合格考真题汇编9硅元素及其化合物 练习 2024年高中化学学业水平测试（全国通用）（含解析）

合格考真题汇编9硅元素及其化合物
（2023·云南·高一统考学业考试）
1．2023年《自然》刊载了我国科研人员研发的一种薄如纸、可弯曲折叠的太阳能电池的研究成果。下列物质用于制作太阳能电池的是
A．二氧化硅 B．碳化硅 C．硅酸钠 D．硅单质
（2023·湖南·高一统考学业考试）
2．硅太阳能电池广泛应用于光伏电站、人造卫星和电动汽车，其核心材料是
A．石墨 B．高纯硅 C．二氧化硅 D．陶瓷
（2023上·辽宁·高一统考学业考试）
3．下列属于传统无机非金属材料的是
A．单晶硅 B．石墨烯 C．普通玻璃 D．二氧化硅
（2023下·黑龙江哈尔滨·高一学业考试）
4．在实现碳中和目标的过程中，我国太阳能发电产业的制造能力持续增强。下列物质中属于太阳能电池板核心材料的是
A．Si B． C． D．SiC
（2023·四川·高二统考学业考试）
5．下列物品中，含有硅单质的是
A．有机玻璃 B．石英钟表 C．计算机芯片 D．水晶镜片
（2023下·湖南郴州·高一统考学业考试）
6．随着科学技术的发展，无机非金属材料突破了传统的硅酸盐体系。下列物质中属于新型无机非金属材料的是
A．水泥 B．普通玻璃 C．石墨烯 D．陶瓷
（2023下·湖南郴州·高一统考学业考试）
7．2022年北京冬奥会开幕式精彩绝伦，未来感十足的数字化产品离不开半导体材料。下列元素可作为半导体材料的是
A．硅 B．铁 C．铝 D．碘
（2022上·云南·高二统考学业考试）
8．我国“玉兔2号”是世界上最先进的月球车之一，由太阳能电池板提供能量。制造太阳能电池板的核心材料是
A．Al B．C C．Si D．Fe
（2021下·云南·高一统考学业考试）
9．硅及其化合物在现代信息技术、航天、医疗等领域有着广泛的应用。下列硅的单质或化合物中，广泛用作半导体材料的是
A．SiO2 B．Si C．Na2SiO3 D．SiN
（2022·甘肃·高一统考学业考试）
10．材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列不属于传统无机非金属材料的是
A．玻璃 B．水泥 C．陶瓷 D．石墨烯
（2022上·四川·高二统考学业考试）
11．下列物质中，属于酸性氧化物但不溶于水的是
A． B． C． D．
（2022下·辽宁·高一统考学业考试）
12．“中国芯”的研发是我国自主创新领域的重中之重，生产芯片的基础材料是（ ）
A．Si B． C．SiC D．
（2022上·四川·高二统考学业考试）
13．既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的氧化物是
A． B． C． D．MgO
（2023·湖南·高一统考学业考试）
14．下列物质中，属于新型无机非金属材料的是
A．玻璃 B．特种橡胶 C．超级钢 D．光导纤维
（2021上·江苏盐城·高二统考学业考试）
15．光导纤维的通信容量大，抗干扰性能好，能有效提高通信效率。用来生产光导纤维的物质是
A．Na2SiO3 B．SiO2 C．Si D．H2SiO3
（2021上·江苏盐城·高二统考学业考试）
16．2021年，我国研制的九章二号量子计算机，在求解高斯玻色取样数学问题上，比目前世界上最快的计算机“超算”要快亿亿亿倍。计算机芯片的主要材料是
A．硅 B．碳 C．铁 D．锰
（2023下·天津·高一统考学业考试）
17． 光纤通信是一种现代化的通信手段，制造光导纤维的主要原料是
A．CaCO3 B．Si C．Na2CO3 D．SiO2
（2023·天津河北·高一统考学业考试）
18．电池研发与生产生活领域的发展密切相关，下列有关电池说法正确的是
A．燃料电池的能量转化率可以达到100% B．原电池是一种将电能转化为化学能的装置
C．高纯硅可以制成人造卫星的硅太阳能电池 D．手机、照相机和摄像机等电器所用的电池为一次电池
（2023·天津河北·高一统考学业考试）
19．下列关于硅及其化合物的叙述中，错误的是（ ）
A．二氧化硅可用于生产玻璃
B．硅在自然界中主要以单质形式存在
C．硅是应用最广泛的半导体材料
D．高纯度的硅可用于制造计算机芯片
（2023·广东·高三学业考试）
20．下列叙述错误的是
A．石英砂可用于生产玻璃 B．高纯度的硅可用于制造计算机芯片
C．二氧化硅为半导体材料 D．二氧化硅可用来生产光导纤维
（2022·甘肃·高一统考学业考试）
21．下列有关物质的用途的说法不正确的是
A．SiO2可用于制造光导纤维，Si可用于制造计算机芯片
B．常温下Si的化学性质稳定，在自然界中硅大部分以游离态存在
C．石英砂、纯碱和石灰石可用于制造普通玻璃
D．浓HF溶液可用于刻蚀玻璃
（2022·甘肃·高一统考学业考试）
22．材料改善生活。下列物体的主要材质属于无机非金属材料的是
A．C919使用的轮胎 B．塑料水桶
C．高铁钢轨 D．陶瓷碗
（2022·甘肃·高一统考学业考试）
23．化学与环境保护、社会可持续发展密切相关，下列说法错误的是
A．为增强治疗缺铁性贫血效果，可在口服硫酸亚铁片时同服维生素C
B．华为手机中麒麟芯片的主要成分是二氧化硅
C．铁强化酱油以及高钙牛奶中的”铁”和“钙”应理解为元素
D．乙烯发生加聚反应制得聚乙烯高分子材料的原子利用率为100%
（2022下·天津河北·高一统考学业考试）
24．下列关于硅及其化合物的叙述中，不正确的是
A．晶体硅常用作半导体材料 B．二氧化硅不能与任何酸反应
C．硅在地壳中主要以化合态形式存在 D．硅酸可通过硅酸钠与盐酸反应制得
（2023·四川·高二统考学业考试）
25．单晶硅是现代信息技术的基础材料。工业上制备硅的反应原理为，下列说法不正确的是
A．该反应为置换反应 B．是氧化剂
C．1molC参加反应转移4mol电子 D．单晶硅是良好的半导体材料
（2023·江苏扬州·高二统考学业考试）
26．中华民族有着光辉灿烂的发明史，下列发明创造不涉及化学反应的是
A．陶瓷烧制 B．古代炼丹 C．粮食酿酒 D．鲁班枕雕刻
A．A B．B C．C D．D
（2023·青海·高一统考学业考试）
27．下列叙述错误的是
A．二氧化硅可用于生产玻璃 B．硅是应用最广泛的半导体材料之一
C．高纯度的硅可用于制造计算机芯片 D．硅在自然界中主要以单质形式存在
（2023·新疆·高一统考学业考试）
28．化学与生活、科技密切相关。下列叙述正确的是
A．柴窑烧制出的“明如镜，薄如纸，声如磐”的瓷器，其主要原料为硅单质
B．“C919”大飞机使用的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
C．制造普通玻璃的原料为硅、石灰石和纯碱
D．“北斗三号”导航卫星太阳能电池使用的透光电极材料——石墨烯，属于有机物
（2023·贵州·高一统考学业考试）
29．材料的研发与应用使城市轨道交通快速发展。图1是铁轨上运行的地铁列车图2是地铁车厢内部场景。用字母标号回答下列问题：

(1)地铁钢轨属于 。
A.合金 B.橡胶 C.塑料
(2)地铁车窗常用钢化玻璃。生产玻璃需用到的原料是 。
A.纯碱() B.胆矾() C.醋酸()
(3)地铁列车内使用了阻燃橡胶地板。阻燃橡胶属于 。
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.有机高分子材料
(4)地铁信息传输使用了光导纤维。光导纤维的主要成分是 。
A.铜 B.石墨 C.二氧化硅
(5)地铁隧道建设需用大量水泥。生产水泥的主要原料为黏土和 。
A.石灰石 B.粗盐 C.烧碱
（2023·黑龙江·高一统考学业考试）
30．CO2是一种温室气体。一种吸收空气中的CO2并催化加氢合成CH3OH的流程如下：

(1)“吸收”步骤反应的化学方程式是 。
(2)“吸收”“热分解”两步的目的是 。
(3)乙酸甲酯(C3H6O2)是合成某些香料的原料，可由甲醇与乙酸在浓硫酸、加热条件下反应得到。生成乙酸甲酯的化学反应方程式是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．二氧化硅可用于生产光导纤维，A不符合题意；
B．碳化硅可用于生产砂轮、砂纸等，B不符合题意；
C．硅酸钠可用于生产水泥、黏合剂等，C不符合题意；
D．硅单质可用于生产半导体材料、太阳能电池等，D符合题意；
故选D。
2．B
【详解】硅太阳能电池广泛应用于光伏电站、人造卫星和电动汽车，其核心材料是硅，又石墨为碳元素形成的单质、陶瓷主要成分为硅酸盐，综上故选B。
3．C
【详解】传统无机非金属材料包括普通玻璃，陶瓷，水泥；答案选C。
4．A
【详解】A．晶体硅是重要的半导体材料，Si属于太阳能电池板核心材料，故选A。
5．C
【详解】A．有机玻璃是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的高分子化合物，A错误；
B．石英钟表主要成分是SiO2，B错误；
C．计算机芯片的主要成分是Si，C正确；
D．水晶镜片主要成分是SiO2，D错误；
故选C。
6．C
【详解】A．水泥是以石灰石和黏土为原料，再与其他辅料经混合、研磨后在水泥回转窑中煅烧，经过复杂的变化得到的，属于传统的硅酸盐材料，故A不符合题意；
B．普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英为原料，经过复杂的物理和化学变化得到的以硅酸钙、硅酸钠和二氧化硅为主要成分的传统的硅酸盐材料，故B不符合题意；
C．石墨烯是一种由碳原子以sp 杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，主要分为单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯、多层石墨烯。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，石墨烯属于新型无机非金属材料，故C符合题意；
D．陶瓷是以黏土为主要原料经高温烧结而成的，属于传统的硅酸盐材料，故D不符合题意；
故答案为：C。
7．A
【详解】A．Si的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，故A项正确；
B．铁是金属，具有良好的导电性，属于导体，故B项错误；
C．铝是金属，具有良好的导电性，属于导体，故C项错误；
D．碘是非金属单质，属于绝缘体，故D项错误；
答案选A。
8．C
【详解】我国“玉兔2号”是世界上最先进的月球车之一，由太阳能电池板提供能量。制造太阳能电池板的核心材料是晶体硅，故合理选项是C。
9．B
【详解】A．二氧化硅具有良好的光学效应，常用作光导纤维，故A不选；
B．硅具有较好的导电功能，常用作半导体材料，故B可选；
C．硅酸钠属于硅酸盐，其水溶液俗称水玻璃，常用作粘合剂，防火剂，故C不选；
D．氮化硅是一种无机非金属原料，属于耐高温、耐磨材料，故D不选；
故选B。
10．D
【详解】传统无机非金属材料包括玻璃、陶瓷、水泥；石墨烯属于新型无机非金属材料；故选D。
11．D
【分析】与水直接化合形成相应酸或与碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物；与水直接化合形成相应碱或与酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物；
【详解】A．与水反应生成NaOH和氧气，既不属于酸性氧化物也不属于碱性氧化物，故A不选；
B．溶于水，与水化合生成亚硫酸，属于酸性氧化物，但溶于水，故B不选；
C．不溶于水，能与酸反应生成盐和水，属于碱性氧化物，故C不选；
D．不溶于水，能与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，故D选；
故选D。
12．A
【详解】A．芯片的生产与硅单质有关,故A符合题意；
B．二氧化硅是制造光导纤维的原料，也是制造玻璃的原料，B不合题意；
C．碳化硅是硬度较大的耐磨材料，C不合题意；
D．硅酸钠溶液可做木材防火剂，工业胶等，D不合题意；
答案选A。
13．A
【详解】A．既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，故A正确；
B．不能与盐酸反应，能与NaOH溶液反应，故B错误；
C．能与盐酸反应，不能与NaOH溶液反应，故C错误；
D．MgO能与盐酸反应，不能与NaOH溶液反应，故D错误；
故选：A。
14．D
【详解】A．玻璃是硅酸盐产品，属于传统无机非金属材料，故A不选；
B．特种橡胶是具有特殊性能的橡胶，如氟橡胶具有耐热、耐酸碱腐蚀，橡胶属于有机高分子材料，故B不选；
C．超级钢是通过各种工艺方法将普通的碳素结构的钢的铁素体晶粒细化，属于铁碳合金，故C不选；
D．光导纤维主要成分是二氧化硅，属于新型无机非金属材料，故D选；
答案选D。
15．B
【详解】光导纤维的主要成分是SiO2，SiO2用来生产光导纤维，故选B。
16．A
【详解】硅是半导体，计算机芯片的主要材料是硅，故选A。
17．D
【详解】二氧化硅晶体对光能全反射，则制造光导纤维的主要原料是二氧化硅；
答案选D。
18．C
【详解】A．燃料电池可以将化学能转化为电能，但燃料电池的转化率不为100%，有部分化学能回转化为热能等其他形式的能，A错误；
B．原电池由于是氧化还原反应的原理，正负极物质在电解质溶液中发生反应，可以将化学能转化为电能，B错误；
C．硅为具有半导体的性质，高纯硅为半导体材料，可以用高纯硅制造人造卫星的太阳能电池，C正确；
D．手机、照相机、摄像机等电池在放电后可以再次充电，则其电池为可充电电池，是二次电池，D错误；
故答案选C。
19．B
【详解】A．生产玻璃的原料是二氧化硅、碳酸钠、碳酸钙，所以二氧化硅可用于生产玻璃，故A正确；
B．Si是亲氧元素，则Si在自然界中以氧化物或硅酸盐的形式存在，自然界中没有硅单质，故B错误；
C．硅的导电性介于导体与绝缘体之间，硅是优良的半导体材料，高纯度的硅可以用于制造计算机芯片，故C正确；
D．高纯度的硅为良好的半导体材料，可用于制造计算机芯片，故D正确。
答案选B。
20．C
【详解】A．玻璃的生产原料为纯碱、石灰石、石英砂，故A正确；
B．硅的导电性介于导体与绝缘体之间，硅是优良的半导体材料，高纯度的硅可以用于制造计算机芯片，故B正确；
C．硅是良好的半导体材料，二氧化硅不是半导体材料，故C错误；
D．二氧化硅具有良好的光学特性，可用于生产光导纤维，故D正确。
综上所述，答案为C。
21．B
【详解】A．SiO2具有良好的传输光信号的能力，常用作光导纤维，Si是良好的半导体材料，可用于制造计算机芯片，故A正确；
B．Si为亲氧元素，在自然界中只存在化合态，故B错误；
C．制取普通玻璃的原料为二氧化硅、纯碱和石灰石，故C正确；
D．HF能与玻璃中的二氧化硅反应生成SiF4，常用HF刻蚀玻璃，故D正确；
故选：B。
22．D
【详解】A．C919使用的轮胎主要成分是橡胶，属于有机高分子材料，A不符合题意；
B．塑料水桶主要材料是塑料，塑料属于有机合成材料，不属于无机非金属材料，B不符合题意；
C．高铁钢轨主要成分是铁合金，铁合金属于金属材料，不属于无机非金属材料，C不符合题意；
D．陶瓷碗主要成分是硅酸盐，硅酸盐材料属于无机非金属材料，D符合题意；
故合理选项是D。
23．B
【详解】A．人体吸收铁是以亚铁离子的形式，维生素C具有还原性，能防止亚铁离子被氧化，故为增强治疗缺铁性贫血效果，可在口服硫酸亚铁片时同服维生素C，A正确；
B．芯片的主要成分是单晶硅，B错误；
C．人体缺铁、钙元素不利于健康，铁强化酱油以及高钙牛奶中的”铁”和“钙”应理解为元素，C正确；
D．加聚反应的单体全部转化为聚合物，乙烯发生加聚反应制得聚乙烯高分子材料的原子利用率为100%，D正确；
答案选B。
24．B
【详解】A．晶体硅导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体材料，故A正确；
B．二氧化硅与氢氟酸常温下能够反应生成四氟化硅和水，故B错误；
C．硅在地壳中主要以化合态形式存在，自然界中不存在游离态硅，故C正确；
D．盐酸的酸性强于硅酸，所以盐酸与硅酸钠反应生成硅酸，故D正确；
故选：B。
25．C
【详解】A．该反应符合置换反应的定义，A正确；
B．二氧化硅化合价降低，是氧化剂，B正确；
C．碳元素的化合价从0价变为+2价，故1molC参加反应转移2mol电子，C错误；
D．硅在周期表中位于金属元素和非金属元素的交界地带，是良好的半导体材料，D正确；
故选C。
26．D
【详解】A．制陶瓷的原料是黏土，发生化学变化生成硅酸盐产品，属于化学反应，故A不选；
B．古代炼丹是企图把矿物、金属炼成“长生药”，发生了化学反应，故B不选；
C．粮食酿酒是用淀粉水解制得葡萄糖，葡萄糖再在酒化酶作用下分解得到乙醇，发生了化学反应，故C不选；
D．雕刻鲁班枕只是改变物质的外形，没有新物质生成，不涉及化学反应，故D选；
答案选D。
27．D
【详解】A．制取玻璃的原料有纯碱、石灰石、石英，故二氧化硅(俗称石英)可用于生产玻璃，A正确；
B．Si元素处于元素周期表金属与非金属交界处，导电性介于导体和绝缘体之间，因此硅是应用最广泛的半导体材料之一，B正确；
C．高纯度的硅是良好的半导体，因此是制造计算机芯片的主要材料，C正确；
D．硅元素在自然界中以二氧化硅和硅酸盐形式存在，不存在单质硅，D错误；
故合理选项是D。
28．B
【详解】A．瓷器主要原料为黏土、属于硅酸盐，A错误；
B．氮化硅陶瓷具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点，是新型无机非金属材料，B正确；
C． 制造普通玻璃的原料为石英、石灰石和纯碱，C错误；
D．有机物是含碳元素化合物，石墨烯可看作单层石墨，不属于有机物，D错误；
答案选B。
29．(1)A
(2)A
(3)C
(4)C
(5)A
【详解】（1）钢轨主要成分是铁碳合金，故选A。
（2）生产玻璃需用到的原料是石英砂、碳酸钠与碳酸钙，故选A。
（3）阻燃橡胶是橡胶的一种，橡胶属于有机高分子材料，故选C。
（4）光导纤维的主要成分是二氧化硅，故选C。
（5）生产水泥的主要原料为黏土和石灰石，故选A。
30．(1)K2CO3 + CO2 + H2O = 2KHCO3
(2)捕集空气中的CO2，实现CO2的富集
(3)CH3COOH + CH3OHCH3COOCH3 + H2O
【分析】空气中的CO2被饱和K2CO3溶液吸收转化成KHCO3；KHCO3在高温水蒸气作用下热分解成K2CO3、CO2和H2O；CO2和H2在催化剂作用下合成CH3OH。
【详解】（1）“吸收”步骤中用饱和K2CO3溶液吸收空气中CO2，反应的化学方程式为CO2+K2CO3+H2O=2KHCO3；
（2）“吸收”步骤将CO2转化成KHCO3，“热分解”步骤KHCO3又受热分解成CO2，其目的是捕集空气中的CO2，实现CO2的富集；
（3）甲醇与乙酸在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成乙酸甲酯和水，反应的化学方程式为CH3COOH+CH3OHCH3COOCH3+H2O。
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