高考化学第一轮章节复习试题 第四章 元素与材料世界第一节 硅、无机非金属材料

第四章材料家族中的元素第一讲硅无机非金属材料一、选择题1．有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。

假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不妥的是 ( ) A．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料B．自然界中存在大量的单质硅C．硅燃烧放出的热量多，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制D．自然界的硅易开采，且可再生解析硅在自然界中主要是以化合物的形式存在，硅的含量在地壳中之所以多，是因为沙石的主要成分是二氧化硅。

答案 B2．材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是 ( )解析金刚石是一种碳单质，所以A项错。

答案 A3．下列有关物质的性质或应用的说法不正确的是( ) A．二氧化硅是生产光纤制品的基本原料B．水玻璃用于生产黏合剂和防火剂C．盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性D．石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯解析光纤制品的主要原料是SiO2，A正确；水玻璃硬化中析出的硅酸凝胶具有很强的黏附性，且具有耐高温的特性，可以做防火剂，B正确；盐析是利用物理变化降低蛋白质的溶解度，C正确；乙烯、丙烯、丁二烯是通过石油裂解得到的，D错误。

答案 D4．硅是无机非金属材料王国中的国王，以硅为中心的臣民应用于社会的各个角落，随着科技的发展，新型无机非金属材料更是备受瞩目。

水晶是一种重要的饰品，其主要成分是SiO2，下列有关水晶的说法正确的是( ) A．水晶的主要成分是酸性氧化物，因此不能被任何酸腐蚀B．水晶性质非常稳定，但在一定条件下可以显氧化性C．水晶可以溶于NaOH溶液，并可反应得到氢气D．水晶既可与NaOH反应产生氢气，又能与HCl反应产生氢气解析SiO2性质稳定，常温下只能与HF和NaOH等强碱溶液反应，且反应生成水，因此A、D错；SiO2与NaOH反应：SiO2＋2NaOH ＝Na2SiO3＋H2O，不能生成氢气，所以C错；在高温条件下，能发生反应SiO2＋2C Si＋2CO↑，SiO2显氧化性，所以B正确。

2020高三化学一轮复习 第四章 第1节 硅无机非金属材料知识综合验收 鲁科版必修11．(2008·全国Ⅱ)对于ⅣA 族元素，下列叙述中不正确的是A ．SiO 2和CO 2中Si 和O ，C 和O 之间都是共价键B ．C 、Si 、Ge 的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8C ．CO 2和SiO 2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应D ．该族元素的主要化合价是＋4和＋2解析 ⅣA 族元素最外层电子数都是4，但C 原子的次外层电子数只有2个电子。

答案 B2．(2020·泰安模拟)下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是A ．氧化物都能与氢氧化钠溶液反应B ．单质在加热时都能跟氧气反应C ．氧化物都能溶于水生成相应的酸D ．碳和硅两种元素都有同素异形体解析 CO 2、SiO 2为酸性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应，CO 为不成盐氧化物，不与氢氧化钠溶液反应，A 不正确。

C 、Si 高温下与氧气反应生成相应的氧化物，B 正确。

CO 2能溶于水生成碳酸，CO 不溶于水，SiO 2不溶于水，也不与水反应生成相应的酸，C 项不正确。

石墨、金刚石、C 60都是碳的同素异形体，晶体硅和无定形硅是硅的两种同素异形体，D 正确。

答案 AC3．某无色溶液能与硅作用生成H 2，则溶液中不可能大量共存的离子组是A ．H ＋、Ba 2＋、Mg 2＋、Cl －B ．Cl －、CO 2－3、Cu 2＋、Mg 2＋C ．NO －3、SO 2－4、K ＋、Na ＋D ．NO －3、OH －、Ba 2＋、Cl －解析 与硅作用生成H 2，溶液为强碱性，A 中H ＋不能大量共存；B 中Cu 2＋、Mg 2＋与CO 2－3不能大量共存。

答案 AB4．下列叙述正确的是A ．因为Na 2CO 3＋SiO 2=====高温 Na 2SiO 3＋CO 2↑，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 根据酸盐之间复分解反应进行的的方向判断酸性强弱一般是在常温湿态下适用，在高温干态下不适用，事实是碳酸酸性比硅酸强，故A 项错误；CO 2和SiO 2属不同类型晶体，在物理性质方面有很大差异，故B 项错误；SiO 2与氢氟酸反应，不属于酸性氧化物与酸的一般反应，在此反应中SiO 2没有表现碱性，故C 项错误；SiO 2虽属于酸性氧化物，但不能直接与H 2O 反应生成H 2SiO 3，D 项正确。

第1节碳、硅及无机非金属材料[考试说明] 1.了解碳、硅单质及其化合物的主要性质及应用。

2.了解碳、硅及其化合物对环境质量的影响。

3.了解常见无机非金属材料的性质和用途。

[命题规律]碳、硅及其化合物的性质是高考的常考点，其考查方式有：结合原子结构、元素周期律以选择题型考查碳、硅及其化合物的性质及应用；以新材料、新技术为背景结合工艺流程图以填空题型考查碳、硅的化合物的性质及应用等。

考点1碳、硅单质及其氧化物的性质知识梳理1.碳单质的存在、性质和用途2．硅单质的存在、性质和制备(1)存在、结构及物理性质硅的化学性质不活泼，常温下不能被浓硫酸、浓硝酸等强氧化剂氧化，只能与F2、氢氟酸、强碱溶液反应；在加热条件下，能与O 2、Cl 2等少数非金属单质化合。

写出下列相关反应的化学方程式：(3)工业制备 反应原理：①制粗硅□20SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO ↑， ②粗硅的提纯□21Si ＋2Cl 2=====高温SiCl 4、□22SiCl 4＋2H 2=====高温Si ＋4HCl 。

3．碳和硅的氧化物(1)一氧化碳CO 是无色无味的□23有毒气体，□24不溶于水，可用作气体燃料和冶金工业的□25还原剂。

(2)二氧化碳和二氧化硅(1)硅与碱溶液反应时，硅为还原剂，H 2O 为氧化剂。

(2)不能依据反应2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO ↑来说明C 的还原性比Si 强，也不能依据反应SiO 2＋Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑来说明SiO 2水化物的酸性比H 2CO 3强。

(3)用于半导体材料的是高纯的晶体硅，用作光导纤维材料的是SiO 2。

(4)SiO 2是酸性氧化物，但能与HF 反应，因此盛放氢氟酸不能用玻璃瓶，要用特制的塑料瓶。

盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，因为SiO 2与碱溶液反应生成具有黏性的Na 2SiO 3。

判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。

嘴哆市安排阳光实验学校高二化学复习《化学必修1》第4章第1节无机非金属材料鲁教版【本讲教育信息】一. 教学内容：高考第一轮复习：《化学必修1》第4章元素与材料世界第1节硅无机非金属材料二. 教学目的1. 了解硅及其重要化合物的性质及无机非金属材料2. 了解工业制硅及粗硅提纯的原理3. 了解玻璃、水泥的制备三. 教学重点、难点硅及其化合物的性质四. 知识要点：（一）硅硅全部以化合态形式存在于地壳中，是构成矿物和岩石的主要元素。

1. 硅晶体的结构及主要物理性质结构：正四面体形空间网状原子晶体主要物理性质：灰黑色晶体，有金属光泽、硬度大、熔沸点高。

2. 硅的化学性质：常温下与F2、HF、强碱反应，而不与Cl2、O2反应。

Si+2F2=SiF4Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑加热时：Si+O2高温SiO2（二）二氧化硅1. 结构及物理性质空间网状结构原子晶体，每个硅原子跟4个氧原子结合，每个氧原子跟2个硅原子结合。

SiO2是一种坚硬、难熔、不溶于水的固体2. SiO2的化学性质SiO2是H2SiO3和H4SiO4的酸酐，具有酸酐的通性；（1）常温下可跟氢氟酸反应.跟碱溶液缓慢反应.SiO2+ 4HF=SiF4↑+2H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3 + H2O注：盛放碱液的试剂瓶瓶塞不能用玻璃塞。

（2）在高温时，二氧化硅可与碱性氧化物以及某些盐发生反应：SiO2+ CaO 高温 CaSiO3；SiO2+ CaCO3高温CaSiO3 +CO2↑SiO2+ Na2CO3高温Na2SiO3+CO2↑（3）在高温时，二氧化硅可被某些还原剂还原SiO2+ 2C 高温Si+ 2CO ↑(制粗硅)；SiO2+ 3C 高温 SiC + 2CO↑ (制砂) 3. 二氧化硅的用途水晶常用来制造电子部件和光学仪器；石英用于制石英玻璃。

石英玻璃用于制造大型天体望远镜的凸透镜以及吹制各种化学仪器，用作红外辐射器元件的套管；石英砂常用于制玻璃和建筑材料；硅藻土作保温材料、催化剂载体和吸附剂；制造现代通讯材料——光导纤维。

第一讲 碳、硅及无机非金属材料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摄氏度的高温，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．下列说法中，不正确的是( )A ．SiO 2是酸性氧化物，但不与水反应B ．泡花碱属于盐类C ．明矾和漂白粉均可用于自来水的杀菌、消毒D ．玻璃和陶瓷都属于传统硅酸盐材料【答案】C【解析】明矾中的铝离子水解得到氢氧化铝胶体，其具有吸附作用，可以净水但不能杀菌、消毒；漂白粉具有强氧化性，具有杀菌、消毒作用。

3．(2016·湖北八校联考)如何解决好碳排放问题是关系到人类可持续发展的重大课题之一。

目前，采用较多的方法是对二氧化碳进行搏集封存和富集再利用。

下列与二氧化碳有关的叙述正确的是( )A ．CO 2是形成酸雨的主要物质B ．CO 2导致温室效应，是一种大气污染物C ．CO 2(g)＋C(s)=====高温2CO(g) ΔH >0，高温有利于该反应自发进行D ．实验室常用大理石与稀盐酸或稀硫酸反应制取二氧化碳【答案】C【解析】硫的氧化物和氮的氧化物是形成酸雨的主要物质，A 项错误；CO 2不属于大气污染物，B 项错误；CO 2(g)＋C(s)=====高温2CO(g)为熵增的吸热反应，当ΔT ＝ΔH －T ΔS <0时，反应易自发进行，故高温有利于该反应自发进行，C 项正确；实验室不能用稀硫酸与大理石反应制取二氧化碳，因为生成的硫酸钙微溶，包裹在大理石的表面，会阻止大理石与稀硫酸接触，使反应停止，D 项错误。

回夺市安然阳光实验学校无机非金属材料的主角——硅1．(2019·厦门检测)《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无砂粘土而为之”，“凡坯既成，干燥之后，则堆积窑中燃薪举火”，“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。

下列说法错误的是( )A．粘土是制砖瓦和水泥的主要原料B．“燃薪举火”使粘土发生复杂的物理化学变化C．沙子的主要成分为硅酸盐D．泥坯烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦解析：由题目的“择取无砂粘土而为之”，说明粘土是制砖瓦和水泥的主要原料，所以选项A正确。

“燃薪举火”是提供高温的环境，使粘土发生复杂的物理化学变化，选项B正确。

沙子的主要成分为二氧化硅，选项C错误。

粘土中有一定量的Fe元素，泥坯烧制后自然冷却成红瓦(含氧化铁)，浇水冷却时C 与水反应得到CO和H2，将三价铁还原为二价，形成青瓦，选项D正确。

答案：C2．大多数物质的俗名是根据其特殊的物理性质或用途得来的。

下列物质的俗名与化学式或用途不相符的一组是( )作集成电路板。

答案：A3．(2019·大同模拟)有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，下列说法正确的是( )A．晶体硅具有半导体性质，可用于生产光导纤维B．玻璃中含有的SiO2可与NaOH溶液反应，故常用NaOH溶液雕刻玻璃纹饰C．陶瓷、水泥、石英玻璃都属于硅酸盐材料D．硅酸盐Na2Fe2Si3O9用氧化物的形式可表示为Na2O·2FeO·3SiO2解析：晶体硅具有半导体性质，可用于生产电脑芯片，二氧化硅可用于制造光导纤维，A不正确；玻璃中含有的SiO2可与NaOH溶液反应，但不能用NaOH 溶液雕刻玻璃纹饰，因为玻璃表面是光滑的，该反应太慢，B不正确；陶瓷、水泥属于硅酸盐材料，石英玻璃的主要成分是二氧化硅，C不正确；硅酸盐Na2Fe2Si3O9用氧化物的形式可表示为Na2O•2FeO•3SiO2，D正确。

答案：D4．(2019·哈师大附中一模)下列说法不正确的是( )A．SiO2能与HF反应，因此可用HF刻蚀玻璃B．向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶C．氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，化学式为Si3N4D．石英是良好的半导体材料，可以制成光电池，将光能直接转化成电能解析：SiO2能与HF反应，因此可用HF刻蚀玻璃，A正确；向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶，B正确；氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，化学式为Si3N4，C正确；硅是良好的半导体材料，可以制成光电池，将光能直接转化成电能，不是石英，D错误，答案选D。

机非金属材料的主角——硅一、选择题1、关于硅及其化合物的叙述中，正确的是（）A．硅是良好的半导体材料，可以与NaOH 溶液和氢氟酸反应B．二氧化硅与石灰石反应：SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO↑C．用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO2＋2C Si＋2CO2↑D．工业制造镁粉是将镁蒸气在某气体中冷却，CO2可作为冷却气体.2、关于工业生产的叙述，错误的是()。

A．制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英B．氨是制作氮肥、硝酸、铵盐的重要原料C．将二氧化硫催化氧化生成三氧化硫后，在吸收塔内用水吸收制得浓硫酸D．制造普通水泥的主要原料是黏土、石灰石3、“绿色化学实验”进课堂，某化学老师为“氯气与金属钠反应”设计了如右图所示装置与操作以替代相关的课本实验。

实验操作：钠与氯气反应的装置可作如图改进，将一根玻璃管与氯气发生器相连，玻璃管内放一块黄豆大的金属钠(已擦净煤油)，玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球。

先给钠预热，到钠熔融成圆球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，生成大量白烟。

以下叙述错误的是()A．反应生成的大量白烟是氯化钠晶体B．玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气C．钠着火燃烧产生苍白色火焰D．若在棉花球外沿滴一滴淀粉碘化钾溶液，可据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收4、常温下，下列不发生反应的一组物质是()①硅与NaOH溶液②硅与盐酸③硅与氢氟酸④二氧化硅与碳酸钠⑤二氧化硅与NaOH溶液⑥二氧化硅与浓硝酸A．①②④B．③④⑥C．②⑤⑥D．②④⑥5、下列说法中，不正确的是()A．SiO2是酸性氧化物，但不与水反应B．泡花碱属于盐类C．明矾和漂白粉均可用于自来水的杀菌、消毒D．玻璃和陶瓷都属于传统硅酸盐材料6、“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。

如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出)。

第1讲无机非金属材料的主角—-硅［考纲要求］ 1.了解C、Si元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。

2.了解C、Si元素单质及其重要化合物对环境质量的影响.3.以新材料、新技术为背景考查C、Si元素及其重要化合物的性质及应用.考点一碳、硅单质的存在与性质1．C、Si单质的存在形态、物理性质及用途(1)自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素因有亲氧性，所以仅有化合态.碳单质主要有金刚石、石墨、C60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类.(2)单质的结构、物理性质与用途比较碳硅结构金刚石:空间网状晶体硅：与金刚碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。

(2）Si错误!深度思考1．从元素周期表的位置看，碳和硅均为ⅣA元素,自然界中有碳的多种单质存在，自然界中有硅的单质吗?为什么?答案没有，因为硅有很强的亲氧性,在地壳形成时硅与氧易结合，难分离，因而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在。

2．硅单质有广泛的用途，用化学方程式表示工业上获取硅单质的过程。

答案粗硅的制取：SiO2＋2C错误!Si＋2CO↑由粗硅制取纯硅(常用方法）：Si（粗）＋2Cl2错误!SiCl4SiCl4＋2H2错误!Si（纯)＋4HCl题组一新材料、新技术下C、Si的考查1．下列关于硅的说法中，不正确的是（）A．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料B．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应答案C解析硅在常温下能与F2、氢氟酸等发生反应.2．石墨烯的结构示意图如图所示,下列关于石墨烯的叙述正确的是（）A．石墨烯可导电，说明它是电解质B．石墨烯、金刚石、C60、“碳纳米泡沫”四种物质都是碳的单质C．由于C(石墨,s）===C（金刚石，s）ΔH＝＋1。

9 kJ·mol －1知金刚石比石墨烯稳定D．尽量使用含错误!C的产品,减少使用含错误!C的产品，此举符合“促进低碳经济”的宗旨答案B解析“石墨烯可由石墨剥离而成"故石墨烯是可以导电的非金属单质，它既不是电解质,也不是非电解质,A项错;石墨烯、金刚石、C60、“碳纳米泡沫”都是由碳元素形成的不同的单质,它们互为同素异形体，B项正确；C项中由于石墨转化为金刚石的ΔH>0，是吸热过程，即石墨的能量较金刚石低，因而石墨烯稳定，C项错；错误!C和错误!C都是碳元素，故D项错.题组二工业制取高纯硅3．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：ⅰ.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅ⅱ.粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HCl错误!SiHCl3＋H2ⅲ。