課時跟蹤練[基礎鞏固]1．(2024·廣州執信中學開學考試)文物是承載中華文化的血脈。下列文物的主要材質屬于無機非金屬材料的是()選項ABCD文物名稱明初白釉貼花帶蓋瓶北宋木雕羅漢像西漢絲質素紗禪衣西漢文帝行璽金印答案：A2．硅是構成無機非金屬材料的一種主要元素。下列有關硅及其化合物的敘述錯誤的是()A.高純硅可以制成計算機、通信設備等的芯片B.硅可以用來生產新型無機非金屬材料——光導纖維C.二氧化硅為Si—O共價鍵形成的三維骨架結構，每個硅原子結合4個氧原子D.氮化硅陶瓷是一種高溫結構陶瓷，其化學式為Si3N4解析：選B。A.高純硅具有良好的半導體性能，可以制成計算機、通信設備等的芯片，故A正確；B.光導纖維的主要成分是二氧化硅，屬于新型無機非金屬材料，故B錯誤；C.二氧化硅為共價晶體，是由Si—O共價鍵形成的三維骨架結構，其晶體中每個硅原子結合4個氧原子，每個氧原子結合2個硅原子，故C正確；D.氮化硅陶瓷是一種高溫結構陶瓷，其中各元素的原子最外層都達到8電子穩定結構，Si原子最外層電子數為4，N原子最外層電子數為5，要形成8電子穩定結構，二者原子個數比為3∶4，即化學式為Si3N4，故D正確。3．(2024·江門高三調研)琉璃被譽為中國五大名器之首、佛家七寶之一。下列說法錯誤的是()A.琉璃若呈淡綠色，其中可能含有Fe元素B.琉璃燒制材料中含有色水晶，水晶的主要成分是SiC.部分琉璃工藝由玻璃藝術演化而來，普通玻璃屬于硅酸鹽制品D.琉璃中含許多具有還原性的有色物質，制備過程中應避免接觸氯氣解析：選B。A.琉璃若呈淡綠色，可能含有亞鐵離子，A正確；B.水晶的主要成分是SiO2，B錯誤；C.普通玻璃屬于硅酸鹽制品，C正確；D.氯氣具有氧化性，琉璃中含有的還原性物質會與其反應，應避免接觸，D正確。4．下列材料的特性及用途的說法不正確的是()A.光導纖維傳導光的能力很強，是非常好的通信材料B.氧化鋁陶瓷具有兩性，不可以用于制作耐高溫設備C.氮化硅陶瓷耐高溫且不易傳熱，可用于制造軸承D.人造剛玉硬度高，可用于制造剛玉球磨機解析：選B。A.光導纖維傳導光的能力很強，可以傳輸光，是非常好的通信材料，A正確；B.氧化鋁陶瓷的熔點很高，可以用于制作耐高溫設備，B錯誤；C.氮化硅陶瓷耐高溫、耐磨蝕且不易傳熱，可用于制造軸承，C正確；D.人造剛玉的主要成分是氧化鋁，硬度高，可用于制造剛玉球磨機，D正確。5．下列對石墨烯的推測不正確的是()A.石墨烯性質穩定，不能在氧氣中燃燒B.石墨烯與石墨都具有導電性C.石墨烯與金剛石互為同素異形體D.石墨烯與石墨都具有較高的熔點解析：選A。石墨烯是只由碳元素形成的單質，能在氧氣中燃燒，A錯誤。6．氮化硅陶瓷、氧化鋁陶瓷、光導纖維、碳化硅和石墨烯等都屬于新型無機非金屬材料。下列說法正確的是()A.碳化硅為分子晶體B.氧化鋁陶瓷坩堝可用于熔融氫氧化鈉固體C.石墨烯中碳原子采用sp2雜化，未雜化的p電子形成大π鍵D.航空母艦上的攔阻索所用的特種鋼纜屬于無機非金屬材料答案：C7．工業上以石英砂為原料制取單質硅，其工藝流程圖如下：流程一：SiO2eq\o(→,\s\up7(①焦炭),\s\do5(高溫))Si(粗)eq\o(→,\s\up7(②HCl),\s\do5(300℃))SiHCl3eq\o(→,\s\up7(③過量H2),\s\do5(1000～1100℃))Si(純)流程二：石英砂eq\o(→,\s\up7(④Mg),\s\do5(高溫))eq\x(MgO、Mg2Si)eq\o(→,\s\up7(⑤稀鹽酸))eq\x(SiH4)eq\o(→,\s\up7(⑥CO2氛圍),\s\do5(熱分解))eq\x(單質硅)下列有關反應分類說法不正確的是()A.①～④均屬于氧化還原反應B.只有①②③屬于置換反應C.⑥既屬于氧化還原反應又屬于分解反應D.⑤中的兩個化學反應均屬于復分解反應解析：選D。A.①中硅元素化合價降低，屬于氧化還原反應；②中硅元素化合價升高，屬于氧化還原反應；③中硅元素化合價降低，屬于氧化還原反應；④中鎂元素化合價升高，屬于氧化還原反應，A正確。B.①②③均為單質與化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的反應，屬于置換反應，B正確。C．⑥為硅烷分解為硅單質和氫氣的反應，既屬于氧化還原反應又屬于分解反應，C正確。D.⑤中Mg2Si與HCl反應生成SiH4和MgCl2的反應屬于氧化還原反應，不屬于復分解反應，D錯誤。8．科學家用金屬鈉還原CCl4和SiCl4制得一種一維SiC納米棒，相關反應的化學方程式為8Na＋CCl4＋SiCl4eq\o(=,\s\up7(高溫))SiC＋8NaCl。下列說法不正確的是()A.SiC和SiO2中Si元素的化合價相同B.上述反應中SiC既是氧化產物又是還原產物C.SiO2制備單質Si、單質Si制備SiCl4均涉及氧化還原反應D.一維SiC納米棒的比表面積大，對微小粒子有較強的吸附能力解析：選B。SiC和SiO2中Si元素的化合價均為＋4價，A項正確；SiC是還原產物，NaCl是氧化產物，B項錯誤；SiO2制備單質Si需加入還原劑，單質Si制備SiCl4需加入氧化劑，C項正確；一維SiC納米棒的比表面積大，對微小粒子有較強的吸附能力，D項正確。9．(2024·中山大學附中階段檢測)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2，并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實驗室測定水泥熟料中鈣含量的過程如下：(1)在分解水泥熟料的過程中，以鹽酸為溶劑，氯化銨為助溶劑，還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是__________________，還可使用________________________________________________________________________代替硝酸。(2)沉淀A的主要成分是________，其不溶于強酸但可與一種弱酸反應，該反應的化學方程式為_______________________________________________________________________________________。(3)加氨水過程中加熱的目的是________________________。沉淀B的主要成分為________(填化學式，下同)、________。答案：(1)將水泥樣品中可能存在的Fe2＋氧化為Fe3＋H2O2(2)SiO2(或H2SiO3)SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O(或H2SiO3＋4HF=SiF4↑＋3H2O)(3)防止膠體生成，易于沉淀分離Al(OH)3Fe(OH)310．硅是帶來人類文明的重要元素之一，從傳統材料到信息材料的發展過程中創造了一個又一個奇跡。(1)新型陶瓷Si3N4的熔點高、硬度大、化學性質穩定。工業上可以采用化學氣相沉積法，在H2的保護下，使SiCl4與N2反應生成Si3N4沉積在石墨表面，寫出該反應的化學方程式：__________________________________________________________。(2)一種工業用硅(含少量鉀、鈉、鐵、銅的氧化物)，已知硅的熔點是1420℃，高溫下氧氣及水蒸氣能明顯腐蝕氮化硅。一種合成氮化硅的主要工藝流程如下：①凈化N2和H2時，銅屑的作用是____________________，硅膠的作用是____________。②在氮化爐中發生反應3SiO2(s)＋2N2(g)=Si3N4(s)＋3O2(g)ΔH＝－727.5kJ·mol－1，開始時，嚴格控制氮氣的流速以控制溫度的原因是__________________________________________________________；體系中要通入適量氫氣的原因是__________________________________________________________。③X可能是________(填“鹽酸”“硝酸”“硫酸”或“氫氟酸”)。解析：(1)根據原子個數守恒可寫出化學方程式3SiCl4＋2N2＋6H2=Si3N4＋12HCl。(2)①由于氧氣和水蒸氣都能腐蝕氮化硅，所以銅屑的作用是除去氧氣，硅膠的作用是除去水蒸氣。②因為該反應是放熱反應，如果溫度過高，局部過熱，會導致硅熔化成團，阻礙與N2的接觸；通入氫氣能將體系中的氧氣轉化為水蒸氣，而易被除去。③由于工業用硅中含有銅的氧化物，在反應中氧化銅能被還原生成銅，因此要除去銅應該選擇硝酸，鹽酸和硫酸不能溶解銅，氫氟酸能腐蝕氮化硅。答案：(1)3SiCl4＋2N2＋6H2=Si3N4＋12HCl(2)①除去原料氣中的氧氣除去水蒸氣②該反應是放熱反應，防止局部過熱，導致硅熔化成團，阻礙與N2的接觸將體系中的氧氣轉化為水蒸氣，而易被除去(或將整個體系中空氣排盡)③硝酸[素養提升]11．如圖是利用二氧化硅制備硅及其化合物的流程。下列說法正確的是()A.SiO2能與氫氧化鈉及氫氟酸反應，屬于兩性氧化物B.向Na2SiO3溶液中通入過量的CO2：SiOeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋COeq\o\al(2－,3)C.圖中所有反應均為非氧化還原反應D.硅膠可用作食品干燥劑答案：D12．水玻璃(Na2SiO3溶液)廣泛應用于耐火材料、洗滌劑生產等領域，是一種重要的工業原料。用稻殼灰(SiO2：65%～70%；C：30%～35%)制取水玻璃的工藝流程如下：下列說法正確的是()A.原材料稻殼灰價格低廉，且副產品活性炭有較高的經濟價值B.操作A與操作B完全相同C.該流程中硅元素的化合價發生改變D.反應器中發生的反應為氧化還原反應解析：選A。A項，稻殼灰來源廣泛，價格低廉，副產品活性炭具有吸附性，有較高的經濟價值，正確；B項，操作A為過濾，操作B為蒸發濃縮，是兩種不同的操作，錯誤；C項，二氧化硅中硅元素的化合價是＋4價，硅酸鈉中硅元素的化合價也是＋4價，所以該流程中硅元素的化合價未發生改變，錯誤；D項，反應器中發生的反應為SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O，此反應沒有元素化合價的變化，屬于非氧化還原反應，錯誤。13．由粗硅制備硅烷(SiH4)的基本流程如下：已知：反應Ⅰ的化學方程式為Si＋3HCleq\o(=,\s\up7(△))SiHCl3＋X，反應Ⅱ的化學方程式為SiHCl3＋Yeq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋3HCl。下列說法不正確的是()A.X和Y為同一種物質B.SiH4的穩定性比NH3的強C.流程中的4個反應均屬于氧化還原反應D.反應Ⅳ中SiH4、NH3兩種氣體在常溫常壓下的體積之比為1∶4解析：選B。A項，根據題給反應Ⅰ、Ⅱ的化學方程式和原子守恒可得，X、Y為同一種物質(H2)，A正確；B項，元素非金屬性越強，簡單氣態氫化物的穩定性越強，非金屬性：N>Si，故穩定性：NH3>SiH4，B錯誤；C項，根據圖示可知，流程中的4個反應均屬于氧化還原反應，C正確；D項，反應Ⅳ的化學方程式為Mg2Si＋4NH4Cl=SiH4↑＋4NH3↑＋2MgCl2，SiH4、NH3兩種氣體在常溫常壓下的體積之比為1∶4，D正確。14．化合物A由三種短周期元素組成，某興趣小組進行了如下實驗：已知：氣體甲為純凈物且只含兩種元素，在標準狀況下的體積為672mL；固體甲為常用的耐火材料，溶液乙為建筑行業中常用的黏合劑。(1)A的組成元素為________(用元素符號表示)，A的化學式為________。(2)寫出A溶于鹽酸的化學方程式：___________________________________________________________________________________________________________________。(3)寫出氣體甲與NaOH(aq)反應的離子方程式：_______________________________________________________。(4)寫出向溶液乙中通入少量CO2氣體發生反應的化學方程式：__________________________________________________________。(5)高溫下A與足量氯氣能發生劇烈爆炸，生成三種常見化合物，試寫出相應的化學方程式：_____________________________。解析：2.52gA中加入20mL3mol/L鹽酸發生反應生成的氣體甲為純凈物且只含兩種元素，在標準狀況下的體積為672mL(物質的量為eq\f(0.672L,22.4L/mol)＝0.03mol)，氣體甲和120mL1mol/L氫氧化鈉溶液恰好完全反應生成氣體單質乙和溶液乙，溶液乙為建筑行業中常用的黏合劑，溶液乙為硅酸鈉溶液，說明A中含硅元素、氫元素；溶液甲只含一種溶質，加入過量氫氧化鈉溶液生成氫氧化物白色沉淀，加熱得到的白色固體甲為常用的耐火材料，固體甲應為MgO，白色沉淀為Mg(OH)2，可判斷溶液甲中含Mg元素，為MgCl2溶液，n(Mg)＝eq\f(1.20g,40g/mol)＝0.03mol。因