高考化学一轮复习 碳硅及其无机非属材料(练)试题

回夺市安然阳光实验学校专题4.1 碳、硅及其无机非金属材料
1．（山东师范大学附属中学2018-2019期中）有科学家提出，硅是“21世纪的能源”，下面有关硅的叙述中，正确的是（）
A．硅单质化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应
B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位
C．硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在
D．硅在电子工业中，是重要的半导体材料
【答案】D
【解析】硅单质化学性质不活泼，但在常温下与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气，故A错误；硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位，在地壳中的含量在所有的元素中居第一位的是氧元素，故B错误；硅是亲氧元素，在自然界中以化合态的形式存在，故C错误；硅的导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体材料，故D正确。

2．（第一高级中学期末）下列有关硅及硅的化合物的叙述中，正确的是（）A．硅是光导纤维的主要成分 B．硅是构成岩石与许多矿物的基本元素
C．SiO2是酸性氧化物，不与任何酸发生反应 D．可以通过SiO2一步制得硅酸
【答案】B
【解析】光导纤维的主要成分是二氧化硅，故A错误；硅是亲氧元素，岩石与许多矿物的基本元素中含有Si元素，故B正确；SiO2是酸性氧化物，但可与氢氟酸发生反应，故C错误；二氧化硅不溶于水，不能通过SiO2一步制得硅酸，故D错误。

答案选B。

3．（常州2018-2019高一下学期期中）硅是带来人类文明的重要元素之一。

下列物质中主要成分是硅酸盐的是（）
A．青花瓷B．石 C．光导纤维D．大理石
【答案】A
【解析】青花瓷主要成分是硅酸盐，A正确；石主要成分是C单质，B错误；光导纤维主要成分是SiO2，C错误；大理石主要成分是CaCO3，D错误。

4．（邯郸三中月考）下列说法正确的是
A．二氧化硅溶于水显酸性 B．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸
C．二氧化硅和硅都是半导体材料D．工业上以二氧化硅为原料生产硅【答案】D
【解析】二氧化硅不溶于水，A错误；二氧化硅是酸性氧化物，能与氢氟酸反应，B错误；二氧化硅不是半导体材料，硅是半导体材料，C错误；工业上以二氧化硅为原料生产硅，即在高温下与碳反应生成一氧化碳和硅，D正确。

5．（第一高级中学期末）能用磨口玻璃塞玻璃瓶存放的试剂有A．烧碱溶液 B．浓硝酸 C．氢氟酸 D．硅酸钠溶液
【答案】B
【解析】氢氧化钠和二氧化硅反应生成粘性的物质硅酸钠，反应方程式为
2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O，硅酸钠能将玻璃瓶塞和试剂瓶粘结在一起而打不开，
所以氢氧化钠溶液不能用磨口玻璃塞玻璃瓶存放，选项A错误；浓硝酸虽然具有强氧化性，但浓硝酸和二氧化硅不反应，所以可以用磨口玻璃塞玻璃瓶存放，选项B正确；氢氟酸能和二氧化硅反应生成四氟化硅和水，反应方程式为
SiO2+4HF=SiF4+2H2O，所以HF不能用玻璃瓶存放，选项C错误；硅酸钠具有粘性，能将玻璃瓶塞和试剂瓶粘结在一起而打不开，因此硅酸钠溶液不能用磨口玻璃塞玻璃瓶存放，选项D错误。

6．（扬州中学月考）下列有关“化学与生活”的叙述正确的是
A．生石灰和碱石灰均可用作食品干燥剂
B．Fe(OH)3胶体无色、透明，能产生丁达尔现象
C．用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装该过程没有发生化学反应
D．雾霾是一种分散系，分散剂是空气，带活性炭口罩防雾霾的原理是吸附原理
【答案】D
【解析】碱石灰中含有氢氧化钠，具有强腐蚀性，不能用作食品干燥剂，故A错误；Fe(OH)3胶体呈红褐色而不是无色，故B错误；硅胶具有吸水性，可以做干燥剂，吸收水分，属于物理变化；铁粉具有还原性，防止食物被氧化，发生氧化还原反应，属于化学变化，故C错误；活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，雾霾是一种分散系，分散剂是空气，带活性炭口罩防雾霾的原理是吸附原理，故D正确。

7．（贵州省毕节第一中学月考）下列叙述正确的是( )
A．Na2SiO3是硅酸盐，但不能溶于水
B．电影银幕用水玻璃浸泡，主要是为了防腐
C．建筑工业常用水玻璃作黏合剂
D．用水玻璃浸泡铁道的木制枕木，主要是为了防火
【答案】C
【解析】Na2SiO3既是硅酸盐，又是钠盐，硅酸盐大多难溶于水，而钠盐均易溶于水，故A错误；电影银幕用水玻璃浸泡，主要是为了防火，故B错误；水玻璃又粘合作用，常用作建筑工业的黏合剂，故C正确；用水玻璃浸泡铁道的木制枕木，主要是为了防腐，故D错误。

8．（贵州省安顺中学月考）下列说法中不正确的是( )
A．天然二氧化硅俗称硅石 B．石英的主要成分是二氧化硅
C．水晶是无色透明的石英晶体 D．自然界中存在大量的单质硅
【答案】D
【解析】自然界中的硅元素以化合态形式存在，无游离态的单质硅存在，故D错误。

9．（六校期中）下列有关硅酸盐产品的说法不正确的是（）
A．水泥具有水硬性B．玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英
C．玻璃有固定的熔沸点D．陶瓷是人类最早使用的硅酸盐产品
【答案】C
【解析】水泥具有水硬性，水泥遇水后，能在水中硬化并继续增长其强度的性质，跟水作用形成胶状物并成固体，水硬性最能代表水泥性质，故A正确；生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，故B正确；
玻璃是混合物，一般混合物都没有固定的熔沸点，故C错误；陶瓷是人类最早
使用的硅酸盐产品，故D正确。

10．（云南省曲靖一中期末）下列说法中，错误的是（）
A．光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的
B．二氧化硅溶于水生成硅酸
C．NaOH溶液不能存放在磨口玻璃塞的试剂瓶中
D．二氧化硅是一种熔沸点很高、硬度很大的氧化物
【答案】B
【解析】光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的，A正确；二氧化硅不溶于水，B错误；氢氧化钠溶液能与二氧化硅反应生成黏性较强的硅酸钠，使玻璃塞与瓶口黏合在一起而不易打开，因此NaOH溶液不能存放在磨口玻璃塞的试剂瓶中，应该用橡皮塞，C正确；二氧化硅是原子晶体，因此是一种熔沸点很高、硬度很大的氧化物，D正确；答案选B。

11．（萧山中学期末）二氧化硅是一种酸性氧化物，下列物质中不能和二氧化硅发生化学反应的是( )
A．氢氟酸 B．碳(高温下) C．碳酸钠(高温下) D．水
【答案】D
【解析】二氧化硅和氢氟酸反应生成四氟化硅和水，故A不选；高温下，二氧化硅和碳反应生成硅和一氧化碳，故B不选；高温下，二氧化硅和碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳，故C不选；二氧化硅和水不反应，故D选；故答案选D。

12．（甘肃省武威第一中学模拟）下列关于硅材料的说法不正确的是( ) A．钢化玻璃与普通玻璃的主要成分基本相同
B．制普通玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英砂
C．陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
D．水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂
【答案】D
【解析】钢化玻璃就是将普通退火玻璃先切割成要求尺寸，然后加热到接近软化点的700度左右，再进行快速均匀的冷却而得到的玻璃，故钢化玻璃与普通玻璃的主要成分基本相同，A正确；玻璃是传统硅酸盐产品，制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英，故B正确；陶瓷是传统无机非金属材料，是人类应用很早的硅酸盐材料，故C正确；水玻璃为硅酸钠的水溶液，属于混合物，故D错误。

13．（宁夏育才中学高三模拟）下列叙述中，正确的是（）
A．硅是良好的半导体材料，且是制造光缆的主要材料
B．SiO2不溶于水，也不溶于任何酸
C．观察K2SO4的焰色应透过蓝色的钴玻璃
D．Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，故在与其它非金属反应的产物中Fe也显+3价
【答案】C
【解析】晶体硅是良好的半导体材料，但是制造光缆的主要材料为二氧化硅，故A错误；二氧化硅能够与氢氟酸反应，故B错误；因钠的焰色对钾的焰色会产生干扰，因此K的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃观察，故C正确；硫的氧化性较弱，与铁反应生成硫化亚铁，故D错误；故选C。

14．（宁夏长庆高级中学期末）下列叙述正确的是（）
A．硅在自然界中能够以单质形式存在
B．SiO2是酸性氧化物，所以不与任何酸反应
C．可用Na2SiO3溶液和CO2反应来制备H2SiO3
D．NaOH溶液可以盛装在带玻璃塞的磨口试剂瓶中
【答案】C
【解析】硅在自然界中都是以二氧化硅和硅酸盐的形式存在，故A错误；SiO2能与氢氟酸反应，不与其他酸、水反应，故B错误；强酸与弱酸的盐反应可制备弱酸，可用Na2SiO3溶液和CO2反应来制备H2SiO3，故C正确；NaOH溶液的存放方法是：密封保存，试剂瓶应用橡胶塞或软木塞，不能用玻璃塞，因为NaOH 能与玻璃中的SiO2反应生成具有粘性的硅酸钠，其化学方程式为：
2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O，故D错误；答案选C。

15．（第八中学月考）下列说法正确的是
A．二氧化硅是制造太阳能电池的常用材料
B．硅是非金属元素，合金材料中不可能含有硅
C．酸性氧化物只能和碱反应，不能和酸反应
D．水玻璃可用作木材防火剂
【答案】D
【解析】单质硅用于生产太阳能电池，故A错误；合金可以是金属与非金属的熔合物，所以合金材料中可以含有硅，如硅钢中含有硅元素，故B错误；二氧化硅是酸性氧化物，但二氧化硅能与氢氟酸反应，故C错误；水玻璃是硅酸钠的水溶液，可用作木材防火剂，故D正确。

16．（河津中学月考）下列说法正确的是( )
A．在粗硅的制取中发生2C＋SiO 22CO↑＋Si，硅被还原，所以碳的还原性强于硅的还原性
B．盛放NaOH溶液时，使用带玻璃塞的磨口瓶
C．用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后再通入CO2 D．由Na2CO3＋SiO 2Na2SiO3＋CO2↑可知，硅酸的酸性强于碳酸
【答案】C
【解析】依据元素周期律，硅的还原性大于碳，上述反应能发生是因为产物中有CO气体生成，使平衡向右移动，故A错误；磨口玻璃塞中玻璃成分二氧化硅能和氢氧化钠反应，生成具有粘性的硅酸钠，造成玻璃塞和瓶体粘在一起，不便于打开，所以盛放氢氧化钠溶液时，不可以用玻璃瓶塞，故B错误；二氧化硅难溶于水，所以无法用二氧化硅和水直接反应制得，用SiO2制取硅酸，先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，因碳酸酸性强于硅酸且硅酸溶解度较小的沉淀，所以通入CO2，发生
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3，制得硅酸，故C正确；反应不是在水溶液中进行的，且产物中有气体生成，与酸性强弱无关，一般在溶液中强酸可制得弱酸，即硅酸钠溶液中通入CO2，制得硅酸说明碳酸酸性强于硅酸，故D错误。

17．（实验中学期末）下列表述正确的是
A．二氧化硅是将太阳能转化变为电能的常用材料
B．玻璃、水晶、玛瑙的主要成分都是硅酸盐
C．水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂
D．二氧化硅既能跟HF反应，又能跟NaOH反应，因此二氧化硅是氧化物【答案】C
【解析】硅是将太阳能转化变为电能的常用材料，A错误；水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅，B错误；水玻璃是硅酸钠的水溶液，可用于生产黏合剂和防火剂，C正确；二氧化硅既能跟HF反应，又能跟NaOH反应，但二氧化硅是酸性氧化物，D错误，答案选C。

18．（第一中学月考）下列叙述中，从化学角度分析不正确的是（）A．长期盛放NaOH溶液的滴瓶不易打开，是因为NaOH与瓶中的CO2反应导致瓶内气体减少形成“负压”的缘故
B．硅的提纯与应用，促进了半导体元件与集成芯片的发展，可以说：“硅是信息技术革命的催化剂”
C．“雨后彩虹”、“海市蜃楼”既是一种光学现象，也与胶体的知识有关D．“水滴石穿”主要是溶解了CO2的雨水与CaCO3长期作用生成了可溶性的Ca(HCO3)2的缘故
【答案】A
【解析】玻璃中含有二氧化硅，二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成粘性的硅酸钠，从而使玻璃塞和玻璃瓶粘结在一起而难打开，故A错误；硅能够导电，半导体元件与集成芯片的主要成分是硅单质所以硅的提纯与应用促进了半导体元件与集成芯片事业的发展故B正确；空气也是一种胶体，“海市蜃楼”、“雨后彩虹”既是一种光学现象，也与胶体的丁达尔效应有关，故C正确；碳酸钙与二氧化碳的水溶液反应生成可溶性的碳酸氢钙，所以溶解了CO2的雨水能把石头穿透，故D正确；综上所述，本题选A。

19．（罗源第一中学期末）在一定条件下，下列物质不能和二氧化硅反应的是（）
①焦炭②纯碱③碳酸钙④氢氟酸⑤氢氧化钾⑥氧化钙⑦氮气
A．③⑤⑦⑧ B．③⑦ C．①④⑦ D．⑦
【答案】D
【解析】
①二氧化硅能与碳生成硅单质和一氧化碳，故①错误；
②二氧化硅能与碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳，故②错误；
③二氧化硅能与碳酸钙反应生成硅酸钙和二氧化碳，故③错误；
④二氧化硅能与氢氟酸反应生成四氟化硅气体，故④错误；
⑤二氧化硅能与氢氧化钾反应生成硅酸钾，二氧化硅不能与硝酸反应，故⑤错误；
⑥二氧化硅能与氧化钙反应生成硅酸钙，故⑥错误；
⑦二氧化硅不能与氮气反应，故⑦正确。

正确答案选D。

20．（大庆铁人中学期末）下列各组物质之间不能通过一步就能实现如图所示转化的是( )
物质编号物质转化关系 a b c d
A SiO2Na2SiO3Si H2SiO3
B Na2O Na2O2Na NaOH
C Al2O3NaAlO2Al Al(OH)3
D FeCl2FeCl3Fe CuCl2
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】二氧化硅与氢氧化钠溶液反应转化为硅酸钠，硅酸钠与酸反应转化为硅酸，硅酸分解转化为二氧化硅，硅与氧气反应生成二氧化硅，与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠，通过一步就能实现，A不选；
氧化钠与氧气反应转化为过氧化钠，过氧化钠溶于水转化为氢氧化钠，钠与氧气常温下反应生成氧化钠，点燃或加热时生成过氧化钠，但氢氧化钠不能转化为氧化钠，B选；氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠与酸反应可以生成氢氧化铝，氢氧化铝分解生成氧化铝，铝与氧气反应生成氧化铝，与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，通过一步就能实现，C不选；氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁，氯化铁与铜反应可以生成氯化铜，氯化铜与铁反应生成氯化亚铁，铁与盐酸反应生成氯化亚铁，与氯气反应生成氯化铁，通过一步就能实现，D不选；答案选B。

1.下列说法错误的是（）
A．（2019新课标Ⅲ）高纯硅可用于制作光感电池
B．（2019江苏）SiO2熔点高硬度大，可用于制光导纤维
C．（2019浙江）天然石英和水晶的主要成分都是二氧化硅
D. （2018天津）汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏士
【答案】B
【解析】硅是半导体，高纯硅可用于制作光感电池，A正确；SiO2传导光的能力非常强，用于制光导纤维，SiO2用于制光导纤维与SiO2熔点高硬度大没有对应关系，B错误；石英、水晶、硅石、沙子的主要成分均为二氧化硅，C 正确；陶瓷的制造原料为黏土，D正确。

2. [2019新课标Ⅰ]陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。

下列说法错误的是
A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁
B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成
C．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐
D．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
【答案】A
【解析】氧化铁为棕红色固体，瓷器的青色不可能来自氧化铁，故A错误；秦兵马俑是陶制品，陶制品是由粘土或含有粘土的混合物经混炼、成形、煅烧而制成的，故B正确；陶瓷的主要原料是取之于自然界的硅酸盐矿物，陶瓷的主要成分是硅酸盐，与水泥、玻璃等同属硅酸盐产品，故C正确；陶瓷的主要成分是硅酸盐，硅酸盐的化学性质不活泼，具有不与酸或碱反应、抗氧化的特点，故D正确。

3. [2019北京]下列我国科研成果所涉及材料中，主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是
A．4.03米大口径碳
化硅反射镜
B．2022年冬奥会聚
氨酯速滑服
C．能屏蔽电磁波的碳
包覆银纳米线
D．“玉兔二
号”钛合金筛网轮【答案】A
【解析】碳化硅(SiC)是由碳元素和硅元素组成的无机非金属材料，且碳元素与硅元素均位于元素周期表第IVA族，故A符合题意；聚氨酯为有机高分子化合物，不属于无机非金属材料，故B不符合题意；碳包覆银纳米材料属于复合材料，不属于无机非金属材料，且银不是主族元素，故C不符合题意；钛合金为含有金属钛元素的合金，其属于金属材料，不属于无机非金属材料，故D 不符合题意；综上所述，本题应选A。

4. (2018·江苏，1)CO2是自然界碳循环中的重要物质。

下列过程会引起大气中CO2含量上升的是( )
A．光合作用 B．自然降雨
C．化石燃料的燃烧 D．碳酸盐的沉积
【答案】C
【解析】光合作用过程中植物吸收CO2使CO2含量下降，A项不符合题意；自然降雨的过程会消耗CO2，使CO2含量下降，B项不符合题意；化石燃料燃烧时会产生CO2，使CO2含量上升，C项符合题意；碳酸盐沉积指由于形成海洋或湖泊底部的粒状、泥状碳酸盐矿物及其集合体，通过生物作用或从过饱和碳酸盐的水体中直接沉淀，水体中生物活动消耗CO2，使CO2含量下降，D项不符合题意。

5.(2017·北京高考)我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如下：
下列说法不正确的是( )
A．反应①的产物中含有水
B．反应②中只有碳碳键形成
C．汽油主要是C5～C11的烃类混合物
D．图中a的名称是2­甲基丁烷
【答案】B
【解析】反应①是CO2与H2反应生成了CO，根据元素守恒可推断有H2O生成，A项正确；反应②是CO与H2反应生成(CH2)n，(CH2)n中还含有碳氢键，B项错误；由示意图可知，汽油的主要成分是C5～C11的烃类混合物，C项正确；根据a的球棍模型，可得其结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH3，系统名称为2­甲基丁烷，D项正确。

6. [2017·高考全国卷Ⅱ]水泥是重要的建筑材料。

水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。

实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：
回答下列问题：
(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。

加入硝酸的目的是
_______________________________________________，还可使用____________代替硝酸。

(2)沉淀A的主要成分是____________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为
____________________________________________________________________ _______。

(3)加氨水过程中加热的目的是__________________________。

沉淀B的主要成分为____________、______________(写化学式)。

【解析】(1)水泥熟料中的CaO和铁、铝、镁等金属的氧化物均能溶于盐酸，加入硝酸能将水泥样品中可能含有的Fe2＋氧化为Fe3＋，为了不引入新杂质，还可用H2O2代替硝酸。

(2)根据图示流程可知，不溶于盐酸和硝酸的沉淀A为
SiO2(或H2SiO3)，SiO2(或H2SiO3)能溶于弱酸氢氟酸，生成SiF4和H2O。

(3)加入氨水调节溶液的pH＝4～5的过程中加热，能防止胶体生成，易沉淀分离，结合流程图可知，沉淀B的主要成分是Al(OH)3和Fe(OH)3。

【答案】(1)将样品中可能存在的Fe2＋氧化为Fe3＋H2O2
(2)SiO2(或H2SiO3) SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O(或H2SiO3＋4HF===SiF4↑＋3H2O)
(3)防止胶体生成，易沉淀分离Al(OH)3Fe(OH)3。