2024-2025高一化学人教版必修二知识树举一反三5.3 无机非金属材料（精练）（原卷版）.docxVIP

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5.3无机非金属材料（精练）

题组一

题组一硅

1．（2024·湖北·华中师大一附中高一期中）碳、硅及其化合物常用做性能优异的无机非金属材料。比如氮化硅，其熔点高、硬度大，电绝缘性好，化学性质稳定。有关碳、硅及其化合物的说法正确的是

①硅在自然界中主要以单质形式存在，硅是应用最广泛的半导体材料

②硅是构成一些岩石和矿物的基本元素

③石墨烯是一种新型的纳米化合物

④氮化硅的化学式为Si3N4，其可制作坩埚，制作切削刀具

⑤光导纤维的通信容量大，导电性强

⑥水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂

A．①③⑤ B．①③⑥ C．②④⑤ D．②④⑥

2．（2024·福建省南安市侨光中学高一月考）芯片是中美经贸摩擦的焦点之一、制造芯片的高纯硅(Si)可以用下述方法制取(反应条件略)。下列说法不正确的是

A．SiO2和SiCl4中Si的化合价均为+4

B．反应①、②、③均为氧化还原反应

C．SiO2和CO都属于酸性氧化物，均能与NaOH溶液反应

D．利用产物的沸点不同实现由粗硅到高纯硅的提纯

3．（2024·黑龙江·牡丹江市第十五中学高一期中）下列关于硅的说法不正确的是

A．硅在地壳中的含量仅次于氧

B．硅在自然界中既有化合态，又有游离态

C．高纯度的硅可用于制造计算机芯片

D．硅单质的导电能力介于导体和绝缘体之间

4．（2024·广东·仲元中学高一期中）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：

（1）工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅的化学方程式为_______。当有1molC参与反应时，该反应转移的电子数是_______。

（2）有关物质的熔沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_______。

物质

Si

SiCl4

SiHCl3

SiH2Cl2

SiH3Cl

HCl

SiH4

熔点/℃

1410

-70.4

-126.5

-122

-118

-114.2

-185

沸点/℃

2355

57.6

31.8

8.2

-30.4

-84.9

-111.9

（3）还原炉中发生的化学反应方程式为：_______。

（4）上述工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl3外，还有_______。

（5）关于硅及其相关化合物的叙述正确的是_______。

A．自然界中存在天然游离的硅单质

B．已知C与Si属于主族元素，由于CO2+H2O=H2CO3，用类比法得知，SiO2+H2O=H2SiO3

C．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，具有粘性和耐高温，可以作为木材的粘合剂和防火材料

D．硅元素在金属与非金属的分界线处，因此具有弱的导电性，一般可用于作为半导体材料

E.光导纤维的主要成分是SiO2

F.玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品

5．（2024·福建宁德·高一期末）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。

(1)在元素周期表中的位置是___________。

(2)硅和锗()属于同主族元素。下列预测合理的是___________(填序号)。

a.与化合易于b.常温下是固体

c.酸性d.和都可做半导体材料

(3)高纯可用于制造___________。

(4)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将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是___________。

③在以上流程中，能否将盐酸改为溶液，请说明理由___________。

(5)氮化硅()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流中通过以下反应制备：

①氮化硅中氮元素的化合价___________。

②若生成(标准状况)，则生成氮化硅的质量是___________(保留一位小数)。

6．（2024·福建·厦门双十中学高一月考）如图，通过工业联产可有效解决多晶硅(Si)生产中副产物SiCl4.所带来的环境问题。

(1)工业上常用石英砂、纯碱和___________(填化学式)来生产玻璃，写出石英砂和纯碱反应的化学方程式___________

(2)反应①的化学方程式为___________。

(3)流程中涉及的化学反应属于氧化还原反应的有___________(填反应序号)。

(4)高温下，反应④的化学方程式为___________。

(5)试推测反应⑤中除硅酸外的另一产物的化学式___________。

(6)Si和Ge属于同主族元素。下列预测合理的是___________(填选项序号)。

a.Ge与H2化合难于Si

b.GeO2既有氧化性又有还原性

c.酸性H2GeO3