第五章　化工生产中的重要非金属元素 同步选题（含解析） 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第五章　化工生产中的重要非金属元素 同步选题
一、单选题
1．硅酸盐材料历史悠久，用途广泛，下列物质中不属于硅酸盐材料的是（　　）
A．玻璃 B．陶瓷 C．水晶 D．水泥
2．下列说法错误的是（　　）
A．新型无机非金属材料主要包括高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等
B．新型无机非金属材料具有特殊的结构和性能
C．高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损等优点
D．传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐
3．储存浓H2SO4的铁罐外口易出现腐蚀，主要原因是硫酸具有（　　）
A．脱水性和吸水性 B．强氧化性和脱水性
C．吸水性和酸性 D．难挥发性和酸性
4．某溶液中存在大量的H＋、SO、Cl－，该溶液中还可能大量存在的离子是（　　）
A．OH－ B．NO C．Ag＋ D．Ba2＋
5．下列关于金属及其化合物说法错误的是（　　）
A．氧化铝是冶炼金属铝的原料，也是一种耐火材料
B．硅酸干凝胶多孔吸水性强，常用作干燥剂，也可用作催化剂载体
C．目前用量最大、用途最广的合金是铝合金
D．SO2具有漂白性，常用于漂白纸浆、草帽辫等
6．如图所示，夹子开始处于关闭状态，将液体A滴入试管②与气体B充分反应，打开夹子，发现试管①内的水立刻沸腾了.则液体A和气体B的组合不可能是下列的（　　）
A．亚硫酸钠溶液、氯气 B．水、一氧化氮
C．水、二氧化氮 D．氢氧化钠溶液、二氧化碳
7．下列物质中属于金属氧化物的是（　　）
A．SO3 B．Na2O C．NO D．SiO2
8．室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（　　）
A．0.1 mol/LKI溶液： 、 、 、
B．0.1 mol/L Na2CO3溶液中： 、 、 、
C．0.1 mol/L HCl溶液中： 、 、 、
D．0.1 mol/L NaOH溶液中： 、 、 、
9．离子鉴别能让我们感受微观世界的神奇。下列在透明溶液中能大量共存的离子组是
A．、、、 B．、、、
C．、、、 D．、、、
10．下列各组离子能在溶液中大量共存的是（　　）
A．Na+、K+、Cl﹣、SO42﹣ B．Na+、H+、CO32﹣、Cl﹣
C．Na+、Ca2+、NO3﹣、CO32﹣ D．K+、H+、SO42﹣、OH﹣
11．下面关于硅的叙述中，正确的是（　　）
A．硅的非金属性比碳强，只有在高温下才能跟氢气起化合反应
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
12．下列关于硅元素及其化合物的有关说法错误的是（　　）
A．SiO2是水晶、玛瑙的主要成分，也是制造光导纤维的原料
B．SiO2能与氢氧化钠溶液和氢氟酸反应，所以SiO2是两性氧化物
C．盛放NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞，而不用玻璃塞
D．Si是良好的半导体材料，是将太阳能转换为电能的常用材料
13．下列说法中，错误的是（　　）
A．Na2SO3与BaCl2溶液作用，有白色沉淀生成，加稀硝酸后沉淀不会消失
B．将SO2气体通入Ba(OH)2溶液中，有白色沉淀生成
C．将SO2气体通入BaCl2溶液中，有白色沉淀生成
D．将SO2气体通入用硝酸酸化的BaCl2溶液中，有白色沉淀生成
14．将SO2气体通入BaCl2溶液中，没有看到明显现象，再通入一种气体（或加入一种物质）后，可产生一种白色沉淀，该气体（或物质）不可能是（　　）
A．Cl2 B．NH3 C．CO2 D．FeCl3
15．下列物质的性质和用途均正确且具有因果关系的是（　　）
A．单质硫具有可燃性，可用于焰色试验
B．氢气具有可燃性，可用于金属冶炼
C．铝丝具有还原性，可用作电缆材料
D．铁粉具有还原性，可用作食品的抗氧化剂
16．室温下，下列各组离子能大量共存的是（　　）
A．稀硫酸中：K+、Mg2+、AlO2﹣、S2O32﹣
B．NaHS溶液中：SO42﹣、K+、Cl﹣、Cu2+
C． =10﹣13mol L﹣1溶液中：Fe3+、NH4+、Mg2+、SO42﹣
D．通入大量CO2的溶液中：Na+、ClO﹣、CH3COO﹣、HCO3﹣
17．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（　　）
A．无色透明溶液：Al3+、NH 、Cl-、S2-
B．中性溶液：Al3+、Fe3+、SO 、NO
C． =1×10-13mol·L-1的溶液：Na+、K+、SiO 、CO
D．0.1mol·L-1的NaClO溶液：Mg2+、Fe2+、SO 、SCN-
18．根据元素所在元素周期表的位置，判断下列元素都能作为半导体材料的是（　　）
A．S，K B．C，Al C．Si、Ge D．Ag、Cu
19．室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（　　）
A．0.1 mol/LNaOH溶液： Na+、 K+、CO32-、 AlO2-
B．0.1 mol/LFeCl2溶液： K+、Mg2+、OH-、MnO4-
C．0.1 mol/LK2CO3溶液： Na+、 Ba2+、 Cl-、H+
D．0.1 mol/LH2SO4溶液： Ag+、 NH4+、NO3-、 HCO3-
20．在下列变化中，不属于化学变化的是（　　）
A．SO2使品红溶液褪色 B．双氧水使有色布条褪色
C．活性炭使红墨水褪色 D．O3使某些染料褪色
二、综合题
21．摩擦剂是牙膏的主体成分，SiO2是一种常见的摩擦剂。
（1）Si在元素周期表中的位置是　 　。
（2）根据用途推测SiO2在水中的溶解性：　 　(填“易溶”或“难溶”)。
（3）制备SiO2的方法如下：
①写出反应I的离子方程式　 　。
②比较酸性强弱：H2SO4　 　H2SiO3(填“>”或“＜”)。
③结合原子结构解释②中酸性关系：Si和S电子层数相同，　 　。
（4）为满足不同需求，牙膏中还会添加一些特殊物质，如含氟牙膏中添加氟化亚锡(SnF2)。锡的原子结构示意图如图。
下列说法正确的是　 　(填序号)。
a.Sn元素的最高正化合价为+4
b.Sn的原子半径比Si大
c.Sn和Si均可以作半导体材料
22．按照要求写出下列反应方程式：
（1）硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，向其中通入过量的CO2，会出现软而透明的凝胶胶体，其离子方程式是　 　；
（2）实验室通常用MnO2与浓盐酸反应制取氯气，其反应的离子方程式是　 　；实验室通常用铵盐和消石灰制取氨气，其反应的化学方程式是　 　；红热的木炭能与浓硝酸反应，写出反应的化学方程式　 　；
（3）铝和氢氧化钡溶液反应生成偏铝酸钡，反应的化学方程式为　 　；
（4）氢氧化亚铁被空气里氧气氧化，反应的化学方程式为　 　．
23．黏土是很多硅酸盐产品的原料之一，创造历史、享誉全球的景德镇陶瓷就是利用了当地的优质黏土资源．请回答下列问题：
（1）黏土主要有效成分的化学式为Al2Si2O5（OH）4，若以氧化物形式表示，应写为　 　．
（2）在黏土资源丰富的地区还可以兴建水泥厂、玻璃厂、硫酸厂等，这些工厂中属于硅酸盐工业的有　 　，玻璃厂生产雕花玻璃过程所依据的化学原理是　 　（用化学方程式表示）．
24．氮是地球上含量丰富的元素。氮及其化合物在一定条件下的转化关系如图：
（1）容器B中的合金网采用网状结构的目的是　 　，该处发生反应的化学方程式为　 　。
（2）同温同压下，理论上容器B和容器C消耗的空气体积之比为　 　。
（3）实验室中浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶中，并放置于阴凉处，请解释原因：　 　。
（4）常温下，Zn与稀硝酸反应生成硝酸铵的离子方程式为　 　，该反应中稀硝酸表现出的性质是　 　。
（5）工业制硝酸时尾气中含有的(NO、)常用碱液吸收。
①写出与NaOH溶液反应生成两种氮的含氧酸盐的化学方程式：　 　。
②将硝酸尾气中的NO，通入过量的NaOH溶液中充分反应后无气体剩余，则中的x的取值范围是　 　(用含x的式子表示，已知：)。
25．高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。改良西门子法生产高纯硅的流程如图所示，回答下列问题：
（1）石英砂的主要成分为　 　(填化学式)，其与NaOH溶液反应的离子方程式为　 　。
（2）制取粗硅时会生成一种有毒气体，该气体为　 　(填化学式)，粗硅与HCl反应生成和的化学方程式为　 　。
（3）还原炉中反应生成的氧化产物为　 　(填化学式)，若还原炉中有氧气混入，会造成的不良后果有　 　答一点即可)。
（4）下列说法正确的是______(填标号)。
A．装KOH溶液的试剂瓶使用的是磨口玻璃塞
B．改良西门子法提高了原料的利用率
C．自然界中游离态的硅的含量较大
D．单质硅是应用最广泛的半导体材料
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】硅酸盐材料历史悠久，用途广泛，传统的硅酸盐材料是玻璃、陶瓷、水泥，水晶主要成分是二氧化硅，不属于硅酸盐材料，故C符合题意。
故答案为：C。
【分析】在无机非金属材料中，硅及其化合物是密切联系生产生活的一类重要物质，陶瓷、玻璃、水泥等都是硅酸盐产品属于硅酸盐材料，据此分析．
2．【答案】D
【解析】【解答】A. 新型无机非金属材料是一些具有特殊组成、特殊结构、特殊功能的材料，主要包括高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等，故A不符合题意；
B. 新型无机非金属材料不但克服了传统的无机非金属材料的缺点，而且同时还具有了如能承受高温、强度较高，具有电学性能等若干优点，故B不符合题意；
C. 高温结构材料属于新型的无机非金属材料，具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点，故C不符合题意；
D. 新型无机非金属材料如高温结构陶瓷(Si3N4陶瓷、SiC陶瓷)的主要成分不是硅酸盐，只有传统无机非金属材料才是硅酸盐，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】传统无机非金属材料的主要成分是硅酸盐，新型无机非金属材料是一些具有特殊组成、特殊结构、特殊功能的材料。
3．【答案】C
【解析】【解答】储存浓H2SO4的铁罐外口出现腐蚀，其原因是：浓硫酸吸收空气中的水蒸气转化为稀硫酸，稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，前者浓硫酸表现吸水性，后者硫酸表现出酸性，
故答案为：C。
【分析】注意浓硫酸的吸水性、脱水性和酸性的区别。
4．【答案】B
【解析】【解答】A．H+、OH-能够反应生成水，不能大量共存，故A不选；
B．NO与H＋、SO、Cl－离子之间都不反应，可大量共存，故B选；
C．Ag+、Cl-能够结合生成沉淀，不能大量共存，故C不选；
D．SO、Ba2+能够结合生成沉淀，不能大量共存，故D不选；
故答案为：B。
【分析】A.H+、OH-能够反应生成水；
C.Ag+、Cl-能够结合生成AgCl沉淀；
D.SO、Ba2+能够结合生成BaSO4沉淀。
5．【答案】C
【解析】【解答】A．电解熔融的氧化铝可以冶炼金属铝，氧化铝的熔点很高，是一种耐火材料，故A不符合题意；
B．硅酸干凝胶表面积大，多孔，吸水性强，常用作干燥剂，也可用作吸附剂和催化剂载体，故B不符合题意；
C．目前用量最大、用途最广的合金是铁合金，故C符合题意；
D．SO2具有漂白性，常用于漂白纸浆、草帽辫等，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、氧化铝熔点高，可以作为耐火材料；
B、硅酸俗称硅胶，可作为干燥剂和吸附剂；
C、铁合金是目前用量最大的合金；
D、二氧化硫具有漂白性，可以漂白纸浆、草帽辫等 。
6．【答案】B
【解析】【解答】A．亚硫酸钠溶液能吸收氯气，发生氧化还原反应，打开夹子时， 中的气体进入 中，从而使得 中的压强减小，水的沸点降低，水沸腾了，故A不符合题意；
B．NO与水不发生化学反应，装置内的压强不变，水不会沸腾，故B符合题意；
C．二氧化氮能与水反应生成硝酸和NO：， 打开夹子时， 中的气体进入 中，从而使得 中的压强减小，水的沸点降低，水沸腾了，故C不符合题意；
D．氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳， 中气体减少，打开夹子时， 中的气体进入中，从而使得 中的压强减小，水的沸点降低，水沸腾了，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】①中沸腾说明压强降低寿命液体A和气体B发生反应造成压强降低，亚硫酸钠与氯气发生氧化还原反应，水和二氧化氮反应气压降低、氢氧化钠和二氧化碳反应气压降低，而水与一氧化氮不反应不会出现沸腾情况
7．【答案】B
【解析】【解答】A．金属元素与氧元素组成的化合物是金属氧化物，SO3为非金属氧化物，A不符合题意；
B．Na2O为金属氧化物，B符合题意；
C．NO为非金属氧化物，C不符合题意；
D．SiO2为非金属氧化物，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】金属元素与氧元素组成的化合物是金属氧化物，非金属与氧元素组成的化合物是非金属氧化物。
8．【答案】B
【解析】【解答】A．Fe3+与I-会发生氧化还原反应产生Fe2+、I2，不能大量共存，A不符合题意；
B．Na2CO3电离产生的离子与选项离子之间不能发生任何反应，可以大量共存，B符合题意；
C．HCl电离产生的H+与CH3COO-会反应产生弱酸CH3COOH，不能大量共存，C不符合题意；
D．NaOH电离产生的OH-与 会反应产生碳酸根离子和水，不能大量共存，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】 离子不能共存，说明可以发生化学反应，主要是发生复分解反应、氧化还原反应、络合反应等等
常见发生复分解反应不能共存的是：氢离子与氢氧根离子、以及可以形成弱电解质的阴离子，氢氧根与氢离子、碳酸氢根、亚硫酸氢根、铜离子、铁离子、镁离子等不同共存，银离子和氯离子，钡离子和碳酸根、硫酸根、钙离子和碳酸根
发生氧化还原反应不能共存的是：氢离子、硝酸根以及次氯酸根以及高锰酸根和亚铁离子、硫离子等还原性离子
发生络合不能共存的是：铁离子和硫氰酸根、铜离子和氨水等等
9．【答案】A
【解析】【解答】A．该组离子彼此不发生反应可以大量共存，故A符合题意；
B．与能发生氧化还原反应，不能大量共存，故B不符合题意；
C．与和均能发生完全双水解，不能大量共存，故C不符合题意；
D．与能反应，不能大量共存，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A. 、、、 之间互不反应，能大量共存；
B.与因发生氧化还原反应而不能大量共存；
C.与、发生双水解反应，不能大量共存；
D.与反应生成络合物，不能大量共存。
10．【答案】A
【解析】【解答】A.溶液中各离子相互间不发生反应，可大量共存，A符合题意；
B.溶液中H+和CO32-能反应生成CO2，不可大量共存，B不符合题意；
C.溶液中Ca2+和CO32-能反应生成CaCO3沉淀，不可大量共存，C不符合题意；
D.溶液中H+和OH-能反应生成H2O，不可大量共存，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】溶液中离子相互间能大量共存，则相互间不能发生反应，即不形成难溶物（或微溶物）、不形成易挥发性物质、不形成弱电解质、不发生氧化还原反应。据此分析选项中离子是否共存。
11．【答案】D
【解析】【解答】A．硅的非金属性比碳弱，A项错；
B．硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位，排名前四位的是O、Si、Al、Fe，所以B项错；
C．硅在自然界中是以化合态存在的，所以C项也错；
故答案为：D。
【分析】A．C的非金属性比Si强；
B．地壳中排名前四位的元素是O、Si、Al、Fe；
C．硅在自然界中没有游离态；
D．Si是半导体，广泛用于电子工业；
12．【答案】B
【解析】【解答】Si是良好的半导体材料，能够导电；SiO2能够导光，制作光导纤维的原料；玻璃成分中有SiO2，与氢氧化钠溶液反应，生成硅酸钠有粘性，易把瓶塞和瓶颈粘连在一起，所以盛放NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞，C 、A、D均符合题意； SiO2能与氢氧化钠溶液生成硅酸钠和水，它为酸性氧化物；与氢氟酸反应生成四氟化硅和氢气，没有盐生成，它不是碱性氧化物，所以SiO2不是两性氧化物，B不符合题意；
故答案为：B。
【分析】依据Si和SiO2的性质分析解答。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．Na2SO3与BaCl2溶液作用生成BaSO3白色沉淀，加稀硝酸后，BaSO3被氧化成BaSO4沉淀，沉淀不会消失．A项正确；B．SO2与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO3白色沉淀；方程式为SO2+Ba（OH）2=BaSO3↓+H2O，B项正确；C．SO2与BaCl2溶液不反应，C项错误；D．硝酸能将SO2氧化成硫酸，硫酸与BaCl2溶液反应生成白色沉淀，D项错误；答案选C。
【分析】A、亚硫酸钡可以被硝酸氧化生成硫酸钡，不溶于硝酸，若是加入盐酸则溶解；
B、二氧化硫可以和氢氧化钡反应生成亚硫酸钡；
C、二氧化硫进入溶液，生成亚硫酸，
D、二氧化硫溶于硝酸酸化的氯化钡溶液，硝酸具有强氧化性，最终生成硫酸钡。
14．【答案】C
【解析】【解答】解：A．SO2具有还原性，能被氯气氧化为SO42﹣离子，所以再向溶液中加入氯气，生成BaSO4沉淀，故A不选；
B．氨气具有碱性，与二氧化硫反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与钡离子反应生成亚硫酸钡沉淀，故B不选；
C．二氧化碳、二氧化硫均与氯化钡不反应，不能生成沉淀，故C选；
D．SO2具有还原性，能被Fe3+离子氧化为SO42﹣离子，所以再向溶液中加入FeCl3溶液，生成BaSO4沉淀，故D不选；
故选：C．
【分析】亚硫酸的酸性比盐酸弱，向BaCl2溶液中通入SO2至饱和，没有发生反应，此过程无明显实验现象，SO2具有还原性，能被Fe3+离子、氯气氧化为SO42﹣离子，与钡离子反应生成硫酸钡沉淀，氨气具有碱性，与二氧化硫反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与钡离子反应生成亚硫酸钡沉淀，据此解答．
15．【答案】D
【解析】【解答】A．单质硫具有可燃性，与用于焰色反应无关，焰色反应是指金属和它们的化合物在灼烧时会有特殊颜色，故A不符合题意；
B．并非所有可燃性物质都能用于金属冶炼，故氢气具有可燃性，与它用于金属冶炼无关，故B不符合题意；
C．铝丝具有还原性，与它可用作导体即具有导电性无关，故C不符合题意；
D．铁粉具有还原性，可用氧气反应，防止食品氧化、腐败，可作抗氧化剂，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．焰色反应是指金属和它们的化合物在灼烧时会有特殊颜色；
B．并非所有可燃性物质都能用于金属冶炼；
C．铝丝是金属具有导电性；
D．具有还原性的物质可作抗氧化剂。
16．【答案】C
【解析】【解答】解：A、AlO2﹣、S2O32离子能够与稀硫酸中的氢离子反应，镁离子能够与偏铝酸离子发生双水解反应，在溶液中不能大量共存，故A错误；
B、Cu2+与NaHS发生反应生成氢氧化铜和硫化氢气体，在溶液中不能大量共存，故B错误；
C、溶液为酸性溶液，Fe3+、NH4+、Mg2+、SO42﹣离子之间不满足离子反应发生条件，也与溶液中的氢离子反应，在溶液中能够大量共存，故C正确；
D、ClO﹣离子能够与二氧化碳反应生成次氯酸，通入二氧化碳后次氯酸根离子不能共存，故D错误；
故选C．
【分析】A、稀硫酸中存在大量的氢离子，AlO2﹣、S2O32离子能够与氢离子反应，镁离子能够与偏铝酸离子发生双水解反应；
B、硫氢根离子能够与Cu2+发生双水解，在溶液中不能大量共存；
C、该溶液为酸性溶液，Fe3+、NH4+、Mg2+、SO42﹣离子之不反应，也不与氢离子反应，在溶液中可以大量共存；
D、次氯酸酸性小于碳酸，次氯酸根离子能够与二氧化碳反应生成次氯酸．
17．【答案】C
【解析】【解答】A. Al3+与S2-能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，A项不符合题意；
B. Al3+、Fe3+不能在中性溶液中大量存在，B项不符合题意；
C. =1×10-13mol·L-1的溶液呈碱性，Na+、K+、SiO 、CO 能大量共存，C项符合题意；
D. ClO-会将Fe2+氧化为Fe3+，生成的Fe3+会与SCN-反应，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】离子在某些特定的条件稀不能发生反应
A.发生双水解相互促进
B.离子发生水解
C.考查的是在碱性溶液中是否共存
D.考查的在氧化性溶液是否共存，不能存在具有还原性的离子
18．【答案】C
【解析】【解答】解：A．S为绝缘体，故A错误；
B．C，Al都是导体，故B错误；
C．Si、Ge在在金属与非金属交界处，既有金属性，又有非金属性，所以是半导体材料，故C正确；
D．Ag、Cu都是导体，故D错误；
故选：C．
【分析】半导体材料元素既有金属性，又有非金属性，导电性介于导体与绝缘体之间，应在金属与非金属交界处．
19．【答案】A
【解析】【解答】A．OH-、Na+、K+、CO32-、AlO2-，相互不反应，可以大量共存，A符合题意；
B．镁离子、二价铁离子都能够与氢氧根离子反应，所以不能大量共存，B不符合题意；
C．氢离子与碳酸根离子反应生成水、二氧化碳，钡离子与碳酸根离子反应生成沉淀，所以不能大量共存，C不符合题意；
D．氢离子与碳酸氢根离子反应，二者不能大量共存，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．各离子可以大量共存；
B．氢氧化镁、氢氧化铁均为不溶于水的沉淀；
C．碳酸钡为不溶于水的沉淀，且生成水和气体；
D．硫酸银微溶于水，氢离子和碳酸氢根生成水和二氧化碳。
20．【答案】C
【解析】【解答】解：A．二氧化硫与品红化合生成无色物质，为化学变化，品红褪色，故A不选；
B．双氧水具有强氧化性，使有色布条褪色，为化学变化，故B不选；
C．活性炭具有吸附性，使红墨水褪色，为物理变化，故C选；
D．O3具有强氧化性，使某些染料褪色，为化学变化，故D不选；
故选C．
【分析】A．二氧化硫与品红化合生成无色物质；
B．双氧水具有强氧化性；
C．活性炭具有吸附性；
D．O3具有强氧化性．
21．【答案】（1）第三周期第ⅣA族
（2）难溶
（3）SiO+2H+=H2SiO3↓；＞；核电荷数Si＜S，原子半径Si＞S，得电子能力Si＜S，非金属性Si＜S，硫酸酸性强于硅酸
（4）ab
【解析】【解答】(1)Si为第14号元素，其在元素周期表中的位置为第三周期第ⅣA族；
(2)SiO2为常见的摩擦剂，其在牙膏中以固体形式存在，因此SiO2在水中难溶；
(3)①H2SiO3难溶于水，因此可以用Na2SiO3和酸反应生成，反应的离子方程式为：SiO
+2H+=H2SiO3↓；
②根据强酸制弱酸的原理，硫酸可以制备硅酸，因此硫酸酸性强于硅酸；
③Si和S电子层数相同，核电荷数Si＜S，原子半径Si＞S，得电子能力Si＜S，非金属性Si＜S，硫酸酸性强于硅酸；
(4)a．Sn为主族元素，主族元素的最高正化合价等于其族序数，Sn为第ⅣA族元素，因此Sn的最高正化合价为+4价，a正确；
b．同一主族元素原子从上到下原子半径逐渐增大，因此Sn的原子半径大于Si，b正确；
c．Sn为金属元素，可以导电，Sn不是半导体，Si为非金属元素，可以导电，Si是半导体，c不正确；
故答案为：ab。
【分析】硅酸钠与硫酸反应生成硅酸沉淀，离子方程式：SiO32-+2H+=H2SiO3↓，原硅酸经过加热变为二氧化硅，再结合元素周期表和元素周期律的相关知识分析解答。
22．【答案】（1）SiO32﹣+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3﹣
（2）MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O；Ca（OH）2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O；C+4HNO3（浓） CO2↑+4NO2↑+2H2O
（3）2Al+Ba（OH）2+2H2O=Ba（AlO2）2+3H2↑
（4）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
【解析】【解答】解：（1）硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，向其中通入过量的CO2，会出现软而透明的凝胶胶体硅酸胶体和碳酸氢钠，其离子方程式是：SiO32﹣+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3﹣，
故答案为：SiO32﹣+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3﹣；（2）MnO2与浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应生成氯气，方程式为：MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2↑+2H2O，离子反应方程式只有HCl（浓）、MnCl2能拆，其余都不能拆，则该离子方程式为：MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O，实验室通常用铵盐和消石灰制取氨气，氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水，化学方程式：Ca（OH）2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O；C和浓硝酸反应时，碳做还原剂被氧化为二氧化碳，浓硝酸被还原为NO2，故化学方程式为：C+4HNO3（浓） CO2↑+4NO2↑+2H2O，
故答案为：MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O；Ca（OH）2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O；C+4HNO3（浓） CO2↑+4NO2↑+2H2O；（3）铝和氢氧化钡溶液反应生成偏铝酸钡，反应的化学方程式为：2Al+Ba（OH）2+2H2O=Ba（AlO2）2+3H2↑，
故答案为：2Al+Ba（OH）2+2H2O=Ba（AlO2）2+3H2↑；（4）氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化，与氧气和水发生反应生成氢氧化铁，反应为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，
故答案为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3．
【分析】（1）硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，向其中通入过量的CO2，会出现软而透明的凝胶胶体硅酸胶体和一种钠盐，该钠盐为碳酸氢钠；（2）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水，离子反应方程式只有HCl（浓）、MnCl2能拆，其余都不能拆；实验室用加热氯化铵和氢氧化钙反应制备氨气；C和浓硝酸反应时，碳做还原剂被氧化为二氧化碳，浓硝酸被还原为NO2，据此分析；（3）铝和氢氧化钡溶液反应生成偏铝酸钡和氢气；（4）氢氧化亚铁中+2价的铁具有还原性，空气中的氧气具有氧化性，氢氧化亚铁在氧气和水的作用下生成氢氧化铁．
23．【答案】（1）Al2O3.2SiO2.2H2O
（2）水泥厂、玻璃厂；SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
【解析】【解答】解：（1）铝的氧化物为Al2O3，硅的氧化物为SiO2，氢的氧化物为H2O，则根据活泼金属氧化物．较活泼金属氧化物．SiO2．H2O得顺序可知，[Al2Si2O5（OH）4]可改成Al2O3.2SiO2.2H2O，
故答案为：Al2O3.2SiO2.2H2O；（2）水泥厂、玻璃厂属于硅酸盐工业；玻璃中含有二氧化硅，二氧化硅和氢氟酸反应生成四氟化硅，反应方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，故答案为：水泥厂、玻璃厂；SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O．
【分析】（1）根据化学式改写成相应的氧化物得形式，按照活泼金属氧化物．较活泼金属氧化物．SiO2．H2O得顺序来书写，并要遵守原子守恒来分析解答；（2）水泥厂、玻璃厂属于硅酸盐工业；玻璃中含有二氧化硅，二氧化硅和氢氟酸反应生成四氟化硅；
24．【答案】（1）增大催化剂表面积、加快反应速率；
（2）5∶3
（3）硝酸不稳定，受热或见光易发生分解
（4）；氧化性和酸性
（5）；
【解析】【解答】 (1)、分析转化图可知，Pt-Rb合金网在氮气和氧气的反应中起到催化剂的作用，采用网状结构可以增大反应物与催化剂的接触面积，加快反应速率，化学方程式为：，故答案为：
第1空、增大催化剂表面积、加快反应速率；第2空、 ；
(2)、 C容器中发生的反应为一氧化氮和氧气、水反应生成硝酸，反应方程式为：4NO+3O2+2H2O=4HNO3。同温同压下，4份氨气生成4份一氧化氮，消耗5份氧气，而4份一氧化氮生成4份硝酸，消耗3份氧气，所以B和C消耗空气的体积之比为 5∶3，故答案为：5∶3；
(3) 、浓硝酸具有不稳定性，见光或受热易分解。故答案为： 硝酸不稳定，受热或见光易发生分解 ；
(4) 、Zn与稀硝酸反应生成硝酸铵的离子方程式：，硝酸中的N化合价降低，体现硝酸具有氧化性，与金属反应酸性条件下生成水，体现硝酸的酸性，故答案为：
第1空、；第2空、氧化性和酸性；
(5)、 两种氮的含氧酸盐为硝酸钠和亚硝酸钠，化学方程式为： ， 由反应方程式可知，NO单独不能被吸收，NO和NO2混合气体被NaOH溶液被完全吸收，满足n（NO2）：n（NO）≥1，当n（NO2）：n（NO）=1时x值最小，x最小值为（2+1）/2=1.5，因为混有NO，所以x最大值＜2，故x的取值范围为1.5≤x＜2。故答案为：
第1空、
第2空、。
【分析】本题主要考查氮和氮的化合物之间相互转化，有一定难度，需要掌握牢固相关基础知识，作答此题。
首先分析该转化图：氮气和氢气在容器A中反应生成氨气，氨气在容器B中和空气中的氧气反应生成一氧化氮，一氧化氮和氧气和水在容器C中反应生成硝酸，氮气和硝酸在容器D中反应生成硝酸铵。
再根据题目作答：
(1)、催化剂的作用：在此反应中加快反应速率，网状结构可以增大接触面积；
(2)、同温同压下，根据质量守恒定律，物质的量之比=化学系数之比，要注意一氧化氮是由氨气生成，所以物质的量关系要保持一致，才能算氧气的消耗量；
(3)、浓硝酸不稳定易分解，需要避光在阴凉处保存；
(4)、Zn与硝酸反应不产生氢气，而生成水，是因为硝酸的氧化性和酸性；
(5)、第一小问，说明二氧化氮可以和NaOH反应，而一氧化氮不可以单独和NaOH反应。硝酸尾气中，有一氧化氮和二氧化氮两种气体，所以x最大值＜2。
25．【答案】（1）；
（2）CO；
（3）HCl；发生爆炸(或单质硅会被氧化)
（4）B；D
【解析】【解答】（1）石英砂的主要成分是SiO2，能与NaOH溶液反应生成Na2SiO3溶液H2O，该反应的离子方程式为：SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O。
（2）制粗硅时，为保证SiO2完全反应，所加焦炭必须过量，过量的C能与CO2进一步反应生成CO，CO是一种有毒气体，因此制取粗硅时生成的一种有毒气体为CO。粗硅与HCl反应生成SiHCl3和H2，该反应的化学方程式为：Si＋3HCl=SiHCl3＋H2。
（3）还原炉中发生的反应为：H2＋SiHCl3=Si＋3HCl。该反应中氢元素由0价变为＋1价，化合价升高，发生氧化反应，因此HCl为氧化产物。反应中有H2参与，H2是一种可燃性气体，与O2混合后加热时容易发生爆炸。
（4）A、玻璃中含有SiO2，能与NaOH溶液反应生成Na2SiO3，Na2SiO3具有粘性，会使得瓶塞打不开，A不符合题意；
B、改良后的方法“尾气回收分离”产生的HCl，可循环使用，提高了原料的利用率，B符合题意；
C、硅是一种亲氧元素，自然界中多以硅酸盐等化合物的形式存在，C不符合题意；
D、单质硅是一种应用广泛的半导体材料，D符合题意；
故答案为：BD
【分析】（1）石英砂的主要成分是SiO2，能与NaOH溶液反应生成可溶性Na2SiO3和H2O。
（2）焦炭还原SiO2时生成Si和CO。根据题干信息确定反应物和生成物，从而写出反应的化学方程式。
（3）根据还原炉中发生的反应，结合化合价的变化确定氧化产物。H2是一种可燃性气体，混有空气加热时易发生爆炸。
（4）A、玻璃中含有SiO2，能与NaOH溶液反应；
B、尾气回收分离后获得的HCl，可循环使用；
C、硅是一种亲氧元素，在自然界中多以化合物形式存在；
D、硅是良好的半导体材料；