【课堂新坐标】（教师用书）2021学年高中化学 课后知能检测9 新人教版选修2(1)

【课堂新坐标】（教师用书）2021-2021学年高中化学课后知能检测9 新人教版选
修2
1．(双选)世界闻名的科技史学家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3 000年以前，就已经利用玻璃了”。

以下关于玻璃的表达中，正确的选项是( )
A．玻璃是人类最先利用的硅酸盐材料
B．玻璃在加热熔化时有固定的熔点
C．制一般玻璃的原料主若是纯碱、石灰石和石英
D．一般玻璃的成份主若是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
【解析】陶瓷是人类最先利用的硅酸盐材料；玻璃是混合物，无固定的熔点。

【答案】CD
2．传统硅酸盐材料与新型无机非金属材料的一起特性是( )
A．耐高温
B．具有电学特性
C．具有光学特性
D．具有生物功能
【解析】由二者的性能可知，传统无机非金属材料和新型无机非金属材料均具有耐高温的性能。

【答案】A
3．陶瓷已普遍应用于生活和生产中，以下不属于陶瓷制品的是( )
A．电器中的绝缘瓷管
B．实验室中的坩埚
C．实验室中的试管
D．建筑上烧制的砖瓦
【解析】实验室中的试管是由玻璃制成的，不属于陶瓷。

【答案】C
4．以下物质中属于纯净物的是( )
A．Na2CO3·10H2O B．水泥
C．纯净的盐酸D．一般玻璃
【解析】水泥、盐酸、一般玻璃均为混合物。

【答案】A
5．(2021·亳州高二检测)我国及美国、日本等国家都已研制出一种陶瓷柴油机，这种柴油机的发动机部件的受热面用一种耐高温且不易传热的材料来制造，这种材料是( )
A．氧化铝陶瓷B．氮化硅陶瓷
C．光导纤维D．玻璃钢
【解析】Si3N4陶瓷强度大、硬度高、耐磨、不与除氢氟酸外的酸反映。

【答案】B
6．以下说法中，正确的选项是( )
A．传统的无机非金属材料具有抗侵蚀性、耐高温等许多优势，但也有质脆、经不起热冲击的缺点
B．新型无机非金属材料继承了传统非金属材料的优势，但不能耐高温
C．有些新型无机非金属材料能够作绝缘体，但都不能做半导体
D．新型无机非金属材料都能透过可见光
【解析】新型无机非金属材料有的能够耐高温；用金刚石能够制作半导体材料；并非是所有的无机非金属材料都可透光。

【答案】A
7．(2021·西安高二检测)我国科学家前不久成功合成3 nm长的管状碳纳米管，长度居世界之首。

这种碳纤维具有强度高、刚度(抗击变形的能力)高、密度小(只有钢的1/4)、熔点高、化学稳固性好的特点，因此被称为“超级纤维”。

以下对碳纤维的说法中不正确的选项是( )
A．它是制造飞机的理想材料
B．它的要紧组成元素是碳元素
C．它的结构与石墨相似
D．碳纤维复合材料能导电
【解析】石墨的内部结构是层状的，碳纳米管是管状的。

【答案】C
8．(2021·廊坊高二检测)以下有关物质组成、性质和用途的说法中，正确的选项是( )
A．合金的熔点一样比组成合金的各成份金属的高
B．氮化硅、光导纤维、氧化铝陶瓷等属于新型无机非金属材料
C．水泥、玻璃和水晶都是硅酸盐产品
D．光导纤维的要紧成份是硅，可普遍用于通信和医疗领域
【答案】B
9．有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法正确的选项是( )
A．高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，可是硬度却远远低于金属材料
B．氮化硅陶瓷是一种重要的结构陶瓷，具有超硬性，它不与任何无机酸反映
C．制造光导纤维要紧原料是玻璃
D．光导纤维的抗干扰性能好，不发生电辐射，通信质量高，能防窃听
【解析】A项其硬度大于金属材料，B项能与氢氟酸反映，C项要紧原料为SiO2。

【答案】D
10．以下表达正确的选项是( )
①工业上合成非氧化物陶瓷氮化硅(Si3N4)需要在高温、空气气氛中进行
②金刚石硬度专门大，不可能利用人工制造
③建设三峡大坝需要利用大量水泥，水泥是硅酸盐材料
④夏天人们佩带由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来爱惜眼睛
⑤太阳能电池可采纳硅材料制作，其应用有利于环保、节能
A．①②③B．②④
C．③④⑤D．③⑤
【解析】此题考查化学与工农业生产的关系。

①生产Si3N4陶瓷假设在空气气氛中会生成SiO2等；②金刚石能够利用石墨转化而成；④添加Cu2O的玻璃呈红色，不具有变色性能。

【答案】D
11．(1)某型号的水泥要紧成份有：Ca2SiO x、Ca3SiO y、Ca3Al2O z，那么x＝____________，y＝，z＝________。

(2)水泥具有水硬性，跟水搀和搅拌后很容易______，水泥要________保留。

一般水泥以________和________为要紧原料，煅烧后再加入适量________，用以调剂硬化速度。

【解析】利用化合物的化合价之和为0能够求算出x、y、z的数值。

【答案】(1)4 5 6
(2)凝固变性密封粘土石灰石石膏
12．晶体硅是良好的半导体材料，也是信息技术中的关键材料，工业上用焦炭在电炉中(高温)还原二氧化硅制得含少量杂质的粗硅，同时生成一氧化碳气体。

碳化硅(SiC)具有金刚石的结构，硬度大可用作砂纸、砂轮的磨料。

回答以下问题：
(1)写出制取粗硅的化学反映方程式：____________，在该反映中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________________。

(2)写出制取碳化硅的化学反映方程式：________________，在该反映中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

【解析】 利用化合价的起落法判定氧化剂和还原剂，注意在SiC 中Si 显＋4价，C 显－4价，因此在制取粗硅的反映中，氧化剂是SiO 2，还原剂是C ，而在制取SiC 的反映中，氧化剂和还原剂都是碳。

【答案】 (1)SiO 2＋2C =====1 600～1 800 ℃
Si ＋2CO↑ 1∶2
(2)SiO 2＋3C =====>1 900 ℃
SiC ＋2CO↑ 1∶2
13．氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳固。

(1)依照性质，推测氮化硅陶瓷的用途是________。

(填序号)
A ．制汽轮机叶片
B ．制有色玻璃
C ．制永久性模具
D ．制造柴油机
(2)写出N 的原子结构示用意：________，依照元素周期律知识，请写出氮化硅的化学式：________。

(3)工业上多通太高纯硅与纯氮气在1 300 ℃条件下反映取得氮化硅，化学方程式为________________。

(4)工业上也可用化学气相沉积法(CVD)制得氮化硅，化学方程式为____________________。

工业上也可用化学气相沉积法由CH 4制造金刚石薄膜，反映原理为_________________________________________________________。

【解析】 (1)氮化硅陶瓷硬度大、耐磨损、抗侵蚀、抗冷热冲击，因此可用来制造汽轮机叶片、永久性模具和柴油机等。

(2)氮化硅中，氮的非金属性强，应显－3价，硅的还原性强，且＋4价稳固，故应显＋4价。

由此可得氮化硅的化学式：Si 3N 4。

【答案】 (1)ACD (2)
Si 3N 4
(3)3Si ＋2N 2=====1 300℃
Si 3N 4
(4)3SiCl 4＋2N 2＋6H 2===Si 3N 4＋12HCl
CH 4――→微波或直流放电
基体温度约950℃，氢气、稀有气体
C(金刚石)＋2H 2
14．获取知识和信息是现代人不可缺少的素养，信息产业的飞速进展离不开材料科学的推动。

信息产业的核心材料是高纯度的硅，单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等，硅纯度越高，大规模集成电路的性能就越好。

高纯度的单晶硅生产方式有：
方式一：三氯甲硅烷(SiHCl 3)还原法是当前制备高纯硅的要紧方式，生产进程示用意如下：
―――→HCl ――――→H 2方式二：用金属硅化物(Mg 2Si)与盐酸作用制得硅烷，再热分解硅烷可得高纯硅。

依照上述信息回答以下问题：
(1)从方式一生产单晶硅的进程看，由焦炭还原取得的硅为何还要进一步处置？___________________________________________________________。

(2)写出方式二中生产高纯硅的两个化学方程式：
①_____________________________________________________________；
②_____________________________________________________________。

(3)写出由纯SiHCl 3制备高纯硅的化学方程式：_______________________。

(4)在方式一中，整个制备进程必需严格操纵无水无氧。

SiHCl 3遇水猛烈反映生成H 2SiO 3、HCl 和另一种物质，写出配平的化学方程式：__________________________；H 2还原SiHCl 3进程中假设混入O 2，可能引发的后果是______________________________________________________________。

(5)比较方式一和方式二，分析一下各自的优缺点______________________。

(6)以下有关硅材料的说法正确的选项是________(填字母)。

A ．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承
B ．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通信材料——光导纤维
C ．一般玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高
D ．盐酸能够与硅反映，故采纳盐酸为抛光液抛光单晶硅
【解析】 (1)C 还原SiO 2取得的单质硅是粗硅，杂质的含量高，需要进一步的提纯处置；(2)Mg 2Si 与盐酸作用生成硅烷，同时生成MgCl 2；(3)注意副产物为HCl ；(4)SiHCl 3遇水猛烈反映生成H 2SiO 3、HCl 和另一种
物质，配平的化学方程式：SiHCl 3＋3H 2O(g)=====高温
H 2SiO 3↓＋H 2＋3HCl ；H 2还原SiHCl 3进程中假设混入O 2，可能引发的后果是：高温下，Si 被氧气氧化，或H 2遇O 2发生爆炸；(6)Si 3N 4为熔点高，性质稳固的晶体，A 正确。

光导纤维的要紧材料为SiO 2，B 正确。

一般玻璃的要紧成份为Na 2SiO 3、CaSiO 3和SiO 2，它是以石英砂
(SiO 2)、石灰石(CaCO 3)和纯碱(Na 2CO 3)为要紧原料反映制成的：Na 2CO 3＋SiO 2=====高温
Na 2SiO 3＋CO 2↑；CaCO 3
＋SiO 2=====高温
CaSiO 3＋CO 2↑，但玻璃是混合物，没有固定的熔点，C 错。

常温下，Si 不与HCl 反映，D 错。

【答案】 (1)由C 还原SiO 2取得的单质硅中，杂质含量太高，将它用HCl 处置取得低沸点SiHCl 3，便于蒸馏提纯，然后再还原得高纯硅
(2)①Mg 2Si ＋4HCl===2MgCl 2＋SiH 4↑
②SiH 4=====△
Si ＋2H 2
(3)SiHCl 3＋H 2=====1 357 K
Si ＋3 HCl
(4)SiHCl 3＋3H 2O(g)===H 2SiO 3↓＋3HCl ＋H 2 Si 被氧化成SiO 2而得不到Si 单质，H 2和O 2混合发生爆炸
(5)方式一的优势是原料来源丰硕，但与方式二相较，步骤较复杂；方式二的优势是流程简单，缺点是原料需要制备
(6)AB。