上海市高三化学一轮复习第8章碳硅第四节硅酸盐工业无机材料习题详解(含解析)(实验班)

第四节硅酸盐工业无机材料一、选择题1．过量的泥沙、纯碱和生石灰熔化后生成（ ）。

①水泥 ②玻璃 ③瓷器 ④混凝土 ⑤一种硅酸盐产品 A ．①和④ B ．②和⑤ C ．③ D ．②解析：本题考查硅酸盐产品的制备材料。

水泥的主要原料是：石灰石、黏土、石膏。

钢化玻璃：普通玻璃在电炉中加竞，软化，然后急速冷却而成，机械强度是普通玻璃的4～6倍，普通玻璃的化学组成为22Na O CaO 6SiO ⋅⋅。

瓷器的主要原料是黏土。

混泥土是水泥、沙子和碎石的混合物。

可知②是正确的，玻璃在生产时，主要反应的化学方程式为232232Na CO SiO Na SiO CO +→+↑；3232CaCO SiO CaSiO CO +→+↑，所以⑤也是正确的。

本题答案为选项B 。

2．工业上制造一般的光学玻璃需用的原料是（ ）。

A ．石灰石、纯碱、黏土、硼砂B ．氧化铅、纯碱、石灰石、石英C ．纯碱、黏土、石英、氧化铜D ．硼砂、烧碱、氧化铜、石英砂解析：光学玻璃是在普通硼硅酸盐玻璃原料中加入少量对光敏感的物质，如AgCl 、AgBr 等，再加入极少量的敏化剂，如CuO 等，使玻璃对光线变得更加敏感。

本题答案为选项D 。

3．普通玻璃是电绝缘体，这种透明的固体物质是（ ）。

A ．离子晶体 B ．分子晶体 C ．原子晶体 D ．不属于晶体解析：本题考查普通玻璃的成分，普通玻璃是混合物，没有固定的熔点，所以不属于晶体，而是在某个温度范围内逐渐软化，在软化状态时，可以被吹制成任何形状的制品，其主要成分是硅酸盐，是23Na SiO 、3CaSiO 和2SiO ）熔化在一起所得到的物质。

本题答案为选项D 。

4．含杂质2SiO 的硫铁矿样品1g ，在充足的2O 中燃烧后称得固体物质的质量为0.8g ，则硫铁矿中含硫元素的质量分数为（ ）。

A ．10%B ．22%C ．32%D ．40%解析：222324FeS 11O 2Fe O 8SO +−−−→+高温固体减少的质量4120g ⨯ 2160g ⨯ 160g m ()10.8g -()2FeS 0.6g m =，则硫元素的质量分数0.62321201⨯⨯=⨯⨯100%32%=。

高三化学一轮复习课后训练：硅酸盐1、化学与消费、生活等方面亲密相关，以下选项中不正确的选项是〔〕A. 普通玻璃和氮化硅陶瓷区分属于传统无机非金属资料和新型无机非金属资料B. 硝酸铵可用作化肥，也可以用作炸药C. 只用蒸馏水就可以鉴别纯碱和食盐D. 游泳池用臭氧或许活性炭消毒的原理相反2、中华民族有着光芒绚烂的发明史，以下发明发明不触及化学反响的是〔〕A．火法炼铜B．粘土制陶瓷C．树皮造纸D．打磨磁石制指南针3、化学与生活、人类消费、社会可继续开展亲密相关，以下说法不正确的选项是〔〕A. 现代的陶瓷、砖瓦，现代的玻璃、水泥和光导纤维都是硅酸盐产品B. «后汉书·郡国志»中记载：〝石出泉水……其水有肥，燃之极明，不可食，县人谓之石漆。

〞此句中〝石漆〞指代的是石油C. 中医古籍«肘后备急方»中〝青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之〞启示了屠呦呦，采用高温提取，处置了关键性的技术难题。

青蒿素的提取属于物理变化D. 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果发生的乙烯以到达保鲜要求4、区分向Na2SiO3溶液中参与以下物质，能生成不溶于NaOH溶液的白色沉淀的是()A．K B．稀盐酸C．CaCl2溶液D．KNO3溶液5、化学与人类消费、生活亲密相关，以下说法正确的选项是〔〕A. 蚕丝和棉花的组成元素相反，结构不同，因此性质不同B. 硫酸亚铁片和维生素C同时服用，不能增强治疗缺铁性贫血的效果C. 现代的陶瓷、砖瓦、现代的玻璃、水泥等都是硅酸盐产品D. 工业上经过电解熔融的氯化物制取Na、Mg、Al三种金属6、以下对生活中罕见物质成分的剖析不正确的选项是〔〕A. AB. BC. CD. D7、有些迷信家提出硅是〝21世纪的动力〞，以下说法正确的选项是〔〕A. 晶体硅具有半导体性质，可用于消费光导纤维B. 玻璃中含有的SiO2可与NaOH溶液反响，故常用NaOH溶液雕琢玻璃纹饰C. 陶瓷、水泥、石英玻璃都属于硅酸盐资料D. 硅酸盐Na2Fe2Si3O9用氧化物的方式可表示为Na2O·2EeO·3SiO28、化学与生活亲密相关，以下一切描画中正确的有几个〔〕①分子筛、青花瓷、黏土、玛瑙、硅石的主要成分都是硅酸盐。

碳、硅及无机非金属材料【考情分析】本讲内容在高考中碳、硅及其化合物的知识单独考查的题目较少。

常与晶体结构、元素周期律、化学方程式及化工流程相结合，重在考查考生创新思维以及理论联系实际的能力。

题型以选择题、推断题为主，难度适中。

【核心素养分析】1.变化观念与平衡思想：根据碳、硅的结构，预测在一定条件下碳、硅及其化合物可能发生的化学变化。

2.科学态度与社会责任：关注与碳、硅有关的热点问题（如光导纤维、硅电池、半导体材料），形成可持续发展的意识；知道碳、硅及其化合物对社会发展的重大贡献。

【网络构建】【知识梳理】智能点一碳及其重要化合物1．碳单质(1)常见碳单质的结构和物理性质常见的碳单质有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯、碳纳米管等，它们互为同素异形体。

(2)化学性质a ．与O 2的反应(用化学方程式表示)： ①O 2不足：2C ＋O 2=====点燃2CO ； ②O 2充足：C ＋O 2=====点燃 CO 2。

b ．与氧化物反应(用化学方程式表示)： ①与CuO 反应：2CuO ＋C 2Cu ＋CO 2↑； ②与Fe 2O 3反应：Fe 2O 3＋3C 2Fe ＋3CO ↑；③与CO 2反应：CO 2＋C2CO ；④与水蒸气反应：C ＋H 2O(g)CO ＋H 2(制水煤气)； ⑤与SiO 2反应：SiO 2＋2C Si ＋2CO ↑(制粗硅)；SiO 2＋3CSiC ＋2CO ↑(制金刚砂)c ．与强氧化性酸反应①与浓硫酸反应：C ＋2H 2SO 4(浓)CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 。

②与浓硝酸反应：C ＋4HNO 3(浓)CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O 。

(3)碳单质的用途：①金刚石结构坚硬，作玻璃刻刀、机器钻头、装饰品等；②石墨的细鳞片状结构质软、导电性、滑腻性、耐高温 铅笔芯、电极、润滑剂、坩埚； ③木炭和活性炭的疏松多孔的结构吸附性吸附食品色素、除臭、防毒面具、冰箱除味剂等； ④作燃料，用于家庭取暖、做饭等；⑤作还原剂：冶炼金属，如冶炼金属铜、铁等。

2022届老高考化学一轮复习45分钟精准训练：碳、硅及其化合物无机非金属材料(建议用时：45分钟)一、单项选择题（本大题共20小题，每小题只有一个选项符合题目要求）1．有一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是碳化硅、陶瓷和碳纤维。

下列有关该新型材料的叙述正确的是( )A．耐高温但不耐腐蚀B．比钢铁轻，但质地较脆C．有固定的熔点D．是一种新型无机非金属材料2．从石英砂制取高纯硅的主要化学反应如下：①SiO2＋2C=====高温Si(粗)＋2CO↑②Si(粗)＋2Cl2=====△SiCl4③SiCl4＋2H2=====高温Si(纯)＋4HCl关于上述反应的叙述不正确的是( )A．①③是置换反应，②是化合反应B．高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅C．任一反应中，每消耗或生成28 g硅，均转移4 mol电子D．高温下在炉子里将石英砂、焦炭、氯气、氢气按比例混合就能得到高纯硅3．绿色化学实验指在绿色化学思想的指导下，对常规实验进行改革而形成的实验新方法。

下列符合绿色化学实验操作的是( )A．将一氧化碳还原氧化铜的尾气直接排入空气中B．将锌和稀硫酸反应后的废液直接倒入下水道中C．将与氧气反应后剩余的硫黄放在空气中燃烧完全D．将氯酸钾和二氧化锰共热后的残余物回收分离4．Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确的是( )A．可发生反应：Ca3SiO5＋4NH4Cl=====△CaSiO3＋2CaCl2＋4NH3↑＋2H2OB．具有吸水性，需要密封保存C．能与SO2反应生成新盐D．与足量盐酸作用，所得固体产物主要为SiO25．《光明日报》报道称，中科院大连化学物理研究所的研究团队利用多功能催化剂首次实现了CO2直接加氢制汽油的过程。

其转化过程如图所示。

下列说法中正确的是( )A ．反应①的产物中含有水B ．反应②为化合反应C ．所制得的汽油的主要成分是烃和烃的含氧衍生物D ．这种人造汽油用作汽车的燃料时，汽车尾气中不含氮氧化物6．福建省三钢集团近年来大气污染治理成绩显著，厂区“绿”意盎然。

22、硅酸盐工业新型无机非金属材料1．复习重点水泥工业和玻璃工业的基本原理；新型无机非金属材料的特性及主要用途2．难点聚焦1．硅酸（H2SiO3）酸性很弱（弱于碳酸）溶解度很小，由于SiO2不溶于水，硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。

Na2SiO3＋2HCl == H2SiO3＋2NaCl硅胶多孔疏松，可作干燥剂，催化剂的载体。

四．硅酸盐硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称，分布广，结构复杂化学性质稳定。

一般不溶于水。

（Na2SiO3、K2SiO3除外）最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3 ：可溶，其水溶液称作水玻璃和泡花碱，可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。

常用硅酸盐产品：玻璃、陶瓷、水泥。

2．硅单质与碳相似，有晶体和无定形两种。

晶体硅结构类似于金刚石，有金属光泽的灰黑色固体，熔点高（1410℃），五．氯元素：位于第三周期第ⅦA族，原子结构：容易得到一个电子形成氯离子Cl－,为典型的非金属元素，在自然界中以化合态存在。

3．例题精讲[例1]熔融氢氧化钠反应选用的器皿是 [ ]A．陶瓷坩埚B．石英坩埚 C．普通玻璃坩埚 D．生铁坩埚分析：陶瓷的成分中含有SiO2，石英的成分就是SiO2，玻璃的主要成分中也含有SiO2，而SiO2在高温下可以跟NaOH发生如下反应：SiO2+2NaOH Na2SiO3 所以A、B、C的器皿都不能选用，只能内生铁坩埚。

[例2]下列溶液中可以盛放在玻璃瓶中，但不能用磨口玻璃塞的是 [ ]。

A．硅酸钠溶液B．氢氟酸C．氢氧化钠溶液 D．氯化钠溶液分析：玻璃的主要成分之一二氧化硅，它能跟氢氟酸迅速反应，所以，氢氟酸不能盛放在玻璃、陶瓷容器中，只能保存在铅皿或塑料瓶中。

氢氧化钠溶液与二氧化硅在常温下反应十分缓慢，所以可以盛放在玻璃瓶中，但瓶的磨口处的二氧化硅跟氢氧化钠缓慢反应后，生成的硅酸钠是一种矿物胶，使瓶塞与瓶口粘在一起，因此不能用磨口玻璃塞。

硅酸钠溶液可以用玻璃瓶盛放，只是不能用磨口玻璃塞（原因同氢氧化钠溶液）。

2021届高三化学一轮复习——碳硅综合训练（有答案和详细解析）一、选择题1．气凝胶是一种世界上最轻的固体，也被称为“固态烟”，非常坚固耐用，它可以承受相当于自身重量几千倍的压力，最高能承受1 400 ℃的高温，绝热性能十分优越，其主要成分是二氧化硅等。

下列说法正确的是()A．该材料具有良好的导电性B．二氧化硅可用于制作光导纤维C．二氧化硅耐所有的酸或碱D．水泥的主要成分是二氧化硅答案B解析气凝胶的主要成分是二氧化硅，二氧化硅不导电，A项不正确；二氧化硅可溶于强碱和氢氟酸，C 项不正确；水泥的主要成分是硅酸盐，D项不正确。

2．新材料的新秀——石墨烯、氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的国际热点课题。

其结构模型如图所示。

下列有关说法正确的是()A．石墨烯是一种新型化合物B．氧化石墨烯即石墨烯的氧化物C．二者和石墨都是碳的同素异形体D．氧化石墨烯具有一定的亲水性答案D解析石墨烯是碳的单质，A错误；氧化石墨烯因为还含有氢元素，故不是石墨烯的氧化物，也不是碳的同素异形体，B、C错误；由于氧化石墨烯结构中含有羟基和羧基等亲水基团，所以具有一定的亲水性，D 正确。

3．下列除杂方法正确的是()A．SiO2中含Al2O3杂质，可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去B．CO2中含有CO杂质，可以通入盛有CuO的玻璃管且加热C．CO2中含有HCl杂质，可以通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶D．Na2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可以通入足量的CO2，然后过滤答案B解析A项，SiO2、Al2O3均与NaOH溶液反应；C项，应通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶；D项，Na2CO3与CO2反应生成NaHCO3。

4．锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)与碳、硅两元素同位于第ⅣA族，其原子序数按锗、锡、铅的顺序依次增大，则下列推断一定不正确的是()A．铅可形成PbO、PbO2两种氧化物B．锗与盐酸不反应，锡、铅能与盐酸反应C．锗、锡、铅的＋4价氢氧化物的碱性：Ge(OH)4＜Sn(OH)4＜Pb(OH)4D．锗、锡、铅的金属性依次减弱答案D解析Pb在第ⅣA族，有＋2、＋4两种化合价因而可形成PbO、PbO2两种氧化物，A正确；锡、铅均排在金属活动性顺序中氢的前面，因而可与盐酸反应，B正确；同一主族从上到下元素的金属性依次增强，因而Ge(OH)4、Sn(OH)4、Pb(OH)4的碱性依次增强，C正确、D错误。

第5章第4节　无机非金属材料1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解硅及其重要化合物的主要性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。

2.结合实例认识硅及其化合物性质的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。

1.本部分主要考查Si、SiO2、Na2SiO3的性质和用途及SiO2的结构。

由于许多高科技领域的新型无机非金属材料都与硅有关,往往以工业生产流程图为载体考查综合应用,题型以选择题、工业生产流程图题为主。

2.复习备考时,多关注以硅及其化合物知识为载体与基本理论和其他元素及化合物相联系的综合题。

内容索引第一环节　必备知识落实第二环节　关键能力形成第三环节　核心素养提升第一环节　必备知识落实1硅单质及其重要化合物的性质和用途知识筛查1.硅及其化合物硅元素在自然界中主要以硅酸盐和氧化物的形式存在。

(1)单质硅。

①硅单质的导电性介于导体和绝缘体之间,是应用最为广泛的半导体材料。

②硅与强碱溶液反应(特征反应):Si+2NaOH+H2O══Na2SiO3+2H2↑。

知识点1知识点2(2)SiO2的性质。

①晶体类型:共价晶体。

②酸性氧化物:SiO2+2NaOH ══Na 2SiO3+H2O。

③与氢氟酸反应(特性)。

SiO2+4HF══SiF4↑+2H2O。

(3)硅酸。

①硅酸是难溶于水的弱酸。

②硅酸的制法:Na2SiO3+CO2+H2O══H2SiO3↓+Na2CO3。

(SiO2难溶于水,不能直接与水反应制备硅酸)特别提醒(1)玻璃中含有二氧化硅,因此氢氟酸可用于刻蚀玻璃,盛放氢氟酸不能用玻璃瓶而用塑料瓶。

(2)NaOH溶液可以用玻璃瓶盛放,但不能用带磨口玻璃塞的玻璃瓶。

知识点1知识点2知识点1知识点22.硅的制备工艺流程12知识巩固1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。

(1)氢氟酸与SiO 2反应,可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记。

碳、硅及无机非金属材料完卷时间：50分钟可能用到的相对原子质量：H1 O16 Mg24 Al27 Si28 Fe56一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）1．（2021·广东汕头市·高三二模）芯片被誉为“现代工业粮食”，是新一代信息产业的基石。

制备芯片材料高纯硅的装置如下图所示(加热及夹持装置省略)，利用SiHCl3与过量H2在1100～1200℃反应(SiHCl3沸点为31.8℃，遇水会强烈水解)，下列说法不正确．．．的是A．装置B中的试剂是浓硫酸B．实验开始时先打开装置A中的K1C．装置C采用常温冷却水，目的是使SiHCl3与H2充分混合D．石英管中发生反应SiHCl3+H21100-1200CSi+3HCl【答案】C【解析】装置A中Zn与稀硫酸反应产生H2，由于SiHCl3遇水强烈水解，故需要对氢气进行干燥，故装置B 中盛放浓硫酸，装置C采用热水浴加热，使SiHCl3气化，与H2形成混合气体，进入石英管中反应，高温条件下，SiHCl3被H2还原为Si。

A．由分析知，装置B中盛放浓硫酸，起到干燥氢气的作用，A正确；B．实验开始时先打开K1，利用生成的H2将装置中的空气排尽，防止加热石英管时因H2不纯而爆炸，B正确；C．由于SiHCl3为液体，实验需得到SiHCl3气体，故装置C应采用热水浴，使SiHCl3气化，C错误；D．SiHCl3被H2还原为Si，根据元素守恒推知另一产物为HCl，故该反应为：SiHCl3+H21100~1200℃Si+3HCl，D正确；故答案选C。

2．（2021·湖北高三零模）水泥是人类最伟大的发明之一，主要成分为硅酸三钙(3CaO∙SiO2)。

将其与适量的水反应，形成相互交联的结构，反应式如下2(3CaO∙SiO2)+6H2O=3CaO∙2SiO2∙3H2O+3Ca(OH)2∆H＜0。

但是，需要避免交联过程热膨胀及产生的水蒸气在建筑结构中造成空隙。

硅及其化合物1、下列说法不正确的是（ ） A.液氧和液氯都可以储存在钢瓶中 B.固态甲烷就是可燃冰C.玛瑙和水晶的主要成分都是二氧化硅D.硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等 2、下列关于2SiO 和2CO 的叙述中正确的是（ ） A.两者都是酸性氧化物，故均不与酸反应 B.两者都可以与NaOH 溶液反应 C.2CO 的熔沸点比2SiO 高D.两者都能与水反应生成对应的酸，且碳酸的酸性大于硅酸3、二氧化硅(SiO 2)又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料(各种转化见下图)。

下列说法正确的是( )A ．SiO 2既能与HF 反应，又能与NaOH 反应，属于两性氧化物B ．SiO 2和Si 都是光导纤维材料C ．硅胶吸水后可重复再生D ．图中所示转化反应都是非氧化还原反应4、不断进步的材料逐渐构筑了我们现代社会的文明。

下列说法错误的是( ) A.“唐三彩”和景德镇瓷器的主要化学成分都是硅酸盐B.玻璃是一种常见的无机非金属材料，在一定温度下软化可制得玻璃仪器C.高铁和城铁所用镁合金具有密度小、强度高、耐腐蚀等特点D.以高纯硅制成的光导纤维内窥镜可直接窥视有关器官部位的变化5、月球的矿产资源极为丰富,仅月球表面5cm 厚的沙上就含有铁单质上亿吨,月球上的主要矿物有辉石(26CaMgSi O )、斜长石(38KAlSi O )等,下列说法或分析错误的是( ) A. 26CaMgSi O 、38KAlSi O 是化学式,表示矿物的组成元素及其原子个数比 B.月球上有大量游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上弱 C.从辉石的组成来看,它可被看作复盐D.斜长石的氧化物形式可表示为2232K O Al O 6SiO ⋅⋅6、陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。

下列说法错误的是( )A ．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁B ．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成C ．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐D ．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点7、多晶硅是制作光伏电池的关键材料。