高中化學(xué)必修2 專題03 無機(jī)非金屬材料專項(xiàng)訓(xùn)練新解析版

1、專題03 無機(jī)非金屬材料專項(xiàng)訓(xùn)練1地殼中含量最多的非金屬元素是( )A氧B碳C硅D鋁【答案】A【詳解】地殼中含量最多的前五種元素：氧、硅、鋁、鐵、鈣，漢字中帶钅字旁(汞和金除外)的屬于金屬元素，所以地殼中含量最多的非屬元素是氧，故答案選A。2在SiO2晶體內(nèi)部，每個(gè)Si與4個(gè)O分別形成4個(gè)單鍵，則與每個(gè)O形成單鍵的Si的數(shù)目是A1B2C3D4【答案】B【詳解】在SiO2晶體內(nèi)部，每個(gè)Si與4個(gè)O形成4個(gè)單鍵，每個(gè)O與2個(gè)Si原子形成2個(gè)Si-O單鍵，因此在晶體內(nèi)部Si、O原子個(gè)數(shù)比是1：2，化學(xué)式寫為SiO2，因此合理選項(xiàng)是B。3“九秋風(fēng)露越窯開，奪得千峰翠色來”是贊譽(yù)越窯秘色青瓷的詩句，描繪

2、我國(guó)古代精美的青瓷工藝品。玻璃、水泥和陶瓷均為硅酸鹽制品，下列有關(guān)說法中正確的是()A玻璃是人類最早使用的硅酸鹽制品B制水泥的原料為純堿、石灰石和石英C硅酸鹽制品的性質(zhì)穩(wěn)定、熔點(diǎn)較高D沙子和黏土的主要成分均為硅酸鹽【答案】C【詳解】A陶瓷是人類最早使用的硅酸鹽制品，故A錯(cuò)誤；B純堿、石灰石和石英是制玻璃的原料，而制水泥的原料是黏土和石灰石，故B錯(cuò)誤；C硅酸鹽制品性質(zhì)穩(wěn)定、熔點(diǎn)高，故C正確；D沙子的主要成分是SiO2,黏土的主要成分是硅酸鹽，故D錯(cuò)誤；故答案：C。4天工開物記載：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，擇取無沙黏土而為之”，“凡坯既成，干燥之后，則堆積窖中燃薪舉火”，“澆水轉(zhuǎn)釉(主要為青色)，

3、與造磚同法”。下列說法錯(cuò)誤的是( )A沙子和黏土的主要成分為硅酸鹽B“燃薪舉火”使黏土發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)變化C燒制后自然冷卻成紅瓦，澆水冷卻成青瓦D黏土是制作磚瓦和陶瓷的主要原料【答案】A【解析】沙子的主要成分為二氧化硅，二氧化硅是氧化物，不屬硅酸鹽，A項(xiàng)錯(cuò)誤；黏土燒制成瓦的過程為復(fù)雜的物理化學(xué)變化過程，B項(xiàng)正確；青瓦和紅瓦是在冷卻時(shí)區(qū)別的，C項(xiàng)正確；由“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，擇取無砂粘土而為之”可知，D項(xiàng)正確。5下列有關(guān)硅及其化合物的敘述中,正確的是()A.硅是光導(dǎo)纖維的主要成分B.硅是構(gòu)成巖石與許多礦物的基本元素C.SiO2是酸性氧化物,不與任何酸發(fā)生反應(yīng)D.可以通過SiO2與水反應(yīng)一

4、步制得硅酸【答案】B【解析】光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅,故A錯(cuò)誤;硅是親氧元素,巖石與許多礦物的基本元素中含有Si元素,故B正確;SiO2是酸性氧化物,但可與氫氟酸發(fā)生反應(yīng),故C錯(cuò)誤;二氧化硅不溶于水,不能通過SiO2與水反應(yīng)一步制得硅酸,故D錯(cuò)誤。62020年12月17日，我國(guó)“嫦娥五號(hào)”返回器攜帶月球樣品安全著陸，探月工程圓滿成功?！版隙稹蔽逄?hào)探測(cè)器采用太陽能電池板提供能量，制造太陽能電池板的核心材料是A二氧化硅B硅C鈦合金D鋁合金【答案】B【詳解】四種材料中只有硅是半導(dǎo)體材料，硅常用于制造太陽能電池板，故答案選B。7下列關(guān)于碳和硅的比較，正確的是( )A碳和硅在自然界中的存在形式都是既

5、有游離態(tài)也有化合態(tài)B碳和硅的最高化合價(jià)都是+4價(jià)C硅元素在地殼中的含量占第二位，碳占第一位D硅與碳一樣均含有兩種常見價(jià)態(tài)的氧化物和【答案】B【詳解】A硅是一種親氧元素，在自然界中主要以氧化物和硅酸鹽的形式存在，只有化合態(tài)，沒有游離態(tài)，碳元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)，A錯(cuò)誤；B碳、硅元素的原子最外層都有4個(gè)電子，其最高化合價(jià)都是+4價(jià)，B正確；C氧元素在地殼中的含量占第一位，硅元素在地殼中的含量占第二位，C錯(cuò)誤；D碳有兩種常見氧化物和，硅只有一種常見氧化物，D錯(cuò)誤；故選。8能證明碳酸的酸性比硅酸的強(qiáng)的依據(jù)是( )A是氣體，是固體B高溫下能發(fā)生反應(yīng)：C能溶于水生成碳酸，而卻不溶于水D將通入溶

6、液中有膠狀沉淀生成【答案】D【詳解】A氧化物的狀態(tài)不能決定氧化物水化物的酸性強(qiáng)弱，故A錯(cuò)誤；B反應(yīng)原理是高沸點(diǎn)制低沸點(diǎn)氣體，之所以能發(fā)生是因?yàn)樯闪藫]發(fā)性的氣體二氧化碳，故B錯(cuò)誤；C氧化物的水溶性不能決定其水化物的酸性強(qiáng)弱，故C錯(cuò)誤；D，強(qiáng)酸能制弱酸，所以酸性：碳酸硅酸，故D正確；故選D。9我國(guó)具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電腦芯片“龍芯一號(hào)”的問世，填補(bǔ)了我國(guó)計(jì)算機(jī)制造史上的一項(xiàng)空白。下列對(duì)硅及其化合物的有關(guān)敘述正確的是( )A二氧化硅既能與燒堿溶液反應(yīng)又能與氫氟酸反應(yīng)，所以二氧化硅是兩性氧化物B晶體硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)C晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，但是它的提煉工藝復(fù)雜，價(jià)格

7、極高D晶體硅和金剛石的硬度都很大【答案】D【詳解】A二氧化硅與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和水，沒有鹽生成，與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和水，有鹽生成，因此二氧化硅是酸性氧化物，A錯(cuò)誤；B晶體硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，但常溫下能與氫氟酸反應(yīng)，B錯(cuò)誤；C晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，是由二氧化硅和碳在高溫條件下反應(yīng)得到粗硅，粗硅和HCl在加熱條件下反應(yīng)得到三氯硅烷，三氯硅烷與氫氣在高溫條件下反應(yīng)得到硅單質(zhì)，它的提煉工藝不算復(fù)雜，價(jià)格不高，C錯(cuò)誤；D晶體硅和金剛石的硬度都很大，D正確；故選D。10下列物質(zhì)中，屬于酸性氧化物且跟水不能形成酸的是( )ACO2BSiO2CSO2DFe2O3【答案】B【詳解】A二氧化碳

8、是酸性氧化物，且與水反應(yīng)可以生成碳酸，故A不選；B二氧化硅是酸性氧化物，且不溶于水，與水也不反應(yīng)，故B可選；C二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸?，溶于水，且與水反應(yīng)生成亞硫酸，故C不選；D氧化鐵屬于堿性氧化物，不溶于水，與水也不反應(yīng)，故D不選；故選B。11下列說法正確的是( )ASiO2熔點(diǎn)高硬度大，因此可用于制光導(dǎo)纖維B向Na2SiO3溶液中滴加稀鹽酸：C，該物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實(shí)現(xiàn)D高純硅可用于制作光感電池【答案】D【詳解】ASiO2具有全反射的光學(xué)特性，用于制光導(dǎo)纖維，與其熔點(diǎn)、硬度等性質(zhì)無關(guān)，A錯(cuò)誤；BNa2SiO3為可溶性的鈉鹽，在書寫離子方程式時(shí)應(yīng)拆成離子形式，B錯(cuò)誤；CSiO2與鹽酸不反應(yīng)，C錯(cuò)誤；

9、D高純硅是良好的半導(dǎo)體材料，可用于制作光感電池，D正確；答案選D。12據(jù)參考消息報(bào)道，有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”“未來的石油”。假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用，下列說法你認(rèn)為不妥的是( )A硅便于運(yùn)輸、貯存，從安全的角度考慮，硅是較安全的燃料B自然界中存在大量的單質(zhì)硅C硅燃燒放出的熱量多，且燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境污染程度低，容易有效控制D自然界中Si易開采【答案】B【詳解】A常溫下硅為固體，性質(zhì)較穩(wěn)定，便于運(yùn)輸、貯存，較為安全，故A正確；B自然界中硅是親氧元素，以化合態(tài)的形式存在，故B錯(cuò)誤；C硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用說明硅燃燒放出的熱量多，硅燃燒生成二氧化硅，二氧化硅

10、是固體，容易有效控制，故C正確；DSi在自然界中含量豐富，且易開采，故D正確；故答案選B。13為了探究HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性強(qiáng)弱，某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，希望通過一次實(shí)驗(yàn)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模铝姓f法不正確的是( )A錐形瓶中可以盛放Na2CO3B裝置B中的目的是除去揮發(fā)的HClC裝置C的目的是尾氣處理D該裝置可以得出HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性強(qiáng)弱順序【答案】C【詳解】A錐形瓶中可以盛放Na2CO3，發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳，A正確；B裝置B中裝的是飽和碳酸氫鈉溶液，的目的是除去揮發(fā)的HCl，B正確；C裝置C為硅酸鈉，C中沉淀為硅酸，目的是比較硅酸和碳酸的酸性，C錯(cuò)誤；

11、D由強(qiáng)酸制弱酸的反應(yīng)，可以得出HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性強(qiáng)弱順序依次減弱，D正確；故選：C。14SiO2是一種化工原料，可以制備一系列物質(zhì)。下列說法正確的是A圖中所有反應(yīng)都不屬于氧化還原反應(yīng)B硅酸鹽的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常用于制作光導(dǎo)纖維C普通玻璃是由純堿、石灰石和石英制成的，其熔點(diǎn)很高D可用鹽酸除去石英砂（主要成分為 SiO2）中少量的碳酸鈣【答案】D【詳解】A化學(xué)反應(yīng)前后有元素化合價(jià)變化的一定是氧化還原反應(yīng)，二氧化硅與碳反應(yīng)生成粗硅、粗硅提純得到單晶硅過程中的反應(yīng)，均有元素化合價(jià)的變化，屬于氧化還原反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B光導(dǎo)纖維的成分是二氧化硅，硅酸鹽的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不能用于制作光導(dǎo)纖維

12、，故B錯(cuò)誤； C 普通玻璃是由純堿、石灰石和石英制成的，玻璃是一種非晶體、屬于混合物，沒有固定的熔點(diǎn)，故C錯(cuò)誤； D碳酸鈣溶于鹽酸生成氯化鈣、水以及二氧化碳，二氧化硅和鹽酸不反應(yīng)，可以用鹽酸除去石英砂(主要成分為SiO2)，故D正確；答案選D。15硅是組成無機(jī)非金屬材料的一種主要元素，下列有關(guān)硅的化合物的敘述錯(cuò)誤的是A氮化硅陶瓷是一種新型無機(jī)非金屬材料，其化學(xué)式為B碳化硅()的硬度大，熔點(diǎn)高，可用于制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和軸承C光導(dǎo)纖維是一種新型無機(jī)非金屬材料，其主要成分為D氮化硅()、氧化鋁()、碳化硅()和二氧化鋯()都可用作制高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的材料【答案】C【詳解】A氮化硅中各元素的原子最外層達(dá)到

13、8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。硅原子最外層電子數(shù)為4，氮原子最外層電子數(shù)為5，要形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則應(yīng)有二者個(gè)數(shù)的比為3:4，其化學(xué)式為，故A正確；B碳化硅()為原子晶體，熔點(diǎn)高，可用于制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和軸承，故B正確；C光導(dǎo)纖維的主要成分為二氧化硅，是一種新型無機(jī)非金屬材料，故C錯(cuò)誤；D氮化硅()和碳化硅()均屬于原子晶體，氧化鋁()和二氧化鋯()均屬于離子晶體，熔點(diǎn)高，都可用作制高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的材料，故D正確；故選C。16高純度單晶硅是典型的無機(jī)非金屬材料，又稱半導(dǎo)體材料，它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計(jì)算機(jī)的一場(chǎng)“革命。這種材料可以按所給路線制備：SiO2粗硅SiHCl3Si(純) (1)寫出步驟的化學(xué)方程式：

14、_。(2)步驟經(jīng)過冷凝得到的SiHCl3(沸點(diǎn)為33.0)中含有少量的SiCl4(沸點(diǎn)為57.6)和HCl(沸點(diǎn)為)，提純SiHCl3的主要化學(xué)操作的名稱是_；SiHCl3和SiCl4一樣遇水可發(fā)生劇烈水解，已知SiHCl3水解會(huì)生成兩種氣態(tài)產(chǎn)物，請(qǐng)寫出其水解的化學(xué)方程式：_。(3)請(qǐng)寫出二氧化硅與氫氯酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：_?！敬鸢浮?蒸餾或分餾 【詳解】(1)工業(yè)上用焦炭在高溫下置換二氧化硅中的硅來制備粗硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為；(2)由題意可知，SiHCl3(沸點(diǎn)33.0)、SiCl4(沸點(diǎn)57.6)、HCl(沸點(diǎn))的沸點(diǎn)不同，根據(jù)沸點(diǎn)的不同實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離的方法為蒸餾或分餾；SiHCl3水解生

15、成硅酸、氫氣和氯化氫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為；(3)二氧化硅能和氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。17硅是重要的半導(dǎo)體材料。近日，我國(guó)宣布突破了碳基半導(dǎo)體材料制備的瓶頸，有望替代目前的硅材料，支持高端芯片的國(guó)產(chǎn)化。(1)Si在元素周期表中的位置是_。(2)制作芯片需要高純度的硅，高純硅中Si原子之間的相互作用是_(填“離子鍵”或“共價(jià)鍵”)。(3)非金屬性Si弱于P，用原子結(jié)構(gòu)解釋原因：_，得電子能力Si小于P。(4)下列關(guān)于C和Si及其化合物的推斷中，正確的是_(填序號(hào))。C的最高正化合價(jià)與Si的最高正化合價(jià)相同SiO2具有還原性最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：H2CO3H2SiO3

16、【答案】第3周期第A族 共價(jià)鍵 Si與P電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)Si小于P，原子半徑Si大于P 【詳解】(1)Si的原子序數(shù)為14，核外電子分3層排布，第3層4個(gè)電子，故在元素周期表中的位置是第3周期第A族。(2)制作芯片需要高純度的硅，硅晶體是由原子通過共價(jià)鍵結(jié)合而成的原子晶體，故高純硅中Si原子之間的相互作用是共價(jià)鍵。(3)非金屬性Si弱于P，用原子結(jié)構(gòu)解釋原因：Si與P電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)Si小于P，原子半徑Si大于P，則原子核對(duì)核外電子的吸引力Si小于P，得電子能力Si小于P，。(4)主族元素的最高正化合價(jià)等于主族序數(shù)，C和Si均處于第A族，故C的最高正化合價(jià)與Si的最高正化合價(jià)相同，

17、說法正確；SiO2中硅呈+4價(jià)，二氧化硅性質(zhì)穩(wěn)定，不具有還原性，說法錯(cuò)誤；非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，碳的非金屬性大于硅，故酸性：H2CO3H2SiO3，說法正確；故正確的是。18下圖是地殼中含量較大的九種元素分布圖,圖中X、Y、Z分別表示不同元素?；卮鹣铝袉栴}：(1)X的名稱為_，硅元素在自然界以_(填游離態(tài)或“化合態(tài)”)形式存在。(2)Y的氧化物屬于_氧化物，硅的氧化物屬于_氧化物(填“酸性”、 “兩性”或“堿性)。(3)常用ZCl3溶液作為刻制印刷電路時(shí)的“腐蝕液，該反應(yīng)的離子方程式為_，區(qū)別ZCl3溶液和Z(OH)3膠體的方法是_。(4)由粗硅制備硅烷(SiH4)的

18、基本流程如下圖所示(反應(yīng)條件均省略)：已知：反應(yīng)I、II的化學(xué)方程式分別為Si+3HC1=SiHCl3+A，SiHCl3+B=Si+3HC1(均已配平)。A的化學(xué)式為_。反應(yīng)I、II、III中，有_個(gè)屬于氧化還原反應(yīng)。反應(yīng)IV中生成的SiH4和NH3兩種氣體的物質(zhì)的量之比為_?！敬鸢浮垦?化合態(tài) 兩性 酸性 2Fe3+Cu=2Fe2+Ca2+ 丁達(dá)爾效應(yīng) H2 3 1：4 【分析】根據(jù)地殼中元素含量可知，地殼中含量最高的為氧元素，占48.6%，第二位是硅元素，占26.3%，第三位是鋁元素，占7.73%，也是地殼中含量最多的金屬元素，第四位是鐵元素，占4.75%，則可判斷X為O元素，Y為Al元素，Z為Fe元素；根據(jù)題中所給的化學(xué)方程式，由質(zhì)量守恒定律，判斷A的化學(xué)式和氧化還原反應(yīng)個(gè)數(shù)；根據(jù)題中信息，寫出反應(yīng)IV，得出氣體的物質(zhì)的量之比；據(jù)此解答。【詳解】（1）由上述分析可知，X為氧元素，Si是親氧元素，在自然界中沒有游離態(tài)的Si存在，以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在，則硅只以化合態(tài)形式存在；答案為氧，化合態(tài)。（2）Y為Al元素，其氧化物為Al2O3，既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，即