作業(yè)14無機非金屬材料123456789101112131415A組基礎達標1.(2023·浙江溫州高三一模)下列物質(zhì)主要成分的化學式正確的是(

)A.黃鐵礦:CuFeS2B.漂粉精:NaClOC.金剛砂:SiCD.孔雀石:2CuCO3·Cu(OH)2C解析

黃鐵礦的主要成分為FeS2,A錯誤;漂粉精的主要成分為Ca(ClO)2,B錯誤;金剛砂即碳化硅,化學式為SiC,C正確;孔雀石的主要成分為堿式碳酸銅,化學式為Cu2(OH)2CO3,D錯誤。1234567891011121314152.(2023·廣東卷)“高山流水覓知音”。下列中國古樂器中,主要由硅酸鹽材料制成的是(

)C123456789101112131415解析

九霄環(huán)佩木古琴主要由木材、動物筋制得,A錯誤;裴李崗文化骨笛由動物骨骼制成,B錯誤;商朝后期陶塤主要由硅酸鹽制成,C正確;曾侯乙青銅編鐘主要由合金材料制成,D錯誤。1234567891011121314153.(2023·浙江寧波鎮(zhèn)海中學一模)下列說法錯誤的是(

)A.鈦合金不僅有優(yōu)異的抗腐蝕性,還有良好的生物相容性B.低溫石英具有手性,被廣泛用作壓電材料,如制作石英手表C.金剛砂的硬度很大,還具有優(yōu)異的高溫抗氧化性能,使用溫度最高可達3000℃D.硬鋁的密度小、強度高,有較強的抗腐蝕能力,是制造飛機和宇宙飛船的理想材料C123456789101112131415解析

鈦合金不僅有優(yōu)異的抗腐蝕性,還與人體具有很好的“相容性”,可以用來制造人造骨骼等,A正確;低溫石英的結(jié)構(gòu)中有頂角相連的硅氧四面體形成螺旋向上的長鏈,而沒有封閉的環(huán)狀結(jié)構(gòu),這一結(jié)構(gòu)決定它具有手性,被廣泛用作壓電材料,例如可以用來制作石英手表等,B正確;金剛砂的硬度很大,還具有優(yōu)異的高溫抗氧化性能,使用溫度最高可達1

600

℃,可用來制作耐高溫材料,C錯誤;硬鋁屬于合金,其密度小、強度高,有較強的抗腐蝕能力,是制造飛機和宇宙飛船的理想材料,D正確。1234567891011121314154.下列說法正確的是(

)A.二氧化硅有很好的導電性,可用于制造光導纖維B.侯氏制堿法的原理是將氨通入二氧化碳的氯化鈉飽和溶液中,使碳酸鈉從溶液中析出C.生鐵含碳2%~4.5%,將生鐵進一步煉制,就可以得到用途更廣泛的鋼(含碳0.03%~2%)D.工業(yè)上以海帶為原料制碘時,利用CCl4萃取海帶灰浸泡液中的碘,分液、蒸餾獲得粗碘C123456789101112131415解析

二氧化硅傳輸光信號,二氧化硅不導電,故A錯誤;侯氏制堿法的原理是將二氧化碳通入氨的氯化鈉飽和溶液中,使碳酸氫鈉從溶液中析出,故B錯誤;生鐵含碳2%~4.5%,將生鐵進一步煉制,就可以得到用途更廣泛的鋼(含碳0.03%~2%),故C正確;工業(yè)上以海帶為原料制碘時,不能直接用CCl4萃取海帶灰浸泡液,因為海帶灰浸泡液中含I-而不是I2,故D錯誤。1234567891011121314155.(2023·浙江杭州學軍中學高三模擬)下列說法不正確的是(

)A.熟石膏與水混合成糊狀后能很快凝固,常用于制作模型和醫(yī)療石膏繃帶B.碳酸鈉可用作食用堿或工業(yè)用堿C.大興機場航站樓頂部鑲嵌八百塊玻璃,玻璃屬于新型無機非金屬材料D.Na2O2、活性炭都可用于防毒呼吸面具,但兩者的應用原理不同C123456789101112131415解析

粉末狀的熟石膏與水混合成糊狀后能很快凝固轉(zhuǎn)化為堅固的塊狀生石膏,因此,其常用于制作模型和醫(yī)療石膏繃帶,選項A正確;碳酸鈉水解使溶液顯堿性,沒有毒性,可以用作食用堿或工業(yè)用堿,選項B正確;玻璃是傳統(tǒng)無機非金屬材料,選項C不正確;過氧化鈉參與反應生成氧氣,則Na2O2用于呼吸面具,而活性炭具有吸附性,活性炭用于防毒面具,兩者應用原理不同,選項D正確。1234567891011121314156.(2023·浙江寧波高三選考模擬)化學與科學技術、生產(chǎn)生活、社會發(fā)展和環(huán)境保護密切相關,下列說法不正確的是(

)A.SO2可用于殺菌消毒,但不能用作食品添加劑B.Fe2O3可用作油漆、涂料等的顏料C.在豆腐的制作中,可加入石膏作為凝固劑D.碳化硅硬度大、耐高溫,可用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料A解析

SO2可用于殺菌消毒,具有較強還原性,故能用作食品添加劑以抗氧化,A不正確;Fe2O3是紅棕色粉末,可用作油漆、涂料等的顏料,B正確;在豆腐的制作中,可加入石膏作為凝固劑,利用了膠體的聚沉原理,C正確;碳化硅硬度大、熔點高、耐高溫,可用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料,D正確。1234567891011121314157.(2023·浙江麗水、湖州、衢州高三聯(lián)考)下列說法不正確的是(

)A.將粗硅用HCl轉(zhuǎn)化為SiHCl3,再經(jīng)H2還原得到高純硅B.NaClO比HClO穩(wěn)定得多,NaClO溶液可長期存放而不分解C.碳化硅(SiC)具有類似金剛石的結(jié)構(gòu),硬度很大,可用作耐磨材料D.硝酸生產(chǎn)尾氣中的NOx可用Na2CO3溶液或NH3處理B解析

煉制高純度硅時,先將粗硅與HCl反應生成SiHCl3,SiHCl3再與氫氣反應生成單質(zhì)硅,A正確;NaClO溶液長期放置會與空氣中二氧化碳反應生成次氯酸,次氯酸光照條件下分解生成HCl和O2,B錯誤;碳化硅與金剛石結(jié)構(gòu)類似,硬度大,可用作耐磨材料,C正確;硝酸生產(chǎn)尾氣中的NOx可與碳酸鈉溶液或者NH3反應,故可用碳酸鈉溶液或者NH3吸收NOx,D正確。1234567891011121314158.(2023·福建泉州一中三模)中國“天宮”空間站使用了很多高新技術材料。下列相關說法不正確的是(

)A.核心艙的離子推進器使用氙氣作為推進劑,氙位于元素周期表0族B.被譽為“百變金剛”的太空機械臂主要成分為鋁合金,其強度大于純鋁C.“問天”實驗艙使用砷化鎵(GaAs)太陽能電池,砷和鎵位于元素周期表第四周期D.太陽能電池翼基板采用碳纖維框架和玻璃纖維網(wǎng),兩者均屬于有機高分子材料D123456789101112131415解析

氙位于元素周期表0族,故A正確;鋁合金強度大于純鋁,故B正確;砷和鎵位于元素周期表第四周期,故C正確;碳纖維框架和玻璃纖維網(wǎng)均屬于無機非金屬材料,故D錯誤。1234567891011121314159.(2023·浙江杭州長河高級中學月考)下列有關硅及其化合物的說法正確的是(

)A.在粗硅的制取中發(fā)生反應2C+SiO22CO↑+Si,硅被還原,所以碳的還原性大于硅的B.硅酸鈉屬于鹽,不屬于堿,所以硅酸鈉溶液可以保存在帶磨口玻璃塞的試劑瓶中C.用SiO2制取硅酸,應先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應,然后通入CO2D.由Na2CO3+SiO2CO2↑+Na2SiO3可知,硅酸的酸性大于碳酸的C123456789101112131415解析

Si的還原性比C的強,反應2C+SiO22CO↑+Si在高溫下進行,且產(chǎn)物中有氣體生成,氣體從反應體系中逸出,有利于反應的進行,A項錯誤;不能用帶磨口玻璃塞的試劑瓶盛放Na2SiO3溶液,因為Na2SiO3溶液本身是一種黏合劑,B項錯誤;SiO2不能與水直接反應,所以制取硅酸可用可溶性硅酸鹽與CO2或鹽酸反應:Na2SiO3+CO2(少量)+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓、Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓,C項正確;H2CO3的酸性比H2SiO3的強,反應Na2CO3+SiO2能在高溫下進行,主要是因為產(chǎn)物中有氣體生成,氣體從反應體系中逸出,有利于反應的進行,與酸性無關,D項錯誤。12345678910111213141510.(2023·湖北卷)工業(yè)制備高純硅的主要過程如下:下列說法錯誤的是(

)A.制備粗硅的反應方程式為SiO2+2CSi+2CO↑B.1molSi含Si—Si鍵的數(shù)目約為4×6.02×1023C.原料氣HCl和H2應充分去除水和氧氣D.生成SiHCl3的反應為熵減過程B123456789101112131415解析

SiO2和C在高溫下發(fā)生反應生成Si和CO,因此,制備粗硅的反應方程式為SiO2+2CSi+2CO↑,A說法正確。在晶體硅中,每個Si與其周圍的4個Si通過共價鍵形成立體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),平均每個Si形成2個共價鍵,1

mol

Si含Si—Si鍵的數(shù)目約為2×6.02×1023,B說法錯誤。HCl易溶于水,且SiHCl3遇水易分解生成硅酸、HCl和H2,H2在高溫下遇到氧氣發(fā)生反應生成水,且其易燃易爆,因此,原料氣HCl和H2應充分去除水和氧氣,C說法正確。反應Si+3HClSiHCl3+H2是氣體分子數(shù)減少的反應,因此生成SiHCl3的反應為熵減過程,D說法正確。123456789101112131415B組綜合提升11.(2023·浙江師范大學附屬中學段考)下列關于同主族元素C、Si及其化合物的性質(zhì)比較和原因分析不正確的是(

)選項性質(zhì)比較原因分析A熔點:CO2<SiO2摩爾質(zhì)量:CO2<SiO2B電負性:C>Si原子半徑:C<SiC酸性:H2CO3>H2SiO3非金屬性:C>SiD熱穩(wěn)定性:CH4>SiH4鍵能:C—H>Si—HA123456789101112131415解析

CO2為分子晶體,分子間存在分子間作用力,而SiO2為共價晶體,Si與O之間通過共價鍵連接,因此CO2熔點低于SiO2,A錯誤;原子半徑C<Si,C原子得電子能力更強,故電負性C>Si,B正確;元素的非金屬性越強,其最高價氧化物對應水化物的酸性越強,非金屬性C>Si,故酸性H2CO3>H2SiO3,C正確;非金屬性C>Si,C原子得電子能力更強,同時C的原子半徑小于Si,故C—H鍵能大于Si—H,熱穩(wěn)定性CH4>SiH4,D正確。12345678910111213141512.(2023·浙江嘉善高級中學檢測)天然金剛石存在極少,以石墨為原料制備人造金剛石成為當前研究熱點。下圖是碳單質(zhì)在不同溫度、壓強下存在形式的平衡圖像,其中M區(qū)為金剛石的工業(yè)催化合成區(qū),下列有關說法錯誤的是(

)A.穩(wěn)定性:金剛石<石墨B.密度:金剛石>石墨C.在M區(qū)實現(xiàn)金剛石的合成,高溫環(huán)境有利于提高石墨的平衡轉(zhuǎn)化率D.上圖Q區(qū)與R區(qū)中,表示氣態(tài)碳單質(zhì)C(g)存在的區(qū)域應出現(xiàn)在R區(qū)C123456789101112131415解析

金剛石中碳碳單鍵的鍵長大于石墨中碳碳鍵的鍵長,晶體中的共價鍵弱于石墨,所以穩(wěn)定性弱于石墨,故A正確;由題圖可知,在溫度相同條件下,石墨變成金剛石需加壓,說明石墨層與層之間距離較大,則金剛石的密度大于石墨,故B正確;由題圖可知,在M區(qū)實現(xiàn)金剛石的合成時,低溫環(huán)境有利于提高石墨的平衡轉(zhuǎn)化率,故C錯誤;相同溫度下,壓強越小,越利于氣態(tài)碳存在,則題圖中表示氣態(tài)碳單質(zhì)存在的區(qū)域應出現(xiàn)在R區(qū),故D正確。12345678910111213141513.(2023·浙江上虞中學月考)H2SO4-SiO2法生產(chǎn)多晶硅的流程如下。下列說法錯誤的是(

)A.合成1反應中H2作氧化劑B.合成2的反應為SiF4+NaAlH4+NaAlF4C.上述流程說明SiO2可溶于H2SO4D.凈化、熱解中生成的多晶硅為還原產(chǎn)物C123456789101112131415解析

合成1中發(fā)生反應Na+Al+2H2===NaAlH4,合成2中發(fā)生反應NaAlH4+SiF4===SiH4+NaAlF4,合成3制備四氟化硅,凈化、熱解SiH4步驟中四氫化硅分解為晶體硅和氫氣。合成1中發(fā)生反應Na+Al+2H2===NaAlH4,氫元素由0價轉(zhuǎn)化成-1價,氫氣作氧化劑,故A說法正確;根據(jù)上述分析,合成2中發(fā)生反應NaAlH4+SiF4===SiH4+NaAlF4,故B說法正確;合成3中NaAlF4與硫酸反應生成HF,HF與二氧化硅反應生成SiF4,因此不能說明二氧化硅可溶于硫酸,故C說法錯誤;四氫化硅分解為晶體硅和氫氣,根據(jù)電負性分析,氫的電負性強于硅,硅元素顯+4價,化合價降低,因此晶體硅為還原產(chǎn)物,故D說法正確。12345678910111213141514.(2023·浙江紹興柯橋中學月考)制造芯片用到高純硅,用SiHCl3(沸點:31.85℃,SiHCl3遇水會劇烈反應,易自燃)與過量H2在1100~1200℃反應制備高純硅的裝置如圖所示(夾持裝置和尾氣處理裝置略去),下列說法不正確的是(

)123456789101112131415A.整個實驗的關鍵是控溫、檢查裝置氣密性和排盡裝置中的空氣B.裝置Ⅱ、Ⅲ中依次盛裝的是濃硫酸、溫度高于32℃的溫水C.實驗時,先打開裝有稀硫酸儀器的活塞,收集尾氣驗純,再預熱裝置Ⅳ石英管D.尾氣處理可直接通入NaOH溶液中答案

D123456789101112131415解析

由實驗裝置可知,Ⅰ中Zn與稀硫酸反應生成氫氣,Ⅱ中濃硫酸干燥氫氣,Ⅲ中汽化的SiHCl3與過量H2混合,Ⅳ中高溫下反應生成硅,SiHCl3遇水發(fā)生反應SiHCl3+3H2O===H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑。SiHCl3的沸點為31.85

℃,且易自燃,因而整個實驗的關鍵是控溫、檢查裝置氣密性和排盡裝置中的空氣,故A正確;裝置Ⅱ中濃硫酸干燥氫氣,Ⅲ中盛裝溫度高于32

℃的溫水,目的是使滴入燒瓶中的SiHCl3汽化,與氫氣反應,故B正確;實驗時應先打開裝有稀硫酸儀器的活塞制取氫氣,用氫氣將裝置內(nèi)的空氣排出,收集尾氣驗純,再預熱裝置Ⅳ石英管,防止氫氣不純加熱爆炸,故C正確;SiHCl3遇水劇烈反應,所以尾氣中的HCl在通過倒扣的漏斗通入NaOH溶液前,先通過盛有濃硫酸的洗氣瓶,尾氣中過量的H2不能直接排放,需要點燃或收集處理

,故D錯誤。12345678910111213141515.(2024·浙江嘉興高三一模改編)硼(B)和硅(Si)在周期表中處于一條對角線上,有許多相似的性質(zhì)。請回答:(1)基態(tài)B原子的價層電子軌道表示式是

。

(2)