高中化学必修2 专题03 无机非金属材料专项训练新解析版)

专题03 无机非金属材料专项训练1．地壳中含量最多的非金属元素是( )A．氧B．碳C．硅D．铝【答案】A【详解】地壳中含量最多的前五种元素：氧、硅、铝、铁、钙，汉字中带钅字旁(汞和金除外)的属于金属元素，所以地壳中含量最多的非属元素是氧，故答案选A。

2．在SiO2晶体内部，每个Si与4个O分别形成4个单键，则与每个O形成单键的Si的数目是A．1 B．2 C．3 D．4【答案】B【详解】在SiO2晶体内部，每个Si与4个O形成4个单键，每个O与2个Si原子形成2个Si-O单键，因此在晶体内部Si、O原子个数比是1：2，化学式写为SiO2，因此合理选项是B。

3．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。

玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是()A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐【答案】C【详解】A．陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品，故A错误；B．纯碱、石灰石和石英是制玻璃的原料，而制水泥的原料是黏土和石灰石，故B错误；C．硅酸盐制品性质稳定、熔点高，故C正确；D．沙子的主要成分是SiO2,黏土的主要成分是硅酸盐，故D错误；故答案： C。

4．《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙黏土而为之”，“凡坯既成，干燥之后，则堆积窖中燃薪举火”，“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。

下列说法错误的是()A．沙子和黏土的主要成分为硅酸盐B．“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理、化学变化C．烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦D ．黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料【答案】A【解析】沙子的主要成分为二氧化硅，二氧化硅是氧化物，不属硅酸盐，A 项错误；黏土烧制成瓦的过程为复杂的物理化学变化过程，B 项正确；青瓦和红瓦是在冷却时区别的，C 项正确；由“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无砂粘土而为之”可知，D 项正确。

5．下列有关硅及其化合物的叙述中,正确的是( )A.硅是光导纤维的主要成分B.硅是构成岩石与许多矿物的基本元素C.SiO 2是酸性氧化物,不与任何酸发生反应D.可以通过SiO 2与水反应一步制得硅酸【答案】B【解析】光导纤维的主要成分是二氧化硅,故A 错误;硅是亲氧元素,岩石与许多矿物的基本元素中含有Si 元素,故B 正确;SiO 2是酸性氧化物,但可与氢氟酸发生反应,故C 错误;二氧化硅不溶于水,不能通过SiO 2与水反应一步制得硅酸,故D 错误。

6．2020年12月17日，我国“嫦娥五号”返回器携带月球样品安全着陆，探月工程圆满成功。

“嫦娥”五号探测器采用太阳能电池板提供能量，制造太阳能电池板的核心材料是A ．二氧化硅B ．硅C ．钛合金D ．铝合金【答案】B【详解】四种材料中只有硅是半导体材料，硅常用于制造太阳能电池板，故答案选B 。

7．下列关于碳和硅的比较，正确的是( )A ．碳和硅在自然界中的存在形式都是既有游离态也有化合态B ．碳和硅的最高化合价都是+4价C ．硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位D ．硅与碳一样均含有两种常见价态的氧化物——SiO 和2SiO【答案】B【详解】A ．硅是一种亲氧元素，在自然界中主要以氧化物和硅酸盐的形式存在，只有化合态，没有游离态，碳元素在自然界中既有游离态又有化合态，A 错误；B ．碳、硅元素的原子最外层都有4个电子，其最高化合价都是+4价，B 正确；C ．氧元素在地壳中的含量占第一位，硅元素在地壳中的含量占第二位，C 错误；D ．碳有两种常见氧化物——CO 和2CO ，硅只有一种常见氧化物——2SiO ，D 错误；故选Ｂ。

8．能证明碳酸的酸性比硅酸的强的依据是( )A ．2CO 是气体，2SiO 是固体B ．高温下能发生反应：232232高温Na CO +SiO Na SiO +CO ↑C ．2CO 能溶于水生成碳酸，而2SiO 却不溶于水D ．将2CO 通入23Na SiO 溶液中有胶状沉淀生成【答案】D【详解】A ．氧化物的状态不能决定氧化物水化物的酸性强弱，故A 错误；B ．反应原理是高沸点制低沸点气体，之所以能发生是因为生成了挥发性的气体二氧化碳，故B 错误；C ．氧化物的水溶性不能决定其水化物的酸性强弱，故C 错误；D ．()22232323CO H O Na SiO Na CO H SiO +++↓少量═，强酸能制弱酸，所以酸性：碳酸>硅酸，故D 正确；故选D 。

9．我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空白。

下列对硅及其化合物的有关叙述正确的是( )A ．二氧化硅既能与烧碱溶液反应又能与氢氟酸反应，所以二氧化硅是两性氧化物B ．晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应C ．晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格极高D ．晶体硅和金刚石的硬度都很大【答案】D【详解】A ．二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，没有盐生成，与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，有盐生成，因此二氧化硅是酸性氧化物，A 错误；B ．晶体硅的化学性质不活泼，但常温下能与氢氟酸反应，B 错误；C ．晶体硅是一种良好的半导体材料，是由二氧化硅和碳在高温条件下反应得到粗硅，粗硅和HCl 在加热条件下反应得到三氯硅烷，三氯硅烷与氢气在高温条件下反应得到硅单质，它的提炼工艺不算复杂，价格不高，C 错误；D ．晶体硅和金刚石的硬度都很大，D 正确；故选D 。

10．下列物质中，属于酸性氧化物且跟水不能形成酸的是( )A ．CO 2B ．SiO 2C ．SO 2D ．Fe 2O 3 【答案】B【详解】A ．二氧化碳是酸性氧化物，且与水反应可以生成碳酸，故A 不选；B ．二氧化硅是酸性氧化物，且不溶于水，与水也不反应，故B 可选；C ．二氧化硫属于酸性氧化物，溶于水，且与水反应生成亚硫酸，故C 不选；D ．氧化铁属于碱性氧化物，不溶于水，与水也不反应，故D 不选；故选B 。

11．下列说法正确的是( )A ．SiO 2熔点高硬度大，因此可用于制光导纤维B ．向Na 2SiO 3溶液中滴加稀盐酸：++2323Na SiO +2H =H SiO +2Na ↓C ．()2HCl aq 24H SiO SiCl Si →→高温，该物质间转化能实现D ．高纯硅可用于制作光感电池【答案】D【详解】A ．SiO 2具有全反射的光学特性，用于制光导纤维，与其熔点、硬度等性质无关，A 错误；B ．Na 2SiO 3为可溶性的钠盐，在书写离子方程式时应拆成离子形式，B 错误；C ．SiO 2与盐酸不反应，C 错误；D ．高纯硅是良好的半导体材料，可用于制作光感电池，D 正确；答案选D 。

12．据《参考消息》报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”。

假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，下列说法你认为不妥的是( )A ．硅便于运输、贮存，从安全的角度考虑，硅是较安全的燃料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 ．自然界中Si 易开采【答案】B【详解】A ．常温下硅为固体，性质较稳定，便于运输、贮存，较为安全，故A 正确；B ．自然界中硅是亲氧元素，以化合态的形式存在，故B 错误；C ．硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用说明硅燃烧放出的热量多，硅燃烧生成二氧化硅，二氧化硅是固体，容易有效控制，故C 正确；D ．Si 在自然界中含量丰富，且易开采，故D 正确；故答案选B 。

13．为了探究HCl 、H 2CO 3和H 2SiO 3的酸性强弱，某学生设计了如图所示的实验装置，希望通过一次实验达到实验目的，下列说法不正确的是( )A．锥形瓶中可以盛放Na2CO3B．装置B中的目的是除去挥发的HClC．装置C的目的是尾气处理D．该装置可以得出HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱顺序【答案】C【详解】A．锥形瓶中可以盛放Na2CO3，发生反应生成二氧化碳，A正确；B．装置B中装的是饱和碳酸氢钠溶液，的目的是除去挥发的HCl，B正确；C．装置C为硅酸钠，C中沉淀为硅酸，目的是比较硅酸和碳酸的酸性，C错误；D．由强酸制弱酸的反应，可以得出HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱顺序依次减弱，D正确；故选：C。

14．SiO2是一种化工原料，可以制备一系列物质。

下列说法正确的是A．图中所有反应都不属于氧化还原反应B．硅酸盐的化学性质稳定，常用于制作光导纤维C．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英制成的，其熔点很高D．可用盐酸除去石英砂（主要成分为SiO2）中少量的碳酸钙【答案】D【详解】A ．化学反应前后有元素化合价变化的一定是氧化还原反应，二氧化硅与碳反应生成粗硅、粗硅提纯得到单晶硅过程中的反应，均有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，故A 错误；B ．光导纤维的成分是二氧化硅，硅酸盐的化学性质稳定、不能用于制作光导纤维，故B 错误；C ． 普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英制成的，玻璃是一种非晶体、属于混合物，没有固定的熔点，故C 错误；D ．碳酸钙溶于盐酸生成氯化钙、水以及二氧化碳，二氧化硅和盐酸不反应，可以用盐酸除去石英砂(主要成分为SiO 2)，故D 正确；答案选D 。

15．硅是组成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是A ．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为34Si NB ．碳化硅(SiC )的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承C ．光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiD ．氮化硅(34Si N )、氧化铝(23Al O )、碳化硅(SiC )和二氧化锆(2ZrO )都可用作制高温结构陶瓷的材料【答案】C【详解】A ．氮化硅中各元素的原子最外层达到8电子稳定结构。

硅原子最外层电子数为4，氮原子最外层电子数为5，要形成8电子稳定结构，则应有二者个数的比为3:4，其化学式为34Si N ，故A 正确；B ．碳化硅(SiC )为原子晶体，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承，故B 正确；C ．光导纤维的主要成分为二氧化硅，是一种新型无机非金属材料，故C 错误；D ．氮化硅(34Si N )和碳化硅(SiC )均属于原子晶体，氧化铝(23Al O )和二氧化锆(2ZrO )均属于离子晶体，熔点高，都可用作制高温结构陶瓷的材料，故D 正确；故选C 。

16．高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称半导体材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命"。

这种材料可以按所给路线制备：SiO 2①C高温−−−−−→粗硅0②HCl 30C ︒−−−→SiHCl 322③过量H 1100∼100C ︒−−−−−→Si(纯) (1)写出步骤①的化学方程式：_______。