第五章 第三节 无机非金属材料课后习题-高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.docx

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1、第三节 无机非金属材料高一化学人教版（2019）必修第二册洞悉课后习题【教材课后习题】1.下列叙述错误的是( )A.硅在自然界中主要以单质形式存在B.硅是应用最广泛的半导体材料C.高纯度的硅可用于制造计算机芯片D.二氧化硅可用于生产玻璃2.下列物品或设施：陶瓷餐具砖瓦混凝土桥墩门窗玻璃水晶镜片石英钟水晶项链硅太阳能电池光导纤维计算机芯片（1）使用了硅单质的是_（填序号，下同）。（2）使用了二氧化硅的是_。（3）使用了硅酸盐材料的是_3.氢氟酸是HF的水溶液，可与发生反应生成和。请写出该反应的化学方程式。想一想为什么可以用氢氟酸溶蚀玻璃生产磨砂玻璃。4.是一种酸性氧化物，能与强碱溶液反应。例如，

2、与NaOH反应可生成。的水溶液俗称水玻璃，具有黏结力强、耐高温等特性，可以用作黏合剂和防火剂。实验室盛放碱溶液的试剂瓶应使用橡胶塞，而不用玻璃塞。请解释原因，并写出相关反应的化学方程式。5.氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料，它的熔点高，硬度入，电绝缘性好，化学性质稳定，但生产成本较高。（1）根据以上描述，推测氮化硅可能有哪些用途：_（填字母）。a.制作坩埚b.用作建筑陶瓷c.制作耐高温轴承d.制作切削刀具（2）请写出氮和硅的原子结构示意图，并根据元素周期律的知识，写出氮化硅的化学式。（3）氮化硅在19世纪已经被化学家合成出来，但直到100多年后才逐渐应用于工业领域。材料的基础研究和实际应用

3、之间存在着一定距离，你认为二者之间的关系是怎样的？请查阅相关资料，与同学交流你的观点。【定点变式训练】6.“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。”诗句中的“沙”的主要成分是，下列说法错误的是( )A.“从沙滩到用户”这句话涉及工业上制备粗硅的工艺B.“水玻璃”可以由与NaOH溶液反应制得C.是制取传统硅酸盐产品玻璃的原料之一D.属于酸性氧化物，不与任何酸反应7.下列有关硅及其化合物的说法中正确的是( )A.在粗硅的制取中发生反应，硅元素被还原，所以碳的还原性比硅的还原性弱B.硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠溶液可以保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中C.用制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后

4、通入D.由可知，硅酸的酸性强于碳酸的酸性8.下列有关硅及其化合物的说法正确的是( )A.大多数硅酸盐易溶于水B.能与HF反应，所以是碱性氧化物C.Si既不易失电子又不易得电子，所以Si既不能作氧化剂，又不能作还原剂D.均能一步转化9.碳纳米管又名巴基管，是一种具有特殊结构的一维量子材料（如图所示），具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入，其广阔的应用前景也不断地展现出来。下列关于碳纳米管的说法中不正确的是( )A.碳纳米管的孔径较大，可以掺杂各种金属原子，体现其特殊的催化活性B.碳纳米管在氧气中完全燃烧生成二氧化碳C.碳纳米管是用一种叫“纳米”的物质制成的材

5、料D.碳纳米管可以由石墨烯在特定条件下卷曲而成10.我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空白。下列对硅及其化合物的有关叙述中正确的是( )A.二氧化硅既能与烧碱溶液反应又能与氢氟酸反应，所以二氧化硅是两性氧化物B.晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应C.晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格极高D.晶体硅和金刚石的硬度都很大11.完成下列各题。（1）硅元素在自然界以_（选填“游离态”或“化合态”）形式存在，硅的氧化物属于_（选填“酸性”“两性”或“碱性”）氧化物。（2）是玻璃的主要成分之一，保存氢氧化钠溶液的玻璃瓶应用

6、橡胶塞的原因是_（用化学方程式表示）。（3）用水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明可用作_。可通过与纯碱混合后高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是_（填字母）。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）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅，三氯硅烷（）还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下图所示：写出由纯制备高纯硅反应的化学方程式：_。整个制备过程必须严格控制无水无氧，因为遇水剧烈反应生成和另一种物质，写出该反应的化学方程式：_。答案以及解析1.答案：A解析：A、硅是一种亲氧元素,在自然界中主要以化合态形式存在,故A错误;B、硅处于导体与绝缘体之间,是应用

7、最广泛的半导体材料,故B正确;C、硅是应用最广泛的半导体材料,高纯度的硅可用于制造计算机芯片,故C正确;D、生产玻璃的原料为纯碱、石灰石和二氧化硅,则二氧化硅可用于生产玻璃,故D正确。故选: A。2.答案：（1）（2）（3）解析：普通玻璃的主要成分为和。3.答案：玻璃含有大量的，易和HF溶液发生上述化学反应。解析：和HF溶液发生化学反应的性质、化学方程式以及HF溶液可用于刻蚀玻璃的用途，都没有在教材中出现，而是在本题中出现了，这些知识同样需要同学们了解。4.答案：玻璃中含有大量，配置玻璃塞的玻璃试剂瓶的口和塞都做了磨砂处理，这样的易和碱溶液发生化学反应。配置橡胶塞的玻璃试剂瓶的口未做磨砂处理，

8、这样的和橡胶都不和碱溶液发生化学反应。以NaOH溶液为例，磨砂玻璃中的发生反应的化学方程式为。解析：和NaOH等强碱溶液发生化学反应的性质、化学方程式以及溶液的俗名、性质、用途，都没有在教材中出现，而是在本题中出现了，这些知识同样需要同学们了解。5.答案：（1）cd（2）；在元素周期表中，氮在第二周期第A族，硅在第三周期第A族， 非金属性氮比硅强，氮的化合价有-3,硅的化合价有+4,则氮化硅的化学式为。（3）材料的基础研究属于理论范畴，实际应用属于技术范畴，基础研究在先，实际应用在后，从基础研究成果到实际应用必须运用相关技术来完成转换，这种“技术”的诞生和熟练应用又需要一定的时间。总之，材料的

9、基础研究和实际应用之间存在着一定距离。6.答案：D解析：A.“从沙滩到用户”这句话涉及工业上制备粗硅的工艺，再制备电子产品的工艺，A正确； B.与NaOH溶液反应制得硅酸钠溶液，即水玻璃，B正确；C.、纯碱等是制取传统硅酸盐产品玻璃的原料之一，C正确；D.属于酸性氧化物，但是可以和HF酸反应，D错误；故选D。7.答案：C解析：在反应中Si元素的化合价由+4价降到0价，为氧化剂，被还原，Si为还原产物，C元素的化合价由0价升到+2价，C为还原剂，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，所以碳的还原性比硅的还原性强，A项错误；因为溶液是一种黏合剂，所以不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛放溶液，B项错误；不能

10、直接与水反应，所以制取硅酸可用可溶性硅酸盐与或盐酸反应：或，C项正确；反应能在高温下进行，主要是因为产物中有气体生成，气体从反应体系中逸出，有利于反应的进行，与酸性无关，D项错误。8.答案：D解析：硅氧四面体结构的特殊性，决定了大多数硅酸盐难溶于水，A项错误；为酸性氧化物，B项错误；硅元素原子最外层电子数为4，因此Si既不易失电子又不易得电子，但反应中，硅作还原剂，C项错误；Si与在加热条件下生成，为酸性氧化物，高温下可与碱性氧化物CaO反应生成，D项正确。9.答案：C解析：碳纳米管的孔径较大，有很强的吸附作用，可以参杂各种金属原子，体现其特殊的催化活性，故A正确；碳纳米管是一种由碳元素组成的

11、单质，在氧气中完全燃烧生成二氧化碳，故B正确；纳米是一种长度单位，不是一种具体的物质，故C不正确；碳纳米管可以看成是由石墨烯片层卷成的管状物，故D正确。10.答案：D解析：二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，没有盐生成，与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，有盐生成，因此二氧化硅是酸性氧化物，A错误；晶体硅的化学性质不活泼，但在常温下能与氢氟酸反应，B错误；晶体硅是一种良好的半导体材料，是由二氧化硅和碳在高温条件下反应得到粗硅，粗硅和HCl在加热条件下反应得到三氯硅烷，三氯硅烷与氢气在高温条件下反应得到硅单质，它的提炼工艺不算复杂，价格不高，C错误；晶体硅和金刚石的硬度都很大，D正确。11.答案：（

12、1）化合态；酸性（2）（3）防火剂；D（4）；解析：（1）硅元素在自然界全部以化合态形式存在；硅的氧化物是二氧化硅，可以与碱反应生成盐和水，化学方程式为，虽然可以发生，但产物是气体和水，所以属于酸性氧化物。（2）是玻璃的主要成分之一，可与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠：，硅酸钠是无机矿物胶，容易使瓶塞与瓶口粘在一起，故保存氢氧化钠溶液的玻璃瓶应用橡胶塞。（3）用水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明可用作防火剂；含二氧化硅的材料如普通玻璃坩埚、石英玻璃坩埚以及氧化铝都能在高温下与碳酸钠反应，故高温熔融纯碱时只能选用铁坩埚。（4）由纯制备高纯硅的反应的化学方程式为；遇水剧烈反应生成和另一种物质，反应的化学方程式为。学科网（北京）股份有限公司