高中化学人教版（新课标）必修1 第四章第一节 无机非金属材料的主角—硅
一、单选题
1．（2020高一下·忻州月考）硅及其化合物应用广泛，下列叙述正确的是（ ）
A．硅酸钠可用于制备木材防火剂
B．水晶项链是硅酸盐制品
C．光导纤维的主要成分是晶体硅
D．硅在地壳中主要以游离态形式存在
2．（2020高二下·东阳期中）下列说法正确的是（ ）
A．硅材料广泛应用于光纤通讯
B．工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品
C．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品
D．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
3．（2020高三上·黑龙江开学考）化学在生产生活和科学研究中具有重要的作用。下列说法正确的是（ ）
①石英的主要成分是二氧化硅
②三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料
③太阳能电池的主要成分是硅，太阳能电池在生活中的应用有利于环保、节能
④二氧化硅的熔点高，硬度大，所以可用来制造电子部件和光学器件
⑤水玻璃中含有三种元素，主要用来制备硅胶和木材防火剂
A．①②③ B．②④⑤ C．③④⑤ D．①②③④
4．（2020高一下·池州期中）下列叙述正确的是（ ）
A．SiO2既能和NaOH溶液反应，又能和HF反应，所以SiO2属于两性氧化物
B．因为Na2CO3 ＋SiO2 Na2 SiO3＋CO2↑，所以H2SiO3的酸性比H2CO3强
C．CO2和SiO2都能与C反应
D．CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似
5．（2020高一下·西安月考）某同学用如图所示的装置及药品进行酸性强弱比较的实验，下列说法不正确．的是（ ）
A．①和②中发生的反应均为复分解反应
B．向Na2SiO3饱和溶液中滴酚酞溶液无明显现象
C．一段时间后②中有胶冻状物质生成
D．该实验能证明酸性强弱的顺序是：硫酸＞碳酸＞硅酸
6．（2020高一上·常德期末）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。下列对晶体硅的有关叙述正确的是（ ）
A．晶体硅的结构与金刚石类似
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，但是它提炼工艺复杂，价格昂贵
D．晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电
二、综合题
7．（2019高二上·汪清期末）硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
（1）SiO2是玻璃的成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 ，工艺师常用 (填物质名称或化学式)来雕刻玻璃。
（2）用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现Na2SiO3的用途可作 的原料。
（3）工业上常用2C＋SiO2 Si＋2CO↑制备硅单质，该反应中有元素化合价升高的物质是 (填化学式，下同)，氧化剂是 。
8．（2020高三上·黑龙江开学考）硅在地壳中的含量较高，硅及其化合物的开发由来已久。高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：
（1）工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1600℃-1800℃生成粗硅的化学方程式为 。
（2）在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl 等，粗硅生成SiHCl3的化学反应方程式_ 。
（3）有关物质的熔沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_ ；
SiHCl3极易水解且生成某种可燃性气体，其完全水解的产物为_ 。
物质 Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4
熔点/℃ 1410 -70.4 -126.5 -122 -118 -114.2 -185
沸点/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 -30.4 -84.9 -111.9
（4）还原炉中发生的化学反应为：
。.
（5）上述工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl3外， 还有_ 。
9．（2019高一上·南昌期末）按要求填空。
（1）I．现有下列10种物质①熔融的氢氧化钠
②蔗糖 ③纯净的盐酸 ④金属钠 ⑤硫酸 ⑥二氧化硫 ⑦硫粉 ⑧石膏（CaSO4·2 H2O） ⑨酒精溶液 ⑩液氨
属于电解质的有 。
（2）属于非电解质的有 。
（3）上述状态下能导电的有 。
（4）上述状态下的电解质不能导电的有 。
（5）II.Fe(OH)2长时间露置于空气中发生变化的化学方程式为： 。
偏铝酸钠溶液中通入足量二氧化碳反应的离子方程式为： 。
（6）III．高纯度单晶硅可以按下列方法制备：
写出步骤①的化学方程式 。
步骤②的产物经过冷凝后得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点57.6℃)，提纯SiHCl3主要操作的名称是 。
10．（2019高一上·南昌期末）已知A是灰黑色、有金属光泽的固体单质。根据如图所示的物质之间的转化关系，回答下列有关问题。
(少量)
（1）写出A,B,C,D的化学式：A ，B ，C ，D 。
（2）写出D→A的化学方程式： 。
（3）写出B→C的离子方程式： ；
11．（2020高二下·乌鲁木齐期末）从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：
请回答下列问题：
（1）固体A的主要成分是 (写名称)；
（2）铝土矿与过量烧碱反应的离子方程式为 、 ；
（3）电解熔融氧化铝可制得两种单质，写出该反应化学方程式 ；
（4）写出滤液D和过量CO2反应的离子方程式 ；
（5）指出流程乙的一个缺点是 ；
（6）氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应，制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X．已知每转移6.02×1023个电子，有0.5mol化合物X生成，此反应的化学方程式 。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】硅和二氧化硅
【解析】【解答】A.Na2SiO3可用于制备木材防火剂，A符合题意；
B.水晶的主要成分是SiO2，B不符合题意；
C.光导纤维的主要成分是SiO2，C不符合题意；
D.硅在地壳中主要以化合态形式存在，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】此题是对Si、SiO2和硅酸盐的考查，试题难度不大，结合相关基础知识作答即可。
2．【答案】A
【知识点】无机非金属材料
【解析】【解答】A. 二氧化硅属于硅材料，可广泛应用于光纤通讯，故A符合题意；
B. 工艺师利用HF刻蚀石英制作艺术品，故B不符合题意；
C. 水晶项链的成分是SiO2，餐桌上的瓷盘是硅酸盐制品，故C不符合题意；
D. 项粗硅制备单晶硅先利用氧化反应即用Cl2氧化粗硅，再利用还原反应即用H2还原SiCl4，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】硅酸盐是指硅、氧与其它化学元素（主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等）结合而成的化合物的总称。SiO2不是硅酸盐。
3．【答案】A
【知识点】硅和二氧化硅；含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】①石英的主要成分是二氧化硅 ，正确
② 三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料 ，正确
③太阳能电池的主要成分是硅，太阳能电池在生活中的应用有利于环保、节能 ，正确；
④可用来制造电子部件和光学器件 ，是由于二氧化硅是半导体，故错误
⑤水玻璃是硅酸钠的水溶液，有四种元素，故错误
故答案为：A
【分析】易错项⑤，水玻璃不是硅酸钠，而是硅酸钠的水溶液
4．【答案】C
【知识点】硅和二氧化硅
【解析】【解答】A.SiO2只能与HF反应，与其他酸不反应，因此SiO2不属于两性氧化物，A不符合题意；
B.该反应中，反应物没有H2SiO3，生成物没有H2CO3，因此无法比较二者的酸性强弱，B不符合题意；
C.C具有还原性，能将CO2还原为CO，能将SiO2还原为Si，因此CO2和SiO2都能与C反应，C符合题意；
D.CO2是分子晶体，其熔点低，可溶于水，SiO2为原子晶体，熔点高，难溶于水，二者的物理性质不同，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.SiO2只与HF反应，与其他酸不反应；
B.该反应中未能体现“强酸制弱酸”；
C.C具有还原性，能与CO2和SiO2反应；
D.根据CO2和SiO2的晶体类型分析；
5．【答案】B
【知识点】硅酸的性质及制法
【解析】【解答】A.由分析可可知，装置①和②都发生强酸制弱酸的反应，均为复分解反应，选项正确，A不符合题意；
B.Na2SiO3溶液显碱性，加入酚酞溶液后，溶液变为红色，选项错误，B符合题意；
C.由分析可知，装置②中发生Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓，因此可观察到有胶冻状物质生成，选项正确，C不符合题意；
D.由分析可知，酸性H2SO4>H2CO3、H2CO3>H2SiO3，因此可得酸性强弱顺序为：H2SO4>H2CO3>H2SiO3，选项正确，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】稀硫酸加入Na2CO3固体中发生反应Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋CO2↑，说明酸性H2SO4>H2CO3；产生的CO2通入Na2SiO3溶液中，发生反应Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓，说明酸性H2CO3>H2SiO3；据此结合选项分析。
6．【答案】A
【知识点】硅和二氧化硅
【解析】【解答】A.晶体硅为正四面体结构，与金刚石类似，A符合题意；
B.晶体硅常温下可以与氢氟酸反应，B不符合题意；
C.晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它提炼工艺不复杂，价格不高，已经被普及使用，C不符合题意；
D.晶体硅有金属光泽，可以导电，但它属于非金属材料，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.晶体硅属于原子晶体；
B.硅及二氧化硅的特殊性：与氢氟酸反应；
C.从提炼复杂、价格昂贵进行判断；
D.硅不属于金属材料。
7．【答案】（1）2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O；氢氟酸
（2）防火剂
（3）C；SiO2
【知识点】氧化还原反应；硅和二氧化硅；无机非金属材料
【解析】【解答】（1）SiO2是酸性氧化物，能与NaOH反应生成硅酸钠和水，方程式为2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O；HF能腐蚀玻璃，常用其溶液雕刻玻璃；（2）Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，可用作防火剂；（3）反应中C的化合价由0价变为+2价，碳作还原剂；Si的化合价由+4变为0价，二氧化硅作氧化剂。
【分析】（1）SiO2是酸性氧化物，能与NaOH反应生成硅酸钠和水；（2）Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，可用作防火剂；（3）反应中C的化合价由0价变为+2价，作还原剂；Si的化合价由+4变为0价，作氧化剂。
8．【答案】（1）SiO2+ 2C Si + 2CO↑
（2）Si + 3HCl SiHCl3+ H2 (或加热)
（3）蒸馏；H4SiO4 (或H2SiO3). H2、HCl
（4）SiHCl3+ H2 Si+ 3HCl
（5）H2、HCl
【知识点】含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】（1）化学方程式为 SiO2+ 2C Si + 2CO↑
（2）由反应物和生成物可推方程式为 Si + 3HCl SiHCl3+ H2 (或加热)
（3）根据熔沸点可知，操作流程依次为沉降、冷凝、和蒸馏
可燃性气体为氢气， 能生成氢气则说明硅元素的化合价要升高，则产物为硅酸，剩下来的氯就形成HCl
（4）还原炉中是得到纯硅的反应，根据反应物和生成物可推化学方程式为 SiHCl3+ H2 Si+ 3HCl
（5）根据示意图可知，水解过程中产生的氢气和氯化氢也能循环使用
【分析】（1）注意：该条件下C只能变成CO，不能到二氧化碳
（3）可根据熔沸点来选择提纯方法
（5）可根据示意图来找出循环物质。
9．【答案】（1）①⑤⑧
（2）②⑥⑩
（3）①③④
（4）⑤⑧
（5）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3
（6）2C+ SiO2 Si+ 2CO↑；蒸馏
【知识点】电解质与非电解质；电解质溶液的导电性；硅和二氧化硅；铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】I．现有下列10种物质①熔融的氢氧化钠 ②蔗糖 ③纯净的盐酸 ④金属钠 ⑤硫酸 ⑥二氧化硫 ⑦硫粉 ⑧石膏（CaSO4·2 H2O） ⑨酒精溶液 ⑩液氨（1）在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物是电解质，上述物质属于电解质的有①熔融的氢氧化钠、⑤硫酸、⑧石膏（CaSO4·2 H2O），
故答案为：①⑤⑧；（2）在水溶液中或熔融状态下都不能导电的化合物是非电解质，上述物质属于非电解质的有②蔗糖、⑥二氧化硫、⑩液氨，
故答案为：②⑥⑩；（3）存在自由移动的电子或是存在自由移动的离子可以导电，上述状态下能导电的有①熔融的氢氧化钠、③纯净的盐酸、④金属钠，
故答案为：①③④；（4）上述状态下的电解质不能导电的有⑤硫酸、⑧石膏（CaSO4·2 H2O），
故答案为：⑤⑧；
II.Fe(OH)2长时间露置于空气中被空气中氧气氧化，发生变化的化学方程式为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，
故答案为：4Fe（OH）2+O2+2H2O===4Fe（OH）3；
偏铝酸钠溶液中通入足量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，的离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，
故答案为：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3+HCO3-；
III．根据流程图得粗硅制备的反应为：2C+ SiO2 Si+ 2CO↑；根据题干信息，分离沸点不同的混合物可采用的方法为蒸馏，
故答案为：2C+ SiO2 Si+ 2CO↑；蒸馏。
【分析】根据物质的组成和分类判断是否为电解质和非电解质；根据物质的性质书写化学方程式和离子方程式；根据题干信息分析粗硅制备的化学反应及杂质的分离方法。
10．【答案】（1）Si；Na2SiO3；H2SiO3；SiO2
（2）SiO2+2C Si+2CO↑
（3）CO2+ SiO32- +H2O=H2SiO3↓+CO32-
【知识点】硅和二氧化硅；无机物的推断
【解析】【解答】A是灰黑色、有金属光泽的固体单质，根据转化关系，A能与氢氧化钠反应，同时由D与碳高温条件下制得，可知A为Si，Si与氧气反应生成的D为SiO2；Si与NaOH溶液反应生成B为硅酸钠，硅酸钠与二氧化碳反应生成的C为H2SiO3，H2SiO3受热分解得D为SiO2，SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3。(1)根据上面的分析可知，A为Si，B为Na2SiO3，C为H2SiO3，D为SiO2；(2)A为Si，D为SiO2，SiO2与碳单质在高温下反应生成单质Si，反应的化学方程式为SiO2+2C Si+2CO↑；(3)B Na2SiO3，C是H2SiO3，向硅酸钠溶液溶液中通入CO2气体，发生复分解反应生成硅酸，反应的离子方程式为：CO2+ SiO32- +H2O=H2SiO3↓+CO32-。
【分析】A是灰黑色、有金属光泽的固体单质，根据转化关系，A能与氢氧化钠反应，同时由D与碳高温条件下制得，可知A为Si，Si与氧气反应生成的D为SiO2；Si与NaOH溶液反应生成B为硅酸钠，硅酸钠与二氧化碳反应生成的C为H2SiO3，H2SiO3受热分解得D为SiO2，SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3，据此答题。
11．【答案】（1）二氧化硅
（2）SiO2+2OH-= +H2O；Al2O3+2OH-= +H2O
（3）2Al2O3(熔融) 4Al+ 3O2↑
（4） +CO2+2H2O=Al(OH)3↓+
（5）沉淀Z中混有H2SiO3，灼烧后，氧化铝中含有二氧化硅杂质
（6）Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO
【知识点】硅和二氧化硅；镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】(1)根据分析，固体A的主要成分是二氧化硅；(2)铝土矿中Al2O3、SiO2均与强碱反应，生成偏铝酸盐和硅酸盐，反应的离子方程式分别为：Al2O3+2OH-= +H2O、SiO2+2OH-= +H2O；(3)电解熔融氧化铝可制得金属铝和氧气，反应化学方程式2Al2O3(熔融) 4Al+ 3O2↑；(4)向滤液D中通入足量的二氧化碳气体，生成了Al(OH)3沉淀，反应的离子方程式为 +CO2＋2H2O=Al(OH)3↓+ ；(5)SiO2、Al2O3均与强碱反应生成硅酸钠和偏铝酸钠，过滤，滤液中通入足量的二氧化碳，反应生成了Al(OH)3沉淀和硅酸，灼烧后，得到氧化铝和二氧化硅，即氧化铝中含有二氧化硅杂质；(6)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应，制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X，根据元素守恒可以知道X中应含有氧元素和碳元素，已知每转移6.02×1023个电子即1mol电子，有0.5mol化合物X生成，由电子转移守恒，可得在X中C的化合价为 =2，所以X是CO，所以该反应的化学方程式为Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO。
【分析】流程甲：铝土矿中加入过量的稀盐酸，SiO2与盐酸不反应，Al2O3、Fe2O3、MgO均可与盐酸反应生成相应的氯化物，反应的离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；MgO+2H+=Mg2++H2O；反应液中加入过量烧碱，Al3+变为 ，Mg2+、Fe3+变为Mg(OH)2和Fe(OH)3沉淀，过滤后，滤液中通入足量的二氧化碳气体，生成了Al(OH)3沉淀；反应方程式为 +CO2＋2H2O=Al(OH)3↓+ 。流程乙：铝土矿中加入过量的氢氧化钠溶液，Fe2O3、MgO与氢氧化钠不反应，SiO2、Al2O3均与强碱反应生成硅酸钠和偏铝酸钠，过滤，滤液中通入足量的二氧化碳，反应生成了Al(OH)3沉淀和硅酸。
1 / 1高中化学人教版（新课标）必修1 第四章第一节 无机非金属材料的主角—硅
一、单选题
1．（2020高一下·忻州月考）硅及其化合物应用广泛，下列叙述正确的是（ ）
A．硅酸钠可用于制备木材防火剂
B．水晶项链是硅酸盐制品
C．光导纤维的主要成分是晶体硅
D．硅在地壳中主要以游离态形式存在
【答案】A
【知识点】硅和二氧化硅
【解析】【解答】A.Na2SiO3可用于制备木材防火剂，A符合题意；
B.水晶的主要成分是SiO2，B不符合题意；
C.光导纤维的主要成分是SiO2，C不符合题意；
D.硅在地壳中主要以化合态形式存在，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】此题是对Si、SiO2和硅酸盐的考查，试题难度不大，结合相关基础知识作答即可。
2．（2020高二下·东阳期中）下列说法正确的是（ ）
A．硅材料广泛应用于光纤通讯
B．工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品
C．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品
D．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
【答案】A
【知识点】无机非金属材料
【解析】【解答】A. 二氧化硅属于硅材料，可广泛应用于光纤通讯，故A符合题意；
B. 工艺师利用HF刻蚀石英制作艺术品，故B不符合题意；
C. 水晶项链的成分是SiO2，餐桌上的瓷盘是硅酸盐制品，故C不符合题意；
D. 项粗硅制备单晶硅先利用氧化反应即用Cl2氧化粗硅，再利用还原反应即用H2还原SiCl4，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】硅酸盐是指硅、氧与其它化学元素（主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等）结合而成的化合物的总称。SiO2不是硅酸盐。
3．（2020高三上·黑龙江开学考）化学在生产生活和科学研究中具有重要的作用。下列说法正确的是（ ）
①石英的主要成分是二氧化硅
②三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料
③太阳能电池的主要成分是硅，太阳能电池在生活中的应用有利于环保、节能
④二氧化硅的熔点高，硬度大，所以可用来制造电子部件和光学器件
⑤水玻璃中含有三种元素，主要用来制备硅胶和木材防火剂
A．①②③ B．②④⑤ C．③④⑤ D．①②③④
【答案】A
【知识点】硅和二氧化硅；含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】①石英的主要成分是二氧化硅 ，正确
② 三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料 ，正确
③太阳能电池的主要成分是硅，太阳能电池在生活中的应用有利于环保、节能 ，正确；
④可用来制造电子部件和光学器件 ，是由于二氧化硅是半导体，故错误
⑤水玻璃是硅酸钠的水溶液，有四种元素，故错误
故答案为：A
【分析】易错项⑤，水玻璃不是硅酸钠，而是硅酸钠的水溶液
4．（2020高一下·池州期中）下列叙述正确的是（ ）
A．SiO2既能和NaOH溶液反应，又能和HF反应，所以SiO2属于两性氧化物
B．因为Na2CO3 ＋SiO2 Na2 SiO3＋CO2↑，所以H2SiO3的酸性比H2CO3强
C．CO2和SiO2都能与C反应
D．CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似
【答案】C
【知识点】硅和二氧化硅
【解析】【解答】A.SiO2只能与HF反应，与其他酸不反应，因此SiO2不属于两性氧化物，A不符合题意；
B.该反应中，反应物没有H2SiO3，生成物没有H2CO3，因此无法比较二者的酸性强弱，B不符合题意；
C.C具有还原性，能将CO2还原为CO，能将SiO2还原为Si，因此CO2和SiO2都能与C反应，C符合题意；
D.CO2是分子晶体，其熔点低，可溶于水，SiO2为原子晶体，熔点高，难溶于水，二者的物理性质不同，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.SiO2只与HF反应，与其他酸不反应；
B.该反应中未能体现“强酸制弱酸”；
C.C具有还原性，能与CO2和SiO2反应；
D.根据CO2和SiO2的晶体类型分析；
5．（2020高一下·西安月考）某同学用如图所示的装置及药品进行酸性强弱比较的实验，下列说法不正确．的是（ ）
A．①和②中发生的反应均为复分解反应
B．向Na2SiO3饱和溶液中滴酚酞溶液无明显现象
C．一段时间后②中有胶冻状物质生成
D．该实验能证明酸性强弱的顺序是：硫酸＞碳酸＞硅酸
【答案】B
【知识点】硅酸的性质及制法
【解析】【解答】A.由分析可可知，装置①和②都发生强酸制弱酸的反应，均为复分解反应，选项正确，A不符合题意；
B.Na2SiO3溶液显碱性，加入酚酞溶液后，溶液变为红色，选项错误，B符合题意；
C.由分析可知，装置②中发生Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓，因此可观察到有胶冻状物质生成，选项正确，C不符合题意；
D.由分析可知，酸性H2SO4>H2CO3、H2CO3>H2SiO3，因此可得酸性强弱顺序为：H2SO4>H2CO3>H2SiO3，选项正确，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】稀硫酸加入Na2CO3固体中发生反应Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋CO2↑，说明酸性H2SO4>H2CO3；产生的CO2通入Na2SiO3溶液中，发生反应Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓，说明酸性H2CO3>H2SiO3；据此结合选项分析。
6．（2020高一上·常德期末）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。下列对晶体硅的有关叙述正确的是（ ）
A．晶体硅的结构与金刚石类似
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，但是它提炼工艺复杂，价格昂贵
D．晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电
【答案】A
【知识点】硅和二氧化硅
【解析】【解答】A.晶体硅为正四面体结构，与金刚石类似，A符合题意；
B.晶体硅常温下可以与氢氟酸反应，B不符合题意；
C.晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它提炼工艺不复杂，价格不高，已经被普及使用，C不符合题意；
D.晶体硅有金属光泽，可以导电，但它属于非金属材料，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.晶体硅属于原子晶体；
B.硅及二氧化硅的特殊性：与氢氟酸反应；
C.从提炼复杂、价格昂贵进行判断；
D.硅不属于金属材料。
二、综合题
7．（2019高二上·汪清期末）硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
（1）SiO2是玻璃的成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 ，工艺师常用 (填物质名称或化学式)来雕刻玻璃。
（2）用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现Na2SiO3的用途可作 的原料。
（3）工业上常用2C＋SiO2 Si＋2CO↑制备硅单质，该反应中有元素化合价升高的物质是 (填化学式，下同)，氧化剂是 。
【答案】（1）2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O；氢氟酸
（2）防火剂
（3）C；SiO2
【知识点】氧化还原反应；硅和二氧化硅；无机非金属材料
【解析】【解答】（1）SiO2是酸性氧化物，能与NaOH反应生成硅酸钠和水，方程式为2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O；HF能腐蚀玻璃，常用其溶液雕刻玻璃；（2）Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，可用作防火剂；（3）反应中C的化合价由0价变为+2价，碳作还原剂；Si的化合价由+4变为0价，二氧化硅作氧化剂。
【分析】（1）SiO2是酸性氧化物，能与NaOH反应生成硅酸钠和水；（2）Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，可用作防火剂；（3）反应中C的化合价由0价变为+2价，作还原剂；Si的化合价由+4变为0价，作氧化剂。
8．（2020高三上·黑龙江开学考）硅在地壳中的含量较高，硅及其化合物的开发由来已久。高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：
（1）工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1600℃-1800℃生成粗硅的化学方程式为 。
（2）在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl 等，粗硅生成SiHCl3的化学反应方程式_ 。
（3）有关物质的熔沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_ ；
SiHCl3极易水解且生成某种可燃性气体，其完全水解的产物为_ 。
物质 Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4
熔点/℃ 1410 -70.4 -126.5 -122 -118 -114.2 -185
沸点/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 -30.4 -84.9 -111.9
（4）还原炉中发生的化学反应为：
。.
（5）上述工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl3外， 还有_ 。
【答案】（1）SiO2+ 2C Si + 2CO↑
（2）Si + 3HCl SiHCl3+ H2 (或加热)
（3）蒸馏；H4SiO4 (或H2SiO3). H2、HCl
（4）SiHCl3+ H2 Si+ 3HCl
（5）H2、HCl
【知识点】含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】（1）化学方程式为 SiO2+ 2C Si + 2CO↑
（2）由反应物和生成物可推方程式为 Si + 3HCl SiHCl3+ H2 (或加热)
（3）根据熔沸点可知，操作流程依次为沉降、冷凝、和蒸馏
可燃性气体为氢气， 能生成氢气则说明硅元素的化合价要升高，则产物为硅酸，剩下来的氯就形成HCl
（4）还原炉中是得到纯硅的反应，根据反应物和生成物可推化学方程式为 SiHCl3+ H2 Si+ 3HCl
（5）根据示意图可知，水解过程中产生的氢气和氯化氢也能循环使用
【分析】（1）注意：该条件下C只能变成CO，不能到二氧化碳
（3）可根据熔沸点来选择提纯方法
（5）可根据示意图来找出循环物质。
9．（2019高一上·南昌期末）按要求填空。
（1）I．现有下列10种物质①熔融的氢氧化钠
②蔗糖 ③纯净的盐酸 ④金属钠 ⑤硫酸 ⑥二氧化硫 ⑦硫粉 ⑧石膏（CaSO4·2 H2O） ⑨酒精溶液 ⑩液氨
属于电解质的有 。
（2）属于非电解质的有 。
（3）上述状态下能导电的有 。
（4）上述状态下的电解质不能导电的有 。
（5）II.Fe(OH)2长时间露置于空气中发生变化的化学方程式为： 。
偏铝酸钠溶液中通入足量二氧化碳反应的离子方程式为： 。
（6）III．高纯度单晶硅可以按下列方法制备：
写出步骤①的化学方程式 。
步骤②的产物经过冷凝后得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点57.6℃)，提纯SiHCl3主要操作的名称是 。
【答案】（1）①⑤⑧
（2）②⑥⑩
（3）①③④
（4）⑤⑧
（5）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3
（6）2C+ SiO2 Si+ 2CO↑；蒸馏
【知识点】电解质与非电解质；电解质溶液的导电性；硅和二氧化硅；铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】I．现有下列10种物质①熔融的氢氧化钠 ②蔗糖 ③纯净的盐酸 ④金属钠 ⑤硫酸 ⑥二氧化硫 ⑦硫粉 ⑧石膏（CaSO4·2 H2O） ⑨酒精溶液 ⑩液氨（1）在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物是电解质，上述物质属于电解质的有①熔融的氢氧化钠、⑤硫酸、⑧石膏（CaSO4·2 H2O），
故答案为：①⑤⑧；（2）在水溶液中或熔融状态下都不能导电的化合物是非电解质，上述物质属于非电解质的有②蔗糖、⑥二氧化硫、⑩液氨，
故答案为：②⑥⑩；（3）存在自由移动的电子或是存在自由移动的离子可以导电，上述状态下能导电的有①熔融的氢氧化钠、③纯净的盐酸、④金属钠，
故答案为：①③④；（4）上述状态下的电解质不能导电的有⑤硫酸、⑧石膏（CaSO4·2 H2O），
故答案为：⑤⑧；
II.Fe(OH)2长时间露置于空气中被空气中氧气氧化，发生变化的化学方程式为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，
故答案为：4Fe（OH）2+O2+2H2O===4Fe（OH）3；
偏铝酸钠溶液中通入足量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，的离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，
故答案为：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3+HCO3-；
III．根据流程图得粗硅制备的反应为：2C+ SiO2 Si+ 2CO↑；根据题干信息，分离沸点不同的混合物可采用的方法为蒸馏，
故答案为：2C+ SiO2 Si+ 2CO↑；蒸馏。
【分析】根据物质的组成和分类判断是否为电解质和非电解质；根据物质的性质书写化学方程式和离子方程式；根据题干信息分析粗硅制备的化学反应及杂质的分离方法。
10．（2019高一上·南昌期末）已知A是灰黑色、有金属光泽的固体单质。根据如图所示的物质之间的转化关系，回答下列有关问题。
(少量)
（1）写出A,B,C,D的化学式：A ，B ，C ，D 。
（2）写出D→A的化学方程式： 。
（3）写出B→C的离子方程式： ；
【答案】（1）Si；Na2SiO3；H2SiO3；SiO2
（2）SiO2+2C Si+2CO↑
（3）CO2+ SiO32- +H2O=H2SiO3↓+CO32-
【知识点】硅和二氧化硅；无机物的推断
【解析】【解答】A是灰黑色、有金属光泽的固体单质，根据转化关系，A能与氢氧化钠反应，同时由D与碳高温条件下制得，可知A为Si，Si与氧气反应生成的D为SiO2；Si与NaOH溶液反应生成B为硅酸钠，硅酸钠与二氧化碳反应生成的C为H2SiO3，H2SiO3受热分解得D为SiO2，SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3。(1)根据上面的分析可知，A为Si，B为Na2SiO3，C为H2SiO3，D为SiO2；(2)A为Si，D为SiO2，SiO2与碳单质在高温下反应生成单质Si，反应的化学方程式为SiO2+2C Si+2CO↑；(3)B Na2SiO3，C是H2SiO3，向硅酸钠溶液溶液中通入CO2气体，发生复分解反应生成硅酸，反应的离子方程式为：CO2+ SiO32- +H2O=H2SiO3↓+CO32-。
【分析】A是灰黑色、有金属光泽的固体单质，根据转化关系，A能与氢氧化钠反应，同时由D与碳高温条件下制得，可知A为Si，Si与氧气反应生成的D为SiO2；Si与NaOH溶液反应生成B为硅酸钠，硅酸钠与二氧化碳反应生成的C为H2SiO3，H2SiO3受热分解得D为SiO2，SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3，据此答题。
11．（2020高二下·乌鲁木齐期末）从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：
请回答下列问题：
（1）固体A的主要成分是 (写名称)；
（2）铝土矿与过量烧碱反应的离子方程式为 、 ；
（3）电解熔融氧化铝可制得两种单质，写出该反应化学方程式 ；
（4）写出滤液D和过量CO2反应的离子方程式 ；
（5）指出流程乙的一个缺点是 ；
（6）氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应，制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X．已知每转移6.02×1023个电子，有0.5mol化合物X生成，此反应的化学方程式 。
【答案】（1）二氧化硅
（2）SiO2+2OH-= +H2O；Al2O3+2OH-= +H2O
（3）2Al2O3(熔融) 4Al+ 3O2↑
（4） +CO2+2H2O=Al(OH)3↓+
（5）沉淀Z中混有H2SiO3，灼烧后，氧化铝中含有二氧化硅杂质
（6）Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO
【知识点】硅和二氧化硅；镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】(1)根据分析，固体A的主要成分是二氧化硅；(2)铝土矿中Al2O3、SiO2均与强碱反应，生成偏铝酸盐和硅酸盐，反应的离子方程式分别为：Al2O3+2OH-= +H2O、SiO2+2OH-= +H2O；(3)电解熔融氧化铝可制得金属铝和氧气，反应化学方程式2Al2O3(熔融) 4Al+ 3O2↑；(4)向滤液D中通入足量的二氧化碳气体，生成了Al(OH)3沉淀，反应的离子方程式为 +CO2＋2H2O=Al(OH)3↓+ ；(5)SiO2、Al2O3均与强碱反应生成硅酸钠和偏铝酸钠，过滤，滤液中通入足量的二氧化碳，反应生成了Al(OH)3沉淀和硅酸，灼烧后，得到氧化铝和二氧化硅，即氧化铝中含有二氧化硅杂质；(6)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应，制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X，根据元素守恒可以知道X中应含有氧元素和碳元素，已知每转移6.02×1023个电子即1mol电子，有0.5mol化合物X生成，由电子转移守恒，可得在X中C的化合价为 =2，所以X是CO，所以该反应的化学方程式为Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO。
【分析】流程甲：铝土矿中加入过量的稀盐酸，SiO2与盐酸不反应，Al2O3、Fe2O3、MgO均可与盐酸反应生成相应的氯化物，反应的离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；MgO+2H+=Mg2++H2O；反应液中加入过量烧碱，Al3+变为 ，Mg2+、Fe3+变为Mg(OH)2和Fe(OH)3沉淀，过滤后，滤液中通入足量的二氧化碳气体，生成了Al(OH)3沉淀；反应方程式为 +CO2＋2H2O=Al(OH)3↓+ 。流程乙：铝土矿中加入过量的氢氧化钠溶液，Fe2O3、MgO与氢氧化钠不反应，SiO2、Al2O3均与强碱反应生成硅酸钠和偏铝酸钠，过滤，滤液中通入足量的二氧化碳，反应生成了Al(OH)3沉淀和硅酸。
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