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5.3 无机非金属材料（精讲）
思维导图常见考点
考点一 硅
【例1-1】（2021·云南·罗平县第二中学高一月考）下列关于硅的说法正确的是
①硅在自然界中以游离态和化合态两种形式存在
②水泥是硅酸盐材料
③单质硅是良好的半导体
④氮化硅陶瓷是新型的无机非金属材料
⑤光导纤维属于硅酸盐产品
A．①② B．③④⑤ C．①②⑤ D．②③④
【答案】D
【解析】①硅元素自然界中以硅酸盐或二氧化硅形式，不存在游离态的硅，故①错误；
②水泥是传统硅酸盐产品，其中含有硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙，因此普通水泥属于硅酸盐材料，故
②正确；
③硅是半导体材料，能导电，故③正确；
④氮化硅陶瓷具有超硬度、耐磨损、抗冷热冲击而不碎裂、耐高温不易传热、抗腐蚀、高温时抗氧化等特
性，可用作陶瓷发动机的材料，属于新型的无机非金属材料，故④正确；
⑤光导纤维的主要成分是二氧化硅，不属于硅酸盐产品，故⑤错误；故选D。
【例1-2】（2021·辽宁·高一月考）科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示：容器①中进行的反应①为 ；容器②中进行的反应②为
。下列说法正确的是
A．该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用
B．最好用分液的方法分离Si和SiHCl
3
C．反应①和②中HCl均作氧化剂
D．反应①和②互为可逆反应
【答案】A
【解析】A．在该工艺流程中，HCl(g)和H(g)可以循环使用，Ａ正确；
2
B．Si固体和SiHCl 液体应使用过滤法分离，Ｂ不正确；
3
C．反应①中HCl作氧化剂，反应②中HCl是氧化产物，Ｃ不正确；
D．反应①和②互为可逆反应都不是可逆反应，D不正确；故选A。
【一隅三反】
1．（2021·山西·高一期末）下列关于硅的说法正确的是
A．硅位于元素周期表的第三周期第ⅢA族
B．硅属于非金属元素，是地壳中第一丰富的元素
C．常温下，硅可与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应
D．硅是良好的半导体材料，主要用于制造光导纤维
【答案】C
【解析】A．硅位于元素周期表的第三周期第ⅣA族，故A错误；
B．地壳中第一丰富的元素是氧，B错误；
C．常温下，硅可与氟气﹑氢氟酸、强碱溶液反应，故C正确；
D．二氧化硅是制造光导纤维的材料，D错误；
故选C。
2．（2021·山东·安丘市普通教育教学研究室高一期中）工业上用焦炭和二氧化硅制取单质硅，反应为，下列选项中，可以说明0.2mol 与0.6mol C充分反应后物质种类及其数量
的情况的是
A．0.2mol Si+0.4mol CO B．0.2mol Si+0.4mol CO+0.2mol C
C．0.3mol Si+0.6mol CO D．0.2mol Si+0.4mol CO+0.1mol
【答案】B
【解析】0.2mol 与0.6mol C充分反应，由化学方程式 可知，C过量，
全部转化为Si，生成Si的物质的量为0.2mol，此时消耗C的物质的量为0.4mol，生成CO的物质的量为
0.4mol，所以C的物质的量为0.6mol-0.4mol=0.2mol，则充分反应后物质种类及其数量为0.2mol Si+0.4mol
CO+0.2mol C，答案选B。
3（2021·浙江·诸暨中学高一期中）高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。工业上制备高纯硅的
流程如图：
下列说法不正确的是
A．步骤①、②和③中的反应均为氧化还原反应
B．流程中的H 和HCl可循环利用
2
C．步骤③中的H 可用焦炭代替
2
D．由步骤②和③中的反应可知，通过调控反应温度能改变反应进行的方向
【答案】C
【解析】A．①反应方程式为：SiO+2C Si+2CO↑，②反应方程式为：2Si+6HCl 2SiHCl +3H ，③
2 3 2反应方程式为：SiHCl + H Si+3HCl，均有化合价的变化，A正确；
3 2
B．根据流程和节约成本可知，流程中HCl和H 可以循环利用，B正确；
2
C．步骤③中的H 用焦炭代替会产生杂质，C错误；
2
D．②反应方程式为：2Si+6HCl 2SiHCl +3H ，③反应方程式为：SiHCl + H Si+3HCl，D正确；
3 2 3 2
答案选C。
考点二 二氧化硅
【例2-1】（2021·四川·攀枝花市成都外国语学校高一月考）下列关于二氧化硅的说法中错误的是
A．同二氧化碳一样，二氧化硅分子是由一个硅原子和两个氧原子构成的
B．通常状况下，二氧化碳为气态，二氧化硅为固体
C．SiO 同CO 一样也能与CaO反应生成盐
2 2
D．SiO 仅用来表示二氧化硅的组成，其基本结构单元为正四面体，不仅存在于二氧化硅晶体中，而且存
2
在于所有硅酸盐矿石中。
【答案】A
【解析】A．二氧化硅为共价晶体，是由硅原子与氧原子构成，不存在分子，A错误；
B．通常状况下，二氧化碳为气态，二氧化硅为固体，B正确；
C．二氧化硅为酸性氧化物，能够与碱性氧化物氧化钙反应生成硅酸钙，C正确；
D．二氧化硅为原子晶体，不存在分子式，SiO 仅用来表示二氧化硅的组成，其基本结构单元为正四面体，
2
该结构仅存在于二氧化硅晶体中，而且存在于所有硅酸盐矿石中，D正确；
故答案为A。
【例2-2】（2021·山东肥城·高一期中）由粗SiO 制备纯的SiO 流程如图所示，下列说法不正确的是
2 2
A．SiO 可用于制造光导纤维
2
B．步骤Ⅱ的反应是NaSiO + H SO =H SiO↓+Na SO
2 3 2 4 2 3 2 4
C．步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO 替代
2
D．若在实验室中完成步骤Ⅲ，一般在蒸发皿中进行
【答案】D
【解析】A．SiO 可以传递光信号，可用于制造光导纤维，A正确；
2B．步骤Ⅱ是硅酸钠和稀硫酸反应生成硅酸沉淀，反应方程式是NaSiO + H SO ＝HSiO↓+Na SO ，B正
2 3 2 4 2 3 2 4
确；
C．碳酸的酸性强于硅酸，因此步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO 替代，C正确；
2
D．若在实验室中完成步骤Ⅲ，一般在坩埚中进行，蒸发皿不能灼烧固体，可用来蒸发浓缩溶液，D错误；
答案选D。
【一隅三反】
1．（2021·广东·佛山市萌茵实验学校高一月考）下列反应中SiO 所表现的化学性质或作用，正确的是
2
A．SiO+2NaOH=Na SiO+H O 作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀
2 2 3 2
B．SiO+2C Si+2CO↑ 氧化性
2
C．SiO+Na CO NaSiO+CO ↑ 酸性氧化物的通性
2 2 3 2 3 2
D．SiO+3C SiC+2CO↑ 氧化性
2
【答案】B
【解析】A．SiO+2NaOH=Na SiO+H O表现的是酸性氧化物的性质，反应生成的硅酸钠为矿物胶可以覆
2 2 3 2
盖在玻璃表面，防止玻璃被腐蚀，故A错误；
B．硅的化合价降低，体现SiO 的氧化性，故B正确；
2
C．二氧化硅是固体，二氧化碳是气体，生成的二氧化碳气体挥发了,从而使反应可以正向彻底进行，没有
体现二氧化硅酸性氧化物的性质，故C错误；
D．SiO 中硅与氧的化合价都不变，没有体现SiO 的氧化性，氧化剂和还原剂都是C，故D错误；
2 2
故选B。
2．（2021·山西·岢岚县中学校高一月考）前香港中文大学校长高锟和George A· Hockham首先提出光纤可
用于通信传输的设想，高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。石英光纤是以二氧化硅为主要原料制备的光
纤，下列有关SiO 性质和用途的说法不正确的是
2
A．SiO 是酸性氧化物，能和烧碱溶液反应
2
B．工业上利用SiO、纯碱、大理石混合高温共热制备玻璃
2
C．SiO 能溶于氢氟酸、浓硫酸、浓硝酸
2
D．在高温下SiO 和焦炭反应可制备粗硅
2
【答案】C【解析】A．SiO 是难溶性的酸性氧化物，和烧碱溶液发生的反应为SiO+2OH-= +H O，故A正确；
2 2 2
B．SiO 能在高温下和纯碱、大理石的混合物发生反应生成硅酸钠、硅酸钙，利用该原理可制备普通玻璃，
2
故B正确；
C．SiO 能和氢氟酸发生反应SiO+4HF=SiF ↑+2H O，但和浓硫酸、浓硝酸不反应，故C错误；
2 2 4 2
D．SiO 能在高温下和焦炭反应生成粗Si和CO，故D正确；
2
故选C。
3．（2021·福建三明·高一期中）下列关于二氧化硅的说法正确的是
A．二氧化硅是酸性氧化物，所以二氧化硅能溶于水生成硅酸
B．将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸
C．因为高温条件下二氧化硅与碳酸钠反应能放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强
D．二氧化硅是酸性氧化物，不能与任何酸反应
【答案】B
【解析】A．二氧化硅能和碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，但是二氧化硅难溶于水，也不能和水反
应，A错误；
B．碳酸的酸性强于硅酸，因此将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以发生复分解反应得到硅酸，B正确；
C．碳酸的酸性强于硅酸，C错误；
D．二氧化硅是酸性氧化物，但是二氧化硅可以和氢氟酸反应，D错误；选B。
考点三 硅酸
【例3】（2021·广西·贺州市平桂区教育科学研究所高一月考）下列关于硅酸的叙述，错误的是
A．硅酸是一种很弱的酸
B．硅酸的酸性比碳酸强
C．硅酸不稳定，加热脱水会生成二氧化硅
D．硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得
【答案】B
【解析】A．硅酸是一种不溶于水的二元弱酸，酸性比碳酸弱，故A正确；
B．硅酸钠溶液中通入二氧化碳，可以生成硅酸沉淀，根据强酸制备弱酸的规律，硅酸的酸性比碳酸弱，
故B错误；
C．硅酸不稳定，受热分解为二氧化硅和水，故C正确；
D．硅酸的酸性弱于盐酸，根据强酸制备弱酸规律，硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得，故D正确；
故选B。【一隅三反】
1（2020·新疆·新源县第二中学高一期末）能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（ ）
A．CO 溶于水形成碳酸，SiO 难溶于水
2 2
B．高温下SiO 与碳酸盐反应生成CO
2 2
C．HCl通可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀
D．CO 通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀
2
【答案】D
【解析】A．CO 溶于水形成碳酸，SiO 难溶于水它们都是酸性氧化物，与对应酸的酸性强弱没有关系，
2 2
则无法比较酸性，故A错误；
B．比较强酸制取弱酸时在溶液中进行的反应，则在高温下固体之间的反应不能得到酸性强弱的结论，故
B错误；
C．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀，根据强酸制弱酸，只
能说明盐酸的酸性比碳酸强，盐酸易挥发，可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀，可能为盐酸与硅酸盐的反应，
则无法确定碳酸与硅酸的酸性的强弱，故C错误；
D．因往硅酸盐溶液通入二氧化碳，可以看到溶液变浑浊，是因为生成了难溶的硅酸沉淀，反应方程式是：
NaSiO+H O+CO=Na CO+H SiO↓，反应原理是强酸制弱酸，说明碳酸比硅酸酸性强，故D正确；
2 3 2 2 2 3 2 3
答案选D。
2．（2019·全国·高一）下列关于硅酸的说法正确的是（ ）
A．硅酸是一种强酸
B．用反应 ↓制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的性质
C．因为硅酸难溶于水，所以它不能与 溶液反应
D．硅胶可用作袋装食品的干燥剂
【答案】D
【解析】A. 溶于水的硅酸只能发生部分电离，所以硅酸是一种弱酸，A错误；
B. 用反应 ↓制取硅酸，是利用了强酸制弱酸的原理，B错误；
C. 硅酸虽然难溶于水，但它显酸性，能与 溶液反应，C错误；
D. 硅胶具有很强的吸水能力，可用作袋装食品的干燥剂，D正确。
故选D。
3．（2021·福建·三明一中 ）下列关于硅酸的说法正确的是 ( )
A．硅酸可以由二氧化硅和水通过化合反应直接制得B．利用强酸制弱酸的原理可由盐酸制取硅酸
C．因为硅酸难溶于水，所以它不能与氢氧化钠溶液反应
D．硅酸稳定性较强，受热不易分解
【答案】B
【解析】A.二氧化硅难溶于水，因此硅酸不能由二氧化硅和水通过化合反应直接制得，只能由可溶性的硅
酸盐与酸反应制取，A错误；
B.由于硅酸是弱酸，盐酸为强酸，因此可利用强酸制弱酸的原理可由盐酸与可溶性的硅酸钠反应制取得到
硅酸，B正确；
C.尽管硅酸难溶于水，但是它能与氢氧化钠溶液反应产生硅酸钠和水，C错误；
D.硅酸稳定性较弱，受热易分解产生二氧化硅和水，D错误；
故合理选项是B。
4．（2020·广西·贺州市平桂区教育科学研究所高一月考）下列关于硅酸的说法正确的是( )
A．硅酸难溶于水，所以它不能与氢氧化钠溶液反应
B．二氧化硅和水通过化合反应可直接制得硅酸
C．实验室常用可溶性的硅酸盐溶液与酸反应制取硅酸
D．硅酸钠溶液中通入过量的二氧化碳最后得到澄清溶液
【答案】C
【解析】A. 硅酸难溶于水，但硅酸能与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，A错误；
B. 二氧化硅不溶于水，不能和水通过化合反应直接制得硅酸，B错误；
C. 硅酸是弱酸，实验室常用可溶性的硅酸盐溶液与酸反应制取硅酸，C正确；
D. 硅酸钠溶液中通入过量的二氧化碳生成硅酸沉淀和碳酸氢钠，最后不可能得到澄清溶液，D错误。
答案选C。
考点四 硅酸盐材料
【例4-1】（2021·云南丽江·高一期末）下列材料中不属于硅酸盐材料的是
A．做窗户的普通玻璃 B．浇灌房顶的水泥
C．铺地板的陶瓷瓷砖 D．传输信号的光导纤维
【答案】D
【解析】A．硅酸盐材料主要包括：玻璃、水泥、陶瓷，做窗户的普通玻璃属于硅酸盐材料，A不符合；
B．硅酸盐材料主要包括：玻璃、水泥、陶瓷，浇灌房顶的水泥属于硅酸盐材料，B不符合；
C．硅酸盐材料主要包括：玻璃、水泥、陶瓷，铺地板的陶瓷瓷砖属于硅酸盐材料，C不符合；
D． 传输信号的光导纤维的主要成分是SiO， D符合；
2
答案选D。【例4-2】（2021·山西·灵丘县第四中学校高一月考）用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是：
A．钙沸石[CaAl Si O ·3H O]，表示为Al O·CaO·3SiO ·3H O
2 3 10 2 2 3 2 2
B．镁橄榄石(Mg SiO)，表示为MgO·SiO
2 4 2
C．钾云母(K Al Si HO )，表示为KO·2H O·3Al O·6SiO
2 6 6 4 24 2 2 2 3 2
D．滑石(Mg HSi O )表示为3MgO·4SiO ·H O
3 2 4 12 2 2
【答案】D
【解析】A．不符合硅酸盐的氧化物形式表示的先后顺序，应该CaO在前，A O 在后，故应该表示为：
l2 3
CaO·Al O·3SiO·3H O，A错误；
2 3 2 2
B．不符合元素的原子个数比，应该为：2MgO·SiO ，B错误；
2
C．硅酸盐用氧化物表示时，应该先写金属氧化物，再写非金属氧化物，最后写水，该硅酸盐的氧化物形
式表示应该为：KO·3Al O·6SiO·2H O，C错误；
2 2 3 2 2
D．符合元素的原子个数比，也符合氧化物形式表示的先后顺序，D正确；
故合理选项是D。
【一隅三反】
1．（2021·全国·高一期末）下列物品或设施使用了硅酸盐材料的是：
①陶瓷餐具②砖瓦③混凝土桥墩④门窗玻璃⑤水晶镜片⑥石英钟⑦水晶项链⑧硅太阳能电池⑨光导纤维⑩
计算机芯片
A．⑧⑩ B．⑤⑥⑦⑨ C．①②③④ D．②④⑥
【答案】C
【解析】①陶瓷餐具②砖瓦③混凝土桥墩④门窗玻璃等所用的材料是陶瓷，水泥，玻璃为传统的硅酸盐材
料；
⑤水晶镜片⑥石英钟⑦水晶项链⑨光导纤维等所用材料的成分是二氧化硅；
⑧硅太阳能电池⑩计算机芯片所用的材料为单晶硅；
故符合题意得是①②③④；
本题答案C。
2．（2021·河北师范大学附属中学高一期中）硅酸盐材料是传统的无机非金属材料。下面有关硅酸盐材料
的说法正确的是
A．普通玻璃的主要成分是纯碱、石灰石和石英
B．制造水泥的主要原料是石灰石和黏土
C．高纯度的硅广泛用于制造光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”
D．陶器比瓷器的结构致密，几乎不吸水【答案】B
【解析】A．制造普通玻璃的原料是：纯碱、石灰石和石英；普通玻璃的主要组成为NaO•CaO•6SiO ），
2 2
故A错误；
B．生产水泥的主要原料是石灰石、黏土和辅助原料石膏，故B正确；
C．高纯度的硅广泛用于制造半导体，光导纤维的主要成分是二氧化硅，光导纤维遇强碱反应生成硅酸钠
和水，因此会“断路”，故C错误；
D．瓷器的结构致密，几乎不吸水，故D错误。
故选B。
3．（2021·全国·高一课时练习）国际上已禁止民用产品使用石棉制品，避免吸入石棉纤维而诱发肺病。某
石棉(硅酸盐)的化学式可表示为Ca MgSi O (OH) ，式中的x、y的值分别为( )
2 x y 22 2
A．8，3 B．5，8 C．3，8 D．8，5
【答案】B
【解析】根据化合物中各元素的正、负化合价代数和为零可得2×2＋2x＋4y－2×22－1×2＝0。则x＋2y＝
21，只有B项符合，故选B。
考点五 新型无机非金属材料
【例5】（2021·辽宁·建平县实验中学高一期末）近年来开发的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．高纯硅可用来制作芯片和硅太阳能电池
B．二氧化硅可用来生产光导纤维和玻璃
C．新型陶瓷金刚砂(SiC)可用作耐高温结构材料
D．富勒烯、石墨烯都是有机化合物
【答案】D
【解析】A． 硅是半导体，高纯硅可用来制作芯片和硅太阳能电池，故A正确；
B． 二氧化硅具有良好的光学性能等，二氧化硅可用来生产光导纤维和玻璃，故B正确；
C． 新型陶瓷金刚砂(SiC)熔沸点高，可用作耐高温结构材料，故C正确；
D．富勒烯、石墨烯都是碳单质，不是有机化合物，故D错误；
故选D。
【一隅三反】
1．（2021·江苏南通·高一期末）拥有500米口径球面射电望远镜的“中国天眼”今年起面向全球开放，下
列有关“中国天眼”说法正确的是
A．传递信息所用的通信光纤主要成分是晶体硅B．支架所用的钢材的组成元素都是金属元素
C．反射镜所用的高性能碳化硅属于有机合成材料
D．球面射电板所用的铝合金具有较强的抗腐蚀性
【答案】D
【解析】A．通信光纤主要成分是二氧化硅，故A错误；
B．钢材属于合金组成元素有Fe、C等，故B错误；
C．碳化硅属于无机非金属材料，不是有机合成材料，故C错误；
D．铝合金表面会形成致密的氧化膜，具有强的抗腐蚀性，故D正确；
故选：D。
2．（2021·广西岑溪·高一期末）化学与生产、生活密切相关，下列叙述不正确的是
A．可用NH 检验氯气管道是否泄漏
3
B．可用SiO 制作半导体芯片
2
C．新冠病毒可以用体积分数为75%的酒精进行消毒
D．修建“火神山”医院所用的HDPE(高密度聚乙烯)膜是一种无毒、无味的高分子材料
【答案】B
【解析】A．NH 和氯气反应生成氯化铵和氮气，氯化铵属于固体小颗粒，会看到白烟，故可用NH 检验
3 3
氯气管道是否泄漏，故A正确；
B．可用Si制作半导体芯片，故B错误；
C．新冠病毒属于蛋白质，可以用体积分数为75%的酒精进行消毒，故C正确；
D．聚乙烯是一种无毒、无味的高分子材料，故D正确；
故答案：B。
3．（2021·吉林·长春外国语学校高一期末）化学与人类生活、科技发展密切相关，下列有关说法正确的是
A．生产华为5G芯片“巴龙5000”的主要核心材料是硅酸盐
B．推广使用聚碳酸酯可降解塑料，有利于保护环境减少白色污染
C．生产N95口罩的聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．“中国天眼”用到的高性能材料碳化硅是一种新型的有机高分子材料
【答案】B
【解析】A．生产芯片的主要核心材料是晶体硅，故A错误；
B．聚碳酸酯为可降解塑料，推广使用有利于减少白色污染，故B正确；
C．聚丙烯不含碳碳双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C错误；
D．碳化硅是一种新型的无机非金属材料而非有机高分子材料，故D错误；
选B。4．（2021·黑龙江·海林市朝鲜族中学高一月考）下列有关硅制品的说法不正确的是
A．利用高纯二氧化硅的半导体性能， 可以制成光电池，将光能(比如太阳光能)直接转化为电能
B．水晶镜片、石英钟表、玛瑙手镯的主要成分为SiO
2
C．SiO 晶体是由Si与O按照1∶2的比例形成的立体网状结构， 硅氧四面体不仅存在于SiO 晶体中，而且
2 2
存在于硅酸盐矿石中
D．硅在元素周期表中处于金属与非金属的过渡位置，晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的
半导体材料
【答案】A
【解析】A．晶体硅为良好的半导体材料，利用高硅的半导体性能，可以制成光电池，将光能（比如太阳
光能）直接转化为电能，二氧化硅不具有此性质，故A错误；
B．水晶镜片，石英钟表，玛瑙手镯主要成分为SiO，故B正确；
2
C．SiO 为原子晶体，在二氧化硅晶体中每个Si原子周围结合4个O原子，每个O原子周围结合2个Si原
2
子，形成立体网状结构，故C正确；
D．硅在元素周期表中处于金属和非金属的过渡位置，所以晶体硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良
好的半导体材料，故D正确。故选：A。倒卖拉黑不更新，淘宝唯一免费更新店铺：知二教育
