《第1节 硅 无机非金属材料》（同步训练）高中化学必修1-鲁科版-2024-2025学年

《第1节硅无机非金属材料》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、硅元素在地壳中的含量位居第二，仅次于（）A.氧元素B.铝元素C.铁元素D.钙元素2、下列关于硅的说法错误的是（）A.硅是地壳中含量第二丰富的元素，仅次于氧B.硅是一种金属元素，具有金属光泽C.硅是构成石英、长石等岩石的主要成分D.硅广泛应用于半导体材料、太阳能电池等领域3、下列物质中，不属于硅酸盐产品的是（）A、玻璃B、陶瓷C、水泥D、钢铁4、硅是地壳中含量最丰富的元素之一，其单质是一种重要的半导体材料。下列关于硅的说法错误的是：A.硅单质在常温下为灰黑色固体B.硅单质是制造太阳能电池的主要原料C.硅的化学性质活泼，容易与氧气反应生成二氧化硅D.硅单质在高温下可以与氢气反应生成硅烷5、下列物质中，不属于无机非金属材料的是：A.水泥B.玻璃C.木材D.陶瓷6、硅是半导体材料的重要来源，其用途广泛。下列关于硅的性质描述错误的是：A.硅在自然界中以化合态存在，主要存在于石英、长石等矿物中。B.硅是一种非金属元素，位于元素周期表的第四周期。C.硅的熔点高，导电性能介于导体和绝缘体之间。D.硅单质在空气中加热会与氧气反应生成二氧化硅。7、下列关于二氧化硅（SiO2）的描述中，不正确的是（）A.二氧化硅是制造光导纤维的主要原料B.二氧化硅具有很高的熔点，可用于制造耐高温材料C.二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水D.二氧化硅是一种非金属氧化物，不属于酸性氧化物8、下列关于硅及其化合物的描述，哪一项是正确的？A.硅是非金属元素，其单质在常温下非常活泼。B.二氧化硅（SiO₂）不溶于水，但能与所有的酸反应。C.硅酸钠（Na₂SiO₃）俗称水玻璃，可用作粘合剂和防火材料。D.硅酸（H₂SiO₃）是一种强酸，可以腐蚀大多数金属。9、下列物质中，不属于硅酸盐材料的是（）A.玻璃B.水泥C.水晶D.瓷器10、下列关于二氧化硅的性质描述错误的是：A.二氧化硅是一种重要的非金属材料；B.二氧化硅具有良好的耐高温性能；C.二氧化硅在常温下不与氧气反应；D.二氧化硅在高温下能被碳还原。11、下列关于硅及其化合物的叙述中，正确的是：A.硅是地壳中含量最多的元素B.二氧化硅（SiO₂）可以与水反应生成硅酸C.硅酸钠（Na₂SiO₃）是一种常见的硅酸盐，可用于制备木材防火剂D.硅在自然界中主要以单质形式存在12、下列关于二氧化硅的描述，错误的是（）A.二氧化硅是一种重要的非金属材料B.二氧化硅具有良好的化学稳定性C.二氧化硅在高温下能和水反应生成硅酸D.二氧化硅是制造光导纤维的主要原料13、下列关于硅的描述中，错误的是（）A.硅是地壳中含量第二多的元素，仅次于氧B.硅是典型的金属元素，具有良好的导电性C.硅的氧化物二氧化硅（SiO2）广泛应用于玻璃、陶瓷等领域D.硅单质在工业上主要采用还原法从石英砂中提取14、下列关于硅及其化合物的描述，哪一项是正确的？A.硅是非金属元素，但其单质具有金属光泽。B.二氧化硅（SiO₂）可以与水反应生成硅酸（H₂SiO₃）。C.硅酸盐材料在自然界中不存在，只能通过人工合成获得。D.硅酸钠（Na₂SiO₃）是一种不溶于水的物质。15、下列关于硅单质的说法错误的是：A.硅是半导体材料，广泛应用于电子工业B.硅单质在自然界中以二氧化硅和硅酸盐的形式存在C.硅单质可以与氟气直接反应生成四氟化硅D.硅单质在氧气中燃烧生成二氧化硅，但不生成硅酸16、下列关于硅的叙述，正确的是（）A.硅是地壳中含量最多的金属元素B.硅是一种非金属元素，其最高价氧化物的水化物是硅酸C.硅的物理性质表现为金属光泽，导电性能良好D.硅在自然界中主要以游离态存在二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题请简述硅在自然界中的存在形式及其特点。硅的工业生产方法主要有哪些？并简要说明其原理。硅作为半导体材料的应用领域有哪些？请举例说明。硅的化学性质有哪些？请列举并简要说明。第二题题目：以下是一系列关于硅及其化合物的描述，请判断正误，并简要说明理由。硅是地壳中含量最多的元素，主要以氧化物形式存在。硅在自然界中以单质形式存在，常见于石英和水晶中。硅是金属元素，具有良好的导电性。硅的氧化物（如二氧化硅）是制造光导纤维的主要原料。硅与氢气反应可以生成硅烷（SiH4），硅烷是一种无色、易燃的气体，可用作火箭燃料。第三题题目：请列举两种常见的硅无机非金属材料，并说明它们的主要用途。第四题题目：硅是一种重要的半导体材料，同时也是制造玻璃、陶瓷等无机非金属材料的主要原料。请根据以下信息回答问题：硅的化学式是Si，其晶体结构属于哪种类型的晶体？简述这种晶体结构的特点。硅在自然界中以何种形式存在？请列举两种常见的硅矿物。硅的冶炼过程中，通常采用什么方法？简要说明该方法的原理。硅与氧气反应可以生成二氧化硅（SiO2），请写出该反应的化学方程式。二氧化硅在工业上用于制造光导纤维，这是因为二氧化硅具有什么性质？《第1节硅无机非金属材料》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、硅元素在地壳中的含量位居第二，仅次于（）A.氧元素B.铝元素C.铁元素D.钙元素答案：A解析：硅元素是地壳中含量位居第二的元素，仅次于氧元素。因此，正确答案是A.氧元素。在自然界中，硅主要以硅酸盐的形式存在，是构成地壳的重要成分。2、下列关于硅的说法错误的是（）A.硅是地壳中含量第二丰富的元素，仅次于氧B.硅是一种金属元素，具有金属光泽C.硅是构成石英、长石等岩石的主要成分D.硅广泛应用于半导体材料、太阳能电池等领域答案：B解析：硅（Si）是地壳中含量第二丰富的元素，仅次于氧，因此选项A正确。硅是一种非金属元素，而不是金属元素，因此选项B错误。硅是构成石英、长石等岩石的主要成分，选项C正确。硅广泛应用于半导体材料、太阳能电池等领域，选项D正确。综上所述，选项B是错误的。3、下列物质中，不属于硅酸盐产品的是（）A、玻璃B、陶瓷C、水泥D、钢铁答案：D解析：本题考查硅酸盐产品的认识。玻璃、陶瓷、水泥都是硅酸盐产品，它们都是以硅酸盐为主要原料制成的。而钢铁是由铁和碳等元素组成的合金，不属于硅酸盐产品。因此，正确答案是D。4、硅是地壳中含量最丰富的元素之一，其单质是一种重要的半导体材料。下列关于硅的说法错误的是：A.硅单质在常温下为灰黑色固体B.硅单质是制造太阳能电池的主要原料C.硅的化学性质活泼，容易与氧气反应生成二氧化硅D.硅单质在高温下可以与氢气反应生成硅烷答案：C解析：硅的化学性质相对稳定，在常温下不易与氧气反应。因此，选项C中关于硅的化学性质活泼，容易与氧气反应生成二氧化硅的说法是错误的。而选项A、B、D中的说法均正确，硅单质在常温下为灰黑色固体，是制造太阳能电池的主要原料，同时在高温下可以与氢气反应生成硅烷。5、下列物质中，不属于无机非金属材料的是：A.水泥B.玻璃C.木材D.陶瓷答案：C解析：无机非金属材料是指不含有机碳的化合物材料，它们主要由硅酸盐、氧化物、氮化物、碳化物等无机化合物组成。水泥、玻璃、陶瓷均属于无机非金属材料，而木材是一种天然有机材料，因此不属于无机非金属材料。6、硅是半导体材料的重要来源，其用途广泛。下列关于硅的性质描述错误的是：A.硅在自然界中以化合态存在，主要存在于石英、长石等矿物中。B.硅是一种非金属元素，位于元素周期表的第四周期。C.硅的熔点高，导电性能介于导体和绝缘体之间。D.硅单质在空气中加热会与氧气反应生成二氧化硅。答案：C解析：A选项正确，硅在自然界中以化合态存在，主要以石英、长石等矿物形式存在；B选项正确，硅位于元素周期表的第四周期；D选项正确，硅单质在空气中加热会与氧气反应生成二氧化硅。而C选项错误，硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，但它的熔点并不高，而是相对较高。因此，C选项是描述错误的。7、下列关于二氧化硅（SiO2）的描述中，不正确的是（）A.二氧化硅是制造光导纤维的主要原料B.二氧化硅具有很高的熔点，可用于制造耐高温材料C.二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水D.二氧化硅是一种非金属氧化物，不属于酸性氧化物答案：D解析：选项A中，二氧化硅确实是制造光导纤维的主要原料，因为它具有良好的透明性和耐高温性能；选项B中，二氧化硅的熔点很高，可以达到1710℃，因此可以用于制造耐高温材料；选项C中，二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，这是正确的化学反应方程式：SiO2+4HF=SiF4+2H2O。而选项D中，二氧化硅虽然是非金属氧化物，但它是酸性氧化物，能与碱反应生成盐和水。因此，选项D的描述不正确。8、下列关于硅及其化合物的描述，哪一项是正确的？A.硅是非金属元素，其单质在常温下非常活泼。B.二氧化硅（SiO₂）不溶于水，但能与所有的酸反应。C.硅酸钠（Na₂SiO₃）俗称水玻璃，可用作粘合剂和防火材料。D.硅酸（H₂SiO₃）是一种强酸，可以腐蚀大多数金属。答案：C解析：A选项错误，虽然硅是非金属元素，但其单质在常温下的化学性质并不活泼，它不易与其他物质发生反应。B选项错误，二氧化硅确实难溶于水，但它并不与所有酸反应。例如，它不会与盐酸反应，但会与氢氟酸反应生成四氟化硅气体。C选项正确，硅酸钠溶液（水玻璃）具有良好的粘结性和耐火性，因此被广泛用作粘合剂以及防火涂料等。D选项错误，硅酸实际上是一种弱酸，并且它的酸性较弱，不足以腐蚀大多数金属。此题考察了学生对硅及其化合物基本性质的理解。正确理解这些知识点对于学习后续更复杂的无机非金属材料知识至关重要。9、下列物质中，不属于硅酸盐材料的是（）A.玻璃B.水泥C.水晶D.瓷器答案：C解析：本题考查硅酸盐材料的应用。A选项玻璃是由硅酸盐制成的；B选项水泥的主要成分也是硅酸盐；D选项瓷器的主要原料是粘土，粘土中富含硅酸盐。而C选项水晶的主要成分是二氧化硅，不属于硅酸盐。故正确答案为C。10、下列关于二氧化硅的性质描述错误的是：A.二氧化硅是一种重要的非金属材料；B.二氧化硅具有良好的耐高温性能；C.二氧化硅在常温下不与氧气反应；D.二氧化硅在高温下能被碳还原。答案：C解析：二氧化硅（SiO2）是一种重要的非金属材料，具有良好的耐高温性能，在常温下不与氧气反应，但在高温下能被碳还原生成硅和一氧化碳。因此，选项C描述错误。11、下列关于硅及其化合物的叙述中，正确的是：A.硅是地壳中含量最多的元素B.二氧化硅（SiO₂）可以与水反应生成硅酸C.硅酸钠（Na₂SiO₃）是一种常见的硅酸盐，可用于制备木材防火剂D.硅在自然界中主要以单质形式存在答案：C解析：A选项错误，地壳中含量最多的元素是氧，其次是硅。B选项错误，二氧化硅不溶于水，也不会与水直接反应生成硅酸。硅酸可以通过可溶性硅酸盐与酸反应来制得。C选项正确，硅酸钠确实是一种硅酸盐，它的一个重要用途就是作为木材的防火剂，因为它能形成一层保护膜，阻止木材燃烧。D选项错误，硅在自然界中很少以单质形式存在，主要是以氧化物或硅酸盐的形式存在，如石英（SiO₂）、长石等。因此，正确选项为C。12、下列关于二氧化硅的描述，错误的是（）A.二氧化硅是一种重要的非金属材料B.二氧化硅具有良好的化学稳定性C.二氧化硅在高温下能和水反应生成硅酸D.二氧化硅是制造光导纤维的主要原料答案：C解析：二氧化硅（SiO2）是一种重要的非金属材料，广泛应用于玻璃、陶瓷等领域。它具有良好的化学稳定性，在常温下不易与其他物质发生反应。选项A和B描述正确。二氧化硅在高温下能与氢氟酸反应，但不能与水反应生成硅酸，因此选项C描述错误。二氧化硅是制造光导纤维的主要原料，选项D描述正确。13、下列关于硅的描述中，错误的是（）A.硅是地壳中含量第二多的元素，仅次于氧B.硅是典型的金属元素，具有良好的导电性C.硅的氧化物二氧化硅（SiO2）广泛应用于玻璃、陶瓷等领域D.硅单质在工业上主要采用还原法从石英砂中提取答案：B解析：硅（Si）是一种非金属元素，虽然它在元素周期表中位于金属元素和类金属元素之间，但它的化学性质更接近于非金属。硅的导电性不如金属，因此选项B中“硅是典型的金属元素，具有良好的导电性”是错误的描述。选项A、C和D均正确，硅是地壳中含量第二多的元素，二氧化硅广泛应用于玻璃、陶瓷等领域，工业上主要采用还原法从石英砂中提取硅。14、下列关于硅及其化合物的描述，哪一项是正确的？A.硅是非金属元素，但其单质具有金属光泽。B.二氧化硅（SiO₂）可以与水反应生成硅酸（H₂SiO₃）。C.硅酸盐材料在自然界中不存在，只能通过人工合成获得。D.硅酸钠（Na₂SiO₃）是一种不溶于水的物质。答案：A解析：A选项正确。硅确实是一种非金属元素，但是它的单质形态却有着类似金属的光泽，这使得它在外观上与某些金属相似。B选项错误。二氧化硅（SiO₂）并不直接与水反应生成硅酸（H₂SiO₃）。实际上，在自然条件下，二氧化硅很难溶于水，也不容易形成硅酸。C选项错误。硅酸盐材料广泛存在于自然界中，例如长石和云母等矿物就是天然的硅酸盐。D选项错误。硅酸钠（Na₂SiO₃），也称为水玻璃，是可溶于水的，并且在建筑行业中用作粘合剂或防水剂。本题考查了对硅及其化合物基本性质的理解，需要学生能够区分硅的物理性质以及一些常见硅酸盐化合物的溶解性。15、下列关于硅单质的说法错误的是：A.硅是半导体材料，广泛应用于电子工业B.硅单质在自然界中以二氧化硅和硅酸盐的形式存在C.硅单质可以与氟气直接反应生成四氟化硅D.硅单质在氧气中燃烧生成二氧化硅，但不生成硅酸答案：D解析：硅单质在氧气中燃烧生成二氧化硅，但由于硅酸（H2SiO3）是一种弱酸，因此在常温下硅酸不容易从二氧化硅中生成。选项D的说法错误，硅单质在氧气中燃烧只能生成二氧化硅。其他选项均正确。16、下列关于硅的叙述，正确的是（）A.硅是地壳中含量最多的金属元素B.硅是一种非金属元素，其最高价氧化物的水化物是硅酸C.硅的物理性质表现为金属光泽，导电性能良好D.硅在自然界中主要以游离态存在答案：B解析：A选项错误，地壳中含量最多的金属元素是铝；B选项正确，硅是一种非金属元素，其最高价氧化物的水化物是硅酸；C选项错误，硅的物理性质表现为非金属光泽，导电性能较差；D选项错误，硅在自然界中主要以化合态存在，如二氧化硅、硅酸盐等。因此，正确答案为B。二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题请简述硅在自然界中的存在形式及其特点。硅的工业生产方法主要有哪些？并简要说明其原理。硅作为半导体材料的应用领域有哪些？请举例说明。硅的化学性质有哪些？请列举并简要说明。答案：硅在自然界中主要以二氧化硅（SiO2）的形式存在，主要分布在岩石、沙子、石英等矿物中。硅以氧化物形式存在，不易溶于水，化学性质稳定。硅的工业生产方法主要有以下两种：（1）还原法：将石英砂（SiO2）与碳在高温下反应，生成硅和一氧化碳（CO）。化学方程式：SiO2+2C→Si+2CO↑（2）电解法：将石英砂与焦炭混合，制成硅石，然后在高温下进行电解，得到硅。化学方程式：SiO2→Si+O2↑硅作为半导体材料的应用领域有：（1）电子器件：如硅太阳能电池、硅晶体管、硅光电池等。（2）集成电路：硅基集成电路广泛应用于计算机、手机、电视等电子设备中。（3）光伏发电：硅太阳能电池是光伏发电的主要材料。硅的化学性质有：（1）与氧气反应生成二氧化硅（SiO2）。化学方程式：Si+O2→SiO2（2）与氢气反应生成硅烷（SiH4）。化学方程式：Si+2H2→SiH4（3）与氟气反应生成四氟化硅（SiF4）。化学方程式：Si+4F2→SiF4（4）与氯气反应生成四氯化硅（SiCl4）。化学方程式：Si+2Cl2→SiCl4解析：本题主要考查硅在自然界中的存在形式、工业生产方法、应用领域及化学性质。通过对硅的这些性质的了解，有助于掌握硅在无机非金属材料中的重要性。在解答时，要注意化学方程式的书写，并准确描述硅的化学性质。第二题题目：以下是一系列关于硅及其化合物的描述，请判断正误，并简要说明理由。硅是地壳中含量最多的元素，主要以氧化物形式存在。硅在自然界中以单质形式存在，常见于石英和水晶中。硅是金属元素，具有良好的导电性。硅的氧化物（如二氧化硅）是制造光导纤维的主要原料。硅与氢气反应可以生成硅烷（SiH4），硅烷是一种无色、易燃的气体，可用作火箭燃料。答案：正确。硅是地壳中含量最多的元素，主要以氧化物形式存在，如二氧化硅（SiO2）。错误。硅在自然界中主要以化合态存在，常见于石英和水晶等矿物中，而不是以单质形式存在。错误。硅是非金属元素，虽然有一定的导电性，但远不如金属元素。正确。二氧化硅是制造光导纤维的主要原料，因为它具有良好的光学性质和化学稳定性。正确。硅与氢气反应可以生成硅烷（SiH4），硅烷是一种无色、易燃的气体，确实可以用作火箭燃料。解析：对于第1题，硅在地壳中的确含量最多，主要以氧化物形式存在，因此判断为正确。第2题，硅在自然界中并不以单质形式存在，而是以化合物的形式存在，所以判断为错误。第3题，硅虽然具有一定的导电性，但由于其非金属性质，导电性远不如金属元素，所以判断为错误。第4题，二氧化硅是光导纤维制造的主要原料，这一描述是正确的。第5题，硅烷（SiH4）确实是一种无色、易燃的气体，可以用作火箭燃料，所以判断为正确。第三题题目：请列举两种常见的硅无机非金属材料，并说明它们的主要用途。答案：玻璃：玻璃是一种透明的硅酸盐材料，具有良好的透明度、耐热性和耐腐蚀性。主要用途包括：建筑材料：用于门窗、幕墙、装饰等。包装材料：用于饮料瓶、食品罐头等。装饰品：如玻璃艺术品、玻璃工艺品等。陶瓷：陶瓷是一种硅酸盐材料