5.3无机非金属材料同步练习（含解析）2023——2024学年高中化学人教版（2019）必修第二册

5.3无机非金属材料同步练习
姓名（）班级（）学号（）
一、单选题
1．下列“类比”合理的是
A．由能与溶液反应，推测能与溶液反应
B．和S反应生成和S反应生成
C．氯水能使湿润的试纸先变红后褪色，也能使湿润的试纸先变红后褪色
D．溶液中通入得到溶液中通入得到
2．下列物质之间的转化都能一步实现的是
A．
B．
C．
D．
3．有关硅酸盐产品说法正确的是
A．中国天眼用到的碳化硅是一种传统无机非金属材料
B．工业制粗硅的反应原理为：
C．普通玻璃的生产的原料是石英砂、纯碱和石灰石
D．氢氟酸保存在带橡胶塞的玻璃瓶中
4．高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域，下图是工业制备高纯硅的原理示意图：
下列叙述错误的是
A．反应①②③均为氧化还原反应
B．反应②的产物为和
C．已知中H显-1价，则反应③中氧化剂是，还原剂是
D．、HCl都能在该工业流程中循环利用
5．下列方程式书写正确的是
A．NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热：NH+ OH- = NH3·H2O
B．少量铁与稀硝酸反应：Fe+4H+ + NO= Fe3+ +NO↑+ 2H2O
C．在氯化铝溶液中加入足量氨水 Al3+ + 4OH-= Al(OH)
D．向硅酸钠溶液中滴加稀盐酸：
6．下列说法正确的是
A．N2→NH3、NH3→NO的转化均属于氮的固定
B．Na2SiO3溶液中通入CO2产生白色沉淀，故非金属性C强于Si
C．N2很稳定，不支持任何物质的燃烧
D．常温下浓硝酸可以用铝罐贮存，说明常温下铝与浓硝酸不反应
7．工业上制备下列物质的生产流程合理的是
A．工业制硝酸：
B．生产硅：石英砂粗硅(纯)
C．工业制硫酸：(溶液)
D．由铝土矿冶炼铝：铝土矿
8．下列各行各业中涉及的项目与化学知识有关联的是
选项 项目 化学知识
A 清洁工用“84”消毒液消毒杀菌 具有强氧化性
B 雕刻师用溶液在玻璃上刻出精美图案 溶液显强酸性
C 技术员用除去废水中的 具有很强的还原性
D 运动员剧烈运动后饮用葡萄糖溶液补充体力 葡萄糖属于电解质
A．A B．B C．C D．D
9．高纯硅是现代信息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图：下列说法正确的是
A．自然界中存在大量的单质硅
B．步骤电弧炉中的化学方程式为
C．该工艺流程中被循环利用的物质只有
D．该工艺涉及的反应均为氧化还原反应
10．二氧化硅广泛存在于自然界中，在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。对①～④反应中所表现的化学性质或作用判断正确的是
① ②
③ ④
A．反应①、③体现是两性氧化物
B．反应②说明碳非金属性比硅强
C．反应③说明半导体工艺中用刻蚀剂——电子级氟化氢不可加压保存在玻璃罐体中
D．反应④氧化剂与还原剂物质的量之比2:1
11．高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。可以按下列方法制备晶体硅：
下列说法正确的是
A．步骤①的化学方程式为
B．步骤②和步骤③的反应互为可逆反应
C．高纯硅是制造光导纤维的基本原料
D．SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量的SiCl4（沸点67.6℃），通过蒸馏可提纯SiHCl3
12．下列叙述正确的数目是
①SiO2可用于制太阳能电池，AgBr可用于胶卷的感光剂
②通过此反应，说明非金属性：C＞Si
③用洁净的铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧观察到黄色火焰，则溶液中一定有Na+无K+
④液溴易挥发，所以加水液封，保存在盖有橡胶塞的棕色细口玻璃瓶中
⑤Li单质密度比钠小，保存在石蜡油中
⑥用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，铝熔化但不滴落
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
13．氮化硅(Si3N4)因其在高温和高频条件下的优异性能，成为现代微电子领域的重要材料。工业上用石英砂和原料气(含N2和少量O2)制备SiN4的操作流程如下(已知：粗硅中含少量Fe、Cu的单质及化合物；常温下Si3N4除与氢氟酸反应外不与其他酸反应)，下列叙述不正确的是
A．“还原”时焦炭主要被氧化为CO2
B．“高温氮化”反应的化学方程式为：
C．“操作X”可将原料气通过灼热的铜粉
D．“稀酸Y”可选用稀硝酸
二、多选题
14．工业上制备高纯硅有多种方法，其中的一种工艺流程如图：
已知流化床反应器中的产物除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等。沸点分别为SiCl459℃、SiHCl333℃、SiH2Cl28.2℃、SiH3Cl-30.4℃)下列说法正确的是
A．电弧炉中发生的反应为2C＋SiO22CO↑＋Si
B．SiCl4进入还原炉之前需要经过蒸馏提纯
C．每生产1mol高纯硅，需要44.8LCl2(标准状况)
D．该生产工艺符合绿色化学要求
15．某含钒矿石（主要成分为等）制取的流程如下：
已知：①
②强酸性溶液中钒以形式存在
③易溶于水、难溶于水
下列说法错误的是
A．破碎粉磨含钒矿石的目的是加快酸浸速率和溶出率
B．浸出渣的主要成分为
C．转化富集的目的是除去含钒溶液中的
D．沉钒过程中发生反应的离子方程式为
三、解答题
16．如图，通过工业联产可有效解决多晶硅(Si)生产中副产物SiCl4.所带来的环境问题。
(1)
反应①的化学方程式为 。
(2)流程中涉及的化学反应属于氧化还原反应的有 (填反应序号)。
(3)高温下，反应④的化学方程式为 。
(4)Si和Ge属于同主族元素。下列预测合理的是_______(填选项序号)。
A．Ge与H2化合难于 Si
B．GeO2既有氧化性又有还原性
C．酸性H2GeO3>H2SiO3
D．Si和Ge 都可做半导体材料
岩脑砂中元素的测定
准确称取xg岩脑砂，与足量的氧化铜混合加热(发生的反应为：)，利用下列装置测定岩脑砂中氮元素和氯元素的质量之比。
(5)设置装置H的目的是 。
(6)若装置Ⅰ增重yg，利用装置K测得气体体积为VL(已经换算成标准状况)，在读取气体体积时，需要a．将气体冷却；b．视线与凹液面最低处相平；c． 。
(7)则岩脑砂中 (用代数式表示，不必化简)。若去掉J装置，则比正确值 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
17．已知A、B、C、D、E、F、G、H可以发生如图所示的转化关系，反应中部分生成物已略去。其中，A、G为同一主族元素形成的单质，B、C、H在通常情况下为气体，E是水晶的主要成分，化合物C是一种形成酸雨的大气污染物。
(1)写出对应物质的化学式：C ；F 。
(2)反应①的化学方程式是 。
反应②的离子方程式是 。
(3)下列溶液中能用来区分B和C气体的是 （填序号）。
①澄清石灰水 ②溶液 ③酸性溶液 ④氯水 ⑤品红溶液 ⑥紫色石蕊溶液
(4)的酸性 D的酸性（填“强于”或“弱于”），请用离子方程式予以证明： 。
18．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)工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅，当有1molC参与反应时，该反应转移的电子数是 。
(2)还原炉中发生的化学反应方程式为 。
(3)上述工艺生产中循环使用的物质除Si、外，还有 。
(4)工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为 。
(5)工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶，进一步脱水处理可得到硅胶，写出水玻璃和盐酸反应的离子方程式： 。
19．二氧化硅是制备硅及其含硅化合物的重要原料。部分转化过程如图所示，据此填写：
(1)自然界中没有游离态的硅。工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含有少量杂质的粗硅；将粗硅提纯后，可以得到用作半导体材料的高纯硅。请写出得到少量粗硅的化学反应方程式： 。在高温条件下能与过量的碳反应生成，该现象能否体现：的氧化性 (填“能”或“不能”)。
(2)二氧化硅()属于酸性氧化物，能与碱溶液缓慢反应。请写出二氧化硅与强碱()溶液缓慢反应的离子方程式： 。
(3)硅酸()的酸性弱于碳酸，为验证酸性强弱，某实验小组设计了实验装置如图，B中应放入块状固体 ，A中放入盐酸，实验老师指出该实验装置有一处缺陷： 。
(4)硅酸可以由硅酸钠()与盐酸、硫酸等反应制得，请写出反应的离子方程式： 。
(5)此外，二氧化硅还具有一些特殊的性质。例如，二氧化硅虽然属于酸性氧化物，但能与氢氟酸反应，该反应曾用于刻蚀玻璃，请写出反应的方程式： 。
(6)二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英和水晶的主要成分都是二氧化硅。二氧化硅常被用来制造高性能的现代通信材料： ；硅酸盐材料(如陶瓷、玻璃、水泥等)是无机非金属材料的主要分支之一，有着悠久的历史。实验室常用玻璃试剂瓶存放各种溶液，、等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中 。
A．具有玻璃塞的细口瓶　　　　B．具有玻璃塞的广口瓶
C．带滴管的滴瓶　　　　　　　D．具有橡胶塞的细口瓶
20．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图：
(1)Si的原子结构示意图为 。
(2)写出电弧炉发生的反应的化学方程式为 。当有1mol单质碳参与反应时，该反应转移的电子数是 (用NA表示)。
(3)整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl气体和一种气体单质，写出该反应的化学反应方程式 。
(4)工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为 。
(5)工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶，写出水玻璃和盐酸反应的离子方程式 。
(6)关于硅及其相关化合物的叙述正确的是 。
A．自然界中存在天然游离的硅单质
B．已知C与Si在同一主族，由于CO2+H2O=H2CO3，用类比法得知SiO2+H2O=H2SiO3
C．Na[AlSi3O8]用氧化物形式表示为Na2O Al2O3 6SiO2
D．硅元素在金属与非金属的分界线处，因此具有弱导电性，一般可用于作为半导体材料
E.SiO2既能和NaOH溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物
F.玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．A
【详解】A．酸性氧化物与碱反应生成盐和水，可知均能与溶液反应生成盐和水，A正确；
B．S具有弱氧化性，则和S反应生成，而和S反应生成，B错误；
C．不能使指示剂褪色，能使湿润的试纸变红，但不褪色，C错误；
D．溶液中通入发生强酸制弱酸的反应生成，溶液中通入发生氧化还原反应生成，D错误；
故选A。
2．C
【详解】A．硫与氧气反应只能生成二氧化硫，不能一步反应生成三氧化硫，故A错误；
B．二氧化硅不能一步生成硅酸，可由可溶性的硅酸盐与酸反应生成硅酸，故B错误；
C．FeS2在高温条件下与氧气反应生成SO2，SO2与氢氧化钠溶液反应生成Na2SO3，Na2SO3被氧气氧化为Na2SO4，各物质之间的转化均能一步完成，故C正确；
D．氮气和氧气反应生成一氧化氮，不能一步得到二氧化氮，故D错误；
故选C。
3．C
【详解】A．碳化硅是一种新型无机非金属材料，故A错误；
B．工业制粗硅的反应原理为：，故B错误；
C．制造普通玻璃原料是纯碱、石英、石灰石，故C正确；
D．因氢氟酸能和玻璃中的二氧化硅发生化学反应，所以氢氟酸要存放在塑料瓶中，不能保存在玻璃瓶中，故D错误；
故选C。
4．C
【分析】反应①方程式为SiO2+2C Si+2CO↑；反应②方程式为；反应③方程式为。
【详解】A．反应①②③中均发生了元素化合价的变化，均为氧化还原反应，故A正确；
B．根据方程式，故B正确；
C．中H显-1价，反应③中Si元素化合价降低、H元素化合价升高，既是氧化剂又是还原剂，故C错误；
D．反应②生成的可以在反应③中使用，反应③生成的HCl可以用到反应②中，所以、HCl都能在该工业流程中循环利用，故D正确；
选C。
5．B
【详解】A．NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热生成氨气、氯化钠和水，离子方程式为NH+ OH-NH3+H2O，故A错误；
B．少量的铁和稀硝酸反应生成硝酸铁、NO和水，离子方程式为Fe+4H+ + NO= Fe3+ +NO↑+ 2H2O，故B正确；
C．氯化铝溶液中加入足量的氨水生成氢氧化铝沉淀和氯化铵，离子方程式：Al3++3NH3 H2O═Al(OH)3↓+3NH，故C错误；
D．硅酸钠易溶于水，要拆成离子，离子方程式为，故D错误；
答案选B。
6．B
【详解】A．NH3→NO的转化不属于氮的固定，故A错误；
B．Na2SiO3溶液中通入CO2，生成硅酸，可知碳酸的酸性大于硅酸的酸性，则非金属性：C＞Si，故B正确；
C．N2很稳定，但是Mg能在N2中燃烧，故C错误；
D．常温下铝在浓硝酸中钝化，表面形成致密的氧化膜，所以常温下浓硝酸可以用铝罐贮存，故D错误。
答案选B。
7．B
【详解】A．工业制硝酸的流程为一定条件下氮气与氢气反应制得氨气，氨气加热条件下发生催化氧化反应转化为一氧化氮，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮溶于水制得硝酸，则题给生产流程不合理，A错误；
B．由石英砂制高纯硅的流程为石英砂与焦炭在高温条件下反应制得粗硅，粗硅与氯化氢在加热条件下反应制得三氯硅烷，三氯硅烷高温条件下与氢气反应制得纯硅，则题给生产流程合理，B正确；
C．由黄铁矿或硫磺制硫酸的流程为黄铁矿或硫磺煅烧制得二氧化硫，二氧化硫发生催化氧化反应转化为三氧化硫，三氧化硫用98%的浓硫酸吸收制得硫酸，则题给生产流程不合理，C错误；
D．由铝土矿冶炼铝：铝土矿提纯氧化铝，电解熔融氧化铝冶炼金属铝，则题给生产流程不合理，D错误；
故选B。
8．A
【详解】A．84消毒液利用了NaClO具有强氧化性将细菌中还原性物质氧化而达到消毒，A项正确；
B．HF溶液与二氧化硅反应，因此HF溶液能在玻璃上刻图案，B项错误；
C．Na2S除重金属离子是将其转化为硫化物沉淀除去，C项错误；
D．葡萄糖水溶液和熔融状态葡萄糖均不导电，葡萄糖为非电解质，D项错误；
故选A。
9．D
【分析】电弧炉中二氧化硅和焦炭反应生成粗硅和一氧化碳；流化床反应器中硅和氯化氢反应生成SiHCl3和氢气，还原炉中SiHCl3和氢气反应生成高纯硅和氯化氢。
【详解】A．自然界不存在单质硅，故A错误；
B．步骤电弧炉中二氧化硅和焦炭反应生成粗硅和一氧化碳，反应的化学方程式为，故B错误；
C．该工艺流程中被循环利用的物质有、HCl，故C错误；
D．该工艺涉及的反应均为氧化还原反应，故D正确；
选D。
10．C
【详解】A．二氧化硅一般不与酸反应，与氢氟酸的反应是特例，二氧化硅是酸性氧化物，不是两性氧化物，A错误；
B．该反应能进行的原因是生成的物质CO是气体，不能通过该反应说明C的非金属性强于Si，B错误；
C．玻璃中含有二氧化硅，会与氢氟酸反应，所以电子级氟化氢不可加压保存在玻璃罐体中，C正确；
D．反应④中氧化剂和还原剂都是C，氧化剂与还原剂物质的量之比为1：2，D错误；
故选C。
11．D
【详解】A．二氧化硅高温下与C反应生成CO气体，即步骤①的化学方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑，故A错误；
B．步骤②和步骤③的反应条件不同，不互为可逆反应，故B错误；
C．SiO2是制造光导纤维的基本原料，故C错误；
D．沸点相差30℃以上的两种液体可以采用蒸馏的方法分离，故D正确；
故选D。
12．B
【详解】①SiO2可用于制光导纤维，Si可用于制太阳能电池，AgBr可用于胶卷的感光剂，①不正确；
②反应中，C、Si都表现出还原性，由于反应生成的CO气体不断逸出，导致反应不断进行，不能说明非金属性C＞Si，②不正确；
③用洁净的铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧观察到黄色火焰，则溶液中一定有Na+，由于没有透过蓝色钴玻璃观察火焰，不能确定是否含有K+，③不正确；
④液溴易挥发，密度比水大，且微溶于水，可加水液封，但液溴腐蚀橡胶，不能使用橡皮塞，应保存在盖有玻璃塞的棕色细口玻璃瓶中，④不正确；
⑤Li单质密度比钠小，会浮在煤油的表面上，不能保存在煤油中，通常保存在石蜡油中，⑤正确；
⑥用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，由于表面生成的氧化铝的熔点高于铝的熔点，所以铝熔化但不滴落，⑥正确；
综合以上分析，⑤⑥正确，故选B。
13．A
【分析】石英砂为，与焦炭在高温下发生：，粗硅与氮气反应生成，还含有Fe、Cu的单质及化合物，经过酸洗而除去，得到纯净的。
【详解】A．“还原”时焦炭主要被氧化为CO，A错误；
B．“高温氮化”反应为硅与氮气反应生成，化学方程式为，B正确；
C．原料气可以为空气，通过灼热的铜粉除去氧气得到氮气，故“操作X”为原料气通过灼热的铜粉，C正确；
D．“酸洗”目的是除去中含有的Fe、Cu的单质及化合物，Fe、Cu的单质及化合物可以与稀硝酸反应而溶解，而与稀硝酸不反应，故“稀酸Y”可选用稀硝酸，D正确；
答案选A。
14．AB
【分析】焦炭和石英砂反应生成粗硅，粗硅和氯气反应生成SiCl4，氢气还原SiCl4生成高纯硅。
【详解】A．焦炭与二氧化硅在高温下反应生成生成粗硅和CO，反应方程式为：2C＋SiO22CO↑＋Si，A正确；
B．进入还原炉之前的物质为相互溶解的混合物，各成分沸点不同，故需要经过蒸馏提纯才能得到SiCl4，B正确；
C．每生产1mol高纯硅，需要2mol，由于副产物的产生，故所需总量大于2mol，C错误；
D．绿色化学是指利用化学原理从源头上解决副产物和污染问题，该生产工艺产生氯化氢气体且有氯气参与，容易引起空气污染，不符合绿色化学要求，D错误；
故选AB。
15．BC
【分析】含钒矿石主要成分为等，矿石磨粉，加硫酸“酸浸”， 难溶于硫酸，，浸出渣的主要成分为、S，生成的气体为H2S，得到含钒溶液中含有、Fe2+、Al3+，加氢氧化钠、氧气，转化为，加氨水生成沉淀。
【详解】A. 破碎粉磨含钒矿石，增大与硫酸的接触面积，可以加快酸浸速率和溶出率，故A正确；
B. 难溶于硫酸，，浸出渣的主要成分为、S，故B错误；
C. 强酸性溶液中钒以形式存在，转化富集的目的是使转化为，故C错误；
D. 沉钒过程中和氨水反应生成沉淀，发生反应的离子方程式为，故D正确；
选BC。
16．(1)
(2)①②③
(3)3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl
(4)ABD
(5)吸收混合气体中的水蒸气，防止对测定氯化氢的质量产生影响
(6)上下移动量气管，使左右两边液面向平
(7) 偏低
【分析】石英砂被焦炭还原为粗硅，粗硅与HCl反应转化为SiHCl与SiCl4，SiHCl与H2反应生成多晶硅，SiCl4与NH3反应转化为Si3N4，SiCl4与H2O反应转化为硅酸，硅酸最终转化为高纯硅，据此回答。
G中为氯化铵与氧化铜的发生装置，H吸收混合气体中的水蒸气，防止对测定氯化氢的质量产生影响，I吸收HCl气体，J防止水进入I，对测定氯化氢的质量产生影响，量气管测N2的体积，据此回答。
【详解】（1）根据分析可知，反应①的化学方程式为：；
（2）凡是有化合价升降的反应属于氧化还原反应，则流程中涉及的化学反应属于氧化还原反应的有：①②③；
（3）根据分析可知，高温下，反应④的化学方程式为：；
（4）A．非金属性越强，与H2化合越容易，同主族从上往下非金属性减弱，Ge与H2化合难于 Si，A正确；
B．GeO2中Ge的化合价为最高价态，氧为最低价态，所以既有氧化性又有还原性，B正确；
C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，同主族从上往下非金属性减弱，酸性H2GeO3＜H2SiO3，C错误；
D．Si和Ge 性质相似，都可做半导体材料，D正确；
故选ABD。
（5）根据分析可知，设置装置H的目的是：吸收混合气体中的水蒸气，防止对测定氯化氢的质量产生影响；
（6）用装置K测得气体体积为VL(已经换算成标准状况)，在读取气体体积时，需要a．将气体冷却，b．视线与凹液面最低处相平，c上下移动量气管，使左右两边液面向平，使得在同一压强下读数；
（7）①装置Ⅰ增重yg，HCl为yg，n(HCl)=n(Cl)=mol，N2的体积为VL，则物质的量为：mol，则氮原子的物质的量为：mol，则=；
②若去掉J装置，装置H的质量会偏大，使得m(Cl)偏大，m(N):m(Cl)比正确值偏低。
17．(1)
(2)
(3)②③④⑤
(4) 强于 （或）
【分析】A为单质，在加热条件下可与浓硫酸反应生成两种气体，且化合物C是一种形成酸雨的大气污染物，则该反应为碳和浓硫酸的反应，生成CO2和SO2，则A为C，B为CO2，C为SO2，E是水晶的主要成分，E为SiO2， A与E反应生成H和G，A、G为同一主族元素的单质，则G为Si，A和E的的反应为，H为CO，E与NaOH溶液生成F，离子方程式为：，F为Na2SiO3，F和B生成D，（或），D为H2SiO3，D加热可得E，综上所述，A为C，B为CO2，C为SO2，D为H2SiO3，E为SiO2，H为CO，F为Na2SiO3，G为Si，H为CO。
【详解】（1）由分析得，C为SO2；F为Na2SiO3；
（2）反应①是SiO2与C在高温下反应，生成Si和CO，化学方程式为：；反应②是SiO2与NaOH溶液反应，生成硅酸钠和水，离子方程式为： ；
（3）B为CO2，C为SO2，
①两者均能使澄清石灰水变浑浊，不能区分；
②H2S溶液与SO2反应生成S单质，为黄色沉淀，能区分；
③酸性KMnO4溶液与SO2反应，溶液褪色，能区分；
④氯水与SO2反应，氯水褪色，能区分；
⑤SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，能区分；
⑥两者均能使紫色石蕊溶液变红色，不能区分；
故符合题意的是②③④⑤；
（4）D为H2SiO3，H2CO3酸性H2SiO3强，根据强酸制弱酸的原理（或）。
18．(1)2NA
(2)
(3)H2、HCl
(4)
(5)
【分析】石英砂和焦炭混合高温发生反应，得到粗硅，粗硅和HCl发生得到SiHCl3，还原炉中用还原，生成高纯度的Si单质。
【详解】（1）根据化学方程式为，C由0价升高到价的CO，当有1 mol C参与反应时，该反应转移的电子数是；
（2）还原炉中用还原，生成高纯度的Si单质，发生的化学反应方程式为；
（3）流化床反应器中发生反应：，还原炉中发生反应：，所以可以循环的物质还有、HCl；
（4）氢氟酸来雕刻玻璃，氢氟酸和二氧化硅反应，化学方程式为：；
（5）水玻璃和盐酸反应制取硅酸的离子方程式为。
19．(1) SiO2+2CSi+2CO 不能
(2)SiO2+2OH-=SiO+H2O
(3) CaCO3 无法排除HCl的干扰
(4)
(5)SiO +4HF=SiF ↑+2H O
(6) 光导纤维 D
【分析】本题是工业流程题，由二氧化硅和碳在高温时生成单质硅，处理后得到纯净的硅单质；二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠，处理后可以得到硅胶；还可以和碳酸钠在高温时反应，可以制玻璃，以此解题。
【详解】（1）二氧化硅和焦炭在高温时生成单质硅和一氧化碳，方程式为：SiO2+2CSi+2CO；SiO2在高温条件下能与过量的碳反应生成SiC，反应中硅元素的化合价不变，不能体现二氧化硅的氧化性；
（2）二氧化硅与强碱()溶液反应生成硅酸钠，离子方程式为：SiO2+2OH-=SiO+H2O；
（3）可以用盐酸和碳酸钙反应制备二氧化碳，则B中应放入块状固体CaCO3，从B中计入C中的气体中混入了HCl，则该实验装置的缺陷是：无法排除HCl的干扰；
（4）根据强酸制弱酸的原理，制备硅酸的离子方程式为：；
（5）二氧化硅和氢氟酸反应生成水和氟化硅，方程式为：SiO +4HF=SiF ↑+2H O；
（6）光导纤维是高性能的现代通信材料；NaOH、KOH等碱性物质的溶液容易与玻璃中的成分SiO2发生反应：2OH-+SiO2=SiO+H2O，产生的Na2SiO3、K2SiO3有粘性，容易将玻璃瓶与玻璃塞黏在一起。所以NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在具有橡胶塞的细口瓶中，故选D。
20．(1)
(2) 2NA
(3)SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl
(4)4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O
(5)+2H＋=H2SiO3
(6)CDF
【分析】工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅，在流化床反应器中粗硅与HCl反应生成SiHCl3等，还原炉中氢气还原SiHCl3得到高纯硅。
【详解】（1）硅元素是14号元素，故硅原子结构示意图为：；
（2）工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅的化学方程式为；C的化合价从0升高为+2价，故当有 1molC参与反应时，该反应转移的电子数是2NA；
（3）根据元素守恒可知，SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气：SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl；
（4）氢氟酸来雕刻玻璃，氢氟酸和二氧化硅反应，化学方程式为：4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O；
（5）水玻璃和盐酸反应制取硅酸的离子方程式为+2H＋=H2SiO3；
（6）A．自然界中不存在天然游离的硅单质，硅是以二氧化硅和硅酸盐存在于自然界中，A错误；
B．SiO2不溶于水，也不与水反应，B错误；
C．根据氧化物的表示方法，Na[AlSi3O8]用氧化物形式表示为Na2O·Al2O3·6SiO2，C正确；
Ｄ．在周期表中，硅元素在金属与非金属的分界线处，一般可用于作为半导体材料，D正确；
Ｅ．SiO2既能和NaOH溶液反应，又能和氢氟酸反应，但SiO2不能与其他酸反应，为酸性氧化物，E错误；
Ｆ．玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品，F正确；
故选CDF。
答案第1页，共2页
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