高中化学人教版（2019）必修第二册 第五章第三节 【无机非金属材料】
一、单选题
1．（202高二上·江西月考）、在元素周期表中处于相邻位置，其单质及化合物在生产生活中应用广泛。下列有关说法正确的是（ ）
A．铝单质性质活泼，所以铝制品在空气中极易被腐蚀
B．可发生碱式电离得到少量而呈弱碱性，可用作胃酸中和剂
C．为酸性氧化物，可用溶液除去中的
D．硅、铝都处于元素周期表中金属-非金属分界线附近，所以它们单质的导电性都介于导体和绝缘体之间，常用于制造半导体芯片
2．（2022高三上·湖南月考）下面几种物品的主要成分不属于有机物的是（ ）
A B C D
粮食酿酒使用的缸 新疆棉制品衬衫 冰糖 “飞扬”火炬中的聚硅氮烷树脂
A．A B．B C．C D．D
3．（2021高二上·金台期末）材料与化学密切相关。下列物质与材料对应关系错误的是（ ）
A．晶体硅——集成电路 B．氧化铝——耐火材料
C．铁碳合金——碳素钢 D．石灰石——普通玻璃
4．（2022·石家庄模拟）陶瓷版“冰墩墩”和“雪容融”均产自中国陶瓷之乡，下列说法错误的是（ ）
A．陶瓷、玻璃和水泥均属于无机非金属材料
B．陶瓷版“冰墩墩”上黑色涂料的主要成分为Fe2O3
C．高温结构陶瓷具有耐高温、耐氧化、耐磨蚀等优良性能
D．陶瓷是以黏土及天然矿物岩为原料，经加工烧制而成
5．（2022高二下·烟台期末）下列有关物质的性质与应用相对应的是（ ）
A．BaCO3能与盐酸反应，可用于治疗胃酸过多
B．SiC硬度很大，可用作砂轮、砂纸的磨料
C．铵盐都能与碱发生反应，可用作化肥
D．次氯酸见光易分解，可用作棉、麻和纸张的漂白剂
6．（2022·绵阳模拟）2022北京冬奥会圆满落幕，下列相关报道缺乏科学性的是（ ）
A．火炬“飞扬”采用氢气作为燃料，并利用焰色反应原理给火焰“着色”
B．吉祥物“冰墩墩”外壳是透明硅胶材质，其化学式为mSiO2·nH2O
C．速滑馆采取了CO2跨临界直冷制冰，主要利用了CO2的化学性质
D．冬奥场馆大面积使用碲化镉发电玻璃，该玻璃应用了光电池原理
7．（2022高三上·山西开学考）甲、乙、丙、丁四种物质发生如图所示的转化：(反应条件略去，箭头表示一步转化)。下列不满足转化关系的是（ ）
选项 甲 乙 丙 丁
A Al
B HCl
C Si
D
A．A B．B C．C D．D
8．（2022·浙江模拟）下列说法正确的是（ ）
A．普通硅酸盐水泥以黏土和石灰石为主要原料，还需加入适量石膏以调节水泥凝结时间
B．纯铝导电性好，强度高，硬度大，广泛用于生产门窗、飞机、电子元件等
C．硫黄、胆矾都可用于生产硫酸，石膏、重晶石则不用于生产硫酸
D．工业制备硝酸时在吸收塔中使用浓硝酸吸收二氧化氮
9．（2020高一下·泸县月考）下列关于物质用途的叙述中，不正确的是（ ）
A．钾钠合金呈液态，可做快中子反应堆的导热剂
B．硅酸钠俗称“水玻璃”，是制造水泥的原料
C．硅是太阳能电池的常用材料
D．氧化镁的熔点高达2800℃，是优质的耐高温材料
10．（2021高一上·眉山期末）下列说法正确的是（ ）
A．硅酸不溶于水，因此不与NaOH溶液反应
B．据SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑的反应，可推知硅酸酸性比碳酸酸性强
C．硅太阳能电池、石英光导纤维和计算机芯片所用的材料都是Si
D．普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英为原料经高温烧结而制成的
11．（2021高一下·浙江期中）下列说法错误的是（ ）
A．制备氢氧化铁胶体的方法是将饱和氯化铁溶液与氢氧化钠溶液混合
B．普通玻璃与钢化玻璃主要成分相同，都为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2
C．正常雨水由于溶解了二氧化碳，其pH约为5.6，而酸雨的pH小于5.6
D．不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铬和镍
12．（2019高一上·宾县月考）二氧化硅是一种化工原料，可以制备一系列物质。下列说法正确的是（ ）
A．图中所有反应都不属于氧化还原反应
B．硅酸盐的化学性质稳定，常用于制造光导纤维
C．可用盐酸除去石英砂(主要成分为SiO2)中少量的碳酸钙
D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高
13．（2022高一下·巴中期末）高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。一种高纯硅的制备工艺流程如下，下列说法正确的是（ ）
A．石英砂的主要成分是硅酸盐
B．加入焦炭发生的化学方程式为：
C．高纯硅的制备发生的反应是
D．二氧化硅是酸性氧化物，能与水反应生成硅酸
14．（2021高一上·遂宁期末）纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法错误的是（ ）
A．X可用作木材防火剂
B．步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3＋H2SO4=H2SiO3↓＋Na2SO4
C．步骤Ⅱ中的Y生成可用SiO2与水反应代替
D．步骤 Ⅲ若在实验室完成，一般在坩埚中进行
15．（2022高一下·柳州期末）下列元素化合物的转化关系中，可以实现的是（ ）
A．KCl(溶液) B．
C． D．
16．纳米材料是当今材料科学研究的前沿，其研究成果广泛应用于催化及军事科学中。将纳米材料分散到液体分散剂中，所得混合物可能具有的性质是（ ）
A．能全部透过半透膜 B．有丁达尔效应
C．所得液体不可以全部透过滤纸 D．所得物质一定是溶液
17．下列关于纳米材料的叙述中正确的是（ ）
A．包括纳米颗粒和颗粒间界面两部分
B．纳米材料属于晶体
C．纳米材料属于非晶体
D．同一种金属元素组成的纳米材料与宏观金属晶体具有完全等同的性质
二、综合题
18．（2021高一上·鞍山期末）实验室加热液体时，常加入沸石、其主要成分为，根据其组成元素完成下列填空：
（1）指出元素在周期表中的位置 。
（2）沸石中的元素可形成多种化合物；元素与原子半径最小的元素组成化合物甲，常作强还原剂，化合物甲的电子式为 ；化合物乙可作为呼吸面具或潜艇氧气的来源，乙是 (填化学式)，化合物乙中存在的化学键类型为 。
（3）O元素和其同周期相邻的两种元素分别形成的简单氢化物中最稳定的是 (填化学式)。
（4）已知硅酸(H2SiO3)为白色胶状沉淀。
实验室中现有药品：①稀盐酸、②稀硫酸、③NaHCO3固体、④CaCO3固体、⑤Na2SiO3溶液，请选择合适药品利用上述装置设计实验验证C、Si的非金属性的变化规律；装置X、Y、Z处所盛装或放置的药品分别为 、 、 (填序号)。但有同学认为该实验所得现象无法充分证明C、Si的非金属性强弱，如何改进？ 。
（5）Uue是暂时未合成的化学元素，与Na同主族，位于第八周期，称为类钫，其一种可能存在的核素原子核中有180个中子，则中A= 、Z= 。
三、实验探究题
19．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si+3HClSiHCl3+H2
③SiHCl3与过量H2在1100℃反应制得纯硅，已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃．
请回答下列问题：
（1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为
（2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量SiCl4（沸点57.6℃）和HCl（沸点﹣84.7℃），提纯SiHCl3采用的方法为
（3）用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图（热源及夹持装置略去）：
①装置B中的试剂是 ．装置C中的烧瓶需要加热，其目的是 ．
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是 ，装置D中发生反应的化学方程式为 ．
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂（填写字母代号）是 ．
a．碘水 b．氯水 c．NaOH溶液 d．KSCN溶液 e．Na2SO3溶液．
20．（2019高一下·新宁期中）某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
（1）Ⅰ.将大小、形状相同的钠、钾、镁、铝各0.01mol分别投入足量的0.1mol·L-1的盐酸中，写出与盐酸反应最快的金属发生反应的离子方程式： 。
（2）将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O，从而验证NaOH的碱性大于NH3·H2O,继而可以验证Na的金属性大于N，你认为此设计是否合理 （填“合理”或“不合理”），说明理由： 。
（3）Ⅱ.利用如图所示装置可以验证非金属性的变化规律。
实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫：装置B中所装药品为 ，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为 。
（4）若要证明非金属性：C＞Si，则A中加 .B中加Na2CO3，C中加Na2SiO3溶液，观察到C中的实验现象为有白色沉淀物生成，C中发生反应的离子方程式为 （假设所通气体是过量的）。
21．（2022高一下·浙江期中）工业上可用焦炭与石英砂(主要成分是)的混合物在高温条件下与氯气反应生成，如图装置可用于实验室制备。已知的沸点为55℃，且极易与水发生反应。
请回答：
（1）请补充完整装置A中发生反应的化学方程式：① 、②。
（2）装置C的仪器名称是 ，装置C的作用是 。
（3）装置D中吸收气体一段时间后，吸收液中肯定含有，，，还可能含有其他阴离子。某化学兴趣小组设计实验以检验该吸收液中可能还存在的某些其他阴离子(忽略空气中的影响)。
【提出假设】假设1：有；假设2：有；假设3：……
【设计方案】取少量吸收液于试管中，滴加稀硫酸至溶液略呈酸性，然后进行如下实验：
Ⅰ、向吸收液中滴加淀粉KI溶液，若溶液变为 ，可验证假设1成立。
Ⅱ、向吸收液中 (简述实验操作和实验现象)，可验证假设2成立。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】硅和二氧化硅；镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】A．铝在空气中容易形成氧化物保护膜，选项A不符合题意；
B．具有弱碱性，能够与盐酸反应，消耗盐酸，所以可以用作胃酸中和剂，选项B符合题意；
C．氧化铝为两性氧化物，也可以与溶液反应，不符合除杂原则，选项C不符合题意；
D．硅可用于制造半导体芯片，但铝能导电，不能用于制造半导体芯片，选项 D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、铝能与空气中的氧气形成致密的氧化膜，起到保护作用；
B、Al(OH)3可用于中和胃酸；
C、Al2O3、SiO2都能与NaOH溶液反应；
D、Al不能用于制作半导体芯片；
2．【答案】A
【知识点】无机非金属材料
【解析】【解答】A．缸的主要成分属于无机硅酸盐，不属于有机物，故A选；
B．棉制品衬衫的成分为纤维素，是有机化合物，故B不选；
C．冰糖成分是蔗糖，属于有机物，故C不选；
D．聚硅氮烷树脂属于有机高分子材料，故D不选；
故答案为：A。
【分析】A、缸、瓦片、陶瓷等都是无机硅酸盐；
B、棉属于有机物；
C、糖属于有机物；
D、聚硅氮烷树脂属于有机物。
3．【答案】D
【知识点】硅和二氧化硅；玻璃的主要化学成分、生产原料及其用途
【解析】【解答】A．集成电路是由晶体硅制成的，故A不符合题意；
B．氧化铝的熔点高，耐高温，可以做耐火材料，故B不符合题意；
C．碳素钢是含碳量较低的铁碳合金，故C不符合题意；
D．普通玻璃的主要成分是二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.集成电路的主要材料为单质硅；
B.氧化铝熔点较高，常用作耐火材料；
C.钢为铁碳合金。
4．【答案】B
【知识点】无机非金属材料；陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途；铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A．陶瓷、玻璃和水泥等硅酸盐材料，属于传统无机非金属材料，故A不符合题意；
B． Fe2O3为红色粉末，陶瓷版“冰墩墩”上黑色涂料的主要成分不可能为Fe2O3，故B符合题意；
C．高温结构陶瓷具有耐高温、耐氧化、耐磨蚀等优良性能，故C不符合题意；
D．陶瓷是以黏土及天然矿物岩为原料，经加工烧制而成，属于硅酸盐制品，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.无机非金属材是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料；
B.氧化铁为红棕色；
C.高温结构陶瓷具有耐高温、耐氧化、耐磨蚀等优良性能；
D.陶瓷的原料主要是黏土。
5．【答案】B
【知识点】铵盐；含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】A．BaCO3能与盐酸反应，但在人体内引入了钡离子，对人体有害，不能用于治疗胃酸过多，A不符合题意；
B．SiC 硬度很大，可用作砂轮、砂纸的磨料，物质的性质与应用相对应，B符合题意；
C．铵盐都能与碱发生反应生成氨气，与用作化肥无关，用作化肥是因为氨根离子易被植物吸收，C不符合题意；
D．次氯酸见光易分解，体现其不稳定性，用作棉、麻和纸张的漂白剂体现其漂白性，物质的性质与应用不相对应，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.碳酸钡为重金属盐，且溶于盐酸；
C.铵盐含有氮元素，可作化肥；
D.次氯酸具有强氧化性，可用于棉、麻和纸张的漂白。
6．【答案】C
【知识点】碳族元素简介；无机非金属材料
【解析】【解答】A．火炬“飞扬”采用氢气作为燃料，由于氢气燃烧产物是水，无污染环保，并利用金属元素化合物在灼烧时使火焰呈现一定颜色，即利用金属元素焰色反应原理给火焰“着色”， 也没有污染物的产生与排放，符合绿色、环保要求，A不符合题意；
B．吉祥物“冰墩墩”外壳是透明硅胶材质，它的硅胶外壳采用环保聚氯乙烯及聚碳酸酯制作而成，硅胶材质的化学式为mSiO2·nH2O，B不符合题意；
C．速滑馆采取了CO2跨临界直冷制冰，在由CO2气体变为固态的变化过程中没有新物质产生，因此主要利用了CO2的物理性质，C符合题意；
D．冬奥场馆大面积使用碲化镉发电玻璃，该玻璃可以使太阳的光能转化为化学能，因此应用了光电池原理，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.在燃料中加入金属元素，利用焰色反应可以使火焰呈现不同的颜色
B.硅胶材料主要是二氧化硅
D.利用太阳能电池，将太阳能转化为电能
7．【答案】B
【知识点】硅和二氧化硅；镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】A．冰晶石作用下电解熔融氧化铝可以制得铝，铝与氧气反应生成氧化铝，铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液与过量的盐酸反应生成氯化铝，氯化铝溶液与过量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，则物质间转化满足转化关系，故A不符合题意；
B．铁与氯气反应只能转化为氯化铁，不能生成氯化亚铁，则物质间转化不满足转化关系，故B符合题意；
C．二氧化硅与碳在高温下反应可以生成硅，硅与氧气高温下反应生成二氧化硅，硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠，硅酸钠溶液与盐酸反应能生成硅酸，硅酸与氢氧化钠溶液反应能生成硅酸钠，则物质间转化满足转化关系，故C不符合题意；
D．催化剂作用下乙醇与氧气发生催化氧化反应生成乙醛，催化剂作用下乙醛与氢气发生加成反应生成乙醇，催化剂作用下乙醛与氧气发生催化氧化反应生成乙酸，浓硫酸作用下乙酸与甲醇发生酯化反应生成乙酸甲酯，乙酸甲酯在酸性条件下发生水解反应生成乙酸，则物质间转化满足转化关系，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】依据元素化合物的转化关系判断，其中B项中铁与氯气反应只能转化为氯化铁。
8．【答案】A
【知识点】水泥的主要化学成分、生产原料及其用途；含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A．普通硅酸盐水泥以黏土和石灰石为主要原料，经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧，然后加入适量石膏，并研成细粉就得到普通硅酸盐水泥，加入适量石膏的目的是做缓凝剂，调节水泥凝结时间，故A符合题意；
B．铝合金的导电性好、强度高、硬度大，广泛用于生产门窗、飞机、电子元件等，故B不符合题意；
C．生产硫酸的原料主要有硫黄、硫铁矿、硫酸盐及含硫工业废物，则硫黄和硫酸盐胆矾、石膏、重晶石都可用于生产硫酸， 故C不符合题意；
D．工业制备硝酸时，在吸收塔中使用水吸收二氧化氮，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．普通硅酸盐水泥以黏土和石灰石为主要原料，经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧，然后加入适量石膏，并研成细粉就得到普通硅酸盐水泥，加入适量石膏的目的是做缓凝剂，调节水泥凝结时间；
B.铝合金的导电性好、强度高、硬度大，纯铝硬度小；
C.生产硫酸的原料主要有硫黄、硫铁矿、硫酸盐及含硫工业废物，则硫黄和硫酸盐胆矾、石膏、重晶石（主要成分是硫酸钡）都可用于生产硫酸；
D. 水、氧气、二氧化氮反应可以生成硝酸。
9．【答案】B
【知识点】硅和二氧化硅；水泥的主要化学成分、生产原料及其用途；合金及其应用
【解析】【解答】A.常温下钠钾合金为液态，可用作快中子反应堆的导热剂，选项正确，A不符合题意；
B.硅酸钠俗称水玻璃，生产水泥的原料为石灰石和黏土，不需要硅酸钠，选项错误，B符合题意；
C.硅是一种常用的半导体，常用作太阳能电池，选项正确，C不符合题意；
D.MgO的熔点高，可用作耐高温材料，选项正确，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.根据钠钾合金的性质分析；
B.根据水泥的生产原料分析；
C.根据硅的性质和用途分析；
D.根据氧化镁的熔点分析；
10．【答案】D
【知识点】硅和二氧化硅；玻璃的主要化学成分、生产原料及其用途；含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】A．硅酸不溶于水，但是二氧化硅可以与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，故A不符合题意；
B．反应高温下进行，生成的二氧化碳是气体，SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑的反应，是高沸点的物质制取低沸点的物质，不能说明硅酸的酸性比碳酸强，故B不符合题意；
C．石英光导纤维所用的材料是SiO2，故C不符合题意；
D．普通玻璃是以纯碱、石灰石、石英为原料高温烧结而成，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．硅酸有酸的通性；
B．应在溶液中比较酸性大小；
C．光导纤维的材料是SiO2；
D．普通玻璃是以纯碱、石灰石、石英为原料高温烧结而成。
11．【答案】A
【知识点】玻璃的主要化学成分、生产原料及其用途；合金及其应用；制取氢氧化铁、氢氧化亚铁
【解析】【解答】A．饱和氯化铁溶液中滴加适量的氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀，即Fe3++3OH- = Fe(OH)3↓，得不到氢氧化铁胶体，故A符合题意；
B．普通玻璃与钢化玻璃主要成分相同，都为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2，故B不符合题意；
C．正常雨水由于溶解了二氧化碳，其pH约为5.6，而酸雨的pH小于5.6，故C不符合题意；
D．不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铬和镍，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】制备氢氧化铁胶体的方法是向沸水中滴加饱和氯化铁溶液加热到红褐色即可，其他均正确
12．【答案】C
【知识点】氧化还原反应；硅和二氧化硅；玻璃的主要化学成分、生产原料及其用途
【解析】【解答】A. 化学反应前后有元素化合价变化的一定是氧化还原反应，二氧化硅与碳反应生成硅单质的反应是氧化还原反应，A不符合题意；
B. 光导纤维的成分是二氧化硅，不是硅酸盐，B不符合题意；
C. 碳酸钙溶于盐酸生成氯化钙和水以及二氧化碳，二氧化硅和盐酸不反应，可以用盐酸除去石英(主要成分为SiO2)中混有的少量碳酸钙，C符合题意；
D. 玻璃是由纯碱、石灰石和石英制成的，玻璃属于混合物，没有固定的熔点，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．根据氧化还原反应定义判断；
B．注意硅酸盐和二氧化硅的区别；
C．二氧化硅和盐酸不反应，碳酸钙溶于盐酸；
D．硅酸盐制品是混合物。
13．【答案】C
【知识点】硅和二氧化硅；硅酸的性质及制法
【解析】【解答】A．石英砂的主要成分是二氧化硅，A不符合题意；
B．加入焦炭得到粗硅和一氧化碳，发生的化学方程式为：，B不符合题意；
C．根据流程，SiHCl3被氢气还原得到高纯硅，发生的反应是： ，C符合题意；
D．二氧化硅是酸性氧化物，难溶于水，与水不反应，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、石英的主要成分是二氧化硅；
B、二氧化硅和碳反应生成硅和氯化氢；
C、氢气作为还原剂，氢元素化合价升高，硅元素化合价降低；
D、二氧化硅难溶于水。
14．【答案】C
【知识点】硅酸的性质及制法
【解析】【解答】A． 硅酸钠水溶液具有阻燃性，可用作木材防火剂，故A不符合题意；
B．硅酸钠与稀硫酸反应生成硅酸，所以步骤II的反应是Na2SiO3＋H2SO4=H2SiO3↓＋Na2SO4，故B不符合题意；
C．SiO2与水不反应不能够生成硅酸，故C符合题意；
D．灼烧固体一般在坩埚中进行，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、硅酸钠可以作为防火剂；
B、硅酸钠和硫酸反应生成硅酸和硫酸钠；
C、二氧化硅和水不反应；
D、固体的灼烧一般在坩埚。
15．【答案】C
【知识点】含氮物质的综合应用；含硫物质的性质及综合应用；含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】A．钠与氯化钾溶液中的水反应生成NaOH，不可以用Na从氯化钾溶液中还原出K，A不符合题意；
B．二氧化硅不能与水反应生成，B不符合题意；
C．NO与氧气反应生成，与水反应生成NO和，C符合题意；
D．二氧化硫与水反应得到亚硫酸，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.钠与氯化钾溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气；
B.二氧化硅与水不反应；
D.二氧化硫与水反应生成亚硫酸。
16．【答案】B
【知识点】纳米材料
【解析】【解答】纳米材料是指三维空间尺寸至少有一维处于纳米尺度的、具有特定功能的材料，其微粒直径范围和胶体微粒的直径大小一致，故其可能具备胶体的性质，B符合题意。
【分析】纳米材料的微粒直径范围和胶体微粒的直径大小一致，
17．【答案】A
【知识点】纳米材料
【解析】【解答】组成纳米材料的晶状颗粒内部的有序原子与晶粒界面的无序原子各约占原子总数的50% ，从而形成与晶态、非晶态均不同的一种新的结构状态，A符合题意，B、C不符合题意；
同一种金属元素组成的纳米材料与宏观金属晶体具有差别很大的性质，如金的常规熔点为1064℃，但尺寸在2 nm的纳米金的熔点仅为327℃左右，D不符合题意。
【分析】纳米材料有晶态、非晶态的形式；组成纳米材料的晶状颗粒内部的有序原子与晶粒界面的无序原子各约占原子总数的50% ；同一种金属元素组成的纳米材料与宏观金属晶体具有差别很大的性质。
18．【答案】（1）第三周期ⅢA族
（2）；Na2O2；离子键和非极性共价键
（3）HF
（4）①；④；⑤；在Y、Z之间加装饱和NaHCO3的洗气瓶
（5）299；119
【知识点】离子键的形成；硅酸的性质及制法；钠的重要化合物
【解析】【解答】（1）铝的原子序数为13，位于元素周期表第三周期第ⅢA族。
（2）原子半径最小的元素为H，Na与H组成的化合物为NaH，其电子式为，化合物乙可作为呼吸面具或潜艇氧气的来源，乙是Na2O2，Na2O2为离子化合物，含离子键和氧氧非极性共价键。
（3）O元素和其同周期相邻的两种元素分别形成的简单氢化物为NH3、H2O、HF，而F的非金属性比O、N强，因此HF的稳定性最强。
（4）为验证C、Si的非金属性的变化规律，左边装置用于制取二氧化碳，右边装置中盛放硅酸钠溶液，因此X、Y、Z处所盛装或放置的药品分别为稀盐酸、CaCO3固体、Na2SiO3溶液，但稀盐酸有挥发性，制得的二氧化碳中会混有HCl，HCl也能和硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，无法证明是二氧化碳和硅酸钠溶液反应生成硅酸，因此应在Y、Z之间加装饱和NaHCO3的洗气瓶，用于除去氯化氢，防止干扰实验。
（5）钠位于第IA族，Uue与Na同主族，位于第八周期，原子序数为119，即质子数为119，其一种可能存在的核素原子核中有180个中子，质量数为119+180=299，因此中A=299，Z=119。
【分析】（1）依据电子分层排布规律确定在元素周期表的位置。
（2）电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小；依据物质的组成判断；
（3）非金属性越强气态氢化物越稳定；
（4）依据强酸制弱酸的原理，但注意稀盐酸有挥发性，防止干扰实验。
（5）依据原子表示时左上角表示质量数、左下角表示质子数，质量数＝质子数＋中子数。
19．【答案】（1）SiO2+2CSi+2CO↑
（2）蒸馏
（3）浓硫酸；使滴入烧瓶中的SiHCl3气化；有固体物质生成；SiHCl3+H2Si+3HCl；排尽装置中的空气；；bd
【知识点】硅和二氧化硅
【解析】【解答】（1）高温下，SiO2和C反应生成Si和CO，反应方程式为 SiO2+2CSi+2CO↑，故答案为：SiO2+2CSi+2CO↑；
（2）沸点不同的液体可以采用蒸馏的方法分离，这几种物质沸点不同，所以可以采用蒸馏的方法分离，故答案为：蒸馏；
（3）①为防止SiHCl3与H2O强烈反应，需要干燥剂干燥氢气，浓硫酸具有吸水性且不和氢气反应，所以可以作干燥剂；
升高温度能使SiHCl3气化，从而使SiHCl3和氢气在D中反应，
故答案为：浓硫酸；使滴入烧瓶中的SiHCl3气化；
②D中发生反应，SiHCl3+H2Si+3HCl，Si为固态，所以看到的现象是有固体物质生成，故答案为：
有固体物质生成； SiHCl3+H2Si+3HCl；
③Si是亲氧元素，为防止Si被氧化，需要排尽装置中的空气，故答案为：排尽装置中的空气；
④向溶液中加入强氧化剂，然后加入KSCN溶液检验铁离子，这几种物质中氯水具有强氧化性，故选bd．
【分析】（1）高温下，SiO2和C反应生成Si和CO；
（2）沸点不同的液体可以采用蒸馏的方法分离；
（3）①浓硫酸具有吸水性，可作干燥剂，防止SiHCl3与H2O强烈反应；升高温度能使SiHCl3气化；
②高温条件下，SiHCl3和H2发生氧化还原反应而得到Si单质；
③防止Si被氧化；
④向溶液中加入强氧化剂，然后加入KSCN溶液检验铁离子．
20．【答案】（1）2K+2H+=2K++H2↑
（2）不合理；用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要比较元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，NH3·H2O不是N元素的最高价氧化物对应的水化物
（3）KMnO4；S2-+Cl2=S↓+2Cl-
（4）稀硫酸（或“稀H2SO4”）；SiO +2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO
【知识点】氯气的化学性质；氯气的实验室制法；硅酸的性质及制法；碱金属的性质
【解析】【解答】（1）金属活动性：K>Na>Mg>Al，因此反应最快的金属为K，其反应的离子方程式为：2K+2H+=2K++H2 ↑ ；
（2）不合理； 用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要比较元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，NH3·H2O不是N元素的最高价氧化物对应的水化物；
（3）欲证明氯的非金属性大于硫，可通过Cl2与Na2S的置换反应进行验证，因此A、B装置应反应产生Cl2，故B装置中所装药品为KMnO4，A装置所装药品为浓盐酸，二者反应产生Cl2；C装置所装药品为Na2S溶液，Cl2与Na2S溶液反应生成淡黄色固体硫，该反应的离子方程式为：Cl2+S2-=2Cl-+S↓；
（4）欲证明非金属C>Si，则可通过H2CO3与Na2SiO3溶液反应生成H2SiO3沉淀进行验证，因此A装置中应加稀硫酸，与B中的Na2CO3反应生成CO2，CO2进入C装置中，与Na2SiO3溶液反应，产生H2SiO3沉淀，该反应的离子方程式为：SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-；
【分析】（1）根据金属活动性确定反应最快的金属，从而写出反应的离子方程式；
（2）由碱性强弱得出金属性强弱时，应用最高价氧化物对应水化物的碱性进行比较；
（3）欲证明氯的非金属性大于硫，可通过Cl2与Na2S的置换反应进行验证；
（4）欲证明非金属C>Si，可通过“强酸制弱酸”原理进行实验；
21．【答案】（1）
（2）干燥管；防止装置D中的水蒸气进入装置B中导致与水反应
（3）蓝色；滴加品红溶液，若溶液褪色，加热后溶液又恢复红色
【知识点】硅和二氧化硅
【解析】【解答】碳粉和石英砂反应制得Si，干燥的氯气通入A中，氯气与Si反应生成，的沸点为55℃，装置B中冷却可收集，装置C中的无水氯化钙可防止水蒸气进入装置B，与反应，装置D可用于吸收尾气。
(1)装置A中碳粉和石英砂发生反应生成Si和CO，反应的化学方程式为，故答案为：；
(2)根据仪器的构造可知，装置C中的仪器为干燥管；装置C中的无水氯化钙可防止水蒸气进入装置B，与反应，故答案为：干燥管；防止装置D中的水蒸气进入装置B中导致与水反应；
(3)Ⅰ、假设1：有，具有氧化性，能将I-氧化成I2，I2遇淀粉变蓝，因此若溶液变蓝，可验证假设1成立，故答案为：蓝色；
Ⅱ、假设2：有，与H+反应生成SO2，SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，SO2与品红反应生成的无色物质不稳定，加热后恢复红色，因此向吸收液中滴加品红溶液，若溶液褪色，加热后溶液又恢复红色，可验证假设2成立，故答案为：滴加品红溶液，若溶液褪色，加热后溶液又恢复红色。
【分析】A装置目的是氯气与硅反应制备四氯化硅，B冷水目的是四氯化硅沸点低，进行冷凝收集，C的目的是防止外界水蒸气进入B，使四氯化硅发生水解，D装置目的是吸收尾气防止污染空气，
1 / 1高中化学人教版（2019）必修第二册 第五章第三节 【无机非金属材料】
一、单选题
1．（202高二上·江西月考）、在元素周期表中处于相邻位置，其单质及化合物在生产生活中应用广泛。下列有关说法正确的是（ ）
A．铝单质性质活泼，所以铝制品在空气中极易被腐蚀
B．可发生碱式电离得到少量而呈弱碱性，可用作胃酸中和剂
C．为酸性氧化物，可用溶液除去中的
D．硅、铝都处于元素周期表中金属-非金属分界线附近，所以它们单质的导电性都介于导体和绝缘体之间，常用于制造半导体芯片
【答案】B
【知识点】硅和二氧化硅；镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】A．铝在空气中容易形成氧化物保护膜，选项A不符合题意；
B．具有弱碱性，能够与盐酸反应，消耗盐酸，所以可以用作胃酸中和剂，选项B符合题意；
C．氧化铝为两性氧化物，也可以与溶液反应，不符合除杂原则，选项C不符合题意；
D．硅可用于制造半导体芯片，但铝能导电，不能用于制造半导体芯片，选项 D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、铝能与空气中的氧气形成致密的氧化膜，起到保护作用；
B、Al(OH)3可用于中和胃酸；
C、Al2O3、SiO2都能与NaOH溶液反应；
D、Al不能用于制作半导体芯片；
2．（2022高三上·湖南月考）下面几种物品的主要成分不属于有机物的是（ ）
A B C D
粮食酿酒使用的缸 新疆棉制品衬衫 冰糖 “飞扬”火炬中的聚硅氮烷树脂
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】无机非金属材料
【解析】【解答】A．缸的主要成分属于无机硅酸盐，不属于有机物，故A选；
B．棉制品衬衫的成分为纤维素，是有机化合物，故B不选；
C．冰糖成分是蔗糖，属于有机物，故C不选；
D．聚硅氮烷树脂属于有机高分子材料，故D不选；
故答案为：A。
【分析】A、缸、瓦片、陶瓷等都是无机硅酸盐；
B、棉属于有机物；
C、糖属于有机物；
D、聚硅氮烷树脂属于有机物。
3．（2021高二上·金台期末）材料与化学密切相关。下列物质与材料对应关系错误的是（ ）
A．晶体硅——集成电路 B．氧化铝——耐火材料
C．铁碳合金——碳素钢 D．石灰石——普通玻璃
【答案】D
【知识点】硅和二氧化硅；玻璃的主要化学成分、生产原料及其用途
【解析】【解答】A．集成电路是由晶体硅制成的，故A不符合题意；
B．氧化铝的熔点高，耐高温，可以做耐火材料，故B不符合题意；
C．碳素钢是含碳量较低的铁碳合金，故C不符合题意；
D．普通玻璃的主要成分是二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.集成电路的主要材料为单质硅；
B.氧化铝熔点较高，常用作耐火材料；
C.钢为铁碳合金。
4．（2022·石家庄模拟）陶瓷版“冰墩墩”和“雪容融”均产自中国陶瓷之乡，下列说法错误的是（ ）
A．陶瓷、玻璃和水泥均属于无机非金属材料
B．陶瓷版“冰墩墩”上黑色涂料的主要成分为Fe2O3
C．高温结构陶瓷具有耐高温、耐氧化、耐磨蚀等优良性能
D．陶瓷是以黏土及天然矿物岩为原料，经加工烧制而成
【答案】B
【知识点】无机非金属材料；陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途；铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A．陶瓷、玻璃和水泥等硅酸盐材料，属于传统无机非金属材料，故A不符合题意；
B． Fe2O3为红色粉末，陶瓷版“冰墩墩”上黑色涂料的主要成分不可能为Fe2O3，故B符合题意；
C．高温结构陶瓷具有耐高温、耐氧化、耐磨蚀等优良性能，故C不符合题意；
D．陶瓷是以黏土及天然矿物岩为原料，经加工烧制而成，属于硅酸盐制品，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.无机非金属材是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料；
B.氧化铁为红棕色；
C.高温结构陶瓷具有耐高温、耐氧化、耐磨蚀等优良性能；
D.陶瓷的原料主要是黏土。
5．（2022高二下·烟台期末）下列有关物质的性质与应用相对应的是（ ）
A．BaCO3能与盐酸反应，可用于治疗胃酸过多
B．SiC硬度很大，可用作砂轮、砂纸的磨料
C．铵盐都能与碱发生反应，可用作化肥
D．次氯酸见光易分解，可用作棉、麻和纸张的漂白剂
【答案】B
【知识点】铵盐；含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】A．BaCO3能与盐酸反应，但在人体内引入了钡离子，对人体有害，不能用于治疗胃酸过多，A不符合题意；
B．SiC 硬度很大，可用作砂轮、砂纸的磨料，物质的性质与应用相对应，B符合题意；
C．铵盐都能与碱发生反应生成氨气，与用作化肥无关，用作化肥是因为氨根离子易被植物吸收，C不符合题意；
D．次氯酸见光易分解，体现其不稳定性，用作棉、麻和纸张的漂白剂体现其漂白性，物质的性质与应用不相对应，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.碳酸钡为重金属盐，且溶于盐酸；
C.铵盐含有氮元素，可作化肥；
D.次氯酸具有强氧化性，可用于棉、麻和纸张的漂白。
6．（2022·绵阳模拟）2022北京冬奥会圆满落幕，下列相关报道缺乏科学性的是（ ）
A．火炬“飞扬”采用氢气作为燃料，并利用焰色反应原理给火焰“着色”
B．吉祥物“冰墩墩”外壳是透明硅胶材质，其化学式为mSiO2·nH2O
C．速滑馆采取了CO2跨临界直冷制冰，主要利用了CO2的化学性质
D．冬奥场馆大面积使用碲化镉发电玻璃，该玻璃应用了光电池原理
【答案】C
【知识点】碳族元素简介；无机非金属材料
【解析】【解答】A．火炬“飞扬”采用氢气作为燃料，由于氢气燃烧产物是水，无污染环保，并利用金属元素化合物在灼烧时使火焰呈现一定颜色，即利用金属元素焰色反应原理给火焰“着色”， 也没有污染物的产生与排放，符合绿色、环保要求，A不符合题意；
B．吉祥物“冰墩墩”外壳是透明硅胶材质，它的硅胶外壳采用环保聚氯乙烯及聚碳酸酯制作而成，硅胶材质的化学式为mSiO2·nH2O，B不符合题意；
C．速滑馆采取了CO2跨临界直冷制冰，在由CO2气体变为固态的变化过程中没有新物质产生，因此主要利用了CO2的物理性质，C符合题意；
D．冬奥场馆大面积使用碲化镉发电玻璃，该玻璃可以使太阳的光能转化为化学能，因此应用了光电池原理，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.在燃料中加入金属元素，利用焰色反应可以使火焰呈现不同的颜色
B.硅胶材料主要是二氧化硅
D.利用太阳能电池，将太阳能转化为电能
7．（2022高三上·山西开学考）甲、乙、丙、丁四种物质发生如图所示的转化：(反应条件略去，箭头表示一步转化)。下列不满足转化关系的是（ ）
选项 甲 乙 丙 丁
A Al
B HCl
C Si
D
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】硅和二氧化硅；镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】A．冰晶石作用下电解熔融氧化铝可以制得铝，铝与氧气反应生成氧化铝，铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液与过量的盐酸反应生成氯化铝，氯化铝溶液与过量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，则物质间转化满足转化关系，故A不符合题意；
B．铁与氯气反应只能转化为氯化铁，不能生成氯化亚铁，则物质间转化不满足转化关系，故B符合题意；
C．二氧化硅与碳在高温下反应可以生成硅，硅与氧气高温下反应生成二氧化硅，硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠，硅酸钠溶液与盐酸反应能生成硅酸，硅酸与氢氧化钠溶液反应能生成硅酸钠，则物质间转化满足转化关系，故C不符合题意；
D．催化剂作用下乙醇与氧气发生催化氧化反应生成乙醛，催化剂作用下乙醛与氢气发生加成反应生成乙醇，催化剂作用下乙醛与氧气发生催化氧化反应生成乙酸，浓硫酸作用下乙酸与甲醇发生酯化反应生成乙酸甲酯，乙酸甲酯在酸性条件下发生水解反应生成乙酸，则物质间转化满足转化关系，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】依据元素化合物的转化关系判断，其中B项中铁与氯气反应只能转化为氯化铁。
8．（2022·浙江模拟）下列说法正确的是（ ）
A．普通硅酸盐水泥以黏土和石灰石为主要原料，还需加入适量石膏以调节水泥凝结时间
B．纯铝导电性好，强度高，硬度大，广泛用于生产门窗、飞机、电子元件等
C．硫黄、胆矾都可用于生产硫酸，石膏、重晶石则不用于生产硫酸
D．工业制备硝酸时在吸收塔中使用浓硝酸吸收二氧化氮
【答案】A
【知识点】水泥的主要化学成分、生产原料及其用途；含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A．普通硅酸盐水泥以黏土和石灰石为主要原料，经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧，然后加入适量石膏，并研成细粉就得到普通硅酸盐水泥，加入适量石膏的目的是做缓凝剂，调节水泥凝结时间，故A符合题意；
B．铝合金的导电性好、强度高、硬度大，广泛用于生产门窗、飞机、电子元件等，故B不符合题意；
C．生产硫酸的原料主要有硫黄、硫铁矿、硫酸盐及含硫工业废物，则硫黄和硫酸盐胆矾、石膏、重晶石都可用于生产硫酸， 故C不符合题意；
D．工业制备硝酸时，在吸收塔中使用水吸收二氧化氮，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．普通硅酸盐水泥以黏土和石灰石为主要原料，经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧，然后加入适量石膏，并研成细粉就得到普通硅酸盐水泥，加入适量石膏的目的是做缓凝剂，调节水泥凝结时间；
B.铝合金的导电性好、强度高、硬度大，纯铝硬度小；
C.生产硫酸的原料主要有硫黄、硫铁矿、硫酸盐及含硫工业废物，则硫黄和硫酸盐胆矾、石膏、重晶石（主要成分是硫酸钡）都可用于生产硫酸；
D. 水、氧气、二氧化氮反应可以生成硝酸。
9．（2020高一下·泸县月考）下列关于物质用途的叙述中，不正确的是（ ）
A．钾钠合金呈液态，可做快中子反应堆的导热剂
B．硅酸钠俗称“水玻璃”，是制造水泥的原料
C．硅是太阳能电池的常用材料
D．氧化镁的熔点高达2800℃，是优质的耐高温材料
【答案】B
【知识点】硅和二氧化硅；水泥的主要化学成分、生产原料及其用途；合金及其应用
【解析】【解答】A.常温下钠钾合金为液态，可用作快中子反应堆的导热剂，选项正确，A不符合题意；
B.硅酸钠俗称水玻璃，生产水泥的原料为石灰石和黏土，不需要硅酸钠，选项错误，B符合题意；
C.硅是一种常用的半导体，常用作太阳能电池，选项正确，C不符合题意；
D.MgO的熔点高，可用作耐高温材料，选项正确，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.根据钠钾合金的性质分析；
B.根据水泥的生产原料分析；
C.根据硅的性质和用途分析；
D.根据氧化镁的熔点分析；
10．（2021高一上·眉山期末）下列说法正确的是（ ）
A．硅酸不溶于水，因此不与NaOH溶液反应
B．据SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑的反应，可推知硅酸酸性比碳酸酸性强
C．硅太阳能电池、石英光导纤维和计算机芯片所用的材料都是Si
D．普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英为原料经高温烧结而制成的
【答案】D
【知识点】硅和二氧化硅；玻璃的主要化学成分、生产原料及其用途；含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】A．硅酸不溶于水，但是二氧化硅可以与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，故A不符合题意；
B．反应高温下进行，生成的二氧化碳是气体，SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑的反应，是高沸点的物质制取低沸点的物质，不能说明硅酸的酸性比碳酸强，故B不符合题意；
C．石英光导纤维所用的材料是SiO2，故C不符合题意；
D．普通玻璃是以纯碱、石灰石、石英为原料高温烧结而成，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．硅酸有酸的通性；
B．应在溶液中比较酸性大小；
C．光导纤维的材料是SiO2；
D．普通玻璃是以纯碱、石灰石、石英为原料高温烧结而成。
11．（2021高一下·浙江期中）下列说法错误的是（ ）
A．制备氢氧化铁胶体的方法是将饱和氯化铁溶液与氢氧化钠溶液混合
B．普通玻璃与钢化玻璃主要成分相同，都为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2
C．正常雨水由于溶解了二氧化碳，其pH约为5.6，而酸雨的pH小于5.6
D．不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铬和镍
【答案】A
【知识点】玻璃的主要化学成分、生产原料及其用途；合金及其应用；制取氢氧化铁、氢氧化亚铁
【解析】【解答】A．饱和氯化铁溶液中滴加适量的氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀，即Fe3++3OH- = Fe(OH)3↓，得不到氢氧化铁胶体，故A符合题意；
B．普通玻璃与钢化玻璃主要成分相同，都为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2，故B不符合题意；
C．正常雨水由于溶解了二氧化碳，其pH约为5.6，而酸雨的pH小于5.6，故C不符合题意；
D．不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铬和镍，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】制备氢氧化铁胶体的方法是向沸水中滴加饱和氯化铁溶液加热到红褐色即可，其他均正确
12．（2019高一上·宾县月考）二氧化硅是一种化工原料，可以制备一系列物质。下列说法正确的是（ ）
A．图中所有反应都不属于氧化还原反应
B．硅酸盐的化学性质稳定，常用于制造光导纤维
C．可用盐酸除去石英砂(主要成分为SiO2)中少量的碳酸钙
D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高
【答案】C
【知识点】氧化还原反应；硅和二氧化硅；玻璃的主要化学成分、生产原料及其用途
【解析】【解答】A. 化学反应前后有元素化合价变化的一定是氧化还原反应，二氧化硅与碳反应生成硅单质的反应是氧化还原反应，A不符合题意；
B. 光导纤维的成分是二氧化硅，不是硅酸盐，B不符合题意；
C. 碳酸钙溶于盐酸生成氯化钙和水以及二氧化碳，二氧化硅和盐酸不反应，可以用盐酸除去石英(主要成分为SiO2)中混有的少量碳酸钙，C符合题意；
D. 玻璃是由纯碱、石灰石和石英制成的，玻璃属于混合物，没有固定的熔点，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．根据氧化还原反应定义判断；
B．注意硅酸盐和二氧化硅的区别；
C．二氧化硅和盐酸不反应，碳酸钙溶于盐酸；
D．硅酸盐制品是混合物。
13．（2022高一下·巴中期末）高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。一种高纯硅的制备工艺流程如下，下列说法正确的是（ ）
A．石英砂的主要成分是硅酸盐
B．加入焦炭发生的化学方程式为：
C．高纯硅的制备发生的反应是
D．二氧化硅是酸性氧化物，能与水反应生成硅酸
【答案】C
【知识点】硅和二氧化硅；硅酸的性质及制法
【解析】【解答】A．石英砂的主要成分是二氧化硅，A不符合题意；
B．加入焦炭得到粗硅和一氧化碳，发生的化学方程式为：，B不符合题意；
C．根据流程，SiHCl3被氢气还原得到高纯硅，发生的反应是： ，C符合题意；
D．二氧化硅是酸性氧化物，难溶于水，与水不反应，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、石英的主要成分是二氧化硅；
B、二氧化硅和碳反应生成硅和氯化氢；
C、氢气作为还原剂，氢元素化合价升高，硅元素化合价降低；
D、二氧化硅难溶于水。
14．（2021高一上·遂宁期末）纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法错误的是（ ）
A．X可用作木材防火剂
B．步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3＋H2SO4=H2SiO3↓＋Na2SO4
C．步骤Ⅱ中的Y生成可用SiO2与水反应代替
D．步骤 Ⅲ若在实验室完成，一般在坩埚中进行
【答案】C
【知识点】硅酸的性质及制法
【解析】【解答】A． 硅酸钠水溶液具有阻燃性，可用作木材防火剂，故A不符合题意；
B．硅酸钠与稀硫酸反应生成硅酸，所以步骤II的反应是Na2SiO3＋H2SO4=H2SiO3↓＋Na2SO4，故B不符合题意；
C．SiO2与水不反应不能够生成硅酸，故C符合题意；
D．灼烧固体一般在坩埚中进行，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、硅酸钠可以作为防火剂；
B、硅酸钠和硫酸反应生成硅酸和硫酸钠；
C、二氧化硅和水不反应；
D、固体的灼烧一般在坩埚。
15．（2022高一下·柳州期末）下列元素化合物的转化关系中，可以实现的是（ ）
A．KCl(溶液) B．
C． D．
【答案】C
【知识点】含氮物质的综合应用；含硫物质的性质及综合应用；含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】A．钠与氯化钾溶液中的水反应生成NaOH，不可以用Na从氯化钾溶液中还原出K，A不符合题意；
B．二氧化硅不能与水反应生成，B不符合题意；
C．NO与氧气反应生成，与水反应生成NO和，C符合题意；
D．二氧化硫与水反应得到亚硫酸，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.钠与氯化钾溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气；
B.二氧化硅与水不反应；
D.二氧化硫与水反应生成亚硫酸。
16．纳米材料是当今材料科学研究的前沿，其研究成果广泛应用于催化及军事科学中。将纳米材料分散到液体分散剂中，所得混合物可能具有的性质是（ ）
A．能全部透过半透膜 B．有丁达尔效应
C．所得液体不可以全部透过滤纸 D．所得物质一定是溶液
【答案】B
【知识点】纳米材料
【解析】【解答】纳米材料是指三维空间尺寸至少有一维处于纳米尺度的、具有特定功能的材料，其微粒直径范围和胶体微粒的直径大小一致，故其可能具备胶体的性质，B符合题意。
【分析】纳米材料的微粒直径范围和胶体微粒的直径大小一致，
17．下列关于纳米材料的叙述中正确的是（ ）
A．包括纳米颗粒和颗粒间界面两部分
B．纳米材料属于晶体
C．纳米材料属于非晶体
D．同一种金属元素组成的纳米材料与宏观金属晶体具有完全等同的性质
【答案】A
【知识点】纳米材料
【解析】【解答】组成纳米材料的晶状颗粒内部的有序原子与晶粒界面的无序原子各约占原子总数的50% ，从而形成与晶态、非晶态均不同的一种新的结构状态，A符合题意，B、C不符合题意；
同一种金属元素组成的纳米材料与宏观金属晶体具有差别很大的性质，如金的常规熔点为1064℃，但尺寸在2 nm的纳米金的熔点仅为327℃左右，D不符合题意。
【分析】纳米材料有晶态、非晶态的形式；组成纳米材料的晶状颗粒内部的有序原子与晶粒界面的无序原子各约占原子总数的50% ；同一种金属元素组成的纳米材料与宏观金属晶体具有差别很大的性质。
二、综合题
18．（2021高一上·鞍山期末）实验室加热液体时，常加入沸石、其主要成分为，根据其组成元素完成下列填空：
（1）指出元素在周期表中的位置 。
（2）沸石中的元素可形成多种化合物；元素与原子半径最小的元素组成化合物甲，常作强还原剂，化合物甲的电子式为 ；化合物乙可作为呼吸面具或潜艇氧气的来源，乙是 (填化学式)，化合物乙中存在的化学键类型为 。
（3）O元素和其同周期相邻的两种元素分别形成的简单氢化物中最稳定的是 (填化学式)。
（4）已知硅酸(H2SiO3)为白色胶状沉淀。
实验室中现有药品：①稀盐酸、②稀硫酸、③NaHCO3固体、④CaCO3固体、⑤Na2SiO3溶液，请选择合适药品利用上述装置设计实验验证C、Si的非金属性的变化规律；装置X、Y、Z处所盛装或放置的药品分别为 、 、 (填序号)。但有同学认为该实验所得现象无法充分证明C、Si的非金属性强弱，如何改进？ 。
（5）Uue是暂时未合成的化学元素，与Na同主族，位于第八周期，称为类钫，其一种可能存在的核素原子核中有180个中子，则中A= 、Z= 。
【答案】（1）第三周期ⅢA族
（2）；Na2O2；离子键和非极性共价键
（3）HF
（4）①；④；⑤；在Y、Z之间加装饱和NaHCO3的洗气瓶
（5）299；119
【知识点】离子键的形成；硅酸的性质及制法；钠的重要化合物
【解析】【解答】（1）铝的原子序数为13，位于元素周期表第三周期第ⅢA族。
（2）原子半径最小的元素为H，Na与H组成的化合物为NaH，其电子式为，化合物乙可作为呼吸面具或潜艇氧气的来源，乙是Na2O2，Na2O2为离子化合物，含离子键和氧氧非极性共价键。
（3）O元素和其同周期相邻的两种元素分别形成的简单氢化物为NH3、H2O、HF，而F的非金属性比O、N强，因此HF的稳定性最强。
（4）为验证C、Si的非金属性的变化规律，左边装置用于制取二氧化碳，右边装置中盛放硅酸钠溶液，因此X、Y、Z处所盛装或放置的药品分别为稀盐酸、CaCO3固体、Na2SiO3溶液，但稀盐酸有挥发性，制得的二氧化碳中会混有HCl，HCl也能和硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，无法证明是二氧化碳和硅酸钠溶液反应生成硅酸，因此应在Y、Z之间加装饱和NaHCO3的洗气瓶，用于除去氯化氢，防止干扰实验。
（5）钠位于第IA族，Uue与Na同主族，位于第八周期，原子序数为119，即质子数为119，其一种可能存在的核素原子核中有180个中子，质量数为119+180=299，因此中A=299，Z=119。
【分析】（1）依据电子分层排布规律确定在元素周期表的位置。
（2）电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小；依据物质的组成判断；
（3）非金属性越强气态氢化物越稳定；
（4）依据强酸制弱酸的原理，但注意稀盐酸有挥发性，防止干扰实验。
（5）依据原子表示时左上角表示质量数、左下角表示质子数，质量数＝质子数＋中子数。
三、实验探究题
19．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si+3HClSiHCl3+H2
③SiHCl3与过量H2在1100℃反应制得纯硅，已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃．
请回答下列问题：
（1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为
（2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量SiCl4（沸点57.6℃）和HCl（沸点﹣84.7℃），提纯SiHCl3采用的方法为
（3）用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图（热源及夹持装置略去）：
①装置B中的试剂是 ．装置C中的烧瓶需要加热，其目的是 ．
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是 ，装置D中发生反应的化学方程式为 ．
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂（填写字母代号）是 ．
a．碘水 b．氯水 c．NaOH溶液 d．KSCN溶液 e．Na2SO3溶液．
【答案】（1）SiO2+2CSi+2CO↑
（2）蒸馏
（3）浓硫酸；使滴入烧瓶中的SiHCl3气化；有固体物质生成；SiHCl3+H2Si+3HCl；排尽装置中的空气；；bd
【知识点】硅和二氧化硅
【解析】【解答】（1）高温下，SiO2和C反应生成Si和CO，反应方程式为 SiO2+2CSi+2CO↑，故答案为：SiO2+2CSi+2CO↑；
（2）沸点不同的液体可以采用蒸馏的方法分离，这几种物质沸点不同，所以可以采用蒸馏的方法分离，故答案为：蒸馏；
（3）①为防止SiHCl3与H2O强烈反应，需要干燥剂干燥氢气，浓硫酸具有吸水性且不和氢气反应，所以可以作干燥剂；
升高温度能使SiHCl3气化，从而使SiHCl3和氢气在D中反应，
故答案为：浓硫酸；使滴入烧瓶中的SiHCl3气化；
②D中发生反应，SiHCl3+H2Si+3HCl，Si为固态，所以看到的现象是有固体物质生成，故答案为：
有固体物质生成； SiHCl3+H2Si+3HCl；
③Si是亲氧元素，为防止Si被氧化，需要排尽装置中的空气，故答案为：排尽装置中的空气；
④向溶液中加入强氧化剂，然后加入KSCN溶液检验铁离子，这几种物质中氯水具有强氧化性，故选bd．
【分析】（1）高温下，SiO2和C反应生成Si和CO；
（2）沸点不同的液体可以采用蒸馏的方法分离；
（3）①浓硫酸具有吸水性，可作干燥剂，防止SiHCl3与H2O强烈反应；升高温度能使SiHCl3气化；
②高温条件下，SiHCl3和H2发生氧化还原反应而得到Si单质；
③防止Si被氧化；
④向溶液中加入强氧化剂，然后加入KSCN溶液检验铁离子．
20．（2019高一下·新宁期中）某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
（1）Ⅰ.将大小、形状相同的钠、钾、镁、铝各0.01mol分别投入足量的0.1mol·L-1的盐酸中，写出与盐酸反应最快的金属发生反应的离子方程式： 。
（2）将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O，从而验证NaOH的碱性大于NH3·H2O,继而可以验证Na的金属性大于N，你认为此设计是否合理 （填“合理”或“不合理”），说明理由： 。
（3）Ⅱ.利用如图所示装置可以验证非金属性的变化规律。
实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫：装置B中所装药品为 ，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为 。
（4）若要证明非金属性：C＞Si，则A中加 .B中加Na2CO3，C中加Na2SiO3溶液，观察到C中的实验现象为有白色沉淀物生成，C中发生反应的离子方程式为 （假设所通气体是过量的）。
【答案】（1）2K+2H+=2K++H2↑
（2）不合理；用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要比较元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，NH3·H2O不是N元素的最高价氧化物对应的水化物
（3）KMnO4；S2-+Cl2=S↓+2Cl-
（4）稀硫酸（或“稀H2SO4”）；SiO +2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO
【知识点】氯气的化学性质；氯气的实验室制法；硅酸的性质及制法；碱金属的性质
【解析】【解答】（1）金属活动性：K>Na>Mg>Al，因此反应最快的金属为K，其反应的离子方程式为：2K+2H+=2K++H2 ↑ ；
（2）不合理； 用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要比较元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，NH3·H2O不是N元素的最高价氧化物对应的水化物；
（3）欲证明氯的非金属性大于硫，可通过Cl2与Na2S的置换反应进行验证，因此A、B装置应反应产生Cl2，故B装置中所装药品为KMnO4，A装置所装药品为浓盐酸，二者反应产生Cl2；C装置所装药品为Na2S溶液，Cl2与Na2S溶液反应生成淡黄色固体硫，该反应的离子方程式为：Cl2+S2-=2Cl-+S↓；
（4）欲证明非金属C>Si，则可通过H2CO3与Na2SiO3溶液反应生成H2SiO3沉淀进行验证，因此A装置中应加稀硫酸，与B中的Na2CO3反应生成CO2，CO2进入C装置中，与Na2SiO3溶液反应，产生H2SiO3沉淀，该反应的离子方程式为：SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-；
【分析】（1）根据金属活动性确定反应最快的金属，从而写出反应的离子方程式；
（2）由碱性强弱得出金属性强弱时，应用最高价氧化物对应水化物的碱性进行比较；
（3）欲证明氯的非金属性大于硫，可通过Cl2与Na2S的置换反应进行验证；
（4）欲证明非金属C>Si，可通过“强酸制弱酸”原理进行实验；
21．（2022高一下·浙江期中）工业上可用焦炭与石英砂(主要成分是)的混合物在高温条件下与氯气反应生成，如图装置可用于实验室制备。已知的沸点为55℃，且极易与水发生反应。
请回答：
（1）请补充完整装置A中发生反应的化学方程式：① 、②。
（2）装置C的仪器名称是 ，装置C的作用是 。
（3）装置D中吸收气体一段时间后，吸收液中肯定含有，，，还可能含有其他阴离子。某化学兴趣小组设计实验以检验该吸收液中可能还存在的某些其他阴离子(忽略空气中的影响)。
【提出假设】假设1：有；假设2：有；假设3：……
【设计方案】取少量吸收液于试管中，滴加稀硫酸至溶液略呈酸性，然后进行如下实验：
Ⅰ、向吸收液中滴加淀粉KI溶液，若溶液变为 ，可验证假设1成立。
Ⅱ、向吸收液中 (简述实验操作和实验现象)，可验证假设2成立。
【答案】（1）
（2）干燥管；防止装置D中的水蒸气进入装置B中导致与水反应
（3）蓝色；滴加品红溶液，若溶液褪色，加热后溶液又恢复红色
【知识点】硅和二氧化硅
【解析】【解答】碳粉和石英砂反应制得Si，干燥的氯气通入A中，氯气与Si反应生成，的沸点为55℃，装置B中冷却可收集，装置C中的无水氯化钙可防止水蒸气进入装置B，与反应，装置D可用于吸收尾气。
(1)装置A中碳粉和石英砂发生反应生成Si和CO，反应的化学方程式为，故答案为：；
(2)根据仪器的构造可知，装置C中的仪器为干燥管；装置C中的无水氯化钙可防止水蒸气进入装置B，与反应，故答案为：干燥管；防止装置D中的水蒸气进入装置B中导致与水反应；
(3)Ⅰ、假设1：有，具有氧化性，能将I-氧化成I2，I2遇淀粉变蓝，因此若溶液变蓝，可验证假设1成立，故答案为：蓝色；
Ⅱ、假设2：有，与H+反应生成SO2，SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，SO2与品红反应生成的无色物质不稳定，加热后恢复红色，因此向吸收液中滴加品红溶液，若溶液褪色，加热后溶液又恢复红色，可验证假设2成立，故答案为：滴加品红溶液，若溶液褪色，加热后溶液又恢复红色。
【分析】A装置目的是氯气与硅反应制备四氯化硅，B冷水目的是四氯化硅沸点低，进行冷凝收集，C的目的是防止外界水蒸气进入B，使四氯化硅发生水解，D装置目的是吸收尾气防止污染空气，
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