5.3 无机非金属材料 课后训练（含解析） 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

5.3 无机非金属材料 课后训练
一、单选题
1．开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料属于新型无机非金属材料的是（　　）
A．口罩中使用的聚丙烯熔喷布 B．宇航服中使用的合成纤维 C．“瑞雪祥云”礼仪服智能发热使用的石墨烯 D．飞机风挡使用的有机玻璃
A．A B．B C．C D．D
2．我国已跨入“互联网＋”时代，而“互联网＋”的建设离不开无机非金属材料硅。下列物品中用到硅单质的是（　　）
A．陶瓷餐具 B．计算机芯片 C．石英钟表 D．光导纤维
3．化学学科在材料、健康等领域发挥越来越重要的作用，下列说法中错误的是（　　）
A．石英坩埚耐高温，可用来加热熔化烧碱、纯碱等固体
B．利用氢氟酸刻蚀玻璃制作艺术品
C．高纯硅广泛应用于太阳能电池和计算机芯片
D．高温结构陶瓷具有耐高温、抗氧化等优良性能，可用于火箭发动机
4．材料的应用促进了人类社会的发展，下列不属于无机非金属材料的是（　　）
A．高温结构陶瓷 B．水泥
C．碳素钢 D．碳纳米材料
5．下列各组混合物中，能防止食品受潮及氧化变质的是（　　）
A．无水硫酸铜和蔗糖 B．生石灰和纯碱
C．食盐和硫酸铁 D．硅胶和铁粉
6．下列物质性质实验对应的离子方程式书写正确的是
A．Na2O2溶于水：Na2O2+H2O= 2Na++2OH－+O2↑
B．Cu与稀硝酸反应：Cu+ 2+ 4H+= Cu2+ + 2NO2↑+2H2O
C．FeO和稀硝酸的反应：FeO+2H+=Fe2++H2O
D．SiO2 与NaOH溶液反应：SiO2 +2OH－ = +H2O
7．水泥是人类最伟大的发明之一，主要成分为硅酸三钙(3CaO SiO2)。将其与适量的水反应，形成相互交联的结构，反应式如下2(3CaO SiO2)+6H2O=3CaO 2SiO2 3H2O+3Ca(OH)2 H＜0。但是，需要避免交联过程热膨胀及产生的水蒸气在建筑结构中造成空隙。我国三峡大坝的建设者在全世界首创了以冰代水的浇灌方法，有效解决了这一问题，保证了大坝建筑质量。下列说法错误的是（　　）
A．水的作用是提供结晶水以稳定交联结构
B．水泥由黏土和石灰石等研磨、煅烧制得
C．水泥生产过程中加入石膏，可以调节水泥的硬化速率
D．以冰代水的优点是减少了热膨胀及水蒸气的产生
8．2017年国产大飞机C919试飞成功，化学工作者研发的新材料发挥了重要作用。下列关于C919说法错误的是（　　）
A．机身涂料中的氢氧化铝有阻燃作用
B．发动机使用的高温陶瓷材料氮化硅属于硅酸盐产品
C．使用的碳纤维复合材料能经受许多由温差带来的“冷冻热蒸”的考验
D．使用的第三代铝锂合金具有低密度、高比强度、优良的耐低温等性能
9．下列说法错误的是
A．将粗硅用HCl转化为SiHCl3，再经H2还原得到高纯硅
B．NaClO比HClO稳定得多，NaClO溶液可长期存放而不分解
C．碳化硅(SiC)具有类似金刚石的结构，硬度很大，可作耐磨材料
D．硝酸生产尾气中的NOx可用Na2CO3溶液或NH3处理
10．SiF4广泛应用于电子和半导体产业，可用作水泥的硬化剂和制造单晶硅的中间体，其常压下的沸点为-86℃，可利用单质硅和HF溶液进行制备。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．单质硅在自然界中主要以游离态存在
B．常温常压下，2.24 L SiF4中含有的共价键数目大于0.4NA
C．相对于F元素，Si元素更易和O元素结合
D．H2和SiF4在1380 K下反应制备出单晶硅的反应为熵增反应
11．随着工业生产和社会发展对材料性能要求的提高，无机非金属材料成为高技术领域必须材料。下列说法错误的是（　　）
A．高纯度的硅可用于制造计算机芯片
B．用氢氟酸可以生产磨砂玻璃
C．工业上利用硅的高熔点可以用物理方法制得高纯度硅
D．碳纳米管表面积大、强度高，可用于生产感应器
12．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
13．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
14．下列说法错误的是（　　）
A．陶瓷是以黏土为主要原料，经高温烧结而成
B．普通玻璃以纯碱、石灰和石英砂为原料，发生复杂的物理和化学变化制得
C．普通硅酸盐水泥以黏土和石灰石为主要原料
D．向水泥中加入适量的石膏可以调节水泥硬化速率
15．下列说法正确的是（　　）
A．所有物质燃烧必须有氧气
B．金属钠着火时可以使用泡沫灭火器灭火
C．不能用玻璃塞的试剂瓶长期盛放氢氧化钠溶液
D．置换反应中的反应物单质一定是还原剂
16．单质及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系中能全部通过一步反应完成的是（　　）
A．HCl→Cl2→HClO→NaClO B．Fe→Fe(OH)3→Fe2O3→Fe(NO3)3
C．Si→SiO2→H2SiO3→Na2SiO3 D．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3
17．据报道，科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解，从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料，将少量这种材料掺入混凝土中，即可轻易制备出超高强度和超高耐久性能的高性能混凝土。关于二氧化硅下列说法中正确的是（　　）
A．二氧化硅溶于水显酸性，所以它是酸性氧化物
B．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸
C．二氧化硅能与烧碱和氢氟酸反应，它是两性氧化物
D．二氧化硅是一种熔点高、硬度大的固体
18．我国航天航空事业迎来飞速发展，下列有关说法正确的是（　　）
A．月球探测器使用的硅太阳能电池板，其主要成分是
B．造月球探测器中的瞄准镜使用的光导纤维，其主要成分是Si
C．宇宙飞船返回舱表面使用的高温结构陶瓷属于传统无机非金属材料
D．火箭使用碳纳米管可以减轻火箭质量，这种材料属于新型无机非金属材料
19．历史文物本身蕴含着许多化学知识，下列说法错误的是（　　）
A．享誉世界的中国丝绸其主要成分为天然纤维，在元素组成上与纤维素完全相同
B．范宽的《溪山行旅图》属于绢本水墨画，其中作画用的墨的主要成分为炭黑
C．中国古代专为皇宫烧制的细料方砖，质地密实，敲之作金石之声，称之“金砖”，属于硅酸盐产品
D．我国古老的马家窑青铜刀属于青铜制品，青铜是一种合金
20．华夏文明源远流长，勤劳智慧的中国人民探索认知世界，创造美好生活的过程贯穿始终。以下说法从化学视角理解，错误的是（　　）
A 日照澄洲江雾开，淘金女伴满江隈(唐) 诗中包含了丁达尔效应
B 高奴出脂水，颇似淳漆，燃之如麻(宋) 文中提到的“脂水”是指油脂
C 水银乃至阴之毒物，因火煅丹砂而出(明) 这段记载中，涉及氧化还原反应
D 百宝都从海舶来，玻璃大镜比门排(清) 制玻璃的某成分可用于制造光导纤维
A．A B．B C．C D．D
二、综合题
21．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
（1）计算机芯片和太阳能电池的主要成分是　 　，光导纤维的主要成分是　 　。
（2）工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为　 　。
（3）工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶后，进一步脱水处理可得到硅胶，写出水玻璃和盐酸反应的离子方程式　 　。
（4）黏土是一种重要的矿物原料，广泛分布于世界的各地的岩石和土壤中。某种黏土的主要成分为Al(Si2O5)(OH)4，将其表示为氧化物的形式为　 　。
（5）高纯度单晶硅可以按下列方法制备：SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)，写出SiO2转化为Si(粗)的化学方程式　 　。
22．
（1）I.天宫二号空间实验室己于2016年9月15日22时04分在酒泉卫星发射中心发射成功。请回答下列问题：
耐辐照石英玻璃是航天器姿态控制系统的核心元件。石英玻璃的成分是　 　（填化学式），该物质的类别属于　 　(填“碱性氧化物”或“酸性氧化物”)，实验室中不能用玻璃塞的试剂瓶盛放KOH溶液，原因是　 　（用离子方程式表示）。
（2）太阳能电池帆板是“天宫二号”空间运行的动力。其性能直接影响到“天宫二号”的运行寿命和可靠性。天宫二号使用的光太阳能电池，该电池的核心材料是　 　，其能量转化方式为　 　。
（3）II.铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。
请回答：
铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是　 　。
（4）用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有　 　（填序号）。
a．KCl b．KClO3 c．MnO2 d．Mg
取少量铝热反应所得到的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象，　 　(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3，若能，则不用填写理由，若不能，理由是(用离子方程式说明)　 　。
23．金属和非金属被广泛应用于人类生产生活中。
（1）Na的一种化合物常用于潜艇中处理CO2和供氧，它处理CO2的化学方程式为　 　。
（2）缺铁性贫血患者应补充 Fe2＋，通常以硫酸亚铁的形式补充，而硫酸铁无这种药效。当用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用 　 　。
（3）工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉，漂白粉的有效成分是　 　（填化学式），它能杀菌消毒是因为有 　 　性。
（4）人们常常选用雕花玻璃装饰房间。在玻璃上雕花时发生的化学方程式是　 　。
（5）许多人喜欢佩戴玉石饰品。玉石的主要成分基本都属于硅酸盐，例如和田玉(Ca2Mg5H2Si8O24)可表示 为复杂氧化物形式 2CaO·5MgO·8SiO2·H2O，则南阳玉(CaAl2Si2O8)表示为复杂氧化物形式是　 　。
（6）向一铝制易拉罐中充满 CO2 后，再往罐中注入足量的质量分数为 20%的 NaOH 溶液，立即严封罐口， 不—会儿就发现易拉罐变瘪，再过一会易拉罐又鼓胀起来，解释上述实验现象，易拉罐又鼓胀起来的原因是　 　(用化学方程式表示)
24．“天宫”空间站是我国自主研发建造的，用于开展大规模空间科学实验与应用的太空实验基地，空间站的建设离不开各种新型材料的助力。
（1）碳化硅颗粒增强铝基复合材料用于空间站太阳翼伸展机构的关键部位。碳化硅属于　 　材料，其中碳原子与硅原子之间的化学键属于　 　键。制备碳化硅晶片的原料之一是高纯硅粉，用焦炭与石英砂(主要成分是)在高温条件下反应生成硅的化学方程式是　 　。
（2）氮化硼陶瓷基复合材料电推进系统是一种先进的空间推进技术。根据原子结构和元素周期律的知识可知，氮化硼的化学式为　 　。推进器中的放电腔内有高压电场、高温环境，用氮化硼陶瓷基复合材料制成放电腔，利用了氮化硼具有　 　的性质(写一条)。
25．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
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A、聚丙烯由丙烯发生加聚反应得到，属于有机高分子材料，故A不符合题意；
B、合成纤维属于有机高分子材料，故B不符合题意；
C、石墨烯是碳元素的一种单质，属于新型无机非金属材料，故C符合题意；
D、有机玻璃的主要成分为聚甲基丙烯酸甲酯，属于有机高分子材料，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】新型无机非金属材料通常由几种无机物质的复合体组成，包括复合系统、金属材料、多相材料。
2．【答案】B
【解析】【解答】硅单质是常用的半导体，常用于计算机芯片，B符合题意；
故答案为：B
【分析】硅单质是常用的半导体，据此确定其用途。
3．【答案】A
【解析】【解答】A.石英坩埚的主要成分是二氧化硅，会与氢氧化钠反应，A错误；
B.玻璃制品的主要成分是二氧化硅，会与氢氟酸反应，B正确；
C.硅单质的用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等，C正确；
D.高温结构陶瓷可用于火箭发动机，D正确。
故答案为：A。
【分析】本题主要考查化学材料的成分和用途。
A.2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O；
B.氢氟酸与二氧化硅发生反应：SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O；
4．【答案】C
【解析】【解答】A. 高温结构陶瓷是无机非金属材料，A不符合题意 ；
B. 水泥是无机非金属材料、B不符合题意 ；
C. 碳素钢是合金，不是无机非金属材料，C符合题意 ；
D. 碳纳米材料是新型无机非金属材料，D不符合题意 ；
故答案为：C 。
【分析】A. 高温结构陶瓷是无机非金属材料；
B. 水泥是无机非金属材料 ；
C. 碳素钢是合金 ；
D. 碳纳米材料是新型无机非金属材料 。
5．【答案】D
【解析】【解答】A、无水硫酸铜吸水效果不好，无水硫酸铜无还原性、蔗糖还原性很弱，A不符合题意；
B、生石灰可以吸水，但生石灰和纯碱都没有还原性，B不符合题意；
C、食盐和硫酸铁都不能吸收水分，且这两种物质都没有还原性，C不符合题意；
D、硅胶具有吸水性，铁粉是常用的还原剂，能吸收氧气和水，所以硅胶和铁粉能防止食品受潮及氧化而变质，D符合题意；
故答案为：D
【分析】能防止食品受潮，说明该物质具有吸水性；能防止食品氧化变质，说明该物质具有还原性。据此结合选项所给物质的性质进行分析。
6．【答案】D
【解析】【解答】A．Na2O2溶于水生成氢氧化钠溶液和水，反应未配平，A不符合题意；
B．Cu和稀硝酸反应生成一氧化氮气体，B不符合题意；
C．FeO和稀硝酸反应，硝酸会氧化FeO生成硝酸铁，C不符合题意；
D．SiO2 与NaOH溶液反应，生成硅酸钠和水，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A．Na2O2溶于水生成氢氧化钠溶液和水；
B．Cu和稀硝酸反应生成一氧化氮气体；
C．硝酸会氧化FeO生成硝酸铁；
D．SiO2 与NaOH溶液反应，生成硅酸钠和水。
7．【答案】A
【解析】【解答】A.水可以提供结晶水，但是反应放热，温度升高， 需要避免交联过程热膨胀及产生的水蒸气在建筑结构中造成空隙 ，因此用冰代替水，故A不符合题意
B. 水泥由黏土和石灰石等研磨、煅烧制得，故B不符合题意
C. 水泥生产过程中加入石膏，可以调节水泥的硬化速率 ，故C不符合题意
D. 以冰代水的优点是减少了热膨胀及水蒸气的产生，故D不符合题意
故答案为：A
【分析】考查的是水泥的制备，水的主要作用是将结构进行交联，使其结构更加稳定，但是为了避免由于水蒸气造成的空隙以及避免膨胀使用造成质量问题，因此选择冰替代水。其他均正确
8．【答案】B
【解析】【解答】A.氢氧化铝受热分解吸热，分解得到的氧化铝的熔点很高，所以氢氧化铝有阻燃作用，选项A不符合题意。
B.氮化硅不属于硅酸盐，所以选项B符合题意。
C.碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，具有出色的耐热性和低膨胀系数，所以能经受许多由温差带来的“冷冻热蒸”的考验，选项C不符合题意。
D.锂是世界上最轻的金属元素。把锂作为合金元素加到金属铝中，就形成了铝锂合金。加入锂之后，可以降低合金的密度，增加刚度，同时仍然保持较高的强度、较好的抗腐蚀性和耐低温性以及适宜的延展性。选项D不符合题意。
故答案为：B
【分析】注意硅酸盐材料中含有氧元素，而四氮化三硅里没有氧元素。
9．【答案】B
【解析】【解答】A．炼制高纯度硅时，先将粗硅与HCl反应生成SiHCl3，SiHCl3再与氢气反应生成单质硅，A不符合题意；
B．NaClO溶液长期放置会与空气中二氧化碳反应生成次氯酸，次氯酸光照条件下分解生成HCl和O2，B符合题意；
C．碳化硅与金刚石结构类似，硬度大可用作耐磨材料，C不符合题意；
D．硝酸生产尾气中的NOx可与碳酸钠或者NH3反应，故可用碳酸钠或者NH3吸收NOx，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】依据元素及其化合物的性质分析，B项中NaClO溶液长期放置会与空气中二氧化碳反应生成次氯酸，次氯酸光照条件下分解生成HCl和O2。
10．【答案】D
【解析】【解答】A．Si元素在自然界中只存在化合态，不存在游离态，A不符合题意；
B．常温常压下气体摩尔体积大于22.4 L/mol，因此常温常压下2.24 L SiF4的物质的量小于0.1mol，在SiF4分子中含有4个Si-F键，故其中含有的共价键数目小于0.4NA，B不符合题意；
C．Si是亲氧元素，Si元素容易与O元素形成化合物。但SiO2能与HF反应生成SiF4和水，说明Si元素更易和F元素结合，C不符合题意；
D．H2与SiF4在1380 K下反应产生Si、HF，反应方程式为：2H2(g)+SiF4(g)Si(s)+4HF(g)，生成物的气体物质的量更多，所以该反应为熵增反应，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.硅在自然界中以化合态存在；
B.常温常压下，Vm>22.4L/mol；
C.SiO2能与HF反应生成SiF4和水，Si元素更易和F元素结合。
11．【答案】C
【解析】【解答】A. 高纯度的硅可用于制造计算机芯片，A不符合题意；
B. 用氢氟酸可以生产磨砂玻璃，B不符合题意；
C. 由SiO2+2C Si+2CO↑反应可以制得粗硅，若要制得高纯度硅，其化学方程式为Si(s)＋3HCl(g)=SiHCl3(g)＋H2(g)，SiHCl3(g)＋H2(g) Si(s)＋3HCl(g)，该过程为化学变化，故C符合题意；
D. 碳纳米管表面积大、强度高，因此可用于生产感应器，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.硅是半导体材料，可以用来做太阳能电池板和计算机芯片，而二氧化硅一般做光导纤维
B.氢氟酸能与二氧化硅反应
C.制取高纯硅过程中发生了化学变化，产生了新物质，故不为物理变化
D.生产传感器对表面积和硬度要求比较高，碳纳米管有这个特性
12．【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。
13．【答案】B
【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；
14．【答案】B
【解析】【解答】A．陶瓷是以粘性较高、可塑性较强的黏土为主要原料，经高温烧结而成，故A不符合题意；
B．普通玻璃以纯碱、石灰石和石英砂为原料，经混合，发生复杂的物理和化学变化制得，故B符合题意；
C．普通硅酸盐水泥以黏土和石灰石为主要原料，由硅酸盐水泥熟料、5%-20%的混合材料及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，故C不符合题意；
D．向水泥中加入适量的石膏可以调节水泥硬化速率，在水泥粉磨时，若不掺加石膏或掺加的石膏量不足时，水泥会发生瞬凝现象，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】普通玻璃的制备时需要加入的是石灰石，不是石灰，将其进行粉碎发生的是物理变化，将其进行化学反应制的含有硅酸盐的玻璃发生的化学变化，其他均正确
15．【答案】C
【解析】【解答】A. 不是所有物质的燃烧都需要氧气，如氢气、氯气的燃烧就不需要氧气，A不符合题意；
B. 金属钠着火生成过氧化钠，过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气，所以不能用泡沫灭火器灭火，B不符合题意；
C. 因为氢氧化钠(NaOH)具有碱性，可以与玻璃(成分是二氧化硅SiO2)发生化学反应：
2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O ，Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，具有黏合性，把玻璃塞和试剂瓶粘在一起，致使打不开，C符合题意；
D.不一定， Cl2+2HBr=Br2+2HCl ，Cl2是氧化剂，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.H2在Cl2中燃烧不需要氧气的参与；
B.Na燃烧生成的Na2O2能与CO2反应生成O2；
C.玻璃中含有SiO2，能与NaOH反应生成Na2SiO3；
D.结合反应中元素化合价进行分析；
16．【答案】A
【解析】【解答】A、氯化氢被氧化生成氯气，氯气溶于水生成次氯酸，次氯酸与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，能通过一步反应完成，故A选；
B、铁不能直接转化为氢氧化铁，不能一步实现，故B不选；
C、二氧化硅不溶于水，不能与水反应生成硅酸，不能通过一步反应完成，故C不选；
D、氧化铝和水不反应，所以不能一步生成氢氧化铝，故D不选；
故故答案为A。
【分析】B.铁不能一步直接生成氢氧化铁；
C.二氧化硅不溶于水，不能直接生成硅酸；
D.氧化铝不溶于水，不能直接生成氢氧化铝。
17．【答案】D
【解析】【解答】A．二氧化硅难溶于水，A不符合题意；
B．二氧化硅可溶于氢氟酸，B不符合题意；
C．二氧化硅和烧碱反应生成盐(硅酸钠)和水，二氧化硅和氢氟酸反应生成SiF4和H2O，没有生成盐和水，故二氧化硅不属于两性氧化物，C不符合题意；
D．二氧化硅由O原子、Si原子连接成类似金刚石的空间网状结构，熔点高、硬度大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】硅元素和碳元素都属于第四主族的元素，化学性质应该相似，但二氧化硅不溶于水，熔点高的固体，不溶于强酸，可以和氢氟酸反应，可以和强碱溶液反应
18．【答案】D
【解析】【解答】A．硅太阳能电池板主要成分是硅，A不符合题意；
B．光导纤维主要成分是 ，B不符合题意；
C．高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，C不符合题意；
D．碳纳米管属于新型无机非金属材料，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A．硅太阳能电池板主要成分是硅；
B．光导纤维主要成分是 ；
C．高温结构陶瓷是新型无机非金属材料；
D．碳纳米管是新型无机非金属材料。
19．【答案】A
【解析】【解答】A．丝绸的主要成分是蛋白质，含有C、H、O、N等元素；而纤维素主要成分是多糖，组成元素为C、H、O，不含Ｎ元素，因此二者在元素组成上不完全相同，A符合题意；
B．常温下，碳元素的单质化学性质稳定，不能与酸、碱等物质反应，因此可用于制作墨汁，B不符合题意；
C．“金砖”是陶瓷，是传统的无机非金属材料，属于硅酸盐产品，C不符合题意；
D．青铜是铜锡等金属融合而成的混合物，属于铜合金，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】丝绸的主要成分不是纤维素，而是蛋白质，蛋白质的主要元素是碳氢氧氮，而纤维素的元素是碳氢氧三种元素与蛋白质元素不同，其他选项均正确
20．【答案】B
【解析】【解答】A、日照澄洲江雾开：雾属于胶体分散系，可见光通过时会出现丁达尔现象，选项A符合题意；
B、“高奴县 出脂水”，就指的是这一带的石油，选项B不符合题意；
C、发生的主要化学反应方程式如下：①HgS+O2 = Hg+SO2 、②Hg+NaCl+KAl(SO4)2+O2 =Hg2Cl2+Na2SO4+Al2O3+ K2SO4、③ Hg+S = HgS，涉及氧化还原反应，选项C符合题意；
D、制玻璃的成分二氧化硅可用于制造光导纤维，选项D符合题意。
故答案为：B。
【分析】A.雾属于气溶胶，通过光照具有丁达尔现象
B.这里说的脂水指的是石油
C.水银是汞单质，而丹砂指的是硫化汞，涉及到氧化还原反应
D.二氧化硅可用作光导纤维
21．【答案】（1）Si；SiO2
（2）4HF+SiO2=SiF4+2H2O
（3）+2H+=H2SiO3(胶体)
（4）Al2O3 2SiO2 2H2O
（5）
【解析】【解答】（1）计算机芯片和太阳能电池的主要成分是硅单质(Si)，光导纤维的主要成分是二氧化硅(SiO2)，故答案为：Si；SiO2；
（2）玻璃中主要成分是二氧化硅，二氧化硅是酸性氧化物，能和碱反应，但也能和氢氟酸反应生成四氟化硅和水，反应方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，故答案为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；
（3）水玻璃和盐酸反应生成硅酸胶体和NaCl，离子方程式为+2H+=H2SiO3(胶体)，故答案为：+2H+=H2SiO3(胶体)；
（4）硅酸盐表示为氧化物时书写顺序是：活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以其化学式为Al2O3 2SiO2 2H2O，故答案为：Al2O3 2SiO2 2H2O；
（5）SiO2和C高温下反应生成粗硅和CO，反应方程式为，故答案为：。
【分析】（1）计算机芯片和太阳能电池的主要成分是单质硅，光导纤维成分为二氧化硅；
（2）二氧化硅能和氢氟酸发生反应生成四氟化硅和水；
（3）水玻璃和盐酸反应生成硅酸和NaCl；
（4）硅酸盐化学式可表示为：活泼金属氧化物 金属氧化物 非金属氧化物 水；
（5）SiO2和C高温下反应生成粗硅和CO。
22．【答案】（1）SiO2；酸性氧化物；SiO2+2OH- =SiO32-+H2O
（2）Si（或晶体硅）；太阳能转化为电能
（3）2Al+2OH－+2H2O＝2AlO +3H2↑
（4）bd；不能；Fe2O3+6H＋＝2Fe3＋+3H2O，Fe+2Fe3＋＝3Fe2＋
【解析】【解答】I.(1)石英玻璃的成分为二氧化硅，化学式为SiO2，二氧化硅和碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物；玻璃中含二氧化硅，和碱反应生成的硅酸钠溶液，是一种矿物胶，瓶塞和瓶口会粘结在一起，不易打开，反应的离子方程式为：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，故答案为：SiO2； 酸性氧化物； SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；(2)天宫二号使用的光伏太阳能电池的核心材料是半导体硅，天宫二号使用的光伏太阳能电池是将太阳能转化为电能，故答案为：Si；太阳能转化为电能；II.(1)Al和KOH溶液反应生成偏铝酸钾和氢气，离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；(2)铝热反应需要引发剂产生高温，引发反应，镁条在空气中可以燃烧，氧气是氧化剂。插入混合物中的部分镁条燃烧时，氯酸钾是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应，所以还需要的试剂是氯酸钾和Mg，
故答案为：bd；
铁能和铁离子反应生成亚铁离子，亚铁离子和KSCN溶液无明显现象，所以根据该现象不能确定固态中是否含有氧化铁，涉及的离子方程式分别为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+，故答案为：bd；不能； Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+。
【分析】I.(1)石英玻璃的成分为二氧化硅，二氧化硅能和碱反应生成盐和水；玻璃中含二氧化硅，和碱反应生成的硅酸钠溶液能使瓶塞和瓶口粘结在一起；(2)天宫二号使用的光伏太阳能电池的核心材料是半导体硅，太阳能电池是将太阳能转化为电能；II.(1)Al和KOH溶液反应生成偏铝酸钾和氢气；(2)铝热反应需要引发剂引发反应，结合铝热反应的实验分析判断；铁能和铁离子反应生成亚铁离子，亚铁离子和KSCN溶液不反应，据此分析解答。
23．【答案】（1）2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
（2）保护 FeSO4 不被空气中的氧气氧化
（3）Ca(ClO)2；强氧化
（4）SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
（5）CaO·Al2O3·2SiO2
（6）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
【解析】【解答】（1）过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，方程式：2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2；（2）亚铁离子具有还原性，易被氧化，故答案为保护 FeSO4 不被空气中的氧气氧化；（3）漂白粉主要成分氯化钙、次氯酸钙，有效成分次氯酸钙，次氯酸钙化学式：Ca(ClO)2；它能杀菌消毒是因为有强氧化性；故答案为Ca(ClO)2；强氧化；（4）玻璃上雕花时发生氢氟酸与二氧化硅反应生成四氟化硅和水，反应方程式为：4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O，
故答案为4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O；（5）南阳玉(CaAl2Si2O8)，用氧化物形式可表示为：CaO Al2O3 2SiO2，
故答案为CaO Al2O3 2SiO2；（6）金属铝能和强碱反应生成氢气，导致罐内气体压强又增大而重新鼓起，金属铝能和强碱反应的实质是：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，
故答案为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。
【分析】（1）过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气；（2）亚铁离子具有还原性，易被氧化；（3）漂白粉主要成分氯化钙、次氯酸钙，有效成分次氯酸钙；它能杀菌消毒是因为有强氧化性；（4）玻璃上雕花时发生氢氟酸与二氧化硅反应生成四氟化硅和水；（5）根据硅酸盐化学式可表示为：活泼金属氧化物 金属氧化物 非金属氧化物 水，注意质量守恒进行解答；（6）金属铝能和强碱反应生成氢气，导致罐内气体压强又增大而重新鼓起。
24．【答案】（1）无机非金属；共价；2C+SiO2Si+2CO↑
（2）BN；耐高温
【解析】【解答】(1)碳化硅属于新型无机非金属材料，硅和碳为非金属元素，硅原子和碳原子之间以共价键结合；焦炭与二氧化硅高温下发生置换反应生成硅和一氧化碳，反应的化学方程式为：2C+SiO2Si+2CO↑。
(2)硼原子最外层3个电子，氮原子最外层5个电子，因此两者能形成共价三键，氮化硼化学式为BN；推进器中的放电腔内有高压电场、高温环境，却可以用氮化硼陶瓷基复合材料制成放电腔，说明氮化硼耐高温。
【分析】（1）碳化硅为新型无机非金属材料；硅原子和碳原子之间形成共价键；焦炭与二氧化硅反应生成硅和一氧化碳；
（2）氮化硼化学式为BN；氮化硼耐高温。
25．【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。