课时5.3 无机非金属材料-2021-2022学年高一化学同步课堂课时三练（人教版2019必修第二册）（解析版）

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第三节无机非金属材料

基础通关练

1．（2021 年广东省深圳市期末）“祝融号”火星车使用了碳化硅复合材料和镁锂合金材料。下列说

法错误的是

A．铁锂合金属于金属材料 B．镁锂合金的硬度比镁的小

C．碳化硅属于无机非金属材料 D．碳化硅复合材料具有耐高温的性能

【答案】B

【解析】A项，金属材料包括纯金属以及它们的合金，镁锂合金属于金属材料，正确；B项，合金的

硬度大于其合金中组分的硬度，故镁锂合金的硬度比镁的高，错误；C项，碳化硅具有无机非金属材料的

性质特点，属于新型无机非金属材料，正确；D项，碳化硅具有优良的高温抗氧化性能，其复合材料也具

有优异的耐高温性能，正确。

2．制造水泥和普通玻璃都需要的原料是

A．石灰石 B．黏土 C．纯碱 D．硅酸钠

【答案】A

【解析】生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英砂；生产水泥以黏土和石灰石为主要原料；A项符合

题意。

3．（2021 年辽宁省丹东市期末）下列说法正确的是

A．玻璃与酸不反应，可以盛放任何酸溶液

B．粗硅制备高纯硅的过程只发生了物理变化

C．富勒烯是一种烃类有机物

D．制造计算机芯片的材料主要是高纯度的硅

【答案】D

【解析】A项，玻璃中的 SiO2能与氢氟酸反应，不能盛放氢氟酸，错误；B项，粗硅制备高纯硅时发

生了反应 Si＋3HCl SiHCl3＋H2、SiHCl3＋H2Si＋3HCl，发生了化学变化，错误；C项，富勒烯是

由碳元素组成的单质，属于无机物，错误；D项，硅是良好的半导体材料，制备计算机芯片的材料主要是

高纯度的硅，正确。

4．（2021 年四川省成都市期末）硅的氧化物和硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。下

列说法正确的是

A．二氧化硅晶体的基本结构单元是[SiO4]四面体

B．Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，要用玻璃塞的试剂瓶盛装

C．黏土主要成分可表示为 Al2O3·2SiO2·2H2O，因此可以溶于稀碱溶液

D．硅胶主要成分是硅酸盐，常用作干燥剂

【答案】A

【解析】A项，二氧化硅晶体中存在四面体单元，每个硅原子能构成四个共价键，每个氧原子能形成

二个共价键，Si 处于中心，O处于 4个顶点，所以水晶的基本结构单元是[SiO4]四面体结构，正确；B项，

硅酸钠的溶液具有粘性，能将玻璃塞与玻璃瓶粘以一起，故不能用带磨口玻璃塞的玻璃瓶盛放，错误；C

项，黏土主要成分为硅酸盐，通常用氧化物的形式表示，但它不溶于碱溶液，错误；D项，硅胶主要成分

是xSiO2·yH2O，硅胶具有吸水性，常用作干燥剂，错误。

5．（2021 年北京市西城区期末改编）右图为石墨烯—硅太阳能电池结

构模型。下列说法中，不正确的是

A．石墨烯属于化合物

B．硅是应用广泛的半导体材料

C．二氧化硅可用来生产光导纤维

石墨烯

硅二氧化硅

背电极

D．石墨烯-硅太阳能电池可将太阳能转化为电能

【答案】A

【解析】A项，石墨烯是单层的石墨单质，不是化合物，错误；B项，硅处于导体与绝缘体之间，Si

单质为半导体材料，且是应用广泛的半导体材料，正确；C项，光导纤维的主要成分是 SiO2，是利用光的

全反射原理，即 SiO2可用于生产光导纤维，正确；D项，硅单质是良好的半导体材料，可以做硅太阳能电

池板，石墨烯—硅太阳能电池可将太阳能直接转化为电能，正确。

6．（2021 年广东省湛江市期末）含硅元素的物质有很多用途，下列说法不正确的是

A．硅晶片是生产芯片的基础材料，其主要成分为 SiO2

B．高压输电线路使用的陶瓷绝缘材料属于硅酸盐材料

C．水玻璃是硅酸钠的水溶液，可用作木材防火剂的原料

D．高温超导陶瓷具有超导性，可应用于电力和交通领域

【答案】A

【解析】A项，光导纤维的主要成分是 SiO2，而芯片的主要成分是 Si，错误；B项，陶瓷不导电，具

有良好的绝缘性，其主要成分为硅酸盐，可用于高压输电线路使用的绝缘材料，正确；C项，硅酸钠的水

溶液俗称水玻璃，不易燃烧，可用作木材离火剂的原料，正确；D项，高温超导陶瓷具有良好的导电性，

是一种优良的导体，故可用于电力和交通领域，正确。

7．（2021 年江苏省无锡市期末）硅是制造芯片的基础材料。工业制备高纯硅的流程如下图所示。下

列说法不正确的是

焦炭—

———

\s\up 4()

H C l

———

3 0

0℃

H 2 —

——→

\s\up 4()

A．上述制备工艺能耗高污染重 B．C和H2的还原性一定比Si 强

C．流程主要反应均属于置换反应 D．第2、3步的目的是提纯产品

【答案】B

【解析】A项，根据题意可知反应中需要在高温下进行，且反应物需要大量HCl，同时生成三氯硅烷，

故上述制备工艺能耗高污染重，正确；B项，由反应 Si＋3HCl SiHCl3＋H2可知，该条件下硅的还原性

强于H2，错误；C项，SiO2＋2C Si＋2CO↑、Si＋3HCl SiHCl3＋H2、SiHCl3＋H2Si＋3HCl，都

是置换反应，正确；D项，依据流程可和，第1步为粗硅的制取，第2、3步为粗硅的提纯，正确。

8．（2021 年山西省怀仁市期中）由粗 SiO2制备纯的 SiO2流程如图所示，下列说法不正确的是

N a O

H溶液

Ⅰ

稀硫酸

———

Ⅱ

灼烧—

——→

Ⅱ

A．X具有黏结力强、耐高温等特性，可用作黏合剂和防火剂

B．步骤Ⅱ的反应是 Na2SiO3＋H2SO4

＝

H2SiO3↓＋Na2SO4

C．步骤Ⅱ中的稀硫酸可用 CO2替代

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】由流程可知，粗 SiO2溶于氢氧化钠溶液得到 X为硅酸钠的水溶液，加入稀硫酸得到 Y为硅酸

沉淀，过滤后灼烧硅酸分解生成二氧化硅。

A项，由上分析可知，X为硅酸钠溶液，具有不燃不爆耐高温的性质，可用作木材防火剂，有黏性可

作黏合剂，正确；B项，根据强酸制弱酸原理，步骤Ⅱ的反应是 Na2SiO3＋H2SO4

＝

H2SiO3↓＋Na2SO4，正

确；

C项，碳酸的酸性比硅酸强，故步骤Ⅱ中的稀硫酸可用 CO2替代，正确；D项，步骤Ⅲ是灼烧硅酸固体的

过程，若在实验室中完成，一般在坩埚中进行，错误。

9．（2021 年广东省汕尾市海丰县期中）《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(BaCuSi2O6)。下列说法不正确的是

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

【答案】C

【解析】A项，硅酸铜钡中的阴离子是硅酸根、阳离子是铜离子和钡离子，为硅酸盐，即硅酸铜钡属

于复盐中的硅酸盐，正确；B项，硅酸铜钡中的 Cu2＋不易被还原，故性质稳定，不易脱色，正确；C项，

水晶、玛瑙的主要成分是 SiO2，为氧化物，不是硅酸盐，错误；D项，制备水泥的原料为黏土和石灰石，

制备陶瓷原料为黏土，故制备陶瓷的原料也可用于制造水泥，正确。

10．（2021 年广东省广州市期末）含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含 A元素的一种

化合物 C可用于制造高性能的现代通讯材料—光导纤维，C与烧碱反应生成含 A元素的化合物 D。

（1）在元素周期表中，A位于第_____族，与 A同族但相对原子质量比A小的元素 B的原子结构示意

图为____________，A与B在原子的电子层结构上的相同点是___________________。

（2）易与C发生化学反应的酸是__________，反应的化学方程式是_____________________________

_。

（3）将 C与纯碱混合高温熔融时发生化学反应生成 D，同时还生成 B的最高价氧化物 E；将少量的E

通入D的水溶液中，生成含 A的化合物 F。

①分别写出生成 D和F的化学反应方程式：_____________________________，___________________

______________________________。

②要将纯碱高温熔化，下列坩埚中不可选用的是_________

A．普通玻璃坩埚 B．石英玻璃坩埚 C．铁坩埚

【答案】（1）ⅣA 最外层均有4个电子（2）氢氟酸 SiO2＋4HF

＝

SiCl4↑＋2H2O （2）

①SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑ Na2SiO3＋CO2＋H2O

＝

Na2CO3＋H2SiO3↓ AB

【解析】含 A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，则A为Si，含 A元素的一种化合物 C可用

于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，则C为SiO2，C与烧碱反应生成含 A元素的化合物 D为

Na2SiO3。

（1）A的最外层电子数为4，位于第Ⅳ A族，与 A同族但相对原子质量比A小的元素 B为C，其原子

结构示意图为，二者最外层均有4个电子；（2）二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅与水，反应方

程式为：SiO2＋4HF

＝

SiCl4↑＋2H2O；（3）①将SiO2与纯碱混合高温熔融时反应生成 Na2SiO3，同时还

生成 B的最高价氧化物 E，则E为CO2，反应为 SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑；将全部的 CO2与全部

的Na2SiO3在足量的水中混合后，生成了含 A的化合物 F为H2SiO3，反应方程式为 Na2SiO3＋CO2＋H2O

＝

Na2CO3＋H2SiO3↓；②普通玻璃坩埚、石英玻璃坩埚中的二氧化硅在高温下都能与碳酸钠反应，应在铁坩

埚中熔融，A、B两选项符合题意。

能力进阶练

11．（2021 年山西省怀仁市期中）能实现下列物质间直接转化的元素是

单质

O2—

—→

\s\up 4()氧化物

H 2 O

——→

\s\up 4()酸(或碱)

NaO

H(H

\s\up 4()盐

A．N B．Si C．S D．Fe

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