5.3 无机非金属材料 课时测验 （含解析）2023-2024学年高一下学期人教版（2019）必修第二册

5.3 无机非金属材料 课时测验
一、单选题
1．下列叙述错误的是（　　）
A．高纯度的硅用于制造芯片
B．硅在自然界主要以单质形式存在
C．碳纳米材料是一种新型无机非金属材料
D．二氧化硅可用来生产光导纤维
2．下列有关说法错误的是（　　）
A．玻璃、水泥、陶瓷都为硅酸盐产品
B．目前我国流通的硬币都是由合金材料制造的
C．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用
D．为防止中秋月饼等富脂食品因被氧化而变质，常在包装袋中放入生石灰或硅胶
3．2021年3月20日，三星堆遗址新发现金面具、玉琮、象牙雕、铜尊等重要文物500余件.下列对文物成分的性质分析不正确的是（　　）
选项 文物成分 文物成分的性质
A 金面具中含金 金是一种不活泼金属，金面具埋在地底下几千年不锈蚀
B 玉琮(主要化学成分是硅酸盐矿物) 不溶于水，抗氧化
C 象牙含羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)] 羟基磷灰石可溶于浓硝酸
D 铜尊 是一种合金，表面的铜绿是铜的氧化物
A．A B．B C．C D．D
4．化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法错误的是（　　）
A．维生素C可还原活性氧自由基以防止衰老
B．焰火中的红色来源于钠盐灼烧
C．火箭表面的石墨烯涂层属于新型无机非金属材料
D．用胶体金检测新冠病毒涉及了胶体的有关性质
5．化学与生产生活及环境密切相关。下列说法正确的是
A．“玉兔号”月球车帆板太阳能电池片的材料主要是二氧化硅
B．厨房燃气泄漏时，要及时打开抽油烟机进行通风换气
C．“奋斗者”号潜水器下沉时要携带两组压载铁，生铁是合金
D．绿色化学研究的是如何用化学技术与原理治理已经被污染的环境
6．化学与生活、科技、传统文化密切相关。下列说法错误的是
A．碳纤维自行车中的碳纤维材料属于金属材料
B．碳纳米管具有良好的电学性能，可用于生产电池和传感器等
C．高温结构陶瓷可用于火箭发动机和高温电极材料等
D．放映机到银幕间光柱的产生是由于气溶胶形成的丁达尔效应
7．下列说法正确的是（　　）
A．金属钠可以与钛、锆、铌、钽等氯化物反应置换出对应金属
B．用Na2O作呼吸面具供氧剂
C．青花瓷、石英玻璃的主要成分都是硅酸盐
D．华为芯片已跻身于全球芯片榜单前列，该芯片的主要材料是二氧化硅
8．2020年2月24日，华为MateXs新款5G折叠屏手机开启线上预约销售。下列说法错误的是（　　）
A．制造手机芯片的关键材料是硅
B．用铜制作手机线路板利用了铜优良的导电性
C．镁铝合金制成的手机外壳具有轻便抗压的特点
D．手机电池工作时，电池中化学能完全转化为电能
9．下列说法错误的是（　　）
A．CaF2与浓H2SO4糊状混合物可用于刻蚀玻璃
B．NaOH是强碱，因此钠盐的水溶液不会呈酸性
C．溶洞的形成主要源于溶解CO2的水对岩石的溶蚀作用
D．KMnO4与H2C2O4的反应中，Mn2+既是还原产物又是催化剂
10．2021年5月15日，我国首个火星巡视车“祝融号”成功着陆火星，火星车的探测仪镜头中含有SiO2成分，下列有关SiO2说法正确的是（　　）
A．二氧化硅具有良好的半导体特性，故可用于制造光导纤维
B．高温下SiO2能与Na2CO3固体反应生成Na2SiO3和CO2，说明硅酸酸性强于碳酸
C．通过反应SiO2+2CSi+2CO↑，不能证明非金属性的强弱：C >Si
D．石英、硅胶、太阳能电池板的主要成分都是二氧化硅
11．化学与生产、生活息息相关。下列叙述不正确的是（　　）
A．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐
B．钛是一种性能优越的金属，常用于飞机、火箭、导弹等的制造领域
C．洗发时使用的护发素，能够调节头皮的pH使之达到适宜酸碱度
D．由于天然气是清洁能源，可以无限制的开采和使用
12．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
13．柳州工业博物馆是柳州工业史的见证。下列展品主要由硅酸盐制成的是（　　）。
展品
选项 A．柳工吊车轮胎 B．水泥管 C．火车头 D．五菱汽车
A．A B．B C．C D．D
14．下列物质中属于耐高温非金属材料的是
A． B． C． D．
15．下列有关说法中，正确的是（　　）
A．与铝反应产生H2的溶液一定呈酸性
B．钠与硫酸铜溶液反应后置换出红色的铜
C．次氯酸具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒
D．二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器
16．下列说法正确的是（　　）
A．“液氯”因其具有强氧化性不能用钢瓶运输
B．氧化镁具有较高的熔点，常被用于耐高温材料
C．在医疗上，纯碱可用于治疗胃酸过多，但不能用于胃穿孔病人
D．硅是一种重要的半导体材料，常被用于制造光导纤维
17．下列关于纳米材料基本构成微粒的叙述中，错误的是（　　）
A．三维空间尺寸必须都处于纳米级
B．既不是微观粒子，也不是宏观物质
C．是原子排列成的纳米数量级原子团
D．是长程无序的一种结构状态
18．无机非金属材料在信息科学、航空航天、建筑及能源等领域中得到广泛应用。下列无机非金属材料不属于含硅材料的是（　　）
A．水泥 B．钢化玻璃 C．光导纤维 D．铝合金
19．下列说法错误的是（　　）
A．太阳能电池可用硅材料制作，其应用有利于环保、节能
B．SiO2可用于制造光导纤维
C．Na2SiO3水溶液俗称水玻璃，可用作木材防火剂及黏胶剂
D．建设三峡大坝使用了大量水泥，水泥是有机材料
20．光导纤维的应用使人们可以在家中坐享“互联网＋”带来的变革与实惠，下列物质中可以用来生产光导纤维的是（　　）
A．钛合金 B．二氧化硅 C．晶体硅 D．氧化铝
二、综合题
21．高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。改良西门子法生产高纯硅的流程如图所示，回答下列问题：
（1）石英砂的主要成分为　 　(填化学式)，其与NaOH溶液反应的离子方程式为　 　。
（2）制取粗硅时会生成一种有毒气体，该气体为　 　(填化学式)，粗硅与HCl反应生成和的化学方程式为　 　。
（3）还原炉中反应生成的氧化产物为　 　(填化学式)，若还原炉中有氧气混入，会造成的不良后果有　 　答一点即可)。
（4）下列说法正确的是______(填标号)。
A．装KOH溶液的试剂瓶使用的是磨口玻璃塞
B．改良西门子法提高了原料的利用率
C．自然界中游离态的硅的含量较大
D．单质硅是应用最广泛的半导体材料
22．请根据要求书写出方程式。
（1）2021年3月18日，在由全球权威电子行业媒体ASPENCORE主办的2021年中国IC领袖峰会上，苏州芯联成软件有限公司获优异表现，芯片的主要成分是　 　，写出其工业用二氧化硅制备其粗产品的化学反应方程式　 　
（2）精美的雕花玻璃使我们的世界变得绚丽多彩，雕花玻璃涉及的主要反应的化学方程式为　 　。
（3）1754年，Briestly用硵砂(主要成分NH4Cl)和熟石灰共热制得了氨，化学反应方程式为　 　。
（4）可利用CH4等气体除去烟气中的氮氧化物，生成物为可参与大气循环的气体，请写出CH4与NO反应的化学方程式　 　。
（5）将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应可以回收S，其物质转化如图所示。该图示的总反应为　 　。
23．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）Si在元素周期表中的位置是　 　。
（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）在多晶硅、Si3N4材料和高纯SiO2中，可用于制造光是纤维的是　 　。
（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＞H2SiO3
d．Si和Ge都可做半导体材料
24．2021年是国际化学年十周年纪念，中国的宣传口号是“化学一我们的生活，我们的未来”。
（1）高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。下列有关硅材料的说法正确的是____(填字母)。
A．晶体硅用于制作半导体材料 B．硅在常温下化学性比较活泼
C．玻璃属于硅酸盐材料 D．玛瑙的主要成分是硅单质
（2）工业上常用金属钠冶炼钛，是利用金属钠的强　 　性。
（3）常温下，可用铁或铝制器皿盛放浓硝酸，是因为　 　。
（4）纯碱和小苏打均为常见的厨房用品。兴趣小组同学用如图装置比较纯碱(Na2CO3)和小苏打(NaHCO3)的热稳定性。实验过程中可以观察到烧杯　 　(填“I”或“II”)中澄清石灰水变浑浊。加热后试管中发生反应的化学方程式为　 　。
（5）智利硝石矿层中含有碘酸钠，可用亚硫酸氢钠与其反应来制备单质碘：NaIO3+NaHSO3→NaHSO4+Na2SO4+I2+H2O未配平)。配平并用单线桥法标出上述反应中电子转移的方向和数目　 　。
25．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地亮质量的90%以上。
（1）下列物质不属于硅酸盐材料的是____。
A．陶瓷 B．玻璃 C．水泥 D．生石灰
（2）是玻璃的主要成分之一，与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为　 　，工艺师常用　 　(填物质名称)来雕刻玻璃。
（3）用水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明可用作　 　。可通过与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是　 　。
A．普通玻璃坩埚 B．石英玻璃坩埚 C．氧化铝坩埚 D．铁坩埚
（4）工业上常利用反应制备硅单质，该反应中氧化剂是　 　。
（5）根据如图所示装置回答以下问题。
若要用此装置证明酸性：，从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到的物质：①稀②稀盐酸 ③碳酸钙 ④溶液 ⑤。试剂A与C分别为　 　(填序号)；试管中发生反应的离子方程式为　 　。有同学认为此实验不能说明酸性强弱，你认为原因是　 　。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A、高纯度硅可用于制造芯片，A不符合题意；
B、硅是一种亲氧元素，在自然界中以化合物的形式存在，B符合题意；
C、碳纳米材料是一种新型无机非金属材料，C不符合题意；
D、二氧化硅可用于生产光导纤维，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A、高纯度硅用于制造芯片；
B、硅是一种亲氧元素，在自然界中多以化合物形式存在；
C、碳纳米材料是新型无机非金属材料；
D、二氧化硅可用于生产光导纤维；
2．【答案】D
【解析】【解答】A. 玻璃、水泥、陶瓷都为硅酸盐产品，A不符合题意；
B. 目前我国流通的硬币都是由合金材料制造的，B不符合题意；
C. 日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用，C不符合题意；
D. 生石灰或硅胶是干燥剂，不是抗氧化剂，为防止中秋月饼等富脂食品因被氧化而变质，常在包装袋中放入铁粉，D符合题意，
答案选D。
【分析】A、主要考查硅酸盐产品：玻璃、水泥、陶瓷等；
B、根据合金的性质解答；
C、根据氧化铝保护膜的性质解答；
D、防止氧化而变质，需要还原剂消耗氧气，而生石灰主要吸收水分、二氧化碳作为干燥剂，不是抗氧化剂；
3．【答案】D
【解析】【解答】A．金的活泼性较差，很难与氧气等物质发生反应，因金面具中含金导致其很难被腐蚀，故A不符合题意；
B．玉琮的主要成分为硅酸盐，大多数硅酸盐矿物，难溶于水，性质稳定，很难被氧化，故B不符合题意；
C．由羟基磷灰石的化学式可知其属于碱式盐结构，能与酸发生反应，故C不符合题意；
D．铜绿是碱式碳酸铜，不是氧化铜，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】解题关键在于要对这些文物主要成分进行判断，然后根据物质性质进行解答即可
4．【答案】B
【解析】【解答】A．维生素C具有还原性，可还原活性氧自由基以防止衰老，故A不符合题意；
B．钠的焰色为黄色，焰火中的黄色来源于钠盐灼烧，故B符合题意；
C．石墨烯属于新型无机非金属材料，故C不符合题意；
D．胶体金颗粒通过表面的负电荷吸附带正点的抗体分子，用胶体金检测新冠病毒涉及了胶体的有关性质，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.维生素C具有还原性，可抗氧化；
B.钠元素的焰色反应为黄色；
C.石墨烯是碳单质，属于无机非金属材料；
D.胶体粒子带负电。
5．【答案】C
【解析】【解答】A．太阳能电池片的材料主要是硅，A项不符合题意；
B．厨房燃气泄漏时，不能打开抽油烟机进行通风换气，避免电火花引起火灾，应直接开窗通风，B项不符合题意；
C．生铁是铁和碳的合金，C项符合题意；
D．绿色化学是利用化学技术从源头上消除或减少污染的产生，D项不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、太阳能电池的主要材料是硅；
B、燃气泄漏不能用电；
C、生铁是合金；
D、绿色化学是要减少污染。
6．【答案】A
【解析】【解答】A.碳纤维属于碳单质，属于无机非金属材料，故A说法错误；
B.碳纳米管儿能够导电，具有良好的电学性能，可用于生产电池和传感器等，故B说法正确；
C.高温结构陶瓷具有高熔点，硬度大等特点，可用于火箭发动机和高温电极材料等，故C说法正确；
D.胶体具有丁达尔效应，因此放映机到荧幕间光柱的是气溶胶形成的丁达尔效应，故D说法正确。
故答案为：A。
【分析】 A.碳纤维属于碳单质，碳不是金属；
B.碳纳米管儿能够导电；
C.高温结构陶瓷具有高熔点，硬度大等特点；
D.胶体具有丁达尔效应。
7．【答案】A
【解析】【解答】A．Na的活动性强于钛、锆、铌、钽，所以可以还原钛、锆、铌、钽等的氧化物得到相应的金属单质，A符合题意；
B．Na2O与水或二氧化碳均不能反应生成氧气，不能作供养剂，B不符合题意；
C．石英玻璃的主要成分是SiO2，不是硅酸盐，C不符合题意；
D．芯片的主要成分是硅单质，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.活动性靠前的可以置换出排在后面的金属
B.Na2O2才是供养剂，可以与水和二氧化碳产生氧气
D.二氧化硅是做光导纤维的材料
8．【答案】D
【解析】【解答】A．单晶硅是良好的半导体材料，可以制作芯片，A选项不符合题意；
B．铜属于金属，具有良好的导电性，可以做手机线路板，B选项不符合题意；
C．镁铝合金密度小强度高，具有轻便抗压的特点，C选项不符合题意；
D．手机电池工作时，电池中化学能主要转化为电能，但有一部分能量以热能形式会散失，D选项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.硅的主要用途有芯片和太阳能电池；
B.同具有优良的导电性；
C.镁铝合金密度小强度高，具有轻便抗压的特点；
D.原电池是将化学能转化为电能，但是转化率达不到100%，还有一部分转化为热能散失。
9．【答案】B
【解析】【解答】A．CaF2与浓H2SO4混合反应生成HF，HF能与SiO2反应，则糊状混合物中的氢氟酸能与玻璃中的二氧化硅反应，可用于刻蚀玻璃，故A不符合题意；
B．钠盐水溶液可能呈酸性，如硫酸氢钠在溶液中能电离出氢离子，使溶液呈酸性，故B符合题意；
C．溶洞的形成的原理为CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2 ，故C不符合题意；
D． KMnO4与H2C2O4的反应中，KMnO4中的Mn元素化和价降低生成Mn2+，化合价降低的产物是还原产物，则Mn2+还原产物，同时反应速率加快，说明Mn2+又是催化剂，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A. CaF2与浓H2SO4混合反应生成HF，HF能与二氧化硅反应；
B.钠盐水溶液可能呈酸性；
C.碳酸钙溶于溶解CO2的水生成碳酸氢钙；
D.KMnO4与H2C2O4的反应中，KMnO4中的Mn元素化和价降低生成Mn2+，化合价降低的产物是还原产物，则Mn2+还原产物，同时反应速率加快，说明Mn2+又是催化剂。
10．【答案】C
【解析】【解答】A．硅具有良好的半导体特性，可作半导体材料，二氧化硅具有良好的光学特性，可用于制造光导纤维，故A不符合题意；
B．该反应是在非溶液状态下进行的反应，所以二氧化硅在高温条件下与碳酸钠的反应不能作为判断与酸性强弱的依据，故B不符合题意；
C．元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，通过单质的氧化性强弱可判断元素非金属性强弱，但该反应中Ｃ是还原剂，是还原产物，该反应不能说明非金属性，故C符合题意；
D．硅胶为硅酸胶体，太阳能电池板的主要成分是硅单质，二者成分都不是二氧化硅，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.二氧化硅具有良好的光学特性；
B.该反应在非溶液状态下进行，不能证明硅酸的酸性强于碳酸；
C.该反应中Ｃ是还原剂，Si是还原产物，不能说明非金属性；
D.硅胶为硅酸胶体，阳能电池板的主要成分是硅单质。
11．【答案】D
【解析】【解答】A．陶瓷由黏土经高温烧结而成，主要化学成分是硅酸盐，在新石器时代就已经开始使用，应用较早，A不符合题意；
B．钛是一种性能非常优越的金属，其化学性质稳定，耐腐蚀，钛及钛合金主要用于飞机、火箭、导弹、人造卫星和宇宙飞船等领域，B不符合题意；
C．洗发水的pH大于7、护发素的pH小于7，人们洗发时使用护发素，可调节头发的pH达到适宜的酸碱度，使头发在弱酸的环境中健康成长，C不符合题意；
D．天然气是化石燃料，属于不可再生能源，不可无限制开采和使用，D符合题意；
故答案为D。
【分析】A.陶瓷主要成分是硅酸盐
B.钛可以用于制取飞机等领域
C.洗发液中的护发素可以调节pH
D.天然气是不可再生能源
12．【答案】A
【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。
13．【答案】B
【解析】【解答】A.轮胎书友有机物，故A不符合题意；
B.水泥管属于无机非金属材料，主要含有硅酸盐，故B符合题意；
C.火车头主要是金属材料，故C不符合题意；
D.汽车材料有金属和有机物，故D不符合题意；
故答案为：B
【分析】根据给出的选项判断物质类别即可。
14．【答案】B
【解析】【解答】A．二氧化碳形成的晶体是熔沸点低的分子晶体，不属于耐高温非金属材料，故A不符合题意；
B．碳化硅是熔沸点高的共价晶体，属于耐高温非金属材料，故B符合题意；
C．镁铝合金属于金属材料，不属于非金属材料，故C不符合题意；
D．五氧化二磷形成的晶体是熔沸点低的分子晶体，不属于耐高温非金属材料，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】依据非金属材料由非金属元素或化合物构成的材料。
15．【答案】C
【解析】【解答】A.与铝反应产生H2的溶液可能是强碱，故A不符合题意；
B.钠与硫酸铜溶液不能置换出红色的铜，钠先与溶液中的水反应生成氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜，故B不符合题意；
C.次氯酸具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，自来水用氯气消毒杀菌实际是用次氯酸的强氧化性，故C符合题意；
D.二氧化硅要与氢氟酸反应，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A. 铝和酸或碱都能反应，产生H2 ；
B. 钠的活泼性比较强，会与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气；
C. 次氯酸具有强氧化性，可用于杀菌消毒，以及漂白作用；
D. 二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水。
16．【答案】B
【解析】【解答】A．液氯为液态的氯气，不具有酸性，常温下与铁不反应，能用钢瓶运输，故A不符合题意；
B．氧化镁为离子晶体，熔点高，可用于耐高温材料，故B符合题意；
C．碳酸钠的碱性较强，并且和盐酸之间反应剧烈同时会产生大量的二氧化碳气体，会导致胃穿孔，不能用纯碱治疗胃酸过多，故C不符合题意；
D．制作光导纤维的成分是二氧化硅，而不是硅，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】本题的易错点为C，要注意碳酸氢钠可以用来治疗胃酸过多，碳酸钠不能，碱性太强，对人体的刺激性较大。
17．【答案】A
【解析】【解答】纳米材料 的基本构成微粒的尺度只需至少一维处于纳米级即可，A符合题意；
纳米材料的基本构成微粒处于纳米数量级，既不是微观粒子，也不是宏观物质，B不符合题意；
原子排列成纳米量级的原子团，是组成纳米材料的结构粒子，C不符合题意；
纳米材料是短程有序而长程无序的一种结构状态，D不符合题意。
【分析】纳米材料的基本构成微粒处于纳米数量级，一维处于纳米级即可。
18．【答案】D
【解析】【解答】钢化玻璃、水泥中含有硅酸钠、硅酸钠，光导纤维主要成分是SiO2，都含有硅材料，铝合金是以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金，不含硅材料，
故答案为：D。
【分析】A、水泥的主要原料是黏土、石灰石；
B、钢化玻璃中含有硅酸钙和硅酸钠；
C、二氧化硅是光导纤维的成分；
D、铝合金属于金属材料。
19．【答案】D
【解析】【解答】A. 太阳能电池可用硅材料制作，其应用可减少化石能源的使用，有利于环保、节能，A符合题意；
B. SiO2可用于制造光导纤维，B符合题意；
C. Na2SiO3水溶液俗称水玻璃，其不燃烧，不支持燃烧，可用作木材防火剂及黏胶剂，C符合题意；
D. 建设三峡大坝使用了大量水泥，水泥是无机非金属材料，D不符合题意；
故答案为D
【分析】水泥的主要成分是硅酸盐材料属于无机材料
20．【答案】B
【解析】【解答】A．钛合金被称为21世纪的金属，可用来作人造骨骼等，A不符合题意；
B．二氧化硅常用来制作光导纤维，B符合题意；
C．硅常用来制作电阳能电池板、计算机芯片，C不符合题意；
D．氧化铝熔点高硬度大，可以用作耐火材料等，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】光导纤维的材料是二氧化硅
21．【答案】（1）；
（2）CO；
（3）HCl；发生爆炸(或单质硅会被氧化)
（4）B；D
【解析】【解答】（1）石英砂的主要成分是SiO2，能与NaOH溶液反应生成Na2SiO3溶液H2O，该反应的离子方程式为：SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O。
（2）制粗硅时，为保证SiO2完全反应，所加焦炭必须过量，过量的C能与CO2进一步反应生成CO，CO是一种有毒气体，因此制取粗硅时生成的一种有毒气体为CO。粗硅与HCl反应生成SiHCl3和H2，该反应的化学方程式为：Si＋3HCl=SiHCl3＋H2。
（3）还原炉中发生的反应为：H2＋SiHCl3=Si＋3HCl。该反应中氢元素由0价变为＋1价，化合价升高，发生氧化反应，因此HCl为氧化产物。反应中有H2参与，H2是一种可燃性气体，与O2混合后加热时容易发生爆炸。
（4）A、玻璃中含有SiO2，能与NaOH溶液反应生成Na2SiO3，Na2SiO3具有粘性，会使得瓶塞打不开，A不符合题意；
B、改良后的方法“尾气回收分离”产生的HCl，可循环使用，提高了原料的利用率，B符合题意；
C、硅是一种亲氧元素，自然界中多以硅酸盐等化合物的形式存在，C不符合题意；
D、单质硅是一种应用广泛的半导体材料，D符合题意；
故答案为：BD
【分析】（1）石英砂的主要成分是SiO2，能与NaOH溶液反应生成可溶性Na2SiO3和H2O。
（2）焦炭还原SiO2时生成Si和CO。根据题干信息确定反应物和生成物，从而写出反应的化学方程式。
（3）根据还原炉中发生的反应，结合化合价的变化确定氧化产物。H2是一种可燃性气体，混有空气加热时易发生爆炸。
（4）A、玻璃中含有SiO2，能与NaOH溶液反应；
B、尾气回收分离后获得的HCl，可循环使用；
C、硅是一种亲氧元素，在自然界中多以化合物形式存在；
D、硅是良好的半导体材料；
22．【答案】（1）Si；
（2）4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O
（3）
（4）
（5）2H2S+O2=2S↓+2H2O
【解析】【解答】（1）芯片的主要成分是硅，粗硅可以用石墨高温下冶炼，生成一氧化碳和硅，故答案为：Si； ；
（2）氢氟酸可以用于蚀刻玻璃，氢氟酸和二氧化硅反应生成四氟化硅和水，故答案为： 4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O ；
（3）氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、水和氨气，故答案为： ；
（4）甲烷可以和一氧化氮发生氧化还原反应，氮元素化合价降低，生成氮气，碳元素化合价升高，生成二氧化碳，故答案为： ；
（5）根据图示，可知反应物为O2和H2S，生成物为S，则总反应为 2H2S+O2=2S↓+2H2O ，故答案为： 2H2S+O2=2S↓+2H2O 。
【分析】（1）芯片的主要成分是硅，粗硅可以用石墨高温下冶炼，生成一氧化碳和硅；
（2）氢氟酸可以用于蚀刻玻璃，氢氟酸和二氧化硅反应生成四氟化硅和水；
（3）氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、水和氨气；
（4）甲烷可以和一氧化氮发生氧化还原反应，氮元素化合价降低，生成氮气，碳元素化合价升高，生成二氧化碳；
（5）箭头起点为反应物，终点为生成物。
23．【答案】（1）第三周期IVA族
（2）2C+SiO2 Si+2CO↑
（3）①②③
（4）3SiCl4+4NH3 Si3N4+12HCl
（5）高纯SiO2
（6）abd
【解析】【解答】（1）Si是14号元素，原子核外有三层电子，最外层电子数为4，在元素周期表中的位置是第三周期IVA族；
（2）反应①是碳和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳，化学方程式为2C+SiO2 Si+2CO↑；
（3）流程中①②③发生了化合价的变化，属于氧化还原反应的有①②③；
（4）高温下，反应④表示SiCl4和NH3反应生成Si3N4和12HCl；化学方程式为3SiCl4+4NH3 Si3N4+12HCl；
（5）制造光是纤维的是高纯SiO2，多晶硅是良好的半导体材料，Si3N4用于结构陶瓷材料；
（6） a．Si和Ge属于同主族元素，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱，与氢气化合越来越难，Ge与H2化合难于Si，故a正确；
b．Si和Ge属于同主族元素，GeO2中Ge的化合价为＋4价，处于最高价态，可以被还原，氧元素的化合价为-2价，处于最低价态，既有氧化性又有还原性，故b正确；
c．碳和硅位于同一主族，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物的酸性减弱，酸性H2GeO3＜H2SiO3，故c不正确；
d．Si和Ge都位于金属区和非金属区的分界区，既有金属性又有非金属性，Si和Ge都可做半导体材料，故d正确；
故答案为：abd。
【分析】石英砂的主要成分是二氧化硅，①是碳和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳；反应②是粗硅和氯化氢反应生成SiHCl3和SiCl4；反应③表示SiHCl3和H2反应生成多晶硅和氯化氢；反应④表示SiCl4和NH3反应生成Si3N4和12HCl；反应⑤表示四氯化硅发生水解生成硅酸和盐酸；反应⑥代表硅酸加热分解得到二氧化硅和水，据此分析。
24．【答案】（1）A；C
（2）还原
（3）浓硝酸具有强氧化性，可使铁、铝发生钝化
（4）II；2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
（5）
【解析】【解答】（1）A．硅元素位于金属和非金属元素之间，是良好的半导体材料，正确；
B．硅的化学性质不活泼，在常温下，除氟气、氢氟酸和强碱溶液外，其它物质如氧气、氯气、硫酸和硝酸等都不跟硅起反应，不正确；
C．普通玻璃是石灰、砂子等物质在高温生成的硅酸盐材料，正确；
D．玛瑙的主要成分是二氧化硅，不正确；
故答案为：AC。
（2）根据方程式4Na+TiCl4═4NaCl+Ti，反应中钠化合价升高，所以钠做还原剂，表现为还原性。
（3）浓硝酸具有强氧化性，可使铁、铝发生钝化，所以常温下，可用铁或铝制器皿盛放浓硝酸。
（4）碳酸氢钠受热易分解，发生的化学方程式为：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，因此II
中的澄清石灰水变浑浊；加热后试管中发生反应的化学方程式为：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
（5）NaIO3+NaHSO3→NaHSO4+Na2SO4+I2+H2O中I元素的化合价由+5价降低为0，S元素的化合价由+4价升高为+6价，根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为：2NaIO3+5NaHSO3=3NaHSO4+2Na2SO4+I2+H2O；该反应中转移10e-，单线桥标出电子转移方向和数目为。
【分析】（1）A.Si具有良好的导电性，用于制作半导体材料；
B.硅在常温下化学性质不活泼；
C.玻璃属于传统硅酸盐材料；
D.玛瑙的主要成分是二氧化硅；
（2）反应中钠元素化合价升高，体现还原性；
（3）常温下，Fe、Al和浓硝酸发生钝化；
（4）碳酸钠较稳定，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水；
（5）该反应中I元素化合价由+5价变为0价、S元素化合价由+4价变为+6价，转移电子数为10。
25．【答案】（1）D
（2）；氢氟酸
（3）防火剂；D
（4）
（5）①④；；有挥发性，也会和硅酸钠反应生成硅酸
【解析】【解答】(1)陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐材料，生石灰是氧化钙，不属于硅酸盐，
故答案为：D。
(2)二氧化硅是酸性氧化物，与碱反应生成盐和水，与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：。
(3)硅酸钠是矿物胶，不燃烧，而将硅酸钠浸泡棉花就阻隔了棉花与空气中氧气的直接接触，可用作防火剂的原料；普通玻璃坩埚、石英玻璃坩埚都含有二氧化硅，能够与纯碱反应，氧化铝与纯碱能够发生反应（生成偏铝酸钠和二氧化碳），铁和碳酸钠在高温下不会反应，所以高温熔融纯碱时可选用的是铁坩埚。
(4)氧化剂具有氧化性，化合价降低，反应中硅元素化合价降低，因此氧化剂是二氧化硅。
(5)证明酸性：HNO3>H2CO3>H2SiO3，试剂A、B、C分别为稀硝酸、碳酸钠和硅酸钠溶液；试管中发生反应的离子方程式为：；有同学认为此实验不能说明酸性强弱，原因是硝酸具有挥发性，也会和硅酸钠反应生成硅酸。
【分析】(1)硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素结合而成的化合物的总称；
(2)二氧化硅是酸性氧化物，与碱反应生成盐和水；
(3)硅酸钠不燃烧；二氧化硅是酸性氧化物，能与碱性物质反应；
(4)氧化剂具有氧化性，化合价降低；
(5)硝酸具有挥发性。