高中化學(xué)：第13講 無機(jī)非金屬材料

第13講無機(jī)非金屬材料

內(nèi)容要求

1.結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究，了解碳、硅及其重要

化合物的主要性質(zhì)。

2.認(rèn)識(shí)碳、硅及其化合物在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。

3.知道無機(jī)非金屬材料,結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)材料組成、性能與應(yīng)用的聯(lián)系。

知識(shí)點(diǎn)1碳、硅及其化合物

何必備知識(shí)梳理

一、碳及其化合物

1.碳單質(zhì)

(1)存在形式、結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)和用途

存在形式游離態(tài)和化合態(tài)

金剛石：空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；石墨:層狀結(jié)構(gòu)；C6o：足球形

單質(zhì)的結(jié)構(gòu)

分子

金剛石:熔點(diǎn)很高、硬度很大;

物理性質(zhì)

石墨:硬度較小、電的良導(dǎo)體

金剛石用于制造切割刀具,石墨用于制造電極、鉛

用途

筆芯,C6。可作催化劑或催化劑載體

(2)碳的化學(xué)性質(zhì)一一通常表現(xiàn)還原性

①燃燒:生成CO或CO?

3C+FeA43COf+2Fe

與氧化物反應(yīng)-S，。12C+SiO^=Si+2CO|

H22

②I°>C+H2O(g)=^=CO+H2

遒以C+2Hzs04(濃戶8f+

與強(qiáng)氧

③性酸反應(yīng)一2soif+2HQ

幽經(jīng)C+4HNQ(濃W"C02f+

4NQf+2HQ

2.碳的氧化物

(1)一氧化碳的性質(zhì)及應(yīng)用

物理無色、無味的氣體,難溶于水,與人體內(nèi)血紅蛋白相結(jié)合致

性質(zhì)人因缺氧而中毒

化學(xué)可燃性：2C0+C>2型2c。2

性質(zhì)還原性:C0還原Fe2O3的反應(yīng)為3C0+Fe◎陋2Fe+3c。2

(2)二氧化碳

①物理性質(zhì)

無色、無臭的氣體，能溶于水(1：1),固態(tài)CO?俗稱干冰。

②化學(xué)性質(zhì)

田。血0+82=H2CO3

W少量，2NaOH+CO^=N^COj+^O

一2

NaUH]------------------------------------------------

酸堿|C()2(過坦NaOH+CO?^=NaHC03

性

氧

1r

化堿工孰物go+(ANMCOS

物

_C?0卜；°2(少數(shù)Ca(C10)2+C02+H20^=CaC(>3,+2HC10

-S~82(過哼)Ca(ClO)+2CC2+2H2O^=Ca(HCO3)2+2HClO

a.2

C+COz邈28

h氧化

2Mg+Cp292Mgp+C

③CO2的制法

用大理石與稀鹽酸或稀硝酸反應(yīng)制備C02的離子方程式:CaCU+2H+一

2+

Ca+CO2f+H20O

④用途

制飲料、滅火劑、干冰可用于人工降雨、化工原料。

二、硅及其化合物

1.硅單質(zhì)

(1)存在形式、結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)和用途

存在形式化合態(tài)

單質(zhì)的結(jié)構(gòu)晶體硅:與金剛石類似的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

晶體硅為灰黑色固體,有金屬光澤,熔點(diǎn)高,硬度大，

物理性質(zhì)

有脆性

用途晶體硅用作半導(dǎo)體材料、硅芯片和硅太陽能電池

(2)化學(xué)性質(zhì)

?常溫下,與F?、氫氟酸、

不能被濃硫NaOH溶液反應(yīng)

酸、濃硝酸等一叵］一

強(qiáng)氧化劑氧化施要媽與。2。等反應(yīng)

①與氫氟酸反應(yīng):Si+4HF_SiF4f+2H"。

②與NaOH溶液反應(yīng)：Si+2NaOH+H2O_Na2SiO3+2H2t。

③與反應(yīng):Si+02Asi。2。

⑶工業(yè)制法及提純

座研1輛~j000七同平詢?nèi)A叵砌

|焦炭|-------

IHC1|----------------------

I%1------------------------------------

其中涉及的主要化學(xué)反應(yīng)：

SiO?+2C18。。?2。。。又S1+2COf

Si+3HC122￡^SiHCl3+H2

SiHCl3+H22J2^Si+3HCl

2.二氧化硅

⑴自然界中的存在

沙子和石英的主要成分是二氧化硅,透明的石英晶體即水晶,它是

2(寫化學(xué)式)晶體,有很高的熔點(diǎn)和很大的硬度。

(2)二氧化硅的性質(zhì)及用途

主要物理性質(zhì)硬度大,熔、沸點(diǎn)高,常溫下為固體,不溶于水

①與水反應(yīng)不反應(yīng)

常溫下可與氫氟酸反應(yīng):SiC)2+4HF_

②與酸反應(yīng)

SiF"+2乩0

化③與堿反應(yīng)SiO2+2NaOH一NazSiCVHzOC盛堿液的試劑瓶用橡

學(xué)

性

質(zhì)

(NaOH)膠塞)

④與鹽反應(yīng)如與Na2c。3反應(yīng):SiCVNazCOsgNazSiCVCCM

⑤與堿性氧

如與CaO反應(yīng):SiCVCaO蟹CaSiO3

化物反應(yīng)

用途光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部件等

3.硅酸、硅酸鹽

(1)硅酸的性質(zhì)、制備與應(yīng)用

一難溶于水

」酸性比碳酸鯉：

|NazSiC^+COz+Hz。=HzSiO?I+Na2cO3

_H2Si()32SiO2+H2。

可溶性硅酸鹽倒INazSiOj與鹽酸等反應(yīng)

-制得:Na2SiC)3+2HCl=為室。3倍體)+

2NaCl

」硅膠可用作實(shí)驗(yàn)室和袋裝食品、瓶裝藥

1品等的干燥劑，也可用作催化劑的載體

⑵硅酸鈉(NazSW)

俗名泡花堿

物理白色、可溶于水的粉末狀固體,其水溶液俗稱水玻璃,有黏性，

性質(zhì)水溶液顯堿性

與較強(qiáng)的酸反應(yīng)生成硅酸:如NazSiO3溶液與稀硫酸反

化學(xué)

應(yīng):NazSiCVH2s04_如通￡+Na2s0,;與C02水溶液反

性質(zhì)

:Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO31+Na2C03

用途黏合劑、耐火阻燃材料

易錯(cuò)易混

1.將水蒸氣通過熾熱的煤層可制得較潔凈的水煤氣,對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程

式：C+H2（Mg）蟹C0+H2。（）

2.利用大理石與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)制取CO2。（）

3.CO2中混有SO2、HC1,通過盛有飽和Na2c。3溶液的洗氣瓶。（）

4.硅的性質(zhì)不活潑,故自然界中存在游離態(tài)的硅元素。（）

5.Si。?既能與酸（HF）反應(yīng),又能與堿（NaOH）反應(yīng)，但SiO2不是兩性氧

化物。（）

6.晶體硅熔點(diǎn)高、硬度大，故可用于制作半導(dǎo)體材料。（）

答案：1.V2.X3.X4.X5.V6.X

何關(guān)鍵能力提升

題組一碳及其化合物的性質(zhì)

1.科技的進(jìn)步為二氧化碳資源化利用提供了廣闊的前景。下列說法錯(cuò)

誤的是（C）

分子機(jī)械技術(shù)

A.C02是自然界碳循環(huán)中的重要物質(zhì)

B.CO2加氫轉(zhuǎn)化為乙烯,CO2被還原

C.C02電催化時(shí),在陽極轉(zhuǎn)化為燃料

D.（U與環(huán)氧丙烷可合成可降解塑料

解析：含碳燃料燃燒以及動(dòng)植物呼吸都會(huì)產(chǎn)生二氧化碳,植物光合作

用消耗二氧化碳,所以CO2是自然界碳循環(huán)中的重要物質(zhì)，故A正

確;CO2加氫轉(zhuǎn)化為乙烯,C的化合價(jià)降低,CO2得電子,被還原，故B正

確;CU中C為+4價(jià),只能發(fā)生得電子的還原反應(yīng),0）2在陰極得電子轉(zhuǎn)

化為燃料，陽極為失電子的氧化反應(yīng),故C錯(cuò)誤;CO2與環(huán)氧丙烷發(fā)生加

聚反應(yīng),可合成可降解塑料,故D正確。

2.用四種溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對(duì)應(yīng)關(guān)系

錯(cuò)誤的是（B）

選項(xiàng)操作及現(xiàn)象溶液

飽和Na2c。3

A通入co2,溶液變渾濁

溶液

通入C02,溶液變渾濁,繼續(xù)通C02至過量,渾濁CaCl2

B

消失溶液

C通入co2,溶液變渾濁,再加入品紅溶液,紅色褪Ca(C10)2

去溶液

通入C02,溶液變渾濁,繼續(xù)通C02至過量,渾濁澄清石灰

D

消失,再加入足量NaOH溶液,又變渾濁水

解析:A項(xiàng)，由于Na2c。3的溶解度大于NaHCO3,Na2CO3+CO2+H2O_2NaHC03,

因而會(huì)析出NaHC()3晶體,正確;B項(xiàng),CO?與CaCk溶液不反應(yīng),錯(cuò)誤;C

項(xiàng)，C02+Ca(C10)2+H20-CaCO3I+2HC10,溶液變渾濁，加入品紅溶液，

被HC10氧化褪色，正確;D項(xiàng),首先CO2+Ca(OH)2=_CaCO3I+H20,繼續(xù)通

C02,生成可溶于水的Ca(HCO3)2,再加入足量的NaOH,則

2NaOH+Ca(HCO3)2=CaCO3I+Na2CO3+2H2O,溶液又變渾濁，正確。

題組二硅及其化合物的性質(zhì)

3.某同學(xué)用如圖裝置及藥品進(jìn)行酸性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn),下列說法不正確的

是(C)

A.①和②中發(fā)生的反應(yīng)均為復(fù)分解反應(yīng)

B.一段時(shí)間后②中有膠狀難溶物生成

C.若將實(shí)驗(yàn)中的稀硫酸換成稀鹽酸也能比較三種酸強(qiáng)弱

D.該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明酸性強(qiáng)弱的順序是硫酸〉碳酸〉硅酸

解析:①中反應(yīng)是Na2c(VH2sO4—Na2sO4+CO2t+H20,②中反應(yīng)是

CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2Si03I,都屬于復(fù)分解反應(yīng),且能證明酸性

強(qiáng)弱的順序是硫酸〉碳酸〉硅酸,A、D正確;B.②中生成硅酸,硅酸是膠

狀沉淀,正確;C.鹽酸具有揮發(fā)性,產(chǎn)生的C02中混有HC1,HC1與硅酸

鈉反應(yīng)生成硅酸沉淀,對(duì)碳酸酸性與硅酸酸性的比較產(chǎn)生干擾，因此

不能比較碳酸與硅酸的酸性強(qiáng)弱,錯(cuò)誤。

4.科學(xué)家最新研制的利用氯化氫和氫氣生產(chǎn)高純硅的工藝流程,如圖

所示：

氯化氫氯化氫

氫氣

容器①中進(jìn)行的反應(yīng)為①Si(粗)+3HC1(g)ASiHCL(1)+H2(g);容器

②中進(jìn)行的反應(yīng)為②SiHCL+HzSlSi(純)+3HCl。下列說法不正確的是

(B)

A.該工藝流程的優(yōu)點(diǎn)是部分反應(yīng)物可循環(huán)使用

B.①和②互為可逆反應(yīng)

C.該流程中需要隔絕空氣

H

D.粗硅制備不能通過Si。?里皿SiCL就2Si實(shí)現(xiàn)

解析:A項(xiàng),反應(yīng)②中生成的HC1在反應(yīng)①中循環(huán)利用，正確;B項(xiàng),反應(yīng)

①與反應(yīng)②對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度不一致,不是可逆反應(yīng),錯(cuò)誤;C項(xiàng),高溫條

件下,Si、SiHCl?乩都與O2反應(yīng)，故需隔絕空氣,正確;D項(xiàng),SiO2不與

HC1反應(yīng),不能通過上述途徑制硅,正確。

心幽躺Si和Si。2的特性

物

一般規(guī)律特性

質(zhì)

SiO2+2C?

硅的還原性比碳強(qiáng)

Si+2COf

Si+2NaOH+H2O_

非金屬單質(zhì)與強(qiáng)堿反應(yīng)一般不生成氫氣

SiNa2SiO3+2H2f

Si+4HF_

非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸反應(yīng)

SiF4f+2H2t

非金屬單質(zhì)一般為絕緣體硅為半導(dǎo)體

SiOz不溶于水,不

酸性氧化物一般與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸

與水反應(yīng)

SiO2+4HF_

酸性氧化物一般不與酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)

SiF4f+2H20

SiO2

以下反應(yīng)不能說明

“較強(qiáng)酸制較弱酸”是復(fù)分解反應(yīng)的一般

酸性的強(qiáng)弱：

規(guī)律,碳酸酸性強(qiáng)于硅酸:NazSiCVCOz+IW

Na2CO3+SiO2M

=H2SiO31+Na2CO3

Na2SiO3+CO2f

知識(shí)點(diǎn)2無機(jī)非金屬材料

何必備知識(shí)梳理

1.傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料

水泥玻璃陶瓷

生產(chǎn)原料黏土、石灰石純堿、石灰石、石英砂黏土

主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃熔爐陶瓷窯

生產(chǎn)條件高溫

玻璃生產(chǎn)中的兩個(gè)重要反應(yīng):Na2CO3+SiO2l￡Na2SiO3+CO2f;CaCO3+SiO2

整CaSW+CO?」。

2.新型無機(jī)非金屬材料

材料類別主要特性示例用途

[Wj溫結(jié)能承受高溫，氮化硅汽輪機(jī)葉片、軸承、

構(gòu)陶瓷強(qiáng)度高陶瓷永久性模具等

半導(dǎo)體具有電二氧化集成電路中

陶瓷學(xué)特性錫陶瓷的半導(dǎo)體

光學(xué)具有光光導(dǎo)光纜通信、醫(yī)療、

材料學(xué)特性纖維照明等

生物具有生氧化鋁人造骨骼、人造關(guān)節(jié)、

陶瓷物功能陶瓷接骨螺釘

3.特殊功能的含硅物質(zhì)

(1)碳化硅具有金剛石結(jié)構(gòu),可用作磨料。

(2)含4%硅的硅鋼具有導(dǎo)磁性。

(3)硅橡膠具有既耐高溫又耐低溫的性質(zhì)。

(9*易錯(cuò)易混

1.普通玻璃、石英玻璃、水泥等均屬于硅酸鹽材料。()

2.水泥生產(chǎn)過程中加入石膏，可以調(diào)節(jié)水泥的硬化速率。()

3.氮化硅是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料，化學(xué)式為SisN,。()

4.“天宮一號(hào)”中使用的碳纖維，是一種新型有機(jī)高分子材料。

5.石英是良好的半導(dǎo)體材料,可以制成光電池,將光能直接轉(zhuǎn)化成電

能。（）

答案：1.X2.V3.V4.X5.X

呵|關(guān)鍵能力提升

1.（2019?全國(guó)I卷）陶瓷是火與土的結(jié)晶，是中華文明的象征之一，

其形成、性質(zhì)與化學(xué)有著密切的關(guān)系。下列說法錯(cuò)誤的是（A）

A.“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色，來自氧化鐵

B.聞名世界的秦兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成

C.陶瓷是應(yīng)用較早的人造材料,主要化學(xué)成分是硅酸鹽

D.陶瓷化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)

解析:陶瓷是以天然黏土以及各種天然礦物為主要原料,經(jīng)過粉碎混

勻、成型和煨燒制得的各種日用品、工藝制品。氧化鐵為紅棕色固體,

瓷器的青色不可能來自氧化鐵，故A錯(cuò)誤。

2.材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。下列有關(guān)物質(zhì)的說法正確

的是（C）

A.碳化硅陶瓷、水泥、石墨烯都是新型無機(jī)非金屬材料

B.晶體硅的主要用途是制造光導(dǎo)纖維

C.硅酸鈉可制備木材防火劑,也可用于制備硅酸膠體

D.普通玻璃的主要成分為純堿、石灰石、石英砂

解析:A.水泥屬于傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料,碳化硅陶瓷、石墨烯都是新

型無機(jī)非金屬材料,錯(cuò)誤;B.晶體硅的主要用途是制造半導(dǎo)體,二氧化

硅可制造光導(dǎo)纖維,錯(cuò)誤;D.制造普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石、

石英砂，主要成分為硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅,錯(cuò)誤。

3.青石棉的化學(xué)式為NazFesSigOzzSH)%青石棉用4mol?L1稀硝酸處

理時(shí),還原產(chǎn)物只有NO,下列說法中正確的是(D)

A.青石棉是一種易燃品，且易溶于水

B.青石棉的化學(xué)組成用氧化物的形式可表示為

Na20?FeO?2Fe203?8SiO2?H20

C.適量青石棉能完全溶于足量稀硝酸中，得到澄清透明溶液

D.1molNa2Fe5Si8022(0H)2-^4mol?L稀硝酸完全反應(yīng),至少消耗4.5

L稀硝酸

解析:A.大多數(shù)復(fù)雜硅酸鹽難溶于水,不燃燒,青石棉含有Si、0元素

以及Na、Fe等元素，是一種硅酸鹽，不燃燒、難溶于水,錯(cuò)誤;B.硅酸

鹽寫成氧化物形式的先后順序?yàn)榛顫娊饘傺趸铩⑤^活潑金屬氧化物、

二氧化硅、水,所以青石棉的化學(xué)組成用氧化物的形式可表示為

Na20?3FeO?Fe203,8SiO2?NO,錯(cuò)誤;C.青石棉屬于硅酸鹽,所以適

量青石棉溶于足量稀硝酸時(shí)會(huì)有硅酸沉淀生成,不能得到澄清透明溶

液,錯(cuò)誤;D.根據(jù)元素守恒可知，1mol青石棉與稀硝酸反應(yīng)時(shí)可生成2

molNaN03>5molFe(NO?)3,根據(jù)其氧化物形式可知含有3molFeO,

則氧化FeO還需要1molNO3(稀硝酸被還原成NO),所以共需要2

mo1+5molX3+1mol=18mol硝酸，所需硝酸體積為第%=4.5L,

正確。

當(dāng)堂檢測(cè)

1.下列關(guān)于C、Si及其化合物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的論述正確的是（B）

A.C和Si的最高價(jià)氧化物都是酸性氧化物,且都能與水反應(yīng)生成相應(yīng)

的最高價(jià)含氧酸

B.SiC與金剛石成鍵方式、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)均相似，因此具有很高的硬度

C.碳、硅兩種元素共有兩種單質(zhì)

D.碳酸鈉和硅酸鈉都是正鹽,均可用作建筑行業(yè)的黏合劑

解析:A.C和Si的最高價(jià)氧化物分別是C02>SiO2,兩者都是酸性氧化

物,CO?能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的最高價(jià)含氧酸H2c但Si。2難溶于水，

不能與水反應(yīng)生成相應(yīng)最高價(jià)含氧酸HzSiOs,錯(cuò)誤;B.在SiC中每個(gè)Si

原子與4個(gè)C原子形成共價(jià)鍵,每個(gè)C原子與4個(gè)Si原子形成共價(jià)鍵,

這種結(jié)構(gòu)向空間擴(kuò)展,就形成了立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此其成鍵方式、結(jié)構(gòu)

特點(diǎn)與金剛石相似，具有很高的硬度,正確;C.碳有金剛石、石墨、C6。

等單質(zhì)，錯(cuò)誤;D.硅酸鈉的水溶液,具有黏性,常作建筑行業(yè)的黏合劑，

碳酸鈉無此性質(zhì)，錯(cuò)誤。

2.草酸亞鐵晶體受熱分解的方程式為FeC204-2H2。上

Fe0+C02f+C0f+2H20O下列說法不正確的是（C）

A.將生成的氣體通入澄清石灰水中，可能得到無色溶液

B.將生成的氣體通過足量的NaOH溶液和灼熱的Cu。固體,可檢驗(yàn)生成

的CO

C.分解產(chǎn)物應(yīng)先檢驗(yàn)CO2和CO,再檢驗(yàn)H20

D.通過測(cè)量反應(yīng)前后固體的質(zhì)量,可推出FeCzO,受熱是否完全分解

解析:A.生成的氣體中含有C02,過量的二氧化碳通入石灰水中，可得

無色碳酸氫鈣溶液,正確;B.生成的氣體通過足量的NaOH溶液,CO2被

吸收,剩余的CO氣體可以還原灼熱的CuO,黑色固體變?yōu)榧t色,可以檢

驗(yàn)一氧化碳?xì)怏w的生成,正確;C.因檢驗(yàn)產(chǎn)物CO?需通過澄清石灰水，

從石灰水中出來氣體會(huì)帶有水汽,則應(yīng)先檢驗(yàn)H20,然后再檢驗(yàn)C02,最

后檢驗(yàn)CO,錯(cuò)誤;D.根據(jù)分解的化學(xué)方程式,可計(jì)算出反應(yīng)前后固體的

質(zhì)量比,則可通過測(cè)量反應(yīng)前后固體的質(zhì)量,判斷FeCzO,受熱是否完

全分解，正確。

3.（2020?浙江7月選考）Ca3SiO5是硅酸鹽水泥的重要成分之一,其相

關(guān)性質(zhì)的說法不正確的是（D）

A.可發(fā)生反應(yīng):Ca3SiO5+4NH￡l&CaSiO3+2CaC12+4NH3f+2H20

B.具有吸水性,需要密封保存

C.能與SO?反應(yīng)生成新鹽

D.與足量鹽酸作用，所得固體產(chǎn)物主要為Si02

解析:加熱時(shí)氯化鏤分解生成HC1和氨氣,HC1與CasSiOs反應(yīng)得到硅酸

鈣、氯化鈣和水,A項(xiàng)正確;水泥吸水會(huì)變硬,需密封保存,B項(xiàng)正

確;CasSiOs能與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈣,C項(xiàng)正確；由上述分析可

知,CasSiOs與足量鹽酸反應(yīng)得到的固體產(chǎn)物主要為H2SiO3,D項(xiàng)不正確。

4.（2021?浙江1月選考）鋁硅酸鹽型分子篩中有許多籠狀空穴和通

道（如圖），其骨架的基本結(jié)構(gòu)單元是硅氧四面體和鋁氧四面體,化學(xué)

組成可表示為Mj（A102）x?（SiO2）y]?zHzO（M代表金屬離子）。下列推

測(cè)不正確的是（A）

A.常采用水玻璃、偏鋁酸鈉在強(qiáng)酸溶液中反應(yīng)后結(jié)晶制得分子篩

B.若ag,則M為二價(jià)陽離子

C.調(diào)節(jié)1（硅鋁比）的值,可以改變分子篩骨架的熱穩(wěn)定性

X

D.分子篩中的籠狀空穴和通道,可用于篩分分子

解析:A.偏鋁酸鈉在強(qiáng)酸性溶液中不能穩(wěn)定存在容易形成A1”,不可以

利用偏鋁酸鈉在強(qiáng)酸性溶液中制備分子篩,錯(cuò)誤;B.設(shè)M的化合價(jià)為

m,則根據(jù)正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算,mX^+xX（-1）=0,解得m=+2,正

確;C.調(diào)節(jié)硅鋁比可以改變分子篩的空間結(jié)構(gòu),從而改變分子篩的穩(wěn)

定性,正確;D.調(diào)節(jié)硅鋁比可以調(diào)節(jié)分子篩的孔徑,根據(jù)分子篩孔徑的

大小可以篩分不同大小的分子,正確。

課時(shí)訓(xùn)練

選題表

知識(shí)點(diǎn)題號(hào)

碳、硅及其化合物2,5,6,7,8

無機(jī)非金屬材料1,4

綜合3,9,10

1.近年來開發(fā)的新型無機(jī)非金屬材料種類眾多、應(yīng)用廣泛。下列說法

錯(cuò)誤的是（D）

A.高純硅可用來制作芯片和硅太陽能電池

B.二氧化硅可用來生產(chǎn)光導(dǎo)纖維和玻璃

C.新型陶瓷金剛砂(SiC)可用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料

D.富勒烯、石墨烯都是有機(jī)化合物

解析:A.硅是半導(dǎo)體,高純硅可用來制作芯片和硅太陽能電池,正確;B.

二氧化硅具有良好的光學(xué)性能,可用來生產(chǎn)光導(dǎo)纖維和玻璃,正確;C.

新型陶瓷金剛砂(SiC)熔、沸點(diǎn)高,可用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料,正確;D.

富勒烯、石墨烯都是碳單質(zhì)，不是有機(jī)化合物,錯(cuò)誤。

2.下列關(guān)于硅和二氧化硅的說法不正確的是(C)

A.硅是非金屬元素，晶體硅是灰黑色有金屬光澤的固體

B.加熱到一定溫度時(shí),硅能與氯氣、氧氣等非金屬單質(zhì)反應(yīng)

C.二氧化硅是一種酸性氧化物,它不與任何酸發(fā)生反應(yīng)

D.硅和二氧化硅為共價(jià)晶體,具有較高的熔點(diǎn)和硬度

解析:二氧化硅可與氫氟酸反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤。

3.在給定條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是(C)

I

A.N2^N02^HN03^9i>NaN03

B.S*S03盟H2so42^Na2sO4

C.C*C02吧H2co3^^Na2cO3

D.Si-TSi02^H2Si03^9ZtNa2Si03

解析:A.N2和在放電條件下反應(yīng)生成N0,錯(cuò)誤;B.S與在加熱時(shí)反

應(yīng)生成S02,錯(cuò)誤;D.SiOz不能與水反應(yīng)生成H2SiO3,錯(cuò)誤。

4.科學(xué)家制成了用C6。作車輪的“納米汽車”（如圖所示），每輛“納米

汽車”是由一個(gè)有機(jī)分子和4個(gè)C6。分子構(gòu)成,直徑約6?9nmo“納

米汽車”可以用來運(yùn)輸單個(gè)的有機(jī)分子。下列說法不正確的是（B）

A.C60屬于新型無機(jī)非金屬材料

B.C6?？梢栽谝欢l件下轉(zhuǎn)化為金剛石,且發(fā)生物理變化

C.C6。與碳納米管互為同素異形體

D.用激光筆照射該“納米汽車”分散在蒸偏水中形成的分散系，光線

通過時(shí)出現(xiàn)明亮的光路

解析:A.C6。是由60個(gè)C原子形成的C元素的單質(zhì)，則Cm屬于新型無機(jī)

非金屬材料,正確;B.C6。與金剛石是碳元素的兩種不同性質(zhì)的單質(zhì)，因

此由CM在一定條件下轉(zhuǎn)化為金剛石時(shí)產(chǎn)生了新的物質(zhì)，發(fā)生的變化

屬于化學(xué)變化,錯(cuò)誤;C.C60與碳納米管是C元素的兩種不同性質(zhì)的單

質(zhì)，兩者互為同素異形體,正確;D.“納米汽車”直徑約6?9nm,介于

1-100nm之間,若分散在蒸鐳水中形成分散系,得到的分散系屬于膠

體，因此光線通過時(shí)出現(xiàn)明亮的光路,正確。

5.由下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出的結(jié)論正確的是（C）

A.由Si。?不能與水反應(yīng)生成HzSiOs可知，Si。?不是HzSiOs的酸酊

B.由SiO2+2CSlSi+2COf可知,碳的非金屬性強(qiáng)于硅

C.C02通入NazSiOs溶液產(chǎn)生白色沉淀，可知酸性H2c（VHzSiOs

D.Si()2可與NaOH溶液反應(yīng)，也可與氫氟酸反應(yīng)，可知Si。2為兩性氧

化物

解析:Si。?是HzSiOs的酸酎,A錯(cuò)誤;SiOz+2C艇Si+2COt,說明還原性

C>Si,但不能比較非金屬性,B錯(cuò)誤;CCVNazSiCVHzO—底隊(duì)I+Na2C03,

說明酸性H2CO3>H2SiO3,C正確；兩性氧化物是指和酸、堿反應(yīng)生成鹽和

水的氧化物，二氧化硅和氫氟酸反應(yīng)是其特殊性質(zhì)，不能和其他酸發(fā)

生反應(yīng),二氧化硅和堿溶液反應(yīng)生成鹽和水,是酸性氧化物,D錯(cuò)誤。

6.海洋碳循環(huán)是全球碳循環(huán)的重要組成部分,是影響全球氣候變化的

關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)。如圖為海洋中碳循環(huán)的簡(jiǎn)單原理圖。下列說法錯(cuò)誤的

是(D)

A.海洋碳循環(huán)過程中能將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.鈣化釋放CO2的離子方程式：2HCO3+Ca"_CaC03I+C02f+H20

C.影響海洋碳循環(huán)的因素主要有海水的酸堿性、水溫、藻類生物的分

布等

D.光合作用，每生成0.1mol(CH20)x轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4凡(設(shè)此為阿伏加

德羅常數(shù)的值)

解析:A.(U經(jīng)光合作用形成有機(jī)物參與海洋碳循環(huán),過程中能將太陽

能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,正確;B.鈣化生成CaCU沉淀同時(shí)釋放C02的離子方

2

程式為2HCO3+Ca=CaC03I+C02f+H20,正確;C.溫度高或酸性條件

下,二氧化碳在水中溶解度小,影響海洋碳循環(huán)的因素主要有海水的

酸堿性、水溫、藻類生物的分布等,正確;D.光合作用，碳由+4價(jià)降為

0價(jià),每生成0.1mol9乩0）、轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.4XNA（設(shè)N為阿伏加德羅

常數(shù)的值），錯(cuò)誤。

7.如圖是利用氯化氫和氫氣生產(chǎn)高純硅的工藝流程。容器A中發(fā)生的

反應(yīng)為Si（ffi）+3HClSlSiHCl3+H2,容器B中發(fā)生的反應(yīng)為SiHCL+H?蟹

Si（純）+3HCl。下列說法不正確的是（D）

家化氫氯化氫

A.該工藝流程可循環(huán)使用HC1和H2

B.此過程中，每消耗或生成28g硅均轉(zhuǎn)移4mol電子

C.SiHCL（沸點(diǎn)33.0℃）中含有少量的SiCL（沸點(diǎn)57.6℃）,通過蒸

鐳（或分儲(chǔ)）可提純SiHCL

D.高純硅性質(zhì)穩(wěn)定,不