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5.3 无机非金属材料（精练）
题组一 硅
1．（2021·湖北·华中师大一附中高一期中）碳、硅及其化合物常用做性能优异的无机非金属材料。比如氮
化硅，其熔点高、硬度大，电绝缘性好，化学性质稳定。有关碳、硅及其化合物的说法正确的是
①硅在自然界中主要以单质形式存在，硅是应用最广泛的半导体材料
②硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
③石墨烯是一种新型的纳米化合物
④氮化硅的化学式为Si N，其可制作坩埚，制作切削刀具
3 4
⑤光导纤维的通信容量大，导电性强
⑥水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂
A．①③⑤ B．①③⑥ C．②④⑤ D．②④⑥
2．（2021·福建省南安市侨光中学高一月考）芯片是中美经贸摩擦的焦点之一、制造芯片的高纯硅(Si)可以
用下述方法制取(反应条件略)。下列说法不正确的是
A．SiO 和SiCl 中Si的化合价均为+4
2 4
B．反应①、②、③均为氧化还原反应
C．SiO 和CO都属于酸性氧化物，均能与NaOH溶液反应
2
D．利用产物的沸点不同实现由粗硅到高纯硅的提纯
3．（2021·黑龙江·牡丹江市第十五中学高一期中）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
4．（2021·广东·仲元中学高一期中）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工
业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：（1）工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅的化学方程式为_______。当有 1molC参与
反应时，该反应转移的电子数是_______。
（2）有关物质的熔沸点数据如下表，提纯SiHCl 的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_______。
3
物质 Si SiCl SiHCl SiHCl SiHCl HCl SiH
4 3 2 2 3 4
熔点/℃ 1410 -70.4 -126.5 -122 -118 -114.2 -185
沸点/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 -30.4 -84.9 -111.9
（3）还原炉中发生的化学反应方程式为：_______。
（4）上述工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl 外，还有_______。
3
（5）关于硅及其相关化合物的叙述正确的是_______。
A．自然界中存在天然游离的硅单质
B．已知C与Si属于主族元素，由于CO+H O=HCO，用类比法得知，SiO+H O=HSiO
2 2 2 3 2 2 2 3
C．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，具有粘性和耐高温，可以作为木材的粘合剂和防火材料
D．硅元素在金属与非金属的分界线处，因此具有弱的导电性，一般可用于作为半导体材料
E.光导纤维的主要成分是SiO
2
F.玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品
5．（2021·福建宁德·高一期末）硅是带来人类文明的重要元素之一，工业上可用石英砂制备。
(1) 在元素周期表中的位置是___________。
(2)硅和锗( )属于同主族元素。下列预测合理的是___________(填序号)。
a. 与 化合易于 b. 常温下 是固体
c.酸性 d. 和 都可做半导体材料
(3)高纯 可用于制造___________。
(4)下图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程。①洗涤石英砂的目的是___________。
②将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是___________。
③在以上流程中，能否将盐酸改为 溶液，请说明理由___________。
(5)氮化硅( )是一种重要的结构陶瓷材料，可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制备：
①氮化硅中氮元素的化合价___________。
②若生成 (标准状况)，则生成氮化硅的质量是___________ (保留一位小数)。
6．（2021·福建·厦门双十中学高一月考）如图，通过工业联产可有效解决多晶硅(Si)生产中副产物 SiCl 所
4.
带来的环境问题。
(1)工业上常用石英砂、纯碱和___________(填化学式)来生产玻璃，写出石英砂和纯碱反应的化学方程式
___________
(2)反应①的化学方程式为___________。
(3)流程中涉及的化学反应属于氧化还原反应的有___________(填反应序号)。
(4)高温下，反应④的化学方程式为___________。
(5)试推测反应⑤中除硅酸外的另一产物的化学式___________。(6)Si 和 Ge 属于同主族元素。下列预测合理的是___________(填选项序号)。
a.Ge 与 H 化合难于 Si
2
b.GeO 既有氧化性又有还原性
2
c.酸性 HGeO >H SiO
2 3 2 3
d.Si 和 Ge 都可做半导体材料
题组二 二氧化硅
1．（2021·江苏淮安·高一月考）光纤通信是一种现代化的通讯手段，光纤通信容量大，一对光纤上可同时
传送3万门电话。制造光导纤维的主要原料是SiO，则SiO 属于
2 2
A．酸 B．碱 C．盐 D．氧化物
2．（2021·四川·成都市郫都区成实外教育培训学校有限公司高一开学考试）“我是碳家族的大女儿，让大
地充满生机、让地球因我而温暖；我调皮可爱，钻进石灰水，搅得人家不安宁；我藏在汽水里，小朋友喝
了直打隔。”这里叙述中的“我”是指
A．二氧化碳 B．氧气 C．氮气 D．一氧化碳
3．（2021·吉林·长春市第二十九中学高一期末）下列物品中含有二氧化硅的是
①陶瓷②金刚砂③普通玻璃④有机玻璃⑤水晶项链⑥光导纤维⑦计算机芯片⑧玛瑙⑨硅太阳能电池⑩石英
坩埚
A．①③④⑤⑥⑧ B．②③⑤⑥⑧⑩ C．③④⑤⑥⑧⑩ D．①③⑤⑥⑧⑩
4．（2021·广东·东莞市新世纪英才学校高一月考）下列说法正确的是
A．二氧化硅溶于水显酸性
B．二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸
C．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸比碳酸强
D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸
5．（2021·云南省通海县第二中学高一期中）二氧化硅与二氧化碳组成相似，结构不同。下列反应原理不
同的是
A．SiO+2C Si+2CO↑与NaCl+K KCl+Na
2
B．SiO+CaCO CaSiO +CO ↑与NaSiO+CO +H O=Na CO+H SiO↓
2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 2 3C．SiO+2OH-= +H O与CO+2OH-= +H O
2 2 2 2
D．SiO+2C Si+2CO↑与SiO+Na CO NaSiO+CO
2 2 2 3 2 3 2
6．（2021·甘肃·民勤县第四中学高一期中）我国科学家成功研制SiO 超分子纳米管，其微观结构如图，下
2
列叙述不正确的是
A．该超分子性质稳定，不与任何酸发生反应
B．SiO 是酸性氧化物
2
C．SiO 在工业上可用于制造光导纤维
2
D．SiO 是水晶项链的主要成分
2
7．（2021·山东邹城·高一期中）由粗 制备纯的 流程如图所示，下列说法不正确的是
A． 属于酸性氧化物
B．二氧化硅是将太阳能转变为电能的常用材料
C．若在实验室中完成步骤Ⅲ，应该在坩埚中进行
D．步骤Ⅱ反应的离子方程式为
题组三 硅酸
1．（2020·全国·高一课时练习）由反应NaSiO＋2HCl===2NaCl＋HSiO↓制取硅酸，不可能的反应原理
2 3 2 3
是( )
A．强酸制取弱酸的原理B．可溶性酸制取难溶性酸的原理
C．溶液中离子结合生成沉淀的原理
D．氧化还原反应的原理
2．（2021·全国·高一课时练习）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
3．（2021·山东省）能证明碳酸比硅酸酸性强的实验事实是
A．CO 是气体，而SiO 是固体 B．高温下能反应 NaCO＋SiO=Na SiO＋CO↑
2 2 2 3 2 2 3 2
C．CO 溶于水生成碳酸，而SiO 却不溶于水D．CO 通入NaSiO 溶液中有胶状沉淀生成
2 2 2 2 3
4（2021·江苏）某同学设计如图装置，探究非金属性质变化规律．
(1)已知硅酸(H SiO)是一种难溶于水的弱酸，呈白色．现有硝酸、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液，选
2 3
择试剂并用如图装置证明N、C、Si的非金属性强弱顺序．
①A中试剂为________；B中试剂为__________________．
②C中反应的离子方程式为________．
③该实验方案中明显不合理之处是________．
(2)利用上图装置证明氯气的氧化性强于碘单质的氧化性．
①A 中装浓盐酸，B 中装入高锰酸钾粉末，C 中试剂为______________；．
a．碘水 b．碘化钾溶液 c．碘的四氯化碳溶液 d．碘酸钾溶液
②C 中反应的离子方程式为________．
③该实验装置有明显不足，改进的方法是________．
(3)如果C 中装氢硫酸(H S 溶液)，A 中装浓盐酸，B 中装高锰酸钾粉末，反应开始后观察到的现象是 C
2
中产生淡黄色沉淀，C 中反应的化学方程式_________________，该实验________；(填“能”或“不
能”)证明氯的非金属性比硫强。5．（2020·河北·泊头市第一中学高一月考）根据要求完成下列实验。(a、b为弹簧夹，其他装置略去)
Ⅰ.验证酸性的相对强弱：碳酸>硅酸。(已知酸性：亚硫酸>碳酸)
(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式是________________，装置A中的足量的试剂是________________。
(2)连接仪器、__________、加药品后，打开a关闭b，然后滴入浓硫酸，加热。能说明碳酸的酸性比硅酸
酸性强的实验现象是__________________。
Ⅱ.验证SO 具有氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。
2
(3)打开b，关闭a，能验证SO 具有氧化性的化学方程式是________________
2
(4)若过量的SO 通入NaOH溶液中，其化学方程式是____。
2
(5)BaCl 溶液中无任何现象，将其分成两份，分别滴加氨水和氯水，均产生白色沉淀，沉淀化学式是
2
_____________________。其中SO 显示还原性并生成白色沉淀的总的离子方程式：
2
______________________________。
6．（2020·全国·高一单元测试）设计一个简单的一次性完成实验的装置图，验证醋酸溶液、二氧化碳水溶
液、硅酸溶液的酸性强弱顺序是：CHCOOH>H CO>H SiO
3 2 3 2 3
（1）利用如图所示仪器可以组装实验装置，则仪器的连接顺序为：______接_____， _____接_____，
_____接_____。
（2）写出实验步骤、现象和有关的化学方程式。_____________题组四 硅酸盐材料
1．（2021·湖北·高一期中）下列关于硅酸盐的叙述中，不正确的是
A．硅酸盐是由硅、氧和金属组成的混合物
B．硅酸盐结构较为复杂，大多不溶于水，化学性质很稳定
C．硅氧四面体中，硅原子与氧原子都是以共价键结合
D．水泥与玻璃的共同原料是石灰石，水泥与陶瓷的共同原料是黏土
2．（2021·浙江·高一月考）下列不属于硅酸盐材料的是
A．陶瓷 B．水泥 C．玻璃 D．光导纤维
3．（2021·浙江·丽水外国语实验学校高一月考）“九秋枫露越窑开，夺得千峰翠色来”是藏誉越窑青瓷的
诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法正确的是
A．水泥是人类最早使用的硅酸盐制品
B．制陶瓷的原料为纯碱、石灰石、和石英砂
C．玻璃属于硅酸盐制品，通常性质稳定、熔点较高
D．沙子和水晶的主要成分均为硅酸盐
4．（2021·广东海丰·高一期中）《青花瓷》一歌中有这样一句歌词：“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”，青
花瓷瓶身上的图案让人赏心悦目。但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，
如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi O)。下列说法不正确的是
2 6
A．硅酸铜钡是一种硅酸盐
B．硅酸铜钡性质稳定，不易脱色
C．水晶、玛瑙的主要成分也是硅酸盐
D．制造陶瓷的原材料也可用于制造水泥
5．（2021·吉林·乾安县第七中学高一月考）化合物A、D、F是中学化学中常见的物质，化合物B、C、E
中含有两种相同的元素，这些化合物之间存在如图所示的反应关系，其中A和B的反应是一种硅酸盐工业
生产中的主要反应之一。
(1)在A、C、F中含有的相同元素是_______。(2)化合物C的化学式是_______。
(3)C的水溶液和D能否发生反应？_______，其理由是_______。如能反应，请写出离子反应方程式：
_______。
6．（2021·辽宁·清原满族自治县第二高级中学高一期中）氮化硅高温陶瓷材料是现代重要的结构陶瓷，因
其具有硬度大、熔点高、化学性质稳定等特点而受到广泛关注。工业上普遍用图所示流程进行生产：
（1）SiO 和C反应除了得到粗硅外，还有可能得到一种硬度也很大的物质，是生成粗硅还是生成该物质
2
主要是由_______决定的。
（2）反应①的条件是_______。
（3）写出反应②的化学方程式：_______。
（4）A中可能的杂质有_______。
（5）现在用四氯化硅、氮气、氢气在稀有气体保护下加强热，得到纯度较高的氮化硅，其反应的化学方
程为_______。
题组五 新型无机非金属
1．（2021·云南·峨山彝族自治县第一中学高一期中）华为麒麟芯片是一种半导体材料，下列可用作麒麟芯
片材料的是
A．铝 B．硅 C．碳 D．铁
2．（2021·河南·信阳高中高一月考）化学与生产、生活、科技息息相关，下列叙述错误的是
A．华为首款5G手机搭载了7nm制程的麒麟980芯片，此芯片的主要成分是Si
B．国产飞机C919用到氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
C．“司南之杓(勺)，投之于地，其柢(勺柄)指南”中“杓”的材质是FeO
D．小苏打是制作面包等糕点的膨松剂，也可用于治疗胃酸过多
3．（2021·安徽·高一月考）近年来，我国在无机非金属材料领域的发展受到世界瞩目。下列叙述正确的是
A．石墨烯是电阻率高的新型材料B．氮化硅陶瓷属于传统无机非金属材料
C．二氧化硅导电性良好
D．陶瓷是以黏土为原料制成的
4．（2021·辽宁·大连市一0三中学高一月考）《厉害了，我的国》展示了中国五年来探索太空，开发深海，
建设世界第一流的高铁、桥梁、码头，5G技术联通世界等取得的举世瞩目的成就。它们与化学有着密切联
系。下列说法正确的是：
A．“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料，主要成分是硅酸
盐
B．我国发射的“嫦娥三号”卫星中使用的碳纤维，是一种新型无机非金属材料
C．C 是富勒烯的代表物，与石墨烯互称为同位素
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D．SiO 制备粗硅发生反应的化学方程式为：SiO+C Si+CO
2 2 2
5．（2021·湖南省常德芷兰实验学校高一期中）化学与生活息息相关，下列有关说法不正确的是
A．国产飞机C919用到的氮化硅陶瓷是新型有机非金属材料
B．硫酸钡不溶于水、不溶于酸且不能被X射线透过，可用作X射线检测的“钡餐”
C．彩色玻璃是制玻璃过程中会加入一些金属氧化物或盐制得的，可用于建筑物和装饰
D．熟石膏与水混合成糊状物会很快凝固，医疗上可用来制作石膏
6．（2021·吉林·乾安县第七中学高一月考）下列关于无机非金属材料的说法不正确的是
A．传统无机非金属材料是指：玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料
B．新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点，具有极大强度
C．高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点
D．传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐
7．（2021·海南·琼中中学高一期中）近年来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．高纯硅可用作光伏电池和电脑芯片
B．二氧化硅可用作生产光导纤维
C．新型陶瓷碳化硅(SiC)可作耐高温结构材料
D．富勒烯、石墨烯都是有机化合物
8．（2021·浙江浙江·高一期中）《厉害了，我的国》展示了中国制造的重点工程，下列所涉及的材料不属
于无机非金属材料的是
A．“中国天眼”的钢铁圈梁“眼眶”B．中国第一艘深海载人潜水器“蛟龙号”使用的氮化硅陶瓷发动机
C．“嫦娥四号”月球探测器使用的晶体硅芯片
D．“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷
9．（2021·河北邢台·高一月考）“中国名片”“中国制造”的发展举世瞩目，它们与化学有着密切联系。
下列说法不正确的是
A．北斗卫星导航系统由中国自主研发、独立运行，其所用芯片的主要成分为Si
B．“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
C．石墨烯液冷散热技术是我国首创的，所使用的材料石墨烯是一种无机非金属材料
D．抗击新型冠状病毒过程中用到的“84”消毒液的有效成分是NaClO倒卖拉黑不更新，淘宝唯一免费更新店铺：知二教育
