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2021年高考化学 无机非金属材料的主角 硅复习试题

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实用文档 2021年高考化学 无机非金属材料的主角 硅复习试题

一、1.物理性质 2.硅的化学性质——还原性

①与氢氟酸反应：Si+4HF====SiF4↑+2H2↑；

②与NaOH溶液反应：Si+2NaOH+H2O=====Na2SiO3+2H2↑;

③与O2反应：Si+O2 SiO2。

二、CO2和SiO2的比较

物 质 二氧化硅 二氧化碳

晶体类型 原子晶体 分子晶体

物理性质 硬度大、熔沸点高、常温下为固体、不溶于水 熔沸点低，常温下为气体，微溶于水

化

学

性

质 ①与水反应 不反应 CO2 + H2O H2CO3

②与酸反应 SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O 不反应

③与碱反应 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O

盛碱液的试剂瓶用橡皮塞 CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O或

CO2 + NaOH = 2NaHCO3

④与盐反应 SiO2 + Na2CO3 ＝Na2SiO3 + CO2↑

SiO2 + CaCO3 ＝ CaSiO3 + CO2↑ Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3↓ + 2HClO

CO2 + Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3

⑤与碱性氧化物反应 SiO2 + CaO ＝ CaSiO3 CO2 + Na2O ＝ Na2CO3

⑥与碳反应

CO2+C 2CO；

主要用途 化工原料、灭火剂。干冰用作制冷剂，人工降雨。 制光学仪器、石英玻璃。水晶可制作饰品，常用来制造通讯材料光导纤维。

3、硅酸及硅酸盐

（1）硅酸 ①物理性质：与一般的无机含氧酸不同，硅酸难溶于水。

⑵化学性质：a.弱酸性：是二元弱酸，酸性比碳酸弱，与NaOH溶液反应的化学方程式为：H2SiO3+2NaOH== Na2SiO3+2H2O。

b.不稳定性：受热易分解，化学方程式为：H2SiO3 H2O+ SiO2。 △

高温 高温

高温 高温 精品文档

实用文档 ⑶制备：通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得，如Na2SiO3溶液与盐酸反应：

Na2SiO3+2HCl== H2SiO3↓+2NaCl

⑷用途：硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。

2、硅酸盐⑴硅酸盐：

⑵硅酸钠：

⑶硅酸盐组成的表示

三、常见无极非金属材料及其主要用途

1.传统的无极非金属材料

硅酸盐产品 水 泥 玻 璃 陶瓷

原 料 石灰石、黏土 纯碱、石灰石、石英 黏土

反应原理 发生复杂的物理化学变化（不作要求）

SiO2 + Na2CO3 ＝Na2SiO3 + CO2↑

SiO2 + CaCO3 ＝ CaSiO3 + CO2↑

反应原理 发生复杂的物理化学变化（不作要求）

SiO2 + Na2CO3 ＝Na2SiO3 + CO2↑

SiO2 + CaCO3 ＝ CaSiO3 + CO2↑

主要设备 水泥回转窑 玻璃窑 陶瓷窑

主要成分 3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2

反应条件 高温 高温 高温

1. 硅及其化合物的特殊性质

1.硅

(1)硅的非金属性弱于碳，但碳在自然界中既有游离态又有化合态，而硅却只有化合态。

(2)硅的还原性强于碳，但碳能还原SiO2：SiO2+2C 2CO↑+Si 。

(3)非金属单质跟碱溶液作用一般无H2产生，但Si能跟碱溶液作用放出H2：Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑。

(4)非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但硅能跟氢氟酸反应。

(5)非金属单质一般为非导体，但硅为半导体。

2.二氧化硅

(1)非金属氧化物的熔沸点一般较低，但SiO2的熔点却很高。

(2)酸性氧化物一般不跟酸反应，但SiO2能跟氢氟酸反应。

3.硅酸

(1)无机酸一般易溶于水，但H2SiO3难溶于水。 高温

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实用文档 (2)H2CO3的酸性强于H2SiO3，所以有Na2SiO3+CO2+H2O====H2SiO3↓+Na2CO3，但在高温下Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑能发生是因为生成的CO2容易挥发。

第二节 富集在海水中的元素——氯

一、氯气的性质及其应用

1物理性质：常温下，氯气是黄绿色、有刺激性、能溶于水、比空气重、易液化的有毒气体。

2化学性质和用途

①与金属反应 如：a.2Na＋Cl22NaCl（产生白烟）b.Cu＋Cl2CuCl2（产生棕黄色的烟）c.2Fe＋3Cl22FeCl3（产生棕色的烟）注：常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中。

②与非金属反应

如：H2＋Cl22HCl（发出苍白色火焰，有白雾生成）——可用于工业制盐酸

H2＋Cl22HCl（会发生爆炸）——不可用于工业制盐酸

③与水反应：溶于水的氯气部分与水反应Cl2＋H2O＋HClO

1．成分：三种分子(H2O、Cl2、HClO)、四种离子(ClO－、Cl－、H＋、OH－)。

2．性质：氯水的多种成分决定了它具有多重性质。

3．新制氯水、久置氯水及液氯成分比较

④与碱反应：与NaOH溶液反应

⑤与某些还原性物质反应

如： a.2FeCl2＋Cl2 = 2FeCl3

b.2KI＋Cl2 = 2KCl + I2（使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色，用于氯气的检验）

c.SO2＋Cl2＋2H2O = 2HCl + H2SO4

二.次氯酸和次氯酸盐的性质

1.次氯酸(HClO)

(1)弱酸性：酸性比碳酸弱。

(2)不稳定性：2HClO2HCl + O2↑，氯水要现用现配制，保存在棕色试剂瓶中。

(3)强氧化性：使有色布条褪色，用作消毒剂、漂白剂。

2.漂白粉

（1）主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2

（2）漂白原理是：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，产生的HClO具有漂白性和强氧化性，由于Ca(ClO)2能与空气中的CO2、H2O反应生成HClO且HClO见光易分解，所以漂白粉应密封保存。

（3）工业上常用氯气和石灰乳制取漂白粉2Cl2＋2Ca(OH)2=== CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O 精品文档

实用文档 （4）溶液呈碱性，具有强氧化性。

（5）失效原理：

故漂白粉须密封保存。

三、氯气的制法

1.实验室制法

，MnO2 是氧化剂，HCl是还原剂。

浓盐酸表现还原性和酸性

实验步骤

2.工业制法 化学方程式为：

2222NaCl+2HO2NaOH+H+Cl通电 MnO2

发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置 浓盐酸

饱和食盐水 浓硫酸 NaOH溶液 精品文档

实用文档 四、卤素及其化合物的特性和用途

(1)氟 ①无正价和含氧酸、非金属性最强，F－的还原性最弱。

②与H2反应在暗处即爆炸。 ③2F2＋2H2O===4HF＋O2。

④HF是弱酸，能腐蚀玻璃，保存在铝制器皿或塑料瓶中；有毒，在HX中沸点最高。

(2)溴 ①Br2是深红棕色液体，易挥发 ②Br2易溶于有机溶剂。

③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞。

(3)碘 ①I2遇淀粉变蓝色。②I2加热时易升华。③I2易溶于有机溶剂。④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大。

(4)卤化银①AgF易溶于水，AgCl白色不溶于水，AgBr淡黄色不溶于水，AgI黄色不溶于水。AgCl、AgBr、AgI也不溶于稀硝酸。

②除AgF外，均有感光性，其中AgBr作感光材料，可用于照相。

③AgI可用于人工降雨。 ④I2与Fe反应产生FeI2，其他卤素单质生成FeX3。

五、卤素离子的检验方法

1．AgNO3溶液——沉淀法

2．置换——萃取法

3．氧化——淀粉法检验I－

2．卤族元素 包括氟(F)、氯(C1)、溴(Br)、碘(I)和放射性元素砹(At)．在自然界中卤素无游离态，都是以化合态的形式存在．

颜色 状态(常态) 熔点、沸点 溶解度(水中) 密度

F2 浅黄绿色 浅

深 气体 低

高 降

低 小

大 Cl2 黄绿色 气体 部分溶于水，并与水发生不同程度反应 Br2 深红棕色 液体 易挥发

I2 紫黑色 固体 升华 白色

浅黄色

黄色

Br—

I——

蓝色 精品文档

实用文档 ．

氟F 氯Cl 溴Br 碘I

核电荷数 9 17 35 53

原子结构的相似性 最外层上的电子数都是7个

卤素化学性质的相似性 ①氟只有－1价，其余卤素有－l、+1、+3、+5、+7价②单质都具有强氧化性，是强氧化剂③单质均能与H2化合生成卤化氢气体，与金属单质化合生成金属卤化物④单质都能与水、强碱反应，Br2、I2的反应与C12类似

原子结构的递变性 核电荷数、电子层数

少 多

原子半径 小 大

化学性质的递变 性 原子得电子能力

强 弱 单质的氧化性

单质与氢气化合 易 难

单质与水反应 剧烈 缓慢(微弱)

对应阴离子的还原性 弱 强

F2 Cl2 Br2 I2

与H2化合的条件 冷、暗 点燃或光照 500℃ 持续加热

反应情况 爆炸 强光照射时爆炸 缓慢化合 缓慢化合，生成的HI同时分解

产生卤化氢的稳定性 HF＞HCl＞HBr＞HI

(3)卤素单质与水的反应． ①2F2 + 2H2O ＝4HF + O2(置换反应) 注意：将F2通入某物质的水溶液中，F2先跟H2O反应．如将F2通入NaCl的水溶液中，同样发生上述反应，等等．

②X2 + H2O = HX + HXO (X＝C1、Br、I)．

(4)卤素单质间的置换反应．2NaBr + C12(新制、饱和) = 2NaCl + Br2

2Br－ + C12 = 2C1－ + Br2

[卤化银]

AgF AgCl AgBr AgI

颜 色 白色 白色 浅黄色 黄色

逐 渐 加 深

溶解性 易溶于水 难溶于水，也难溶于稀HNO3

感光性 见光分解：2AgX 2Ag + X2 (X＝Cl、Br、I)

用 途 ①检验X－：Ag＋ + X－＝AgX↓(试剂为AgNO3溶液和稀HNO3)

②制作感光材料(常用AgBr) ③AgI用于人工降雨

3．物质的量应用于化学方程式的计算

(1)原理：化学方程式中各物质的化学计量数之比，可以表示各物质的：

①微粒数之比；②物质的量之比；③同温、同压下气体的体积之比；④并可计算质量之比。例如：

2CO ＋ O2 ＝ 2CO2

化学计量数比 2 ∶ 1 ∶ 2

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2019届高三化学一轮复习试题：10无机非金属材料的主角——硅 Word版含解析

2019届高三化学一轮复习试题：10无机非金属材料的主角——硅 Word版含解析

(十) 无机非金属材料的主角——硅

►►见学生用书P375

1．4G网络让手机“飞”起来了。手机芯片的核心是硅板，其成分是( )

A．SiO2 B．Si

C．H2SiO3 D．Na2SiO3

解析 手机芯片的核心是硅板，其成分是Si单质，故B项正确。

答案 B

2．硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角。下面几种物质中含有硅单质的是(

)

A．玛瑙 B．光导纤维

C．太阳能电池 D．水晶

解析 玛瑙、光导纤维和水晶的主要成分是SiO2，硅单质可用来制造太阳能电池板。

答案 C

3．下列叙述中正确的是( )

A．因为Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强

B．碳和硅都是ⅣA族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似 C．二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅是两性氧化物

D．二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反应生成硅酸

解析 A项的反应之所以能够发生，是因为生成的产物中有气体放出，平衡正向移动，促使反应能够顺利进行，故不能通过此反应判断H2CO3与H2SiO3的酸性强弱，A项错误；CO2和SiO2的物理性质差异较大，B项错误；SiO2与氢氟酸的反应不属于酸性氧化物与一般酸的反应，在此反应中SiO2并没有表现出碱性氧化物的性质，C项错误。

答案 D

4．(2018·济宁期末)化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中正确的是( )

A．“绿水青山就是金山银山”，矿物燃料的脱硫脱硝，可以减少SO2、NO2的排放

B．2017年11月5日，发射北斗三号全球导航卫星计算机的芯片材料是高纯度二氧化硅

C．为防止月饼等富脂食品因被氧化而变质，常在包装袋中放入生石灰或硅胶

D．2M＋N===2P＋2Q,2P＋M===Q(M、N为原料，Q为期望产品)，不符合绿色化学的理念

高考化学无机非金属材料一轮复习小题训练(原卷版)

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无机非金属材料

1．光纤通信70年代后期发展起来的一种新型通信技术，目前长距离光纤通信系统已投入使用，光纤通信的光学纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成的( )

A． 碳 B． 二氧化硅 C． 锗 D． 硅

2．下列含硅制品中，主要成分为硅单质的是( )

A．水晶镜片 B．玛瑙手镯 C．陶瓷餐具 D．计算机芯片

3．我国在科技上不断取得重大成果。下列各项中使用的材料不属于无机非金属材料的是( )

应用于5G手机中的石墨烯导热膜 用于吊装港珠澳大桥的超高分子量聚乙烯纤维吊绳 “嫦娥五号”探测器使用的砷化镓太阳能电池板 “神舟十三号”载人飞船使用的石英挠性加速度计

A B C D

4．(2019·北京理综)下列我国科研成果所涉及材料中，主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是( )

A．4.03米大口径碳化硅反射镜 B．2022年冬奥会聚氨酯速滑服 C．能屏蔽电磁波的碳包覆银纳米线 D．“玉兔二号”钛合金筛网轮

5．下列说法中错误的是( ) A．陶瓷、玻璃、水泥、水晶饰品等，都是硅酸盐产品

B．光导纤维被称为信息高速公路的骨架，其主要成分是二氧化硅

C．水玻璃可以作为粘合剂、木材防火剂

D．“中国天眼”的镜片材料为SiC，属于新型无机非金属材料

6．含硅元素的物质有很多用途，下列说法错误的是( )

A．硅胶多孔、吸水能力强，可用作袋装食品的干燥剂

B．陶瓷、水晶、水泥、玛瑙等均属于硅酸盐材料

C．高压输电线使用的陶瓷绝缘材料属于硅酸盐材料

D．高温结构陶瓷具有耐高温、抗氧化等性能，可应用于火箭发动机等

7．下列关于无机非金属材料的说法中，不正确的是( )

A．高纯硅可用于制造半导体材料

B．水泥、玻璃、陶瓷属于传统无机非金属材料

C．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，可用于制造陶瓷发动机的受热面

D．纳米材料直径1～100nm之间，能产生丁达尔现象

8．下列所涉及的材料不属于无机非金属材料的是( )

人教版高中化学必修第二册第五章《第三节 无机非金属材料》练习题(解析版)

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第三节 无机非金属材料

【课程标准要求】

1.了解硅酸盐及其结构特点，了解传统硅酸盐产品的工业生产。

2.了解硅和二氧化硅的性质，认识碳化硅、氮化硅、纳米材料等新型无机非金属材料。

3.知道硅及其化合物在材料家族中的应用。

一、硅酸盐材料

1.无机非金属材料

从组成上看，许多无机非金属材料多含硅、氧等元素，具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及特殊的光学、电学等性能。

2.硅酸盐及其结构

(1)硅酸盐的结构

在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体结构，Si在中心，O在四面体的4个顶角，每个Si结合4个O，每个O结合2个Si。

(2)硅酸盐材料的特性

硅酸盐材料大多具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。

3.常见的硅酸盐材料

陶瓷 普通玻璃 普通水泥

原料 黏土(含水的

铝硅酸盐) 纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2) 主要原料：石灰石、黏土，辅助原料：适量的石膏

设备 陶瓷窑 玻璃窑 水泥回转窑

主要成分 硅酸盐 硅酸钠(Na2SiO3)、硅硅酸三钙

酸钙(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2) (3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)

性能 硬度高、耐高温、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点

用途 建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等 建筑材料、光学仪器、各种器皿、制造玻璃纤维等 大量用于建筑和水利工程

拓展 (1)陶瓷、玻璃、水泥等传统无机非金属材料都是以含硅物质为原料，经过高温发生复杂的物理、化学变化制成，产品都为硅酸盐。(2)生产中采用不同的原料和工艺，也可以制得多种具有不同性能和用途的玻璃。例如，利用含有铅的原料可制得光学玻璃；加入硼酸盐制成耐化学腐蚀、耐温度急剧变化的玻璃；加入一些金属氧化物或盐可以得到彩色玻璃。

【微自测】

1.下列描述中正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)硅酸盐是由硅、氧和金属组成的混合物(×)

2018届高考化学一轮复习考情分析检测第4章非金属及其化合物4.1无机非金属材料的主角——硅剖析

2018届高考化学一轮复习考情分析检测第4章非金属及其化合物4.1无机非金属材料的主角——硅剖析

第4章 非金属及其化合物 4.1检测

时间：45分钟

满分：100分

一、选择题(每题6分，共66分)

1．下列说法正确的是( )

①单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料 ②合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料 ③盛放NaOH溶液时，使用带磨口玻璃塞的玻璃瓶 ④Mg2＋、H＋、SiO2－3、SO2－4在水溶液中能大量共存 ⑤向含K＋、Na＋、Br－、SiO2－3的溶液中通入CO2后仍能大量共存 ⑥SiO2与酸、碱均不反应 ⑦SiO2不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器 ⑧SiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应 ⑨水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂

A．①②⑥⑦⑨ B．①⑧⑨

C．②③⑧⑨ D．①④⑤⑧

答案 B

解析 合成纤维属于有机高分子材料，②错；2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O，Na2SiO3有粘性，可将玻璃瓶塞与瓶颈粘连，③错；2H＋＋SiO2－3===H2SiO3↓，④错；CO2＋H2O＋SiO2－3===H2SiO3↓＋CO2－3，⑤错；SiO2可与HF反应，也能与强碱溶液反应，⑥、⑦错，B正确。 2．[2017·天津市高三质检]下列说法正确的是( )

A．SiO2和CO2都是酸性氧化物，都是共价化合物

B．为防止月饼等富脂食品氧化变质，可在包装袋中放入硅胶

C．NaHCO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可通入少量CO2后过滤

D．SiO2中含Al2O3杂质，可加入足量NaOH溶液然后过滤除去

答案 A

解析 A项，SiO2、CO2分别为H2SiO3、H2CO3对应的酸性氧化物，都是共价化合物，正确；B项，硅胶具有吸水性，可以防止食品受潮，而不能防止食品氧化，错误；C项，除去NaHCO3溶液中的Na2SiO3杂质，应通入足量CO2，发生反应：Na2SiO3＋2CO2＋2H2O===2NaHCO3＋H2SiO3↓，错误；D项，SiO2、Al2O3均能与NaOH溶液反应，应加入稀盐酸后过滤，错误。