專題十四無機(jī)非金屬材料

專題十四無機(jī)非金屬材料【課標(biāo)要求】結(jié)合真實情境中的應(yīng)用實例或通過實驗探究，了解其他無機(jī)元素及其重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識這些物質(zhì)在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響?！緦W(xué)科素養(yǎng)】變化觀念與平衡思想：根據(jù)碳、硅的結(jié)構(gòu)，預(yù)測在一定條件下碳、硅及其化合物可能發(fā)生的化學(xué)變化。科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：關(guān)注與碳、硅有關(guān)的熱點問題(如光導(dǎo)纖維、硅電池、半導(dǎo)體材料)，形成可持續(xù)發(fā)展的意識；知道碳、硅及其化合物對社會發(fā)展的重大貢獻(xiàn)。【基本知識解讀】一、硅單質(zhì)1.存在硅單質(zhì)主要有晶體和無定形兩大類。2.物理性質(zhì)帶有金屬光澤的灰黑色固體，熔點高，硬度大，有脆性。3.化學(xué)性質(zhì)常溫下與F2、HF、NaOH反應(yīng)；加熱時能與H2化合生成不穩(wěn)定的氫化物SiH4，加熱時還能與Cl2、O2化合分別生成SiCl4、SiO2。涉及的化學(xué)方程式如下：①與非金屬單質(zhì)反應(yīng)②與氫氟酸反應(yīng)：Si+4HF=SiF4↑+2H2↑。③與NaOH溶液反應(yīng)：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。(4)制備方法①制取粗硅：工業(yè)上，用焦炭在電爐中還原SiO2得到含有少量雜質(zhì)的粗硅：SiO2+2CSi+2CO↑。②粗硅提純：Si+2Cl2SiCl4，SiCl4+2H2Si+4HCl?！咎貏e提醒】①用焦炭還原SiO2，產(chǎn)物是CO而不是CO2。②粗硅中含碳等雜質(zhì)，與Cl2反應(yīng)生成的SiCl4中含有CCl4等雜質(zhì)，經(jīng)過分餾提純SiCl4后，再用H2還原，得到高純度硅。(5)主要用途①良好的半導(dǎo)體材料；②太陽能電池；③計算機(jī)芯片。二、二氧化硅1.存在自然界中，碳元素既有游離態(tài)，又有化合態(tài)，而硅元素僅有化合態(tài)，主要以氧化物和硅酸鹽的形式存在。天然SiO2有晶體和無定形兩種，統(tǒng)稱硅石。2.結(jié)構(gòu)SiO2晶體有多種晶型，其基本結(jié)構(gòu)單元為硅氧四面體(如圖甲所示)，硅氧四面體通過氧原子相互連接為空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(如圖乙所示)。每個硅原子與4個氧原子相連，而每個氧原子與2個硅原子相連，故SiO2晶體中Si和O的比例為1∶2。3.二氧化硅的性質(zhì)及用途物理性質(zhì)硬度大，熔、沸點高，常溫下為固體，不溶于水化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)不反應(yīng)與酸反應(yīng)只與氫氟酸反應(yīng)：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O與堿反應(yīng)如與NaOH反應(yīng)：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(盛堿液的試劑瓶用橡膠塞)與鹽反應(yīng)如與Na2CO3反應(yīng)：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑與堿性氧化物反應(yīng)如與CaO反應(yīng)：CaO+SiO2CaSiO3用途光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部件【特別提醒】①SiO2是H2SiO3的酸酐，但SiO2不與水反應(yīng)，不能用SiO2直接與水作用制備H2SiO3。②氫氟酸能與SiO2反應(yīng)，故氫氟酸不能盛放在玻璃瓶中，而應(yīng)存放在塑料瓶中。三、硅酸、硅酸鹽1.硅酸(1)物理性質(zhì)硅酸的溶解度小，新制備的硅酸為透明、膠凍狀，干燥硅膠多孔，吸水性和吸附性強(qiáng)。(2)化學(xué)性質(zhì)①弱酸性：酸性比碳酸弱，與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O。②不穩(wěn)定性：受熱易分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SiO3SiO2+H2O。(3)制備：通過可溶性硅酸鹽與其他酸反應(yīng)制得，如Na2SiO3溶液與鹽酸反應(yīng)：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3(膠體)。(4)用途：硅膠可用作干燥劑、催化劑的載體等。2.硅酸鹽①白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱水玻璃，有黏性，水溶液顯堿性。②與酸性較硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)：a.與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓。b.與CO2水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓。③用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。(3)硅酸鹽組成的表示通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示硅酸鹽的組成。如硅酸鈉(Na2SiO3)可表示為Na2O?SiO2，石棉(CaMg3Si4O12)可表示為CaO?3MgO?4SiO2。推背圖①Na2SiO3的水溶液是一種黏合劑，是制備硅膠和木材防火劑等的原料；Na2SiO3易與空氣中的CO2、H2O反應(yīng)，要密封保存。②可溶性碳酸鹽、硅酸鹽的水溶液呈堿性，保存該溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，應(yīng)用橡膠塞。四、無機(jī)非金屬材料1.傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。(1)常見硅酸鹽材料比較水泥玻璃陶瓷生產(chǎn)原料石灰石、黏土純堿、石灰石、石英黏土主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯陶瓷窯(2)玻璃生產(chǎn)中的兩個重要反應(yīng)：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑；CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。2.新型陶瓷高溫結(jié)構(gòu)陶瓷(碳化硅、氮化硅)；壓電陶瓷(鈦酸鹽和鋯酸鹽)；透明陶瓷(氧化鋁、氧化釔、氮化鋁、氟化鈣)；超導(dǎo)陶瓷等。材料類型主要特性示例用途高溫結(jié)構(gòu)陶瓷耐高溫、抗氧化、耐磨蝕碳化硅、氮化硅與某些金屬氧化物等燒結(jié)而成火箭發(fā)動機(jī)的尾管及燃燒室、汽車發(fā)動機(jī)、高溫電極材料等壓電陶瓷實現(xiàn)機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)化鈦酸鹽、鋯酸鹽濾波器、揚聲器、聲納探傷器、點火器等透明陶瓷優(yōu)異的光學(xué)性能，耐高溫，絕緣性好氧化鋁、氧化釔、氮化鋁、氟化鈣高壓鈉燈、激光器、高溫探測窗等超導(dǎo)陶瓷在某一臨界溫度下電阻為零可用于電力、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域(1)新型陶瓷在組成上不再限于傳統(tǒng)的硅酸鹽體系，在光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等方面具有很多新的特性和功能。(2)碳化硅(SiC)俗稱金剛砂，碳原子和硅原子通過共價鍵連接，具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，硬度很大，可用作砂紙和砂輪的磨料。碳化硅還耐高溫，可用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料、耐高溫半導(dǎo)體材料等。3.碳納米材料碳納米材料是一類新型的無機(jī)非金屬材料(1)類型：富勒烯、碳納米管、石墨烯等。(2)用途：在能源、信息、醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。結(jié)構(gòu)特點應(yīng)用富勒烯由碳原子構(gòu)成的一系列籠形分子的總稱代表物C60開啟碳納米材料研究和應(yīng)用的新時代碳納米管由石墨片層卷成的管狀物，具有納米尺度的直徑用于生產(chǎn)復(fù)合材料、電池和傳感器等石墨烯只有一個碳原子直徑厚度的單層石墨應(yīng)用于光電器件、超級電容器、電池和復(fù)合材料等【關(guān)鍵能力拓展】一、碳、硅及其化合物“反?！毙再|(zhì)(1)一般情況下，非金屬元素單質(zhì)熔、沸點低，硬度小，但晶體硅、金剛石熔、沸點高，硬度大，其中金剛石為自然界中硬度最大的物質(zhì)。(2)一般情況下，非金屬單質(zhì)為絕緣體，但硅為半導(dǎo)體，石墨為電的良導(dǎo)體。(3)Si的還原性強(qiáng)于C，但C在高溫下能還原出Si：SiO2+2CSi+2CO↑。(4)非金屬單質(zhì)與堿反應(yīng)一般既作氧化劑又作還原劑，且無氫氣放出，但硅與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)只作還原劑，且放出氫氣：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。(5)非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸反應(yīng)，但硅能跟氫氟酸反應(yīng)：Si+4HF=SiF4↑+2H2↑。(6)一般情況下，堿性氧化物+酸→鹽+水，二氧化硅是酸性氧化物，卻能與氫氟酸反應(yīng)：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(SiF4不屬于鹽，故SiO2不是兩性氧化物)。(7)一般情況下，無機(jī)酸能溶于水，但硅酸卻難溶于水。(8)一般情況下，較強(qiáng)酸+較弱酸的鹽―→較弱酸+較強(qiáng)酸的鹽(溶液中的反應(yīng))。因碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸，所以水玻璃在空氣中易變質(zhì)：Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3(膠體)。但在高溫下，可發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑(CO2離開反應(yīng)體系促進(jìn)反應(yīng)的正向進(jìn)行)。(9)一般情況下，金屬(Na、K)能置換出水中的氫，但C在高溫下也能置換出H2O中的氫：C+H2O(g)H2+CO。(10)一般情況下，酸性氧化物與水反應(yīng)生成相應(yīng)的含氧酸，但二氧化硅不溶于水，也不與水反應(yīng)?！竞诵目键c例題】高頻考點一硅單質(zhì)1.高純度的硅用于制造A.電腦芯片 B.光導(dǎo)纖維 C.水晶項鏈 D.陶瓷餐具【答案】A【解析】【詳解】A．純硅用于制電腦芯片，A正確；B．光導(dǎo)纖維用二氧化硅，B錯誤；C．水晶項鏈主要是由水晶和金屬部分組成，水晶主要成分是二氧化硅，C錯誤；D．陶瓷餐具主要成分是黏土，D錯誤；故答案為：A。2.硅太陽能電池廣泛應(yīng)用于光伏電站、人造衛(wèi)星和電動汽車，其核心材料是A.石墨 B.高純硅 C.二氧化硅 D.陶瓷【答案】B【解析】【詳解】硅太陽能電池廣泛應(yīng)用于光伏電站、人造衛(wèi)星和電動汽車，其核心材料是硅，又石墨為碳元素形成的單質(zhì)、陶瓷主要成分為硅酸鹽，綜上故選B。3.在實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的過程中，我國太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的制造能力持續(xù)增強(qiáng)。下列物質(zhì)中屬于太陽能電池板核心材料的是A.Si B. C. D.SiC【答案】A【解析】【詳解】A．晶體硅是重要的半導(dǎo)體材料，Si屬于太陽能電池板核心材料，故選A。4.單晶硅是現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)材料。工業(yè)上制備硅的反應(yīng)原理為，下列說法不正確的是A.該反應(yīng)為置換反應(yīng) B.是氧化劑C.1molC參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移4mol電子 D.單晶硅是良好的半導(dǎo)體材料【答案】C【解析】【詳解】A．該反應(yīng)符合置換反應(yīng)的定義，A正確；B．二氧化硅化合價降低，是氧化劑，B正確；C．碳元素的化合價從0價變?yōu)?2價，故1molC參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子，C錯誤；D．硅在周期表中位于金屬元素和非金屬元素的交界地帶，是良好的半導(dǎo)體材料，D正確；故選C。5.下列關(guān)于硅及其化合物的敘述中，錯誤的是（）A.二氧化硅可用于生產(chǎn)玻璃B.硅在自然界中主要以單質(zhì)形式存在C.硅是應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料D.高純度的硅可用于制造計算機(jī)芯片【答案】B【解析】【詳解】A．生產(chǎn)玻璃的原料是二氧化硅、碳酸鈉、碳酸鈣，所以二氧化硅可用于生產(chǎn)玻璃，故A正確；B．Si是親氧元素，則Si在自然界中以氧化物或硅酸鹽的形式存在，自然界中沒有硅單質(zhì)，故B錯誤；C．硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間，硅是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，高純度的硅可以用于制造計算機(jī)芯片，故C正確；D．高純度的硅為良好的半導(dǎo)體材料，可用于制造計算機(jī)芯片，故D正確。答案選B。6.“中國芯”的研發(fā)是我國自主創(chuàng)新領(lǐng)域的重中之重，生產(chǎn)芯片的基礎(chǔ)材料是（）A.Si B. C.SiC D.【答案】A【解析】【詳解】A．芯片的生產(chǎn)與硅單質(zhì)有關(guān),故A符合題意；B．二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的原料，也是制造玻璃的原料，B不合題意；C．碳化硅是硬度較大耐磨材料，C不合題意；D．硅酸鈉溶液可做木材防火劑，工業(yè)膠等，D不合題意；答案選A。7.下列物品所用材料含有硅單質(zhì)的是A.計算機(jī)芯片 B.光導(dǎo)纖維C.水晶鏡片 D.門窗玻璃【答案】A【解析】【詳解】A．硅正好處于金屬與非金屬的過渡位置，其單質(zhì)的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間，是應(yīng)用最為廣泛的半導(dǎo)體材料；利用其半導(dǎo)體性能可以制成計算機(jī)、通信設(shè)備和家用電器等的芯片，以光伏電站、人造衛(wèi)星和電動汽車等的硅太陽能電池，A正確；B．二氧化硅可用來生產(chǎn)光導(dǎo)纖維，其通信容量大，抗干擾性能好，傳輸?shù)男盘柌灰姿p，能有效提高通信效率，B錯誤；C．石英晶體中無色透明晶體就是通常所說的水晶，所以水晶鏡片的材料為二氧化硅，C錯誤；D．傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料多為硅酸鹽材料，在日常生活中隨處可見，如制作餐具的陶瓷、窗戶上的玻璃、建筑用的水泥等，所以門窗玻璃的材料為硅酸鹽，D錯誤；故合理選項為A。8.當(dāng)前，應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料的主要成分是A.Cu B.Ag C.Zn D.Si【答案】D【解析】【詳解】Cu、Ag、Zn是金屬材料，Si元素位于元素周期表金屬與非金屬的分界線，Si的導(dǎo)電性介于金屬非金屬之間，屬于半導(dǎo)體材料，Si在自然界中的含量豐富，是應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料，故選D。9.下列敘述錯誤的是A.二氧化硅可用于生產(chǎn)玻璃 B.硅是應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料之一C.高純度的硅可用于制造計算機(jī)芯片 D.硅在自然界中主要以單質(zhì)形式存在【答案】D【解析】【詳解】A．制取玻璃的原料有純堿、石灰石、石英，故二氧化硅(俗稱石英)可用于生產(chǎn)玻璃，A正確；B．Si元素處于元素周期表金屬與非金屬交界處，導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，因此硅是應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料之一，B正確；C．高純度的硅是良好的半導(dǎo)體，因此是制造計算機(jī)芯片的主要材料，C正確；D．硅元素在自然界中以二氧化硅和硅酸鹽形式存在，不存在單質(zhì)硅，D錯誤；故合理選項是D。10.我國“玉兔2號”是世界上最先進(jìn)的月球車之一，由太陽能電池板提供能量。制造太陽能電池板的核心材料是A.Al B.C C.Si D.Fe【答案】C【解析】【詳解】我國“玉兔2號”是世界上最先進(jìn)的月球車之一，由太陽能電池板提供能量。制造太陽能電池板的核心材料是晶體硅，故合理選項是C。高頻考點二二氧化硅11.下列物質(zhì)中，可用于制造光導(dǎo)纖維的材料是A陶瓷 B.二氧化硅 C.聚乙烯 D.銅合金【答案】B【解析】【詳解】二氧化硅具有優(yōu)良的光學(xué)特性，二氧化硅常用于制造光導(dǎo)纖維，選B。12.用于制造光導(dǎo)纖維的氧化物是A.P2O5 B.SiO2 C.CaO D.Na2O【答案】B【解析】【詳解】SiO2則具有良好的導(dǎo)光性，可以用于制造光導(dǎo)纖維，故選B。13.下列敘述錯誤的是A.石英砂可用于生產(chǎn)玻璃 B.高純度的硅可用于制造計算機(jī)芯片C.二氧化硅為半導(dǎo)體材料 D.二氧化硅可用來生產(chǎn)光導(dǎo)纖維【答案】C【解析】【詳解】A．玻璃的生產(chǎn)原料為純堿、石灰石、石英砂，故A正確；B．硅導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間，硅是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，高純度的硅可以用于制造計算機(jī)芯片，故B正確；C．硅是良好的半導(dǎo)體材料，二氧化硅不是半導(dǎo)體材料，故C錯誤；D．二氧化硅具有良好的光學(xué)特性，可用于生產(chǎn)光導(dǎo)纖維，故D正確。綜上所述，答案為C。14.下列有關(guān)物質(zhì)的用途的說法不正確的是A.SiO2可用于制造光導(dǎo)纖維，Si可用于制造計算機(jī)芯片B.常溫下Si的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在自然界中硅大部分以游離態(tài)存在C.石英砂、純堿和石灰石可用于制造普通玻璃D.濃HF溶液可用于刻蝕玻璃【答案】B【解析】【詳解】A．SiO2具有良好的傳輸光信號的能力，常用作光導(dǎo)纖維，Si是良好的半導(dǎo)體材料，可用于制造計算機(jī)芯片，故A正確；B．Si為親氧元素，在自然界中只存在化合態(tài)，故B錯誤；C．制取普通玻璃的原料為二氧化硅、純堿和石灰石，故C正確；D．HF能與玻璃中的二氧化硅反應(yīng)生成SiF4，常用HF刻蝕玻璃，故D正確；故選：B。15.下列物質(zhì)中，屬于酸性氧化物但不溶于水的是A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】與水直接化合形成相應(yīng)酸或與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物為酸性氧化物；與水直接化合形成相應(yīng)堿或與酸反應(yīng)生成鹽和水的氧化物為堿性氧化物；【詳解】A．與水反應(yīng)生成NaOH和氧氣，既不屬于酸性氧化物也不屬于堿性氧化物，故A不選；B．溶于水，與水化合生成亞硫酸，屬于酸性氧化物，但溶于水，故B不選；C．不溶于水，能與酸反應(yīng)生成鹽和水，屬于堿性氧化物，故C不選；D．不溶于水，能與堿反應(yīng)生成鹽和水，屬于酸性氧化物，故D選；故選D。16.下列關(guān)于SiO2的說法錯誤的是A.與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽 B.高溫下能與CaO反應(yīng)生成鹽C.純凈的SiO2是光纖制品的基本原料 D.能與氫氟酸反應(yīng)，屬于堿性氧化物【答案】D【解析】【詳解】A．SiO2能與NaOH溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和水，故A正確；

B．SiO2高溫下能與CaO反應(yīng)生成硅酸鈣，故B正確；

C．純凈的二氧化硅良好的折光性，是現(xiàn)代光學(xué)及光纖制品的基本原料，故C正確；

D．SiO2與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和水，不屬于堿性氧化物，故D錯誤；

故選：D。17.下列有關(guān)物質(zhì)的說法錯誤的是A.水玻璃可用作木材防火劑 B.氧化鐵常用作紅色油漆和涂料C.氨常用作制冷劑 D.二氧化硅可以和水直接反應(yīng)制取硅酸【答案】D【解析】【詳解】A．水玻璃為硅酸鈉的水溶液，不易燃燒，可用作木材防火劑，A正確；B．氧化鐵為紅棕色固體，常用作紅色油漆和涂料，B正確；C．液氨汽化吸收大量的熱，具有制冷作用，常用作制冷劑，C正確；D．二氧化硅不與水反應(yīng)，D錯誤；故答案選D。18.下列有關(guān)硅及其化合物的說法錯誤的是A.二氧化硅常用于制作計算機(jī)芯片 B.工業(yè)上常用焦炭還原石英砂制得粗硅C.硅位于元素周期表第三周期第ⅣA族 D.碳納米材料屬于新型無機(jī)非金屬材料【答案】A【解析】【詳解】A．計算機(jī)的芯片材料是高純度硅，故A錯誤；B．工業(yè)上用焦炭還原石英砂可以制得含有少量雜質(zhì)的粗硅，故B正確；C．Si為14號元素，位于第三周期第IVA族，故C正確；D．碳納米材料是一類新型無機(jī)非金屬材料，主要包括富勒烯、碳納米管、石墨烯等納米材料，故D正確；故選A。19.中國的量子通信、5G技術(shù)在世界上處于領(lǐng)先地位。下列說法不正確的是A.“北斗”全球?qū)Ш叫l(wèi)星計算機(jī)的芯片材料是高純度二氧化硅B.光導(dǎo)纖維被廣泛應(yīng)用于光纜通訊，其成分是二氧化硅C.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷是制作導(dǎo)彈、火箭的理想材料D.玻璃、水泥、陶瓷屬于硅酸鹽產(chǎn)品【答案】A【解析】【詳解】A．計算機(jī)的芯片材料是高純度硅，而二氧化硅用于生產(chǎn)光纖，A不正確；B．光導(dǎo)纖維能對光進(jìn)行全反射，用于生產(chǎn)光纜，主要成分是二氧化硅，B正確；C．高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的耐高溫性能好，且抗腐蝕能力強(qiáng)，是制作導(dǎo)彈、火箭的理想材料，C正確；D．玻璃、水泥、陶瓷的主要成分都是硅酸鹽，它們屬于傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品，D正確；故選A。20.下列物質(zhì)中，不能與發(fā)生反應(yīng)的是A.稀鹽酸 B.氧化鈣 C.燒堿溶液 D.焦炭【答案】A【解析】【詳解】A．稀鹽酸不能與SiO2發(fā)生反應(yīng)，A符合題意；B．氧化鈣與SiO2發(fā)生反應(yīng)生成硅酸鈣，B不符合題意；C．氫氧化鈉與SiO2發(fā)生反應(yīng)生成硅酸鈉和水，C不符合題意；D．焦炭與SiO2發(fā)生反應(yīng)生成硅和一氧化碳，D不符合題意；故選A。高頻考點三硅酸、硅酸鹽、無機(jī)非金屬材料21.材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。下列不屬于傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的是A.玻璃 B.水泥 C.陶瓷 D.石墨烯【答案】D【解析】【詳解】傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料包括玻璃、陶瓷、水泥；石墨烯屬于新型無機(jī)非金屬材料；故選D。22.下列屬于傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的是A.單晶硅 B.石墨烯 C.普通玻璃 D.二氧化硅【答案】C【解析】【詳解】傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料包括普通玻璃，陶瓷，水泥；答案選C。23.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無機(jī)非金屬材料突破了傳統(tǒng)的硅酸鹽體系。下列物質(zhì)中屬于新型無機(jī)非金屬材料的是A.水泥 B.普通玻璃 C.石墨烯 D.陶瓷【答案】C【解析】【詳解】A．水泥是以石灰石和黏土為原料，再與其他輔料經(jīng)混合、研磨后在水泥回轉(zhuǎn)窯中煅燒，經(jīng)過復(fù)雜的變化得到的，屬于傳統(tǒng)的硅酸鹽材料，故A不符合題意；B．普通玻璃是以純堿、石灰石和石英為原料，經(jīng)過復(fù)雜的物理和化學(xué)變化得到的以硅酸鈣、硅酸鈉和二氧化硅為主要成分的傳統(tǒng)的硅酸鹽材料，故B不符合題意；C．石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料，主要分為單層石墨烯、雙層石墨烯、少層石墨烯、多層石墨烯。石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，石墨烯屬于新型無機(jī)非金屬材料，故C符合題意；D．陶瓷是以黏土為主要原料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成的，屬于傳統(tǒng)的硅酸鹽材料，故D不符合題意；故答案為：C。24.材料改善生活。下列物體的主要材質(zhì)屬于無機(jī)非金屬材料的是A.C919使用的輪胎 B.塑料水桶C.高鐵鋼軌 D.陶瓷碗【答案】D【解析】【詳解】A．C919使用的輪胎主要成分是橡膠，屬于有機(jī)高分子材料，A不符合題意；B．塑料水桶主要材料是塑料，塑料屬于有機(jī)合成材料，不屬于無機(jī)非金屬材料，B不符合題意；C．高鐵鋼軌主要成分是鐵合金，鐵合金屬于金屬材料，不屬于無機(jī)非金屬材料，C不符合題意；D．陶瓷碗主要成分是硅酸鹽，硅酸鹽材料屬于無機(jī)非金屬材料，D符合題意；故合理選項是D。25.下列物質(zhì)中，不含硅酸鹽的是A.陶瓷 B.硅芯片 C.玻璃 D.普通水泥【答案】B【解析】【詳解】A．陶瓷的主要成分為硅酸鹽，A錯誤；B．硅芯片主要成分為單質(zhì)硅，不含硅酸鹽，B正確；C．玻璃中含有硅酸鹽，C錯誤；D．普通水泥的主要成分為硅酸鹽，D錯誤；故答案選B。26.下列物質(zhì)中，屬于新型無機(jī)非金屬材料的是A.玻璃 B.特種橡膠 C.超級鋼 D.光導(dǎo)纖維【答案】D【解析】【詳解】A．玻璃是硅酸鹽產(chǎn)品，屬于傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料，故A不選；B．特種橡膠是具有特殊性能的橡膠，如氟橡膠具有耐熱、耐酸堿腐蝕，橡膠屬于有機(jī)高分子材料，故B不選；C．超級鋼是通過各種工藝方法將普通的碳素結(jié)構(gòu)的鋼的鐵素體晶粒細(xì)化，屬于鐵碳合金，故C不選；D．光導(dǎo)纖維主要成分是二氧化硅，屬于新型無機(jī)非金屬材料，故D選；答案選D。27.硅及其化合物在材料領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。下列敘述不正確的是A.硅酸鹽經(jīng)常用來制作水晶項鏈 B.硅膠可以用作瓶裝藥品干燥劑C.高純單質(zhì)硅可用來制造光電池 D.二氧化硅可用來制造光導(dǎo)纖維【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．硅酸鹽經(jīng)常用來制作水泥，玻璃，水晶其實是一種以二氧化硅為主要成分，故A錯誤；B．硅膠疏松具有吸水性，所以可用作實驗室和袋裝食品、瓶裝藥品等的干燥劑，故B正確；C．單質(zhì)硅導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體，可以制成光電池，故C正確；D．光導(dǎo)纖維是利用光反射原理制成，其主要成分是二氧化硅，二氧化硅導(dǎo)光能力強(qiáng)，能同時傳輸大量信息，故D正確；故選A。28.飯后，婷婷圍著純棉圍裙，戴著橡膠手套，洗刷不銹鋼鍋和陶瓷碗碟。下列說法不正確的是（）A.純棉屬于復(fù)合材料 B.橡膠屬于高分子材料C.不銹鋼屬于合金材料 D.陶瓷屬于硅酸鹽材料【答案】A【解析】【詳解】A、純棉成分是纖維素，復(fù)合材料是兩種或兩種以上不同性能的材料組合到一起，因此純棉不是復(fù)合材料，故A說法錯誤；B、橡膠