5-3-无机非金属材料(精讲)高一化学(人教版2019必修第二册)(原卷版)

5.3无机非金属材料（精讲）思维导图思维导图常见考点常见考点考点一硅【例1-1】（2022·全国·高一专题练习）下列关于硅的说法不正确的是A．硅在地壳中的含量仅次于氧B．硅在自然界中既有化合态，又有游离态C．高纯度的硅可用于制造计算机芯片D．硅单质的导电能力介于导体和绝缘体之间【例1-2】（2022秋·辽宁葫芦岛·高一统考期末）硅是制造芯片的基础材料。工业制备高纯硅的流程如下图所示。下列说法不正确的是A．上述制备工艺能耗高污染重B．C和的还原性一定比Si强C．流程主要反应均属于置换反应D．第2、3步的目的是提纯产品【一隅三反】1．（2022甘肃武威）科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法中正确的是A．地壳中硅的含量稀少B．自然界中存在大量单质硅C．高纯度的硅可用于制造计算机芯片D．光导纤维的主要成分是Si2．（2022浙江）“中国芯”的发展离不开高纯单晶硅。从石英砂(主要成分为SiO2)制取高纯硅涉及的主要反应用流程图表示如下：下列说法正确的是A．流程图中的X是CO2B．流程中HCl和H2可以循环利用C．步骤②③互为可逆反应D．硅太阳能电池、光导纤维和计算机芯片所用的材料都是Si3．（2022秋·山西晋中）高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域，工业上制备高纯硅的一种工艺流程如图：下列说法正确的是A．硅在自然界中主要以单质形式存在B．制得粗硅的化学方程式为C．硅位于元素周期表中第二周期第ⅣA族D．晶体硅具有金属光泽，可以导电，属于金属材料考点二二氧化硅【例2-1】（2022吉林长春）下列关于二氧化硅的说法中，正确的是A．SiO2晶体易溶于水，水溶液呈酸性B．二氧化硅熔点低，硬度小C．不能用二氧化硅跟水直接反应制取硅酸D．二氧化硅既能与氢氟酸反应，又能与氢氧化钠反应，所以它是两性氧化物【例2-2】（2022江西抚州）粗SiO2(含少量Fe2O3、Al2O3杂质)制备纯SiO2的流程如图所示，下列说法错误的是A．X可用作木材防火剂B．步骤II中的稀硫酸可用CO2代替C．步骤II中的主要反应是Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3↓+Na2SO4D．若在实验室中完成步骤III，一般在坩埚中进行【一隅三反】1．（2022·全国·高一假期作业）下列关于二氧化硅的说法中错误的是A．同二氧化碳一样，二氧化硅分子是由一个硅原子和两个氧原子构成的B．通常状况下，二氧化碳为气态，二氧化硅为固体C．SiO2同CO2一样也能与CaO反应生成盐D．SiO2仅用来表示二氧化硅的组成，其基本结构单元为正四面体，不仅存在于二氧化硅晶体中，而且存在于所有硅酸盐矿石中。2．（2022·山东）下列关于的叙述正确的是①能与水反应生成硅酸②对应的水化物是可溶性弱酸③硅原子和碳原子的最外层电子数相同，和的分子结构也相同④既能与氢氧化钠溶液反应又能与氢氟酸反应，故是两性氧化物⑤中硅元素为价，故具有氧化性⑥在中，每个硅原子结合2个氧原子A．①③⑤ B．①②④⑥ C．③ D．⑤3（2022·湖南长沙）某实验小组设计了如下装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物的成分进行探究。已知：PdCl2溶液可用于检验CO，反应的化学方程式为CO+PdCl2+H2O=CO2+2HCl+Pd↓(产生黑色金属钯粉末，使溶液变浑浊)。(1)实验时要通入足够长时间的N2，其原因是_______。(2)装置B的作用是_______。(3)装置C、D中所盛试剂分别为_______、_______，若装置C、D中溶液均变浑浊，且经检测两气体产物的物质的量相等，则该反应的化学方程式为_______。(4)该装置的缺点是_______。(5)资料表明，上述反应在焦炭过量时会生成副产物SiC．取36gSiO2，和16.8g焦炭充分反应后收集到标准状况下的气体26.88L，假定气体产物只有CO，固体产物只有Si和SiC，则Si和SiC的物质的量之比为_______。(6)设计实验证明碳酸的酸性比硅酸的强：_______。考点三硅酸【例3-1】（2022湖南）下列关于硅酸的说法正确的是()A．硅酸是一种不溶于水的含氧酸 B．硅酸不溶于水，是一种非电解质C．硅酸的酸性比碳酸强 D．硅酸可由二氧化硅与水反应制得【例3-2】（2022山东）能证明碳酸的酸性比硅酸的强的依据是A．是气体，是固体B．高温下能发生反应：C．能溶于水生成碳酸，而却不溶于水D．将通入溶液中有胶状沉淀生成【例3-2】（2022山西）下列反应能证明H2SiO3是一种弱酸的是（

）A．SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2OB．H2SiO3SiO2＋H2OC．Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3D．SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2【一隅三反】1．（2022广西贺州）下列关于硅酸的叙述，错误的是A．硅酸是一种很弱的酸B．硅酸的酸性比碳酸强C．硅酸不稳定，加热脱水会生成二氧化硅D．硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得2．（2022新疆伊犁）能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（

）A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水B．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2C．HCl通可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀D．CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀3．（2022江苏苏州）为了探究HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如图所示的实验装置，希望通过一次实验达到实验目的，下列说法不正确的是A．锥形瓶中可以盛放Na2CO3B．装置B中的目的是除去挥发的HClC．装置C的目的是尾气处理D．该装置可以得出HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱顺序考点四硅及硅化合物的综合运用【例4-1】（2022山东济南）华人科学家高锟以及两名美国科学家因在光纤和半导体领域上的开创性研究而获得诺贝尔物理学奖。下列有关硅及其化合物的说法错误的是①硅是制造光导纤维的材料②盛装溶液的试剂瓶不能使用玻璃塞③水玻璃可用作木材防火剂④二氧化硅是制取粗硅的原料⑤石英玻璃、玛瑙、水泥和瓷器都是硅酸盐制品⑥光导纤维遇碱会“短路”⑦因为氢氟酸可与反应，所以利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品A．①⑤ B．②③⑥ C．②④⑥⑦ D．①③④⑤⑦【例4-2】（2022·全国·高一专题练习）硅在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。回答下列问题：(1)Si是良好的半导体材料，试写出硅单质的一种用途：_______。(2)SiO2是玻璃的主要成分之一，烧碱溶液对玻璃有腐蚀性，写出SiO2与烧碱溶液反应的离子方程式为_______。(3)Na2SiO3溶液俗称_______，往Na2SiO3溶液中通入足量CO2气体发生的现象是：_______。(4)工业上常用焦炭和二氧化硅在高温条件下制备粗硅，该反应的化学方程式为_______。【一隅三反】1．（2022黑龙江哈尔滨）下列有关硅及其化合物的说法都错误的是①硅是制造光导纤维的材料

②因为氢氟酸可与反应，所以利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品③水玻璃可用作木材防火

④硅是一种亲氧元素，故自然界中无游离态的硅⑤石英玻璃、玛瑙、水泥和瓷器都是硅酸盐制品

⑥光导纤维遇碱会“断路”A．①⑤ B．②③⑥ C．①④⑥ D．①③④⑤2．（2022浙江）下列反应不能一步完成的是A．SiO2→Na2SiO3 B．SiO2→H2SiO3C．Na2SiO3→H2SiO3 D．H2SiO3→SiO23．（2022广西）硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐占地壳质量的90%以上。(1)写出地壳中含量最高的元素的符号：_______。(2)写出通信中硅的氧化物的一种用途：_______。(3)科学家用金属钠、四氯化碳和四氯化硅制得了碳化硅纳米棒，反应的化学方程式为。①该反应中Si元素的化合价为_______价。②其中还原产物的化学式为_______。③高温真空环境中，C与SiO2反应也可以生成SiC，写出该反应的化学方程式：_______。(4)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3溶液可以用作_______；设计简单实验比较醋酸与H2SiO3酸性的强弱：_______。考点五硅酸盐材料与无机非金属材料【例5-1】（2022秋·山东临沂·高一统考期中）下列关于硅酸盐的性质和用途的叙述中不正确的是A．沙子的主要成分为二氧化硅，黏土的主要成分为硅酸盐B．自然界中没有游离态的硅C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质【例5-2】．（2022秋·浙江嘉兴·高一校考阶段练习）下列属于新型无机非金属材料的是A．光学玻璃 B．水泥 C．压电陶瓷 D．陶瓷卫生洁具【一隅三反】1．（2022浙江湖州·高一校联考期中）下列关于硅材料的说法正确的是A．玛瑙的主要成分是硅酸盐B．制普通玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英砂C．电脑芯片的主要成分是二氧化硅D．水晶项链、玻璃、水泥和陶瓷都是硅酸盐制品2．（2022秋·甘肃金昌·高一永昌县第一高级中学校考阶段练习）关于无机非金属材料下列说法正确的是A．氮化硅陶瓷，光导纤维，石英玻璃都属于新型无机非金属材料B．硅酸盐中Si和O构成了硅氧四面体，每个Si结合2个O，每个O与4个Si相结合C．石英、硅太阳能电池、水晶、玛瑙主要成分都是SiO2D．钾长石(K2Al2Si6O16)写成氧化物的形式为K2O•Al2O3•6SiO23．（2022秋·河北唐山·高一统考期末）近年来开发的新型无机非金属材料种类众多、应用广泛。下列说法错误的是A．高纯硅可用来制作芯片和硅太阳能电池B