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文檔簡介
專題05化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第14練無機非金屬材料1.光纖通信70年代后期發(fā)展起來的一種新型通信技術,目前長距離光纖通信系統(tǒng)已投入使用,光纖通信的光學纖維是由下列哪種物質(zhì)經(jīng)特殊工藝制成的()A.碳 B.二氧化硅 C.鍺 D.硅【答案】B【解析】石墨、鍺、硅都是單質(zhì),均能夠?qū)щ?,而石英主要成分是二氧化硅,具有良好的光學特性,是制造光導纖維的主要原料;故選B。2.下列含硅制品中,主要成分為硅單質(zhì)的是()A.水晶鏡片 B.瑪瑙手鐲 C.陶瓷餐具 D.計算機芯片【答案】D【解析】A項,水晶鏡片的主要成分是二氧化硅,故A不符合題意;B項,瑪瑙手鐲的主要成分是二氧化硅,故B不符合題意;C項,陶瓷餐具為硅酸鹽材料,故C不符合題意;D項,計算機芯片是硅單質(zhì),故D符合題意;故選D。3.我國在科技上不斷取得重大成果。下列各項中使用的材料不屬于無機非金屬材料的是()應用于5G手機中的石墨烯導熱膜用于吊裝港珠澳大橋的超高分子量聚乙烯纖維吊繩“嫦娥五號”探測器使用的砷化鎵太陽能電池板“神舟十三號”載人飛船使用的石英撓性加速度計ABCD【答案】B【解析】A項,石墨烯由碳元素形成的單質(zhì),屬于無機非金屬材料,故A不選;B項,聚乙烯纖維是有機材料,不屬于無機非金屬材料,故B選;C項,砷化鎵是一種半導體材料,屬于無機非金屬材料,故C不選;D項,石英成分是SiO2,屬于無機非金屬材料,故D不選;故選B。4.(2019·北京理綜)下列我國科研成果所涉及材料中,主要成分為同主族元素形成的無機非金屬材料的是()A.4.03米大口徑碳化硅反射鏡B.2022年冬奧會聚氨酯速滑服C.能屏蔽電磁波的碳包覆銀納米線D.“玉兔二號”鈦合金篩網(wǎng)輪【答案】A【解析】A項,碳化硅(SiC)是由碳元素和硅元素組成的無機非金屬材料,且碳元素與硅元素均位于元素周期表第IVA族,故A符合題意;B項,聚氨酯為有機高分子化合物,故B不符合題意;C項,碳包覆銀納米材料中銀為金屬元素,故C不符合題意;D項,鈦合金為含有金屬鈦元素的合金,故D不符合題意;故選A。5.下列說法中錯誤的是()A.陶瓷、玻璃、水泥、水晶飾品等,都是硅酸鹽產(chǎn)品B.光導纖維被稱為信息高速公路的骨架,其主要成分是二氧化硅C.水玻璃可以作為粘合劑、木材防火劑D.“中國天眼”的鏡片材料為SiC,屬于新型無機非金屬材料【答案】A【解析】A項,硅酸鹽指的是硅、氧與其它化學元素結(jié)合而成的化合物的總稱,玻璃、陶瓷、水泥屬于硅酸鹽材料,水晶飾品成分為二氧化硅,A項錯誤;B項,SiO2是制造光導纖維的主要原料,B項正確;C項,水玻璃是礦物膠,不燃燒,將硅酸鈉涂在木材表面就阻隔了木材與空氣中氧氣的直接接觸,可用作制備木材防火劑的原料,C項正確;D項,SiC是新型無機非金屬材料,D項正確;故選A。6.含硅元素的物質(zhì)有很多用途,下列說法錯誤的是()A.硅膠多孔、吸水能力強,可用作袋裝食品的干燥劑B.陶瓷、水晶、水泥、瑪瑙等均屬于硅酸鹽材料C.高壓輸電線使用的陶瓷絕緣材料屬于硅酸鹽材料D.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷具有耐高溫、抗氧化等性能,可應用于火箭發(fā)動機等【答案】B【解析】A項,硅膠多孔、表面積大,吸水能力強,因此可用作袋裝食品的干燥劑,防止食品受潮變質(zhì),A正確;B項,陶瓷、水泥屬于硅酸鹽材料,而水晶、瑪瑙主要成分是二氧化硅,不屬于硅酸鹽材料,B錯誤;C項,高壓輸電線使用的陶瓷絕緣材料主要成分是硅酸鹽,因此屬于硅酸鹽材料,C正確;D項,高溫結(jié)構(gòu)陶瓷具有耐高溫,性質(zhì)穩(wěn)定,耐腐蝕、抗氧化等優(yōu)良性能,因此可應用于火箭發(fā)動機等,D正確;故選B。7.下列關于無機非金屬材料的說法中,不正確的是()A.高純硅可用于制造半導體材料B.水泥、玻璃、陶瓷屬于傳統(tǒng)無機非金屬材料C.氮化硅陶瓷屬于新型無機非金屬材料,可用于制造陶瓷發(fā)動機的受熱面D.納米材料直徑1~100nm之間,能產(chǎn)生丁達爾現(xiàn)象【答案】D【解析】A項,高純硅可用于制造半導體材料,制造芯片等,故A正確;B項,水泥、玻璃、陶瓷均屬于傳統(tǒng)無機非金屬材料,故B正確;C項,氮化硅陶瓷屬于新型無機非金屬材料,是高溫結(jié)構(gòu)材料,可用于制造陶瓷發(fā)動機的受熱面,故C正確;D項,納米材料直徑1~100nm之間,屬于純凈物,而膠體是混合物,膠體能發(fā)生丁達爾效應,所以納米材料不能產(chǎn)生丁達爾現(xiàn)象,故D錯誤;故選D。8.下列所涉及的材料不屬于無機非金屬材料的是()A.北京冬奧會滑雪大跳臺“雪飛天”使用了大量首鋼自主研發(fā)新型鋼材B.中國第一艘深海載人潛水器“蛟龍?zhí)枴笔褂玫陌被杼沾砂l(fā)動機C.我國具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的“龍芯”使用的晶體硅芯片D.“嫦娥五號”成功著陸月球時使用碳化硅作鉆桿材料【答案】A【解析】A項,鋼屬于合金,為金屬材料,不屬于無機非金屬材料,A項符合題意;B項,氨化硅陶瓷屬于新型無機非金屬材料,B項不符合題意;C項,晶體硅芯片成分為硅單質(zhì),屬于無機非金屬材料,C項不符合題意;D項,碳化硅屬于新型無機非金屬材料,D項不符合題意;故選A。9.工業(yè)制粗硅的反應為SiO2+2CSi+2CO↑。下列說法中正確的是()A.硅在自然界中主要以單質(zhì)形式存在B.由此反應可得出還原性:C>SiC.SiO2是半導體材料D.每生成1molSi理論上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目約為4×6.02×1023【答案】D【解析】A項,硅在自然界中以二氧化硅和硅酸鹽形式存在,A錯誤;B項,碳與硅都具有還原性,且硅的還原性比碳強,但在高溫條件下,碳能把硅從SiO2中還原出來,B錯誤;C項,硅是半導體材料,二氧化硅不是,C錯誤;D項,由方程式可知,每生成1molSi理論上轉(zhuǎn)移4mol電子,電子數(shù)目約為4×6.02×1023,D正確;故選D。10.工業(yè)制粗硅的反應為SiO2+2CSi+2CO↑。下列說法中正確的是()A.硅在自然界中主要以單質(zhì)形式存在 B.Si是光導纖維的主要成分C.SiO2是半導體材料 D.每生成1molSi理論上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目約為4×6.02×1023【答案】D【解析】A項,硅在自然界中以二氧化硅和硅酸鹽形式存在,A錯誤;B項,光導纖維的主要成分是二氧化硅,B錯誤;C項,硅是半導體材料,C錯誤;D項,每生成SKIPIF1<0理論上轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量約為SKIPIF1<0,D正確;故答案為:D。11.下列關于無機非金屬材料的說法錯誤的是()A.工業(yè)生產(chǎn)陶瓷、玻璃和水泥的原料中都含有黏土B.工業(yè)上用二氧化硅生產(chǎn)光導纖維C.碳化硅中碳原子與硅原子通過共價鍵連接,耐高溫、硬度大D.富勒烯、石墨烯都由碳原子構(gòu)成,它們的結(jié)構(gòu)不同,物理性質(zhì)不同【答案】A【解析】A項,生產(chǎn)玻璃的主要原料是石英、石灰石和純堿,沒有黏土,故A錯誤;B項,二氧化硅是光導纖維的主要成分,故B正確;C項,碳化硅中碳原子與硅原子通過共價鍵連接,具有金剛石的結(jié)構(gòu),形成原子晶體,耐高溫、硬度大,故C正確;D項,富勒烯、石墨烯都由碳元素所組成的單質(zhì),屬于同素異形體,同素異形體的結(jié)構(gòu)不同,物理性質(zhì)不同,故D正確;故選A。12.材料是人類生活的物質(zhì)基礎。下列關于材料的說法正確的是()A.陶瓷、玻璃和水晶都屬于傳統(tǒng)非金屬材料B.中國天眼FAST用到的高性能的碳化硅材料屬于新型陶瓷C.中國航天飛船外殼用到的是特種鎂合金,屬于新型無機非金屬材料D.太陽能電池可將光能轉(zhuǎn)化為電能,主要成分為二氧化硅【答案】B【解析】A項,水晶不屬于傳統(tǒng)非金屬材料,A錯誤;B項,高性能的碳化硅材料具有特殊功能,屬于新型陶瓷,B正確;C項,特種鎂合金,屬于新型金屬材料,C錯誤;D項,太陽能電池主要成分為硅晶體,D錯誤;故選B。13.下列關于材料的說法錯誤的是()A.碳納米管是一種含有碳元素的化合物,屬于新型無機非金屬材料B.鈦合金密度小、硬度大、熔點高,可用于制造飛機、火箭C.三峽大壩的建設使用了大量的水泥,水泥屬于硅酸鹽材料D.不銹鋼的抗腐蝕性能良好,可用于制作醫(yī)療器械【答案】A【解析】A項,碳納米管是一種含有碳元素的單質(zhì),屬于新型無機非金屬材料,故A錯誤;B項,鈦合金具有密度小、硬度大、熔點高的特性,常用于制造飛機、火箭,故B正確;C項,三峽大壩的建設中使用了大量的水泥,水泥的主要成分是硅酸鹽,屬于硅酸鹽材料,故C正確;D項,不銹鋼具有抗腐蝕性能良好的特性,常用于制作醫(yī)療器械,故C正確;故選A。14.陶瓷是火與土的結(jié)晶,是中華文明的象征之一,宋代五大名窯分別為鈞窯、汝窯、官窯、定窯、哥窯。其中鈞窯以“人窯一色,出窯萬彩”的神奇窯變著稱。下列關于陶瓷的說法不正確的是()A.窯變是高溫下釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應導致的顏色變化B.聞名世界的秦兵馬俑是陶制品,由黏土經(jīng)高溫燒結(jié)而成C.陶瓷化學性質(zhì)穩(wěn)定,具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點D.高品質(zhì)的瓷器晶瑩剔透,屬于純凈物【答案】D【解析】A項,窯變在高溫下釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應導致的顏色變化,窯變是復雜的物理化學變化,故A正確;B項,陶制品主要原料是黏土,經(jīng)高溫燒結(jié)而成,故B正確;C項,陶瓷是硅酸鹽產(chǎn)品,化學性質(zhì)穩(wěn)定,具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點,故C正確;D項,高品質(zhì)的瓷器晶瑩剔透,屬于混合物,故D錯誤。故選D。1.化學與社會、生活、技術密切相關,下列相關說法正確的是()A.水泥、玻璃、磚瓦、剛玉都屬于硅酸鹽類物質(zhì)B.ClO2代替Cl2作消毒劑,不僅能夠提高消毒效率,而且可以避免產(chǎn)生新的有害物質(zhì)C.石灰抹墻與水泥砌墻的硬化過程原理相同D.我國遠古時期利用草木灰作肥料,實質(zhì)是利用其中的Na2CO3【答案】B【解析】A項,剛玉主要成分是Al2O3,不屬于硅酸鹽類物質(zhì),故A錯誤;B項,ClO2是一種光譜性的消毒劑,代替Cl2作消毒劑,不僅能夠提高消毒效率,而且可以避免產(chǎn)生新的有害物質(zhì),故B正確;C項,石灰抹墻與水泥砌墻的硬化過程原理不相同,前者氣硬性,后者水硬性,故C錯誤;D項,草木灰的成分是K2CO3,故D錯誤;故選B。2.《天工開物》中關于制青瓦有如下記載:“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,擇取無沙粘土而為之……凡坯既成,干燥之后,則堆積窯中燃薪舉……澆水轉(zhuǎn)銹,與造磚同法。”下列說法錯誤的是()A.黏土的主要成分為硅酸鹽B.青磚中鐵元素主要以氧化鐵的形式存在C.燒制后自然冷卻不能制成青瓦D.黏土是制作磚瓦和陶瓷的主要原料【答案】B【解析】A項,黏土的主要成分為硅酸鹽,故A正確;B項,紅磚中鐵元素主要以氧化鐵的形式存在,青磚中鐵元素主要以氧化亞鐵的形式存在,故B錯誤;C項,燒制后自然冷卻,空氣進入窯內(nèi),鐵元素被氧化生成Fe2O3而呈紅色,不能制成青瓦,故C正確D項,黏土是制作磚瓦和陶瓷的主要原料,故D正確;故選B。3.下列關于硅單質(zhì)及其化合物的說法中錯誤的是()A.陶瓷、玻璃、水泥、水晶飾品等,都是硅酸鹽產(chǎn)品B.常溫下,單質(zhì)硅的性質(zhì)穩(wěn)定,與強酸、強堿都很難發(fā)生反應C.高純硅可用于制造太陽能電池,高純二氧化硅可用于制造光導纖維D.某硅酸鹽的化學式為KAlSi3O8,可用K2O·Al2O3·6SiO2表示【答案】A【解析】A項,水晶的主要成分是二氧化硅,不屬于硅酸鹽材料,A錯誤;B項,常溫下硅化學性質(zhì)穩(wěn)定,常溫下除與F2、HF、強堿反應外,一般不與其它物質(zhì)反應,B正確;C項,硅單質(zhì)屬于半導體,高純硅可用于制作太陽能電池,二氧化硅具有良好的透光性,高純二氧化硅可用于制造光導纖維,C正確;D項,硅酸鹽種類繁多,結(jié)構(gòu)復雜可以用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示其組成,一般氧化物的書寫順序:活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水,不同氧化物間以“·”隔開,因此,某硅酸鹽的化學式為KAlSi3O8,可用K2O·Al2O3·6SiO2表示,D正確;故選A。4.壽山石主要成分為葉蠟石,葉蠟石組成為Al2O3·4SiO2·H2O,下列觀點不正確的是()A.壽山石雕刻作品要避免與酸、堿接觸B.壽山石顏色豐富多彩是因為含有不同形態(tài)的金屬氧化物C.潮濕的空氣可能導致壽山石作品表面溶解變質(zhì)D.久置于干燥空氣中可能會導致壽山石作品脫水變質(zhì)【答案】C【解析】根據(jù)壽山石的主要成分可知,其能與酸或堿發(fā)生反應,A正確;壽山石中含有不同形態(tài)的金屬氧化物,造成其色彩豐富,B正確;其中的氧化物Al2O3和SiO2不溶于水也不和水反應,在潮濕的空氣中不會溶解變質(zhì),C錯誤;壽山石久置于干燥空氣中,會失去其中的結(jié)晶水變質(zhì),D正確。5.“金華玉”主要成分為黃蠟石,某種黃蠟石組成為A12O3·4SiO2·H2O,下列觀點不正確的是()A.黃蠟石雕刻作品要避免與酸、堿接觸B.黃蠟石顏色豐富多彩是因為含有不同形態(tài)的金屬氧化物C.潮濕的空氣可能導致黃蠟石作品表面溶解變質(zhì)D.置于干燥空氣中可能會導致黃蠟石作品脫水變質(zhì)【答案】C【解析】能與酸堿反應,則黃蠟石雕刻作品要避免與酸堿接觸,A正確;不同金屬氧化物的顏色不同,則黃蠟石顏色豐富多彩是因為含有不同形態(tài)的金屬氧化物,B正確;C項,潮濕的空氣與A12O3·4SiO2·H2O不反應,不會導致黃蠟石作品表面溶解變質(zhì),C錯誤;置于干燥空氣中,A12O3·4SiO2·H2O發(fā)生風化,可能會導致黃蠟石作品脫水變質(zhì),D正確。6.金剛砂(SiC)可由SiO2和碳在一定條件下反應制得,反應方程式為SiO2+3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))SiC+2CO↑,下列有關制造金剛砂的說法中正確的是()A.該反應中的氧化劑是SiO2,還原劑為CB.該反應中的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2C.該反應中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為12e-D.該反應中的還原產(chǎn)物是SiC、氧化產(chǎn)物是CO,其物質(zhì)的量之比為1∶2【答案】D【解析】反應產(chǎn)物SiC中Si、C的化合價分別為+4、-4價,所以SiO2既不是氧化劑,又不是還原劑;碳元素從0價轉(zhuǎn)變成-4價(SiC)和+2價(CO),CO是氧化產(chǎn)物,SiC是還原產(chǎn)物,兩者的物質(zhì)的量之比為2∶1;根據(jù)化學方程式,電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為4e-。7.東方光源集團公司、中國逸通控股有限公司共同投資35億元國內(nèi)最先進的光纖光纜項目,成功落戶安徽滁州市風陽縣硅工業(yè)園,其一期工程計劃于2012年11月竣工。下列有關硅材料的說法正確的是()A.光纖的主要成分是高純度的單質(zhì)硅B.金剛砂的主要成分是二氧化硅C.28g硅含有6.02×1023個電子D.28Si、29Si、30Si是不同的核素【答案】D【解析】A項,光纖的主要成分是二氧化硅,A錯誤;B項,金剛砂的主要成分是碳化硅,B錯誤;C項,28g硅的物質(zhì)的量是1mol,其中含有14×6.02×1023個電子,C錯誤;D項,28Si、29Si、30Si的質(zhì)子數(shù)相同,但中子數(shù)不同,是不同的核素,且互為同位素,D正確。8.據(jù)報道,科學家通過對稻殼進行控制性焚燒熱解,從中提取一種叫做生物質(zhì)納米結(jié)構(gòu)二氧化硅的超高活性材料,將少量這種材料摻入混凝土中,即可輕易制備出超高強度和超高耐久性能的高性能混凝土。關于二氧化硅下列說法中正確的是()A.二氧化硅溶于水顯酸性,所以二氧化硅屬于酸性氧化物B.二氧化碳通入硅酸鈉溶液中可以得到硅酸C.由CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑可知硅酸的酸性比碳酸強D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸【答案】B【解析】A項,二氧化硅是酸性氧化物,但不溶于水,故A錯誤;B項,碳酸的酸性都強于硅酸,二氧化碳通入硅酸鈉溶液中可以得到硅酸沉淀,故B正確;C項,反應只有在高溫條件下才能進行,由于CO2是氣體,生成后脫離反應體系使反應得以繼續(xù)進行,但并不能說明硅酸的酸性比碳酸的酸性強,故C錯誤;D項,二氧化硅能夠溶于氫氟酸,而不是不溶于任何酸,故D錯誤;故選B。9.作為全球最大的電子產(chǎn)品制造國,中國卻有著“芯”病。我國國產(chǎn)芯片自給率不到30%,產(chǎn)值不足全球的7%,市場份額不到10%。下列說法正確的是()A.CPU半導體芯片與光導纖維是同種材料B.水泥和玻璃屬于新型硅酸鹽材料C.水晶和陶瓷都是硅酸鹽制品D.粗硅制備單晶硅涉及氧化還原反應【答案】D【解析】A項,CPU半導體芯片用的是晶體硅,光導纖維用的是二氧化硅,兩者所用的材料不同,A不正確;B項,水泥和玻璃的主要成分都是硅酸鹽,故其均屬于硅酸鹽材料,但不屬于新型硅酸鹽材料,B不正確;C項,水晶的成分是二氧化硅,陶瓷的主要成分是硅酸鹽,C不正確;D項,粗硅制備單晶硅的過程中,先用氯氣把硅氧化為四氯化硅,再用氫氣把四氯化硅還原為硅,故該過程涉及氧化還原反應,D正確。故選D。10.工業(yè)上制備高純硅有多種方法,其中的一種工藝流程如下:已知:流化床反應的產(chǎn)物中,除SiCl4外,還有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等。下列說法正確的是()A.電弧爐中發(fā)生的反應為C+SiO2CO2↑+SiB.SiCl4進入還原爐之前需要經(jīng)過蒸餾提純C.每生產(chǎn)lmol高純硅,需要44.8LCl2(標準狀況)D.該工藝Si的產(chǎn)率高,符合綠色化學要求【答案】B【解析】A項,二氧化碳與碳在高溫下生成粗硅和一氧化碳,電弧爐中發(fā)生的反應為2C+SiO2SKIPIF1<02CO↑+Si,A錯誤;B項,SiCl4進入還原爐之前在流化床反應器中除SiCl4外,還有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等,需要利用相互溶解的物質(zhì)沸點不同,經(jīng)過蒸餾提純,B正確;C項,根據(jù)轉(zhuǎn)化關系Si→SiCl4→Si,每生產(chǎn)lmol高純硅,需要22.4LCl2(標準狀況),C錯誤;D項,該工藝中產(chǎn)生氯化氫氣體且有氯氣的參與,容易引起空氣污染,不符合綠色化學要求,D錯誤。11.習主席在2020年新年賀詞中強調(diào)“5G商用加速推出,凝結(jié)著新時代奮斗者的心血和汗水,彰顯了不同凡響的中國風采、中國力量”,制造芯片用到高純硅,用SiHCl3與過量H2在1100~1200℃反應制備高純硅的裝置如下圖所示(熱源及夾持裝置略去)。已知:SiHCl3遇水H2O強烈水解,在空氣中易自燃。下列說法錯誤的是()A.裝置B中的試劑是濃硫酸B.實驗時先打開裝置C中分液漏斗的旋塞C.裝置C中的燒瓶需要加熱,其目的是使滴入燒瓶中的SiHCl3氣化D.裝置D不能采用普通玻璃管的原因是在反應溫度下,普通玻璃管會軟化【答案】B【解析】A項,SiHCl3遇水H2O強烈水解,所以H2應干燥,故裝置B中的試劑是濃硫酸,A正確;B項,SiHCl3在空氣中易自燃,實驗前應排盡裝置內(nèi)的空氣,所以應先通H2,后打開裝置C中分液漏斗的旋塞,B錯誤;C項,SiHCl3呈液態(tài),需轉(zhuǎn)化為蒸氣進入石英管中與H2反應,所以裝置C中的燒瓶需要加熱,C正確;D項,制高純硅時,溫度在1100~1200℃,所以D不能采用普通玻璃管,D正確;故選B。1.下列應用的解釋錯誤的是()應用解釋A二氧化硫可以作為食品添加劑二氧化硫具有漂白性,防腐和抗氧化等作用B高純硅可以用于制作光感電池硅具有半導體性能,可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能C二氧化硅可以用于制作光導纖維二氧化硅具有良好的導電性能,硬度大D碳納米管可以用于生產(chǎn)復合材料,電池碳納米管比表面積大,強度大,有優(yōu)良的電學性能【答案】C【解析】A項,二氧化硫可以漂白某些有機色素,可以防腐,具有抗氧化性,使用合適的量可以作為食品添加劑,故A正確;B項,硅是半導體材料,導電性介于導體和絕緣體之間,可做太陽能電池板,故B正確;C項,二氧化硅可以用于制作光導纖維是因為其具有導光性,故C不正確;D項,碳納米管具有吸附性,具有優(yōu)良的電學性能,可以用于生產(chǎn)故D正確;故選C。2.裝置丁為了打贏“芯片”貿(mào)易戰(zhàn),我國政府和眾多國內(nèi)企業(yè)不惜重金投入研發(fā)高精度的光刻機產(chǎn)品,力圖擺脫國外公司對中國公司的技術壟斷,高純度晶硅是典型的無機非金屬材料,它可以按下列方法制備:SiO2SKIPIF1<0Si(粗)SKIPIF1<0SiHCl3SKIPIF1<0Si(純)下列說法不正確的是()A.步驟①的化學方程式:SiO2+2CSi+2CO↑B.步驟①中每生成1molSi,轉(zhuǎn)移4mol電子C.步驟③中的反應為氧化還原反應D.高純硅是制造手機芯片的常用材料,SiO2是制造太陽能電池的基本原料【答案】D【解析】A項,步驟①的化學方程式:SiO2+2CSi+2CO↑,故A正確;B項,依據(jù)方程式SiO2+2CSi+2CO↑可知,反應中硅從+4價降為0價,每生成1molSi,轉(zhuǎn)移4mol電子,故B正確;C項,步驟③氫氣與三氯化硅反應生成硅和氯化氫,氫、硅元素化合價發(fā)生變化,屬于氧化還原反應,故C正確;D項,硅為良好的半導體材料,是制造太陽能電池的常用材料,二氧化硅具有良好的光學特性,是制造光導纖維的基本原料,故D錯誤;故選D。3.高純硅廣泛應用于信息技術和新能源技術等領域。工業(yè)上制各高純硅有多種方法,其中的一種工藝流程如圖:已知:流化床反應的產(chǎn)物中,除SKIPIF1<0外,還有SKIPIF1<0等。(已知:各物質(zhì)的沸點:SKIPIF1<0),下列說法不正確的是()A.電弧爐中發(fā)生的反應為SiO2+CSi+CO2↑B.SKIPIF1<0進入還原爐之前需要經(jīng)過蒸餾提純C.硅在高溫下會與氧氣反應,所以整個操作流程都要隔絕空氣D.流程中SKIPIF1<0和H2可以循環(huán)利用【答案】A【解析】由題給流程可知,石英砂和焦炭在電弧爐中高溫條件下反應生成硅和一氧化碳,硅在流化床反應器中與氯化氫高溫條件下反應得到含有雜質(zhì)的四氯化硅,經(jīng)過蒸餾提純得到的四氯化硅在還原爐中與氫氣高溫條件下反應得到高純硅。A項,電弧爐中發(fā)生的反應為石英砂和焦炭在高溫條件下反應生成硅和一氧化碳,反應的化學方程式為SiO2+2CSi+2CO↑,故A錯誤;B項,四氯化硅進入還原爐之前需要經(jīng)過蒸餾提純除去三氯硅烷等雜質(zhì),故B正確;C項,硅在高溫下會與氧氣反應,所以整個操作流程都要隔絕空氣,防止空氣中氧氣干擾高純硅的制備,故C正確;D項,由題給流程可知,在高純硅制備過程中氯化氫和氫氣先是流化床反應的反應物和生成物,后是還原反應的生成物和反應物,所以流程中可以循環(huán)利用,故D正確;故選A。4.高純硅是典型的無機非金屬材料,又稱“半導體”材料,它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計算機的一場“革命”。它可以按下列方法制備,下列說法不正確的是()A.硅是地殼中含量第二的元素,主要以石英砂、硅酸鹽等形式存在于自然界中B.步驟電弧爐中的化學方程式為:SiO2+2CSi+2CO↑C.二氧化硅既能與氫氟酸反應又能與氫氧化鈉反應,二氧化硅是典型的酸性氧化物D.步驟①②③中HCl和H2可以重復使用,三步反應中Si的化合價均發(fā)生了改變【答案】B【解析】A項,硅在地殼中的含量僅次于氧,自然界中都以化合態(tài)形式存在,主要以石英砂、硅酸鹽等形式存在于自然界中,A正確;B項,步驟電弧爐中高溫條件下二氧化硅和碳反應生成粗硅和CO,反應的化學方程式為:SSiO2+2CSi+2CO↑,B不正確;C項,二氧化硅既能與氫氟酸反應又能與氫氧化鈉反應,氫氟酸是唯一一種與二氧化硅反應的酸,這是一個特性,二氧化硅是典型的酸性氧化物,C正確;D項,步驟①②③中HCl和H2可以重復使用,循環(huán)反應,三步反應中Si的化合價均發(fā)生了改變,分別為降低、升高、降低,D正確;故選B。5.由粗SiO2(含少量Fe2O3、Al2O3雜質(zhì))制備純SiO2的流程如圖所示,下列說法錯誤的是()SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0A.X可用作木材防火劑B.步驟Ⅱ中的主要反應是Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3↓+Na2SO4C.步驟Ⅱ中的稀硫酸不可用CO2代替D.若在實驗室中完成步驟Ⅲ,一般在坩堝中進行【答案】C【解析】二氧化硅與氫氧化鈉反應生成硅酸鈉(X),硅酸鈉溶液與稀硫酸反應生成硅酸沉淀(Y),硅酸灼燒分解生成二氧化硅,結(jié)合硅及其化合物的性質(zhì)分析判斷。A項,硅酸鈉水溶液具有阻燃性,可用作木材防火劑,故A正確;B項,步驟Ⅱ是硅酸鈉與稀硫酸反應生成硅酸沉淀,反應的化學方程式為:Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3↓+Na2SO4,故B正確;C項,碳酸、硫酸的酸性都強于硅酸,都能夠與硅酸鹽反應生成硅酸,因此步驟Ⅱ中的稀硫酸可用CO2替代,故C錯誤;D項,步驤Ⅲ為灼燒固體分解,灼燒固體應在坩堝中進行,故D正確;故選C。6.由SiO2制備高純度硅的工業(yè)流程如圖所示:下列說法錯誤的是()A.SiO2與純硅都是硬度大、熔沸點高的晶體B.X為CO2氣體C.反應②產(chǎn)生的H2與反應③產(chǎn)生的SKIPIF1<0可以循環(huán)使用D.反應①②③均為在高溫或較高溫度下的氧化還原反應【答案】B【解析】根據(jù)框圖中的反應物二氧化硅和碳在高溫下反應制粗硅判斷,生成X是一氧化碳,其它物質(zhì)已在框圖流程中推出,利用流程中物質(zhì)的參于和生成進行判斷;A項,二氧化硅和硅單質(zhì)都是原子晶體,具有硬度大、熔沸點高的特性,故A正確;B項,根據(jù)工業(yè)制粗硅反應二氧化硅和碳反應生成硅和一氧化碳,故B不正確;C項,根據(jù)框圖中的反應,生成的氯化氫可以在第二步反應中參于反應,生成的氫氣可以在第三步中參于反應,故C正確;D項,根據(jù)框圖中的條件,利用T=t+273K,判斷反應的溫度高低,故D正確;故選B。7.(2020·浙江省7月選考)Ca3SiO5是硅酸鹽水泥的重要成分之一,其相關性質(zhì)的說法不正確的是()A.可發(fā)生反應:Ca3SiO5+4NH4ClCaSiO3+2CaCl2+4NH3↑+2H2OB.具有吸水性,需要密封保存C.能與SO2反應生成新鹽D.與足量鹽酸作用,所得固體產(chǎn)物主要為SiO2【答案】D【解析】將Ca3SiO5改寫為氧化物形式后的化學式為:3CaO·SiO2,性質(zhì)也可與Na2SiO3相比較。A項,Ca3SiO5與NH4Cl反應的方程式為:Ca3SiO5+4NH4ClCaSiO3+2CaCl2+4NH3↑+2H2O,A正確;B項,CaO能與水反應,所以需要密封保存,B正確;C項,亞硫酸的酸性比硅酸強,當二氧化硫通入到Ca3SiO5溶液時,發(fā)生反應:3SO2+H2O+Ca3SiO5=3CaSO3+H2SiO3,C正確;D項,鹽酸的酸性比硅酸強,當鹽酸與Ca3SiO5反應時,發(fā)生反應:6HCl+Ca3SiO5=3CaCl2+H2SiO3+2H2O,D不正確;故選D。8.近年來,我國在探索太空、開發(fā)5G等方面都取得了舉世矚目的成就,這些成就都離不開化學材料的開發(fā)和利用,下列有關說法正確的是()A.小米全自動掃拖一體機“T7PrO”搭載驍龍八核芯片的主要成分是二氧化硅B.我國新一代運載火箭長征八號使用的碳化硅陶瓷是傳統(tǒng)無機非金屬材料C.5G技術的應用離不開光纜,我國光纜線路總長度超過了三千萬千米,光纜的主要成分是晶體硅D.碳納米管有相當高的強度和優(yōu)良的電學性能,可用于生產(chǎn)復合材料、電池和傳感器等【答案】D【解析】A項,芯片的主要成分是晶體硅,故A錯誤;C項,光纜的主要成分是二氧化硅,故C錯誤;D項,碳納米管是一種具有特殊結(jié)構(gòu)及優(yōu)異性能的納米材料,它是由碳原子形成的無縫、中空管體材料,具有相當高的強度和優(yōu)良的電學性能,可用于生產(chǎn)復合材料、電池和傳感器等,故D正確;故選D。9.多晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài),是制造硅拋光片、太陽能電池及高純硅制晶的主要原料。已知多晶硅第三代工業(yè)制取流程如圖所示:下列說法錯誤的是()A.Y、Z分別為H2、Cl2B.制取粗硅的過程中焦炭與石英會發(fā)生副反應生成碳化硅,在該副反應中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1C.SiHCl3極易水解,其完全水解的產(chǎn)物為H2SiO3、H2、HCl,據(jù)此推測SiHCl3中硅元素的化合價為+2價D.Y與SiHCl3制備多晶硅的反應屬于置換反應【答案】B【解析】A項,電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣,Y和Z點燃化合,其中Y還能將硅從其化合物中還原出來,這說明Y、Z分別為H2、Cl2,正確;B項,制取粗硅的過程中焦炭與石英會發(fā)生副反應生成碳化硅:3C+SiO2SKIPIF1
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