5-3-無(wú)機(jī)非金屬材料(精講)高一化學(xué)(人教版2019必修第二冊(cè))(原卷版)

5.3無(wú)機(jī)非金屬材料（精講）思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖常見(jiàn)考點(diǎn)常見(jiàn)考點(diǎn)考點(diǎn)一硅【例1-1】（2022·全國(guó)·高一專(zhuān)題練習(xí)）下列關(guān)于硅的說(shuō)法不正確的是A．硅在地殼中的含量?jī)H次于氧B．硅在自然界中既有化合態(tài)，又有游離態(tài)C．高純度的硅可用于制造計(jì)算機(jī)芯片D．硅單質(zhì)的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間【例1-2】（2022秋·遼寧葫蘆島·高一統(tǒng)考期末）硅是制造芯片的基礎(chǔ)材料。工業(yè)制備高純硅的流程如下圖所示。下列說(shuō)法不正確的是A．上述制備工藝能耗高污染重B．C和的還原性一定比Si強(qiáng)C．流程主要反應(yīng)均屬于置換反應(yīng)D．第2、3步的目的是提純產(chǎn)品【一隅三反】1．（2022甘肅武威）科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”，這主要是由于作為半導(dǎo)體材料的硅在太陽(yáng)能發(fā)電過(guò)程中具有重要的作用。下列關(guān)于硅的說(shuō)法中正確的是A．地殼中硅的含量稀少B．自然界中存在大量單質(zhì)硅C．高純度的硅可用于制造計(jì)算機(jī)芯片D．光導(dǎo)纖維的主要成分是Si2．（2022浙江）“中國(guó)芯”的發(fā)展離不開(kāi)高純單晶硅。從石英砂(主要成分為SiO2)制取高純硅涉及的主要反應(yīng)用流程圖表示如下：下列說(shuō)法正確的是A．流程圖中的X是CO2B．流程中HCl和H2可以循環(huán)利用C．步驟②③互為可逆反應(yīng)D．硅太陽(yáng)能電池、光導(dǎo)纖維和計(jì)算機(jī)芯片所用的材料都是Si3．（2022秋·山西晉中）高純硅廣泛應(yīng)用于信息技術(shù)和新能源技術(shù)等領(lǐng)域，工業(yè)上制備高純硅的一種工藝流程如圖：下列說(shuō)法正確的是A．硅在自然界中主要以單質(zhì)形式存在B．制得粗硅的化學(xué)方程式為C．硅位于元素周期表中第二周期第ⅣA族D．晶體硅具有金屬光澤，可以導(dǎo)電，屬于金屬材料考點(diǎn)二二氧化硅【例2-1】（2022吉林長(zhǎng)春）下列關(guān)于二氧化硅的說(shuō)法中，正確的是A．SiO2晶體易溶于水，水溶液呈酸性B．二氧化硅熔點(diǎn)低，硬度小C．不能用二氧化硅跟水直接反應(yīng)制取硅酸D．二氧化硅既能與氫氟酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉反應(yīng)，所以它是兩性氧化物【例2-2】（2022江西撫州）粗SiO2(含少量Fe2O3、Al2O3雜質(zhì))制備純SiO2的流程如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．X可用作木材防火劑B．步驟II中的稀硫酸可用CO2代替C．步驟II中的主要反應(yīng)是Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3↓+Na2SO4D．若在實(shí)驗(yàn)室中完成步驟III，一般在坩堝中進(jìn)行【一隅三反】1．（2022·全國(guó)·高一假期作業(yè)）下列關(guān)于二氧化硅的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．同二氧化碳一樣，二氧化硅分子是由一個(gè)硅原子和兩個(gè)氧原子構(gòu)成的B．通常狀況下，二氧化碳為氣態(tài)，二氧化硅為固體C．SiO2同CO2一樣也能與CaO反應(yīng)生成鹽D．SiO2僅用來(lái)表示二氧化硅的組成，其基本結(jié)構(gòu)單元為正四面體，不僅存在于二氧化硅晶體中，而且存在于所有硅酸鹽礦石中。2．（2022·山東）下列關(guān)于的敘述正確的是①能與水反應(yīng)生成硅酸②對(duì)應(yīng)的水化物是可溶性弱酸③硅原子和碳原子的最外層電子數(shù)相同，和的分子結(jié)構(gòu)也相同④既能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)又能與氫氟酸反應(yīng)，故是兩性氧化物⑤中硅元素為價(jià)，故具有氧化性⑥在中，每個(gè)硅原子結(jié)合2個(gè)氧原子A．①③⑤ B．①②④⑥ C．③ D．⑤3（2022·湖南長(zhǎng)沙）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下裝置對(duì)焦炭還原二氧化硅的氣體產(chǎn)物的成分進(jìn)行探究。已知：PdCl2溶液可用于檢驗(yàn)CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+PdCl2+H2O=CO2+2HCl+Pd↓(產(chǎn)生黑色金屬鈀粉末，使溶液變渾濁)。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)要通入足夠長(zhǎng)時(shí)間的N2，其原因是_______。(2)裝置B的作用是_______。(3)裝置C、D中所盛試劑分別為_(kāi)______、_______，若裝置C、D中溶液均變渾濁，且經(jīng)檢測(cè)兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。(4)該裝置的缺點(diǎn)是_______。(5)資料表明，上述反應(yīng)在焦炭過(guò)量時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物SiC．取36gSiO2，和16.8g焦炭充分反應(yīng)后收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體26.88L，假定氣體產(chǎn)物只有CO，固體產(chǎn)物只有Si和SiC，則Si和SiC的物質(zhì)的量之比為_(kāi)______。(6)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明碳酸的酸性比硅酸的強(qiáng)：_______?？键c(diǎn)三硅酸【例3-1】（2022湖南）下列關(guān)于硅酸的說(shuō)法正確的是()A．硅酸是一種不溶于水的含氧酸 B．硅酸不溶于水，是一種非電解質(zhì)C．硅酸的酸性比碳酸強(qiáng) D．硅酸可由二氧化硅與水反應(yīng)制得【例3-2】（2022山東）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．將通入溶液中有膠狀沉淀生成【例3-2】（2022山西）下列反應(yīng)能證明H2SiO3是一種弱酸的是（

）A．SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2OB．H2SiO3SiO2＋H2OC．Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3D．SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2【一隅三反】1．（2022廣西賀州）下列關(guān)于硅酸的敘述，錯(cuò)誤的是A．硅酸是一種很弱的酸B．硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)C．硅酸不穩(wěn)定，加熱脫水會(huì)生成二氧化硅D．硅酸可以由可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)制得2．（2022新疆伊犁）能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是（

）A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2難溶于水B．高溫下SiO2與碳酸鹽反應(yīng)生成CO2C．HCl通可溶性碳酸鹽溶液中放出氣體，通可溶性硅酸鹽溶液中生成沉淀D．CO2通入可溶性硅酸鹽中析出硅酸沉淀3．（2022江蘇蘇州）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(guò)一次實(shí)驗(yàn)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，下列說(shuō)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)弱順序考點(diǎn)四硅及硅化合物的綜合運(yùn)用【例4-1】（2022山東濟(jì)南）華人科學(xué)家高錕以及兩名美國(guó)科學(xué)家因在光纖和半導(dǎo)體領(lǐng)域上的開(kāi)創(chuàng)性研究而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。下列有關(guān)硅及其化合物的說(shuō)法錯(cuò)誤的是①硅是制造光導(dǎo)纖維的材料②盛裝溶液的試劑瓶不能使用玻璃塞③水玻璃可用作木材防火劑④二氧化硅是制取粗硅的原料⑤石英玻璃、瑪瑙、水泥和瓷器都是硅酸鹽制品⑥光導(dǎo)纖維遇堿會(huì)“短路”⑦因?yàn)闅浞峥膳c反應(yīng)，所以利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術(shù)品A．①⑤ B．②③⑥ C．②④⑥⑦ D．①③④⑤⑦【例4-2】（2022·全國(guó)·高一專(zhuān)題練習(xí)）硅在自然界中主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在。回答下列問(wèn)題：(1)Si是良好的半導(dǎo)體材料，試寫(xiě)出硅單質(zhì)的一種用途：_______。(2)SiO2是玻璃的主要成分之一，燒堿溶液對(duì)玻璃有腐蝕性，寫(xiě)出SiO2與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。(3)Na2SiO3溶液俗稱_______，往Na2SiO3溶液中通入足量CO2氣體發(fā)生的現(xiàn)象是：_______。(4)工業(yè)上常用焦炭和二氧化硅在高溫條件下制備粗硅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______?！疽挥缛础?．（2022黑龍江哈爾濱）下列有關(guān)硅及其化合物的說(shuō)法都錯(cuò)誤的是①硅是制造光導(dǎo)纖維的材料

②因?yàn)闅浞峥膳c反應(yīng)，所以利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術(shù)品③水玻璃可用作木材防火

④硅是一種親氧元素，故自然界中無(wú)游離態(tài)的硅⑤石英玻璃、瑪瑙、水泥和瓷器都是硅酸鹽制品

⑥光導(dǎo)纖維遇堿會(huì)“斷路”A．①⑤ B．②③⑥ C．①④⑥ D．①③④⑤2．（2022浙江）下列反應(yīng)不能一步完成的是A．SiO2→Na2SiO3 B．SiO2→H2SiO3C．Na2SiO3→H2SiO3 D．H2SiO3→SiO23．（2022廣西）硅是無(wú)機(jī)非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽占地殼質(zhì)量的90%以上。(1)寫(xiě)出地殼中含量最高的元素的符號(hào)：_______。(2)寫(xiě)出通信中硅的氧化物的一種用途：_______。(3)科學(xué)家用金屬鈉、四氯化碳和四氯化硅制得了碳化硅納米棒，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。①該反應(yīng)中Si元素的化合價(jià)為_(kāi)______價(jià)。②其中還原產(chǎn)物的化學(xué)式為_(kāi)______。③高溫真空環(huán)境中，C與SiO2反應(yīng)也可以生成SiC，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。(4)用Na2SiO3水溶液浸泡過(guò)的棉花不易燃燒，說(shuō)明Na2SiO3溶液可以用作_______；設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)比較醋酸與H2SiO3酸性的強(qiáng)弱：_______。考點(diǎn)五硅酸鹽材料與無(wú)機(jī)非金屬材料【例5-1】（2022秋·山東臨沂·高一統(tǒng)考期中）下列關(guān)于硅酸鹽的性質(zhì)和用途的敘述中不正確的是A．沙子的主要成分為二氧化硅，黏土的主要成分為硅酸鹽B．自然界中沒(méi)有游離態(tài)的硅C．木材、織物浸過(guò)水玻璃后具有防腐性能且不易燃燒D．水玻璃的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在空氣中不易變質(zhì)【例5-2】．（2022秋·浙江嘉興·高一?？茧A段練習(xí)）下列屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料的是A．光學(xué)玻璃 B．水泥 C．壓電陶瓷 D．陶瓷衛(wèi)生潔具【一隅三反】1．（2022浙江湖州·高一校聯(lián)考期中）下列關(guān)于硅材料的說(shuō)法正確的是A．瑪瑙的主要成分是硅酸鹽B．制普通玻璃的原料是石灰石、純堿和石英砂C．電腦芯片的主要成分是二氧化硅D．水晶項(xiàng)鏈、玻璃、水泥和陶瓷都是硅酸鹽制品2．（2022秋·甘肅金昌·高一永昌縣第一高級(jí)中學(xué)?？茧A段練習(xí)）關(guān)于無(wú)機(jī)非金屬材料下列說(shuō)法正確的是A．氮化硅陶瓷，光導(dǎo)纖維，石英玻璃都屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料B．硅酸鹽中Si和O構(gòu)成了硅氧四面體，每個(gè)Si結(jié)合2個(gè)O，每個(gè)O與4個(gè)Si相結(jié)合C．石英、硅太陽(yáng)能電池、水晶、瑪瑙主要成分都是SiO2D．鉀長(zhǎng)石(K2Al2Si6O16)寫(xiě)成氧化物的形式為K2O?Al2O3?6SiO23．（2022秋·河北唐山·高一統(tǒng)考期末）近年來(lái)開(kāi)發(fā)的新型無(wú)機(jī)非金屬材料種類(lèi)眾多、應(yīng)用廣泛。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．高純硅可用來(lái)制作芯片和硅太陽(yáng)能電池B