2025暑假新高二化学暑假作业本《无机非金属材料》含答案解析

（3）无机非金属材料一高一化学人教版暑假作业本

1.下列说法正确的是（）

'Si。?既能和NaOH溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物

B.稀硝酸和锌反应产生的氢气可为工业制氨提供原料

C.N?是空气中的主要成分之一，雷雨时可直接转化为NO?

D.N02和NO都不是酸性氧化物

2.下列关于硅及其化合物的叙述正确的是（）

A.硅晶体可用于制造光导纤维

B.陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品

C.二氧化硅在电子工业中是重要的半导体材料

D.二氧化硅与氢氟酸和氢氧化钠均能反应，属于两性氧化物

3.接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸、工业制备高纯硅分别经过下列主要变化：

FeS2-^SO2-^-^SO3^-^H2SO4

NH3^-^NO—fNO2—^HN（

7Q

SiO------>Si（粗）--->SiHCL-（纯）

2300℃3

下列说法符合事实的是（）

A.第8、9两步互为可逆反应

B.第3、6步都是直接用水吸收

高温小

C.第7步Si。2过量，会发生：SiO2+C—Si+CO2T

D.第9步反应发生前，首先要对第8步反应产物进行蒸储，得到纯净的SiHCL

4.下列叙述正确的有（）

①Cl?、SO?均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性

②NH3、H2s均不能用浓硫酸干燥

③常温下，通常用铝制容器盛放浓硫酸，是因为铝与浓硫酸不反应

④Si。?是两性氧化物

⑤实验室中用加热NH4C1分解来制取氨气

高温

⑥由SiO2+2C=Si+2C0T可推知碳的非金属性比硅强

⑦燃煤加入生石灰能有效减少酸雨的形成及温室气体的排放

⑧化石燃料和植物燃料燃烧释放出的能量均来源于太阳能

A.2项B.3项C.4项D.5项

5.作为全球最大的电子产品制造国，中国却有着“芯”病。我国国产芯片自给率不到30%,产

值不足全球的7%,市场份额不到10%。下列说法正确的是（）

A.水晶和陶瓷都是硅酸盐制品

B.CPU半导体芯片与光导纤维是同种材料

C.高纯硅、碳化硅（SiC）属于新型无机非金属材料

1800~2000℃

D.粗硅制备单晶硅涉及反应之一：Sio2+cSi+co2T

6.高纯单晶硅是重要的半导体材料，在各种集成电路、芯片和CPU的制作中有不可替代的作

用。实验室中模拟SiHCL制备高纯硅的装置如图所示（夹持装置略去），下列说法错误的是

（）（已知：电负性Cl>H>Si,SiHCL的沸点为31.8℃,熔点为-126.5C,在空气中易自

燃，遇水会剧烈反应）

A.实验过程中，加热石英管前应先对H2进行验纯

B.实验开始时，排尽装置中的空气是为了防止SiHCL自燃和水解

C.尾气通入NaOH溶液中，SiHCl3发生反应的化学方程式为

SiHCl3+7NaOH-Na4SiO4+3NaCl+3H2O+H2T

D.为提高装置W中SiHCL的利用率，装置ni应使用冷水浴

7.“中国芯”的主要原料是单晶硅，制取纯硅的过程如图所示。下列说法正确的是（）

A.步骤①中的反应为SiC)2+C*Si+C02T

B.二氧化硅是酸性氧化物，能与水反应生成硅酸

C.步骤②和③均属于置换反应

D.28g纯硅中含有4molSi-Si键

8.在给定条件下，能顺利实现下列所示物质间直接转化的是()

Hz

A.S蠡>S03°>H2SO4

H2

B.SiO20>H2SiO3NaOH(aq)>Na2SiC)3(aq)

jCN口H3----催--化5剂2--,-△------>NO—电。>HNO3

NaOH,aq)

D.Fe丹>FeCl,>Fe(OH)3

9.硫元素和氮元素与人类生活息息相关。下列有关说法正确的是()

A.氮化硅陶瓷属于传统无机非金属材料，可用于制作高温电极材料

B.硫代硫酸钠(Na2s2O3)是一种常用的解毒剂，可通过硫酸钠与二氧化硫反应来制得

C.汽油不充分燃烧产生的NO是产生硝酸型酸雨的重要原因

D.食品中添加适量SO?可起到漂白、防腐和抗氧化作用

10.2023年5月21日世界级重大考古发现：在我国南海发现明代的沉船，“沉没的历史”逐渐

浮出水面，一号沉船遗物以外销的瓷器为主、二号沉船遗物以海外输入的木材为主。下列说

法错误的是()

A.陶瓷是以粘土为主要原料，经过复杂的物理、化学变化高温烧结而成的

B.SiC、Si3N4,ALO3等新型陶瓷具有新的特性和功能，进一步拓展了陶瓷的应用领域

C.木材的主要化学成分是纤维素，食物中的纤维素能够为人体提供能量

D.纤维素和淀粉分子式均为96旦0。5)“，都能发生水解，且最终产物都是葡萄糖

11.许多无机非金属材料含有硅元素，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。以下为制备高纯硅、氮化硅的主要工艺流程图：

।石英砂।—

已知：SiHCl3,沸点31.5C,且能与H?。剧烈反应，并在空气中易自燃。

回答下列问题：

(1)Si在元素周期表中的位置为O

(2)若用如图所示装置证明非金属性：C>Si,从以下所给物质中选出合适的物质：①稀盐

酸；②稀硫酸；③碳酸钠；④NazSiO?溶液。试剂A为(填序号，下同)，试剂C

3273K

(3)反应①常伴有副反应：SiO2+3CSiC+2COTo若产物中硅与碳化硅的物质的量

之比为10：3,则参与反应的Si。?和C的物质的量之比为o

(4)该工艺中制备SiHCL的化学方程式为。

(5)若在实验室中完成SiHCL与过量H?制备纯硅，其装置如图(热源及夹持装置已略

去)。

装置B中的试剂是(填名称)，实验中先让稀硫酸与锌粒反应一段时间后，再加热

C、D装置的目的是o

(6)该工艺中制备氮化硅的同时会生成一种可燃性有毒气体，反应⑤的化学方程式为

(7)上述制备高纯硅、氮化硅的工艺流程中可以循环利用的物质是^_______(填化学式)。

12.化学就在我们身边，它与我们的日常生活密切相关。按要求回答以下问题：

（1）缺铁性贫血患者应补充Fe?+,通常以硫酸亚铁的形式补充，而硫酸铁无这种药效。当用

硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是。

（2）最重要的人工固氮途径是（用化学方程式表示）。

（3）“硅材料”是无机非金属材料的主角，其中广泛应用的光导纤维成分是。

（4）陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统无机非金属材料，其中生产普通玻璃的主要原料有

（5）盛装氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的原因是（用离子方程式表

示）。

（6）铅蓄电池在汽车和电动车中都有广泛应用，该电池放电时的正极电极反应式为

13.硅是带来人类文明的重要元素之一，工业上可用石英砂制备硅单质。

（1）硅和错（Ge）属于同主族元素。下列推测不合理的是（填字母）。

a.Ge与Si的最外层电子数均为4b.常温下GeO2是气体

c.酸性：H2GeO3>H2SiO3d.Si和Ge都可做半导体材料

（2）下图是用海边的石英砂（含氯化钠、氧化铝等杂质）制备二氧化硅粗产品的工艺流程。

①洗涤石英砂的目的是。

②在以上流程中，能否将盐酸改为NaOH溶液，请说明理由：0

（3）氮化硅（SisNj是一种重要的结构陶瓷材料，可由石英与焦炭在高温的氮气中制得。反应的

高温

化学方程式为3SiO2+6C+2N2—Si3N4+6CO。

①该反应中的氧化剂为（填化学式）。

②若生成标准状况下16.8LCO,则生成氮化硅的质量是（保留1位小数）。

（4）我国成功发射了嫦娥一号探测卫星，对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测。月

球上的主要矿物有辉石（主要成分为CaMgSi2C>6）、斜长石（主要成分为KAlSisOg）和橄榄石（主

要成分为Mg2Fe2SiC）6）等，橄榄石的主要成分中铁元素为价，橄榄石的主要成分

的氧化物形式可表示为。辉石、斜长石及橄榄石的主要成分均属于

（填“氧化物”“混合物”或“硅酸盐”）。

14.I.已知：金属钠和空气可以制备纯度较高的Na2。？，Na2。？易与空气中CO2、水蒸气反

应。现用金属钠和空气制备纯度较高的Na?。？，可利用的装置如图所示。回答下列问题：

In1111V

（1）装置W中盛放的试剂是O

（2）若规定气体的气流方向从左到右，则组合实验装置时各接口的连接顺序为

-->b->co

II.某实验小组设计了如下装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物的成分进行探究。

活塞长1焦炭与二氧化硅

酒

精

喷

灯

i—7Fd

澄清石灰水PdCL溶液

cn

已知：PdCU溶液可用于检验CO,反应的化学方程式为

CO+PdCl2+H2O—CO2+2HCl+Pd；（产生黑色金属铝粉末，使溶液变浑浊）。

（3）装置B的作用是,若装置C、D中溶液均变浑浊，且经检测两种气体产物的物质

的量相等，则该反应的化学方程式为。

（4）该装置的缺点是o

HI.在恒容密闭容器中，用H?还原S。？，生成S的反应分两步完成（如图所示），请分析并

（5）分析可知X为（填化学式）。

（6）环保监测部门为了测定某硫酸厂周围空气中的SO?含量进行了如下实验：取标准状况下

LOOOL空气（含N?、。2、C02,S02）,缓慢通过足量碘水。在所得溶液中加入稍过量的

BaC"溶液，产生白色沉淀，过滤后将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为0.233g。则空气样品

中SO?的体积分数为。

答案以及解析

L答案：D

解析：A项，SiO2是酸性氧化物，错误；

B项，稀硝酸和锌反应产生的是NO,错误；

C项，雷雨时N?可直接转化为NO,错误；

D项，NO?和NO都不是酸性氧化物，正确。

2.答案：B

解析：二氧化硅晶体可用于制造光导纤维，故A错误；玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石

英，水泥的主要原料是黏土、石灰石，陶瓷主要原料是黏土，石英主要成分是二氧化硅、黏

土属于硅酸盐，故都属于硅酸盐产品，故B正确；晶体硅是半导体的材料，而不是二氧化

硅，故C错误；二氧化硅既能与氢氟酸反应，又能与烧碱反应，但二氧化硅和HF反应生成

四氟化硅而不是盐，所以它是酸性氧化物而不是两性氧化物，故D错误；故选B。

3.答案：D

4.答案：A

解析：①二氧化硫与品红化合生成无色物质，与氧化性无关，而CL能使品红溶液褪色，与

HC1O的氧化性有关，故错误；

②硫化氢为酸性且有还原性的气体，能被浓硫酸氧化，不能用浓硫酸干燥；氨气为碱性气

体，不能用浓硫酸干燥，故正确；

③常温下能用铝制容器盛放浓硫酸，是因为反应生成了致密的氧化膜阻止进一步反应，故错

误；

④二氧化硅与氢氟酸反应生成物为四氟化硅和水，不符合两性氧化物的概念，不是两性氧化

物，二氧化硅属于酸性氧化物，故错误；

⑤NH4cl受热分解生成的氨气和氯化氢遇冷又会重新结合生成氯化镂，故不能用加热NH4C1

分解来制取氨气，故错误；

高温

⑥根据反应SiC)2+2c3si+2COT分析，高温下碳的还原性比硅强，但不能说明C、Si的

非金属性强弱，故错误；

⑦燃煤中含有少量硫元素，燃烧时生成大量CO2和少量sc>2。高温下，生石灰能与sc>2、02

反应生成硫酸钙，从而减少酸雨的形成，但不能与二氧化碳反应，不能减少温室气体的排

放，故错误；

⑧化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能，故正确；

综上，正确的有②⑧，共2项；

答案选A。

5.答案：C

解析：A.水晶主要成分为二氧化硅，陶瓷的主要成分是硅酸盐，A不正确；

B.CPU半导体芯片用的是晶体硅，光导纤维用的是二氧化硅，两者所用的材料不同，B不正

确；

C.高纯硅、碳化硅(SiC)都属于新型无机非金属材料，C正确；

1800~2000℃

D.粗硅制备单晶硅涉及反应之一：SiO2+CSi+co2T,D错误。

故选C。

6.答案：D

解析：A.实验过程中，应先对H2进行验纯再加热石英管，防止氢气不纯导致实验失败，故A

正确；

B.SiHCL在空气中易自燃，遇水会剧烈反应，实验开始时，排尽装置中的空气是为了防止

SiHCX,自燃和水解，故B正确；

C.电负性Cl〉H〉Si,SiHC13中H为-1价，具有还原性，可与氢氧化钠溶液发生归中反应化学

方程式为：SiHCl3+7NaOH=Na4SiO4+3NaCl+3H2O+H2T,故C正确；

D.IV中是为了使SiHCL气化，使得气化后的SiHCL与氢气在石英管中反应，不可使用冷水

浴，故D错误；

故选D。

7.答案：C

解析：A.步骤①中的反应为Si。2和焦炭在高温条件生成粗硅和CO,

SiO2+2C=Si+2COT,故A错误；

B.二氧化硅是酸性氧化物，但其不溶于水也不能与水反应，故B错误;

…553-573K_1380K

C.步骤②Si+3HC1SiHJ+H2,属于置换反应，③5迫5+凡^=51+31＜。也属

于置换反应，故C正确；

D.硅晶体中ImolSi与另外4nlolSi形成Si-Si键，但是这个Si只占每个键的一半，所以Imol

纯硅含有2moiSi-Si键，即28g纯硅中含有2molSi-Si键，故D错误；

故答案为：Co

8.答案：D

解析：A.S与。2在点燃时反应产生S。？，不能反应产生SO3,A不符合题意；

B.SiO?难溶于水，不能发生反应产生H2SiC)3,B不符合题意；

CNH3与。2在催化剂存在条件下反应产生NO,不能直接反应产生NO2,C不符合题意；

D.Fe与C1?发生氧化还原反应产生FeC[FeC^与NaOH发生复分解反应产生Fe(0H)3,能

够实现物质之间的转化关系，D符合题意；

故合理选项是D。

9.答案：D

解析：A.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，故A错误；

B.硫酸钠中硫元素的化合价为+6,二氧化硫中硫元素的化合价为+4,而Na2s2O3中硫元素的

化合价为+2,故不能由硫酸钠与二氧化硫反应来制得硫代硫酸钠(Na2s2O3)，故B错误；

C.产生氮氧化物的主要原因是空气中的氮气在气缸中被氧化，故C错误；

D.二氧化硫具有还原性，能与氧气反应，葡萄酒中添加微量二氧化硫作抗氧化剂，抑制细菌

滋生，起到保质作用，故D正确；

故选D。

10.答案：C

n.答案：(1)第三周期第IVA族

⑵②；④

(3)13：29

(4)Si+3HC10皿SiHCl3+H2)

(5)浓硫酸；让H?排尽装置中的空气，防止SiHCL,与水反应和自燃

高温

(6)3SiO2+6C+2N2Si3N4+6C0

(7)凡、HC1

12.答案：(1)防止硫酸亚铁被氧化

(2)N22+3H22^^高温!高L压^2NH33

(3)SiO2

(4)纯碱、石英、石灰石

(5)SiO2+2OH^SiOj-+H2O

+

(6)PbO2(s)+4H(aq)+SO：(aq)+2e-PbSO4(s)+2H2O(1)

解析：(1)由于二价铁容易被氧化成三价铁，故亚铁盐药片需外包糖衣，故此处填：防止硫

酸亚铁被氧化；

(2)最重要的人工固氮是合成氨反应，故此处填：N2+3H^™^2NH3；

(3)由于Si。?对光的传导能力强，故可以用来生产光导纤维，故此处填Si。？；

(4)工业上以纯碱、石灰石、石英为原料，在玻璃回转窑中高温煨烧生产玻璃，故此处填：

纯碱、石灰石、石英；

(5)由于NaOH溶液会与玻璃中的Si。?反应生成具有黏性的NazSiCX,,从而将塞子和瓶体粘

在一起，所以保存NaOH溶液不能用玻璃塞，对应离子方程式为：

SiO2+2OH^SiO^+H2O；

(6)铅蓄电池负极为Pb,正极为PM)2,电解质为硫酸溶液，放电时，Pb失电子转化为

PbSO4,Pb。2在正极得电子转化为PbS。,，对应电极反应为：

+

PbO2(s)+4H(aq)+SO：(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(1)o

13.答案：(l