2025年高一化學(xué)寒假銜接講練 (人教版)第03講 無機(jī)非金屬材料（教師版）

第03講無機(jī)非金屬材料模塊一思維導(dǎo)圖串知識模塊二基礎(chǔ)知識全梳理（吃透教材）模塊三教材習(xí)題學(xué)解題模塊四核心考點(diǎn)精準(zhǔn)練（7大考點(diǎn)）模塊五小試牛刀過關(guān)測（基礎(chǔ)練10題）（提升練6題）1.了解硅酸鹽及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，了解傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品(陶瓷、玻璃、水泥)的工業(yè)生產(chǎn)(原料、設(shè)備等)。2.了解硅和二氧化硅的性質(zhì)，認(rèn)識碳化硅、氮化硅、納米材料等新型無機(jī)非金屬材料。3.知道硅及其化合物在材料家族中的應(yīng)用，增強(qiáng)關(guān)注社會(huì)的意識。一、硅酸鹽材料1．無機(jī)非金屬材料從組成上看，許多無機(jī)非金屬材料多含硅、氧等元素，具有耐高溫、抗腐蝕、硬度高等特點(diǎn)，以及特殊的光學(xué)、電學(xué)等性能。2．硅酸鹽及其結(jié)構(gòu)(1)硅酸鹽的結(jié)構(gòu)在硅酸鹽中，Si和O構(gòu)成了硅氧四面體結(jié)構(gòu)，Si在中心，O在四面體的4個(gè)頂角，每個(gè)Si結(jié)合4個(gè)O，每個(gè)O結(jié)合2個(gè)Si。(2)硅酸鹽的特性硅氧四面體結(jié)構(gòu)的特殊性，決定了硅酸鹽材料大多具有硬度高、難溶于水、耐高溫、耐腐蝕等特點(diǎn)。3．常見的硅酸鹽材料陶瓷普通玻璃普通水泥原料黏土純堿(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2)主要原料：石灰石、黏土，輔助原料：適量的石膏設(shè)備陶瓷窯玻璃窯水泥回轉(zhuǎn)窯主要成分含水的鋁硅酸鹽硅酸鈉(Na2SiO3)、硅酸鈣(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2)硅酸三鈣(3CaO·SiO2)、硅酸二鈣(2CaO·SiO2)、鋁酸三鈣(3CaO·Al2O3)用途建筑材料、絕緣材料、日用器皿、衛(wèi)生潔具等建筑材料、光學(xué)儀器、各種器皿、制造玻璃纖維等大量用于建筑和水利工程二、硅和二氧化硅1.單質(zhì)硅①晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體，其結(jié)構(gòu)類似于金剛石，熔沸點(diǎn)很高、硬度大，導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料。②高純硅的制備：(1)硅的存在與結(jié)構(gòu)存在原子結(jié)構(gòu)示意圖周期表中位置含量存在形態(tài)地殼中居第二位氧化物和硅酸鹽第三周期ⅣA族(2)高純硅的制備eq\x(石英砂)eq\o(→,\s\up7(焦炭),\s\do5(1800～2000℃))eq\x(粗硅)eq\o(→,\s\up7(HCl),\s\do5(300℃))eq\x(SiHCl3)eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(1100℃))eq\x(高純硅)①②③其中涉及的主要化學(xué)反應(yīng)為①SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(1800～2000℃))Si＋2CO↑②Si＋3HCleq\o(=,\s\up7(300℃))SiHCl3＋H2③SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up7(1100℃))Si＋3HCl(3)硅的用途高純硅廣泛用于信息技術(shù)和新能源技術(shù)等領(lǐng)域。2.二氧化硅的性質(zhì)①晶體類型：共價(jià)晶體，SiO2用于生產(chǎn)光導(dǎo)纖維。②酸性氧化物：SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O。③高溫下，Na2CO3、CaCO3與SiO2反應(yīng)制玻璃的化學(xué)方程式為：Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑、CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑。④與氫氟酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O?！練w納總結(jié)】(1)一般情況下，非金屬單質(zhì)為絕緣體，但石墨為導(dǎo)體、硅為半導(dǎo)體。(2)非金屬單質(zhì)一般不與酸反應(yīng)，但Si既能與NaOH溶液反應(yīng)又能與HF反應(yīng)：Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑。(3)SiO2既能與酸(HF)反應(yīng)，又能與堿(NaOH)反應(yīng)，但SiO2不是兩性氧化物，SiO2屬于酸性氧化物。(4)SiO2能與氫氟酸反應(yīng)，故不能用玻璃容器盛放氫氟酸，可以用氫氟酸刻蝕玻璃。三、新型無機(jī)非金屬材料1．新型陶瓷新型材料成分性能主要應(yīng)用金剛砂碳化硅(SiC)硬度大、耐高溫、抗氧化磨料、耐高溫結(jié)構(gòu)材料、耐高溫半導(dǎo)體材料高溫結(jié)構(gòu)陶瓷碳化硅、氮化硅、金屬氧化物耐高溫、抗氧化、耐腐蝕用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和高溫電極材料等壓電陶瓷鈦酸鹽、鋯酸鹽等能實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和電能的相互轉(zhuǎn)化用于濾波器、揚(yáng)聲器、超聲波探傷器和點(diǎn)火器等透明陶瓷氧化鋁、氧化釔等透明陶瓷；氮化鋁、氟化鈣等非氧化物透明陶瓷具有優(yōu)異的光學(xué)性能、耐高溫、絕緣性好用于高壓鈉燈、激光器、高溫探測窗等超導(dǎo)陶瓷—臨界溫度下具有超導(dǎo)性用于電力、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域2.碳納米材料概念性能用途富勒烯由碳原子構(gòu)成的一系列籠形分子的總稱，如C60—制碳納米材料碳納米管由石墨片層卷成的管狀物，具有納米尺度的直徑比表面積大，有相當(dāng)高的強(qiáng)度和優(yōu)良的電學(xué)性能生產(chǎn)復(fù)合材料、電池和傳感器等石墨烯只有一個(gè)碳原子直徑厚度的單層石墨電阻率低、熱導(dǎo)率高，具有很高的強(qiáng)度在光電器件、超級電容器、電池、復(fù)合材料等方面的應(yīng)用研究在不斷深入教材習(xí)題01陶瓷是火與土的結(jié)晶，是中華文明的象征之一，其形成、性質(zhì)與化學(xué)有著密切的關(guān)系。下列說法錯(cuò)誤的是()A．“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色，來自氧化鐵B．聞名世界的秦兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成C．陶瓷是應(yīng)用較早的人造材料，主要化學(xué)成分是硅酸鹽D．陶瓷化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)解題思路“雨過天睛云破處”所描述的瓷器青色與氧化亞鐵有關(guān)，而氧化鐵顯紅色，A錯(cuò)誤；兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，B正確；陶瓷以黏土為原料，經(jīng)高溫?zé)贫?，屬于人造材料，主要成分是硅酸鹽，C正確；陶瓷的主要成分是硅酸鹽，硅酸鹽中硅元素處于最高價(jià)態(tài)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)，D正確?！敬鸢浮緼教材習(xí)題02下列有關(guān)硅的說法不正確的是()A．硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料B．硅的導(dǎo)電性介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料C．硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)D．加熱到一定程度時(shí)，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應(yīng)解題思路晶體硅常用作制造太陽能電池的材料，實(shí)現(xiàn)太陽能轉(zhuǎn)化成電能，A正確；硅的導(dǎo)電性介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料，B正確；硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，在常溫下能與F2、HF等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，C錯(cuò)誤；在加熱條件下，硅單質(zhì)能與氯氣、氧氣等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，D正確?！敬鸢浮緾核心考點(diǎn)一：傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料【例1】世界瓷都—泉州德化盛產(chǎn)陶瓷，下列說法不正確的是()A．國產(chǎn)C919用到的氮化硅陶瓷是新型無機(jī)非金屬材料B．陶瓷是應(yīng)用較早的人造材料，主要化學(xué)成分是硅酸鹽C．陶瓷化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)D．瓷器的青色來自氧化鐵(Fe2O3)【答案】D【解析】氮化硅陶瓷是一種燒結(jié)時(shí)不收縮的無機(jī)非金屬陶瓷，A正確；陶瓷的主要成分是硅酸鹽，是應(yīng)用較早的人造材料之一，B正確；陶瓷由陶土或瓷土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，它具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)，C正確；氧化鐵呈紅棕色，摻入氧化鐵的陶瓷不可能呈青色，D不正確。核心考點(diǎn)二：新型無機(jī)非金屬材料【例2】根據(jù)不同部位工作條件的不同，航天飛機(jī)使用了多種防熱材料。例如，機(jī)身和機(jī)翼下表面使用高溫陶瓷瓦。下列對新型陶瓷材料的有關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是()A．高溫結(jié)構(gòu)陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，可以作為高級耐火材料B．氧化鋁陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，它是生物陶瓷C．氮化硅陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，它用于制造陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)的受熱面D．新型無機(jī)非金屬材料克服了傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的缺點(diǎn)，但是強(qiáng)度比較差【答案】D【解析】高溫結(jié)構(gòu)陶瓷包括Si3N4陶瓷、SiC陶瓷等，屬于新型無機(jī)非金屬材料，可以作為高級耐火材料，A正確；氧化鋁陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，是一種生物陶瓷，B正確；氮化硅陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，是高溫結(jié)構(gòu)材料，可用于制造陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)的受熱面，C正確；新型無機(jī)非金屬材料不但克服了傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的缺點(diǎn)，而且同時(shí)還具有較高的強(qiáng)度和耐磨性，能抵抗冷熱沖擊，且有電學(xué)性能等若干優(yōu)點(diǎn)，D錯(cuò)誤。核心考點(diǎn)三：硅的性質(zhì)【例3】下列有關(guān)硅及其化合物的說法正確的是()A．硅在自然界中以游離態(tài)和化合態(tài)兩種形式存在B．硅晶體是良好的半導(dǎo)體，可用于制造光導(dǎo)纖維C．木材浸過水玻璃后，不易著火D．SiO2是酸性氧化物，不與任何酸發(fā)生反應(yīng)【答案】C【解析】硅是親氧元素，在自然界中只能以化合態(tài)形式存在，A不正確；硅晶體能夠?qū)щ?，是良好的半?dǎo)體，光導(dǎo)纖維是由二氧化硅制得的，B不正確；水玻璃是硅酸鈉的水溶液，它具有不易著火的性質(zhì)，所以用水玻璃浸漬木材，不易著火，C正確；SiO2是酸性氧化物，不與一般的酸反應(yīng)，但能與氫氟酸反應(yīng)，D不正確。核心考點(diǎn)四：二氧化硅的性質(zhì)【例4】下列關(guān)于二氧化硅的敘述中正確的是()A．硅原子和碳原子最外層電子數(shù)相同，二氧化硅和二氧化碳分子結(jié)構(gòu)也相同B．二氧化硅能與氫氧化鈉溶液和氫氟酸反應(yīng)，所以二氧化硅是兩性氧化物C．二氧化硅中硅元素為＋4價(jià)，二氧化硅具有氧化性D．在二氧化硅中，每個(gè)硅原子結(jié)合2個(gè)氧原子【答案】C【解析】在二氧化硅中，每個(gè)硅原子與4個(gè)氧原子結(jié)合，每個(gè)氧原子與2個(gè)硅原子結(jié)合，形成具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，不存在單個(gè)的二氧化硅分子，二氧化硅晶體中硅原子和氧原子數(shù)目比是1∶2，二氧化碳分子是直線形分子，結(jié)構(gòu)不同，故A錯(cuò)誤；二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和水，沒有生成鹽，不屬于堿性氧化物，與堿反應(yīng)生成鹽和水，屬于酸性氧化物，不是兩性氧化物，故B錯(cuò)誤；在高溫下，二氧化硅能與單質(zhì)碳反應(yīng)生成單質(zhì)硅和一氧化碳，硅元素的化合價(jià)由＋4價(jià)降低為0價(jià)，二氧化硅具有氧化性，故C正確；在二氧化硅中，每個(gè)硅原子與4個(gè)氧原子結(jié)合，故D錯(cuò)誤?！净A(chǔ)練】1.（湖南省長沙市明德中學(xué)2023-2024學(xué)年高一月考）最近，華為Mate70Pro上市，其搭載的新型麒麟9000s芯片，突破了美國的芯片封鎖，實(shí)現(xiàn)了智能手機(jī)5G芯片國產(chǎn)化。下列有關(guān)說法正確的是A．晶體硅和無定形硅是硅元素的同素異形體，二者化學(xué)性質(zhì)完全不同B．工業(yè)粗硅的冶煉方法為，在該反應(yīng)中作還原劑C．硅是芯片的主要成分之一，晶體硅是一種性能優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，它屬于非電解質(zhì)D．光刻膠是制造芯片的關(guān)鍵材料，金屬氧化物納米顆粒光刻膠由金屬氧化物納米簇和溶劑等組成，是一種膠體【答案】D【解析】A．晶體硅、無定形硅都是由硅元素組成的不同單質(zhì)，互為同素異形體，二者結(jié)構(gòu)不同，化學(xué)性質(zhì)相同，故A錯(cuò)誤；B．SiO2中Si元素化合價(jià)降低，得電子，作氧化劑，故B錯(cuò)誤；C．硅是單質(zhì)，既不屬于電解質(zhì)也不屬于非電解質(zhì)，故C錯(cuò)誤；D．光刻膠組成材料是納米顆粒，分散質(zhì)的粒子直徑1～100nm，屬于膠體，故D正確；故選D。2.（廣西防城港市高級中學(xué)2023-2024學(xué)年高一月考）2023年中國“大國重器”頻頻問世，彰顯了中國科技發(fā)展的巨大成就。下列有關(guān)說法正確的是A．“夢天實(shí)驗(yàn)艙”原子鐘利用電子躍遷計(jì)時(shí)，工作時(shí)發(fā)生化學(xué)變化B．“天問一號”火星車的保溫材料為納米氣凝膠，能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)C．華為麒麟芯片是國產(chǎn)最強(qiáng)手機(jī)芯片，目前已經(jīng)獲得多個(gè)“世界第一”，芯片的半導(dǎo)體材料為D．中國天眼發(fā)現(xiàn)納赫茲引力波，其使用的碳化硅材料為傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料【答案】B【解析】A．原子鐘利用電子躍遷計(jì)時(shí)，工作時(shí)發(fā)生物理變化，故A錯(cuò)誤；B．納米氣凝膠屬于膠體，能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，故B正確；C．芯片的半導(dǎo)體材料為Si，故C錯(cuò)誤；D．碳化硅材料為新型無機(jī)非金屬材料，故D錯(cuò)誤；故選B。3.（北鄭口中學(xué)2023-2024學(xué)年高一期末）無機(jī)非金屬材料中，硅一直扮演著重要的角色。下列有關(guān)硅及其化合物的說法中正確的是A．最外層有四個(gè)電子，位于元素周期表的第三周期第VA族B．是酸性氧化物，可以與水反應(yīng)：C．硅在自然界主要以硅酸鹽和氧化物的形式存在D．碳化硅具有優(yōu)異的耐高溫性能是因?yàn)樘荚雍凸柙油ㄟ^離子鍵連接，硬度很大【答案】C【解析】A．最外層有四個(gè)電子，位于元素周期表的第三周期第IVA族，A錯(cuò)誤；B．是酸性氧化物，可與堿反應(yīng)生成鹽和水，但不能與水反應(yīng)，B錯(cuò)誤；C．硅在自然界主要以硅酸鹽和氧化物的形式存在，C正確；D．碳化硅具有優(yōu)異的耐高溫性能是因?yàn)樘荚雍凸柙油ㄟ^共價(jià)鍵連接，硬度很大，D錯(cuò)誤；答案選C。4.（重慶市第七中學(xué)2023-2024學(xué)年高一月考）下列有關(guān)材料的說法，不正確的是A．中國深海載人潛水器“蛟龍?zhí)枴钡陌l(fā)動(dòng)機(jī)使用的氮化硅陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料B．華為首款5G手機(jī)搭載了智能7nm制程SOC“麒麟980”手機(jī)芯片的主要成分是二氧化硅C．光伏電池是以硅為基底的硅太陽能電池，將光能直接轉(zhuǎn)化為電能D．北京冬奧會(huì)展示的智能服飾含有石墨烯，石墨烯與金剛石互為同素異形體【答案】B【解析】A．氮化硅陶瓷是一種耐高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，屬于新型無機(jī)非金屬材料，A正確；B．芯片的主要成分是晶體硅，而不是二氧化硅，B錯(cuò)誤；C．光伏電池是以硅為基底的硅太陽能電池，能夠?qū)⒐饽苤苯愚D(zhuǎn)化為電能，C正確；D．石墨烯與金剛石都是由碳元素形成的兩種不同單質(zhì)，故互為同素異形體，D正確；故選B。5.（廣東省江門市2023-2024學(xué)年高一質(zhì)量檢測）硅及其化合物是重要的新型無機(jī)非金屬材料。下列說法不正確的是A．高溫下用焦炭還原SiO2制備粗硅B．SiO2與水反應(yīng)生成硅酸C．常溫下可以用氫氟酸刻蝕SiO2D．SiO2是酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)【答案】B【解析】A．高溫下用焦炭還原SiO2制備粗硅，同時(shí)生成CO，A正確；B．SiO2不與水反應(yīng)，可以通過硅酸鈉與鹽酸反應(yīng)制備硅酸，B錯(cuò)誤；C．氫氟酸與SiO2反應(yīng)生成氟化硅和水，所以常溫下可以用氫氟酸刻蝕SiO2，C正確；D．SiO2是酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和水，D正確；故選B。6.（重慶市涪陵五中2023-2024學(xué)年高一月考）下列說法錯(cuò)誤的是A．氮化硅陶瓷、光導(dǎo)纖維、硅酸鹽水泥均屬于新型無機(jī)非金屬材料B．重晶石（BaSO4）可用作消化系統(tǒng)X射線檢查的內(nèi)服藥劑C．月球探測器使用的太陽能電池板，其主要成分是單質(zhì)硅D．液氨汽化時(shí)吸收大量的熱，液氨可以作制冷劑【答案】A【解析】A．氮化硅、光導(dǎo)纖維屬于新型無機(jī)非金屬材料，硅酸鹽水泥屬于傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料，A錯(cuò)誤；B．重晶石的主要成分為BaSO4，BaSO4不溶于水也不溶于酸，常用作消化系統(tǒng)X射線檢查的內(nèi)服藥劑，B正確；C．晶體硅為良好的半導(dǎo)體材料，是制造太陽能電池的原料，C正確；D．NH3易液化，液氨汽化時(shí)吸收大量熱，具有制冷作用，液氨常用作制冷劑，D正確；故選A。7.（江蘇省南京市六校聯(lián)合體2023-2024學(xué)年高一期中）化學(xué)與生活、科技、社會(huì)發(fā)展息息相關(guān)，下列說法不正確的是A．二氧化硅可用作航天器的太陽能電池板B．將礦物燃料脫硫脫硝可有效防止酸雨C．通訊材料碳納米管與石墨烯互為同素異形體D．“綠氫”火炬儲(chǔ)氫瓶中的儲(chǔ)氫合金是新型合金材料【答案】A【解析】A．單質(zhì)硅可用作航天器的太陽能電池板，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；B．SO2排放會(huì)形成酸雨，將礦物燃料脫硫脫硝可有效防止酸雨，故B選項(xiàng)正確；C．碳納米管與石墨烯為碳元素形成的不同單質(zhì)，所以互為同素異形體，故C選項(xiàng)正確；D．儲(chǔ)氫合金是新型合金材料，故D選項(xiàng)正確；故選A。8.（安徽師大附中2023-2024學(xué)年高一測試）科學(xué)生產(chǎn)中蘊(yùn)藏著豐富的科學(xué)知識?；瘜W(xué)改善人類生活，創(chuàng)造美好世界。下列生產(chǎn)、生活情境中涉及的原理不正確的是A．太陽能電池板廣泛應(yīng)用在航天器上，利用的是的光電性質(zhì)B．可用酸化的溶液來鑒別和兩種氣體C．華為麒麟芯片的主要成分是硅D．中國天眼FAST用到的是新型無機(jī)非金屬材料【答案】A【解析】A．Si用于制造太陽能電池板，二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的主要材料，A錯(cuò)誤；B．酸化的Ba(NO3)2溶液遇到CO2和SO2兩種氣體，碳酸的酸性小于硝酸的酸性，故不CO2不反應(yīng)，SO2溶于水生成亞硫酸，被硝酸根氧化后生成硫酸根，遇到鋇離子生成BaSO4沉淀，故能反應(yīng)，可以鑒別CO2和SO2兩種氣體，B正確；C．Si單質(zhì)是良好的半導(dǎo)體材料，華為麒麟芯片的主要成分是單質(zhì)硅，C正確；D．SiC（金剛砂）屬于新型無機(jī)非金屬材料，D正確；故選A。9.（安徽省蕪湖市一中2023-2024學(xué)年高一期中）從科技前沿到人類的日常生活，化學(xué)無處不在，下列說法不正確的是A．食品中添加二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用B．普通硅酸鹽水泥的生產(chǎn)以黏土和石灰石為主要原料C．“華為麒麟980”手機(jī)中芯片的主要成分是硅D．碳納米材料是一類有機(jī)高分子材料，主要包括富勒烯、碳納米管和石墨烯等【答案】D【解析】A．食品中添加二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用，但要在合理范圍內(nèi)，A正確；B．生產(chǎn)水泥的主要原料是黏土和石灰石，B正確；C．芯片的主要成分是硅單質(zhì)，C正確；D．富勒烯、碳納米管、石墨烯等屬于無機(jī)非金屬材料，D錯(cuò)誤；故選D。10.（清華大學(xué)附中2023-2024學(xué)年高一月考）如圖為石墨烯-硅太陽能電池結(jié)構(gòu)模型。下列說法中，不正確的是A．石墨烯屬于化合物 B．硅是應(yīng)用廣泛的半導(dǎo)體材料C．二氧化硅可用來生產(chǎn)光導(dǎo)纖維 D．石墨烯-硅太陽能電池可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能【答案】A【解析】A．石墨烯是碳單質(zhì)，A錯(cuò)誤；B．硅位于金屬和非金屬分界線處，具有金屬和非金屬的性質(zhì)，所以其單質(zhì)是良好的半導(dǎo)體材料，可以做硅芯片、硅太陽能電池，B正確；C．光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，是利用光的全反射原理，C正確；D．石墨烯-硅太陽能電池可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，D正確；答案選A?！咎嵘殹?1.（江蘇省江陰市2023-2024學(xué)年高一調(diào)研）下列反應(yīng)中所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或作用不正確的是A．表現(xiàn)酸性B．將揮發(fā)性酸酐從其鹽中置換出來C．表現(xiàn)氧化性D．應(yīng)用于刻蝕玻璃【答案】A【解析】A．SiO2與堿反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽與水，體現(xiàn)二氧化硅的酸性氧化物性質(zhì)，A錯(cuò)誤；B．CO2是揮發(fā)性酸酐，體現(xiàn)了將揮發(fā)性酸酐從其鹽中置換出來，B正確；C．中Si元素化合價(jià)下降，表現(xiàn)氧化性，C正確；D．SiO2能與HF反應(yīng)，HF可用來雕刻玻璃，D正確；故選A。12.（重慶市南開中學(xué)校2023-2024學(xué)年高一期中）實(shí)驗(yàn)室用還原（沸點(diǎn)：31.85℃，密度為）制備高純硅的裝置如圖所示（夾持裝置和尾氣處理裝置略去），下列說法正確的是A．裝置Ⅲ的燒杯中盛裝的是冰水B．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先加熱管式爐，再打開活塞KC．該實(shí)驗(yàn)中滴加13.55mL，制得高純硅2.814g，則的利用率為75%D．為鑒定高純硅中是否含微量鐵單質(zhì)，需要用的試劑為鹽酸、硫氰化鉀溶液【答案】C【分析】裝置Ⅰ的目的是制備氫氣，氫氣中含有水蒸氣，對后續(xù)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾，必須除去，因此裝置Ⅱ的作用是除去氫氣中的水蒸氣，即裝置Ⅱ中盛放濃硫酸，裝置Ⅲ的作用是提供SiHCl3氣體，因此在水浴中加熱?！窘馕觥緼．根據(jù)分析可知，裝置Ⅲ的燒杯中盛裝的是熱水，A錯(cuò)誤；B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先通入氫氣，目的是排出裝置中的空氣，防止發(fā)生危險(xiǎn)，B錯(cuò)誤；C．密度為，體積13.55mL，根據(jù)，理論生成高純硅Si質(zhì)量：，則的利用率：，C正確；D．鐵單質(zhì)與鹽酸反應(yīng)生成亞鐵離子，不能用硫氰化鉀溶液檢驗(yàn)，D錯(cuò)誤；故選C。13.（河南省濮陽市2023-2024學(xué)年高一聯(lián)考）氮化硅常用于制造耐高溫管、切削工具。某小組以石英砂為原料制備氮化硅的微型流程如圖1所示：下列敘述正確的是A．反應(yīng)①的氧化產(chǎn)物為CO2 B．粗硅中可能含有金剛砂C．反應(yīng)③中的NH3可通過加熱NH4Cl制備 D．反應(yīng)③的尾氣可用圖2所示裝置吸收【答案】B【解析】A.反應(yīng)①中焦炭是還原劑，被氧化，生成氧化產(chǎn)物CO，A錯(cuò)誤；B.金剛砂是SiC，焦炭與二氧化硅在高溫下發(fā)生副反應(yīng)生成SiC和CO，B正確；C.加熱NH4Cl分解生成NH3和HCl，兩者在溫度降低時(shí)又重新化合成NH4Cl，制取NH3不能通過加熱NH4Cl制備，C錯(cuò)誤；D.反應(yīng)③的尾氣用圖2所示裝置吸收容易產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，D錯(cuò)誤；故選B。14.（湖北省部分重點(diǎn)中學(xué)2023-2024學(xué)年高一期中）太空特殊環(huán)境對太空芯片有著極為苛刻的要求，太空芯片的材料有硅基芯片、GaN芯片、金剛石、石墨烯、AlN等。已知Ga與Al的性質(zhì)相似，下列說法正確的是A．金剛石、石墨烯互為同位素B．上述物質(zhì)涉及的元素均為短周期元素C．使用石英砂與焦炭制備粗硅時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為D．Ga與NaOH溶