高一化学（人教版）试题 必修二课时跟踪检测（八）无机非金属材料

课时跟踪检测（八）无机非金属材料

（选择题第1~9小题.每小题3分，第12小题5分，本检测满分70分）

1.（2023・山东卷）下列之物具有典型的齐鲁文化特色，据其主要化学成分不能与其他三种

归为一类的是（）

A.泰山墨玉B.龙山黑陶

C.齐国刀币D.淄博琉璃

2.《天工开物》中记载:“凡蜒泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙粘土而为之......。凡坯既成、

干燥之后,则堆积窑中燃薪举火……。浇水转渤（音右）与造砖同法。”下列说法错误的

是（）

A.“粘土”的主要成分为硅酸盐

B.“燃薪举火”仅使黏土发生复杂的物理变化

C.硅酸盐是构成地壳中岩石的主要成分

D.“粘上”是制作砖瓦等的主要原料

3.（2024.辽宁大连高一期中）化学与环境、材料、信息、能源关系密切，推动着人类社会的

进步和发展。下列说法不正确的是（）

A.“天问一号”所用的太阳能电池帆板，其主要材料是硅

B.中国空间站使用石墨烯存储器，所用材料石墨烯属于无机非金属材料

C.SO?可用来漂白纸浆，也能作食品添加剂

D.5G技术中使用的通信光缆不与任何酸碱反应

4.下列有关硅及其化合物的说法错误的是（）

①硅是制造光导纤维的材料②二氧化硅的熔点比二氧化碳高③SiC是一种新型硅酸

盐材料④二氧化硅是制取粗硅的原料⑤石英玻璃、玛瑙、水泥和瓷器都是硅酸盐制

品⑥氮化硅的化学式为Si3N4,其可用于制作堵烟、切削刀具

A.②@©B.①③⑤C.②④⑥D.①③④⑤

5.高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，乂称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计

算机的一场“革命它可以按下列方法制备，下列说法正确的是（）

（DC②HCI③过量H?「

SiO2而—Si（粗）3001,SiHCh1吁】20010>si（纯）

高温

A.步骤①的化学方程式为SiO2+CqSi（粗）+CO2T

B.步骤①②③中每生成或消耗1molSi,转移4moi电子

C.步骤①所发生的化学反应不能说明碳的非金属性比硅强

D.二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应

6.硅是带来人类文明的重要元素之一，科学家也提出硅是“21世纪的能源”。这主要是由于

硅及其化合物对社会发展所起的巨大促进作用。下列关于硅及其化合物的说法中错误的

是（）

A.传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料

B.高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”

C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点

D.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐

7.科学家用金属钠还原CCL和SiCl4制得一种一维SiC纳米棒，相关反应的化学方程式为

8Na+CCI4+SiC14-----SiC-8NaCl。下列说法不正确的是（）

A.SiC和SiO2中Si元素的化合价相同

B.上述反应中SiC既是筑化产物又是还原产物

C.SiO?制备单质Si、单质Si制备SiCLi均涉及氧化还原反应

D.一维SiC纳米棒中的粒子比表面积大，对微小粒子有较强的吸附能力

8.石墨烯目前是世界上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它是一种透明、良好的导体;石墨

烯是由碳原子构成的单层二维蜂窝状晶格结构（如图所示）的一种碳单质新材料，它是构

建富勒烯、碳纳米管的基本单元。利用石墨烯可制造晶体管、太阳能电池板等。下列有

关石墨烯的说法不正确的是（）

A.石墨烯具有优良的导电、导热性能

B.石墨烯是一种新型的无机非金属材料

C.石墨烯与富勒烯的结构相同

D.石墨烯、富勒烯、碳纳米管都是由碳元素组成的

9.科学家发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”，每个泡沫含有约4000个碳原子，直径约为6~9

nm,在低于183℃时.泡沃具有永久磁性。下列叙述正珊的是（）

A.“碳纳米泡沫”与石墨互为同素异形体

B.把“碳纳米泡沫”分散到适当的溶剂中,不能产生丁达尔效应

C.“碳纳米泡沫”是一种新型的含碳化合物

D.“碳纳米泡沫”和金刚石的性质相同

10.（10分）氮化硅陶瓷因其熔点高，对于金属及氧化物熔体具有相当的高温稳定性，越来越

多地被应用于热工的各个领域，如陶究烧成棚板、辑棒，以及高温轴承、涡轮叶片等。

（1）下列关于氮化硅陶瓷的说法正确的是（填字母）。

A.硅粉合成氮化硅的反应属于氧化还原反应

B.氮化硅陶瓷属于硅酸盐

C.氮化硅陶瓷可用于制造磨刀材料

D.太阳能光伏产业的主体材料为氮化硅

（2）在烧结氮化硅陶瓷的过程中，二氧化硅、碳、氮气以物质的量之比3:6：2反应牛成

两种化合物。

①该反应的化学方程式为。

②该反应中氧化剂与还原剂的质量比为o

11.（12分）硅是带来人类文明的重要元素之•，在传统材料到信息材料的发展过程中创造

了一个又一个奇迹。

3273K3273K

⑴工业上生产粗硅的反应:SiO2+2C~~=Si（粗）+2COT;SiO2+3C=~=SiC+2cOf。

若产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为1：1,则参加反应的C和SiCh的物质的量之

比为0

⑵工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅：

553〜573K

①若反应I为Si（粗）+3HCl——SiHCb+H?,则反应II的化学方程式

为o

②整个制备过程中必须严格控制无水无氧。SiHCb遇水剧烈反应生成H?SiO3、HC1和另

一种物质,写出该反应的化学方程式:。

③假设每一轮次制备1mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失。反应I中HC1的利用率

为90%o反应II中H2的利用率为93.75%,则在第二轮次的生产中，补充投入HC1和H2的

物质的量之比约为。

段］阶思维UI练（选做题）

12.氮化硅（SisNO是一种具有耐高温、耐磨蚀等优异性能的新型陶瓷。工业上可用如下反

一定条件

应来制取氮化硅:3SiCh+6X+2N2---------Si3N4+6COo下列说法错误的是（）

A.氮化硅陶瓷可用于火箭的涂层

B.物质X为C

C.上述反应中X为还原剂

D._L述反应中,每生成1molSi3N4,N2得到6mol电子

13.（16分）“中国芯”的发展离不开单晶硅，四氯化硅是制备高纯硅的原料。某化学小组拟

在实验室中用图I所示装置探究四氯化硅的制备和应用（夹持装置已省略）。

300r450〜500

已知:①Si+3HC1-SiHCh+H2,Si+2c12“SiCL。

②SiCL遇水剧烈反应，其熔、沸点分别为70.0℃、57.6℃o

请回答下列问题:

（1）装置A中盛有浓盐酸的仪器的名称是。

⑵写出装置A中发生反应的离子方程式：

（3）若拆去装置B,可能产生的后果是

（4）有同学最初将E、F、G装置设计成图H所示装置，图II所示装置的主要缺点有

图n

（5）利用SiClj和N%在高温下反应可制备新型无机非金属材料SisNa。写出该反应的化

学方程式:

利用尾气制备盐酸,宜选择下列装置中的（填标号）。

内NaOHNaOII固体

骸溶液

d

课时跟踪检测（八）

1.选C墨玉、黑陶、琉璃的主要成分属于无机^金属材料，齐国刀币的主要成分为青铜，

属于金属材料。

2.选B“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理、化学变化.B项错误。

3.选DSO?虽然有毒，但食品中添加适量的二氧化硫可以起到防腐、抗氧化等作用,在一

定范围内可以用作食品添加剂,C正确;光缆主耍成分为二氧化硅，常温下.二氧化硅与氢

氟酸、氢氧化钠反应,D错误。

4.选B硅单质可用于制谴半导体SO?具有良好的光学特性，是制造光导纤维的材料，①

错误;SiO?常温下是固体，其熔点高于CO2,②正确SC属于新型陶瓷.不属于硅酸盐材料，

③错误;SiO?与焦炭反应生成粗硅和CO,即SiO?是制取粗硅的原料,④正确:石英玻璃、玛

瑙的主要成分是Si（K不是硅酸盐制品，⑤错误:氮化硅具有硬度大、耐高温等特性.可制作

均堪、切削刀具，⑥正确。

_高温

5.选C高温下SiO2与C反应生成CO和Si,步骤①的化学方程式为SiO2+2C

Si（粗）+2COT,A项错误。步骤①中硅元素从+4价降为0价，生成1molSi转移4mol电子；

步骤②中硅元素由0价升为+2价，消耗1molSi转移2mol电子;步骤③中硅元素由-2价

降为（）价，生成1molSi转移2mol电子,B项错误。非金属性是指非金属元素的单质在化

学反应中得电子的能力，故步骤①所发生的反应不能说明碳的非金属性比硅强C项正确。

SiCh、Si均能与氢氟酸反应生成SiF*D项错误。

6.选D无机非金属材料分为传统无机^金属材料和新型无机^金属材料两大类.传统

无机非金属材料的主要成分是硅酸盐，如玻璃、水泥、陶瓷等，新型无机非金属材料的主

要成分不是硅酸盐.D错误。

7.选BSiC和SiO2中Si元素的化合价均为+4价,A项正确:SiC是还原产物,NaCI是氧化

产物,B项错误;SiO?制备单质Si需加入还原剂，单质Si制备Si。4需加入氧化剂,C项正确;

一维SiC粒子比表面积大，对微小粒子有较强的吸附能力,D项正确。

8.选C石墨烯具有良好的导热、导电性能，故A不符合题意;石墨烯是新型的无机非金

属材料,故B不符合题意:石墨烯为单层结构.而富勒烯为球环状结构.故C符合题意;石墨

烯、富勒烯、碳纳米管都是碳元素的单质,互为同素异形体，故D不符合题意。

9.选A"碳纳米泡沫”属于碳单质，与石墨互为同素异形体,故A项正确.C项错误;“碳纳米

泡沫''的直径约为6~9nm，分散到适当的溶剂中形成胶体，能产生丁达尔效应.故B项措

误;“碳纳米泡沫''和金刚石是两种不同的物质，二者化学性质相同，物理性质不同，故D项

错误。

1().解析:(l)Si与Nz反应前后,N、Si元素的化合价发生变化.故属于氧化还原反应,A正确;

氮化硅属于新型高温结构陶瓷.不属于硅酸盐.B错误:根据氮化硅的性能.可用于制造磨

刀材料,C正确;太阳能光伏产业的主体材料为硅,D错误。⑵①硅原子最外层有4个电子,

氮原子最外层有5个电子，在氮化硅中硅显+4价.氮显3价.根据化合物中化合价代数和等

于零的原则，可得氮化硅的化学式为SisNn烧结SiN陶瓷的反应物为SiCKN?、C,生

成物为Si-N4和另一种化合物.则有3SiO2+2N2+6CSi3W+另一种化合物，根据原子守恒

高温

可得另一种化合物为CO,故反应的化学方程式为3SiO2+2N2+6CSi3N4+6COe②根据

反应3SiO2+2N2+6C竽32+68氮元素的价态降低N2为氧化剂碳元素的价态升高C

单质为还原剂，其质量比为(2molx28gmol1):(6molx12gmol')=7:9。

高温―

答案:（1）AC（2）①3SiCh-2N2+6C-Si3N4+6CO②7：9

11.解析:⑴若产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为1:I,将两方程式叠加.可知参加

反应的C和SiCh的物质的量之比为5:2。

⑵①由流程图可知反应II是SiHCh和比反应生成纯硅和HCI,因此反应的化学方程式为

1373—1453K

=

SiHCl3+H2---------=Si（纯）+3HQ。

②方程式中已知物质SHCI3+H2O-HzSiCh+HCl,由原子守恒可知另一种物质为民,因

此反应的化学方程式为SiHCb+3H2。H2SiO3+3HCl+H2f<,

③由反应UII的化学方程式，可知制备1mol纯硅的循环反应过程需3molHCL循环反

应生成3molHC1,但每一次循环HC1的利用率是90%,因此需要增加（急-3）molHC1,

同理彳盾环生产中需要1moiH2,过程中只产生1molH2,但出的利用率为93.75%,因此需

增加（瓦轰一l）m。1此,所以补充投入HC1和比的物质的量之比为（默-3）：

（康-1）=50

答案：（1）5:2

13737453K

（2）①SiHCb+H?^—~Si（纯）+3HCl

@SiHCl3