人教版 高中化学 必修二 5.3.2无机非金属材料（含解析）

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人教版 高中化学 必修二 5.3.2无机非金属材料
一、单选题
1．下列有关说法错误的是（　　）
A．金刚砂常作砂纸和砂轮的磨料
B．高纯度硅是制造光伏电池板的主要材料
C．生产普通玻璃和水泥的原料都是石英砂
D．我国古代烧制的精美瓷器，其主要成分是硅酸盐
2．下列化合物中，不能通过化合反应制取的是（　　）
A．FeCl3 B．H2SiO3 C．Fe(OH)3 D．FeCl2
3．下列表述中正确的是（　　）
①光导纤维做通讯材料有许多优点，但怕腐蚀，铺设也很不方便
②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成， 玛瑙的主要成分是硅酸盐
③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料
④氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、光导纤维等属于新型无机非金属材料
⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能
A．①②③ B．②④ C．①③⑤ D．③④⑤
4．下列叙述正确的是（　　）
A．pH值小于7的雨水称为酸雨
B．所有金属元素都可以用焰色反应来鉴别
C．利用丁达尔效应可以区分溶液和胶体
D．水泥、玻璃、光导纤维的主要成分都属于硅酸盐制品
5．下列叙述错误是（　　）
A．硅在自然界中主要以单质形式存在
B．二氧化硅可用来生产光导纤维
C．高纯度的硅可用于制造计算机芯片
D．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃
6．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
A．A B．B C．C D．D
7．下列说法错误的是
A．和均是大气污染物，它们也是形成酸雨的主要物质
B．开发利用新能源，减少化石燃料的使用，有利于实现碳中和
C．节目燃放的烟花五彩缤纷，主要利用了金属元素的焰色反应
D．芯片的核心材料二氧化硅属于新型无机非金属材料
8．北京故宫的屋顶有各种颜色的琉璃瓦，其坚实耐用，经历几百年的风雨洗礼仍能保存完整，下列说法错误的是（　　）
A．琉璃瓦的主要成分是硅酸盐
B．制作琉璃瓦的主要原料是黏土
C．琉璃瓦坚实耐用取决于硅酸盐的结构
D．黄色和绿色琉璃瓦中分别含有、
9．下列措施不合理的是（　　）
A．用漂白纸浆和草辫
B．用硫酸清洗锅炉中的水垢
C．高温下用焦炭还原制取粗硅
D．性质稳定，可以在电焊时作保护气
10．下列不属于硅酸盐材料的是（　　）
A．玻璃 B．水泥 C．塑料 D．陶瓷
11．下列有关物质的用途说法不正确的是（　　）
A．Si 可用于制造光导纤维
B．钠、钾合金可用于快中子反应堆作热交换剂
C．FeCl3 溶液可作为铜质电路板蚀刻剂
D．漂白粉可用于自来水杀菌消毒
12．反应SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)可用于“中国芯”原料高纯硅的制备。下列说法正确的是
A．SiCl4为极性分子 B．反应中只有一种物质为电解质
C．单晶硅为分子晶体 D．Si原子的结构示意图为
13．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（　　）
选项 物质的性质 用途
A 氢氟酸显弱酸性 雕刻玻璃
B 溶液显酸性 蚀刻印刷电路板
C SiC具有优异的高温抗氧化性能 作耐高温结构材料
D 具有强氧化性 制备硝酸铵
A．A B．B C．C D．D
14．化学与生活密切相关。下列叙述错误的是（　　）
A．活性炭、漂白粉均具有杀菌作用
B．农作物秸秆可用于生产生物质燃料乙醇
C．大量燃烧化石燃料会引起大气中CO2含量上升
D．汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏土
15．在给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能实现的是(　　)
A．N2(g) NO(g) NaNO2(aq)
B．SO2BaSO3BaSO4
C．N2(g)NH3(g)NaHCO3(s)
D．SiO2H2SiO3Na2SiO3
16．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
17．化学与生产、生活息息相关。下列说法正确的是（　　）
A．对含硫燃料预先进行脱硫处理能从根本上防止硫酸型酸雨的产生
B．NaHCO3 是焙制糕点所用发酵粉的主要成分之一，也是医疗上治疗胃酸过多的一种药剂
C．光导纤维的主要材质是硅
D．漂白粉的主要成分是次氯酸钙，应密封保存
18．单质及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系中能全部通过一步反应完成的是（　　）
A．HCl→Cl2→HClO→NaClO B．Fe→Fe(OH)3→Fe2O3→Fe(NO3)3
C．Si→SiO2→H2SiO3→Na2SiO3 D．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3
19．我国取得让世界瞩目的科技成果，化学功不可没。下列说法错误的是
A．“北斗”系统芯片中的半导体材料为单晶硅
B．“奋斗者”号潜水器外壳的钛合金的硬度比纯钛的高
C．“嫦娥”五号运载火箭的液氧液氢推进剂的产物无污染
D．我国首创的“硅—石墨烯—锗晶体管”中所含元素均为短周期元素
20．下列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是（　　）
　 a b c
A Al2O3 AlCl3 Al（OH）3
B Na Na2O Na2O2
C Si SiO2 H2SiO3
D Fe FeCl2 FeCl3
A．A B．B C．C D．D
二、实验探究题
21．工业上可用焦炭与石英砂(主要成分是)的混合物在高温条件下与氯气反应生成，如图装置可用于实验室制备。已知的沸点为55℃，且极易与水发生反应。
请回答：
（1）请补充完整装置A中发生反应的化学方程式：①　 　、②。
（2）装置C的仪器名称是　 　，装置C的作用是　 　。
（3）装置D中吸收气体一段时间后，吸收液中肯定含有，，，还可能含有其他阴离子。某化学兴趣小组设计实验以检验该吸收液中可能还存在的某些其他阴离子(忽略空气中的影响)。
【提出假设】假设1：有；假设2：有；假设3：……
【设计方案】取少量吸收液于试管中，滴加稀硫酸至溶液略呈酸性，然后进行如下实验：
Ⅰ、向吸收液中滴加淀粉KI溶液，若溶液变为　 　，可验证假设1成立。
Ⅱ、向吸收液中　 　(简述实验操作和实验现象)，可验证假设2成立。
22．用SiHCl3在加热条件下与过量H2反应制备纯硅的装置如图（热源及夹持装置略去）：
已知：SiHCl3沸点为33℃，能与和H2O强烈反应，在空气中易自燃；
请问答：
（1）依次连接的合理顺序为　 　。
（2）操作时应先打开装置　 　（选填“C”或“D”）中分液漏斗的旋塞，理由是　 　。
三、综合题
23．化学与我们的日常生活密切相关。按要求回答以下问题：
（1）明矾可用作净水剂，其化学式是　 　，漂白粉的有效成分是　 　 (填化学式)。
（2）光导纤维在强碱性条件下容易发生“断路”，用离子方程式解释其原因　 　
（3）小苏打通常用来治疗胃酸过多，但同时患有胃溃疡的病人却不能服用，其原因是　 　(用化学方程式表示)。
（4）SO2和氯水都有漂白性，将SO2和Cl2按1：1同时通入到品红溶液中，结果发现褪色效果并不像想象那样。请你分析该现象的原因（用化学方程式表示）　 　
24．回答问题
（1）碳纤维具有超高强度和韧性，且轻盈无比，它在很多物质中有应用，请列举出一种可能使用到碳纤维作为原材料的物品或者商品的名称　 　；
（2）美国的自由女神像在1886年刚建成的时候呈黄色，但到了1900年前后变成了绿色，请简要的解释一下可能的原因　 　；
（3）有人说硅元素是改变世界的元素之一，请列举出一种非常重要的、含有硅元素、且对世界科技史产生巨大影响的物质　 　；
（4）为了获得单质，历史上有数十位化学家在制取单质的过程中毒，甚至献出了宝贵的生命，这些伟大的科学家值得人们永远的纪念和尊敬！虽然单质有剧毒，但氟元素的许多化合物并没有毒性，相反给我们的生产生活带来方便，提高了人们的生活质量，请列举出一种可能含有较多氟元素的生活日用品或者工业产品　 　。
25．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　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A．金刚砂又叫碳化硅，碳化硅（SiC）是用石英砂、煤焦油、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成，具有硬度大的特性，可用作砂纸或砂轮的主要原料，A项不符合题意；
B．高纯度硅制造光伏电池板的主要原料，如太阳能电池板，B项不符合题意；
C．生产普通玻璃的原料为纯碱、石灰石、石英，生产普通水泥的原料为石灰石、黏土，则生产普通玻璃和水泥的原料都是石灰石，C项符合题意；
D．传统的瓷器制品，又被称为硅酸盐制品，则瓷器的主要成分是硅酸盐，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．金刚砂又叫碳化硅，碳化硅具有硬度大的特性；
B．高纯度硅有光电效应；
C．生产普通玻璃的原料为纯碱、石灰石、石英，生产普通水泥的原料为石灰石、黏土；
D．瓷器的主要成分是硅酸盐。
2．【答案】B
【解析】【解答】A.氯气具有强氧化性，氯气与变价金属反应生成最高价金属氯化物，铁与氯气反应的化学方程式为：2Fe+3Cl2 2FeCl3，FeCl3可以由Fe与Cl2直接化合得到，A不符合题意；
B.二氧化硅不溶于水，则不能利用化合反应生成H2SiO3，B符合题意；
C.Fe(OH)2、O2、H2O反应产生Fe(OH)3，反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，能通过化合反应产生Fe(OH)3，C不符合题意；
D.Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁，可由化合反应生成，D不符合题意；
故合理选项是B。
【分析】A.铁与氯气反应生成氯化铁；
B.二氧化硅不溶于水，不能化合生成硅酸；
C.氢氧化亚铁与氧气和水化合生成氢氧化铁；
D.铁与氯化铁反应生成氯化亚铁。
3．【答案】D
【解析】【解答】光导纤维的主要成分是二氧化硅，二氧化硅性质稳定，耐腐蚀，①不符合题意；玛瑙的主要成分是二氧化硅，②不符合题意；水泥是典型硅酸盐材料，③符合题意；氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、光导纤维等均为常见新型无机非金属材料，④符合题意；硅常作为太阳能电池板、电子芯片的原材料，⑤符合题意。
故答案为：D。
【分析】①光导纤维的主要成分是二氧化硅，二氧化硅不怕腐蚀；②玛瑙的主要成分是二氧化硅；③水泥是硅酸盐材料；④根据新型无机非金属材料的定义进行判断；⑤太阳能电池的主要原料是高纯硅。
4．【答案】C
【解析】【解答】A. pH值小于5.6的雨性降水称为酸雨，A不符合题意；
B.有些金属元素的单质或化合物在灼烧时不能使火焰呈现颜色，因此不是所有金属元素都可以用焰色反应来鉴别，B不符合题意；
C.胶体遇到光束会产生一条光亮的通路，而溶液不会发生该现象，因此可以利用丁达尔效应可以区分溶液和胶体，C符合题意；
D.水泥、玻璃、的主要成分都属于硅酸盐制品，而光导纤维主要成分是二氧化硅，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.酸雨的pH小于5.6；
B.有些金属元素在灼烧时没有特殊的颜色；
C.胶体有丁达尔效应，而溶液没有；
D.光导纤维的主要成分是二氧化硅，不属于硅酸盐。
5．【答案】A
【解析】【解答】A、硅是一种亲氧元素，因此硅在自然界中都以化合物的形式存在，不存在单质硅，A符合题意。
B、二氧化硅常用于生产光导纤维，B不符合题意。
C、硅是一种半导体，高纯度的硅可用于制造计算机芯片，C不符合题意。
D、Na2SiO3溶液俗称水玻璃，常用作木材防火剂，木材、织物浸泡过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】A、硅是一种亲氧元素，自然界中不存在游离态的硅。
B、二氧化硅用于生产光导纤维。
C、硅是一种半导体。
D、Na2SiO3溶液常用作木材防火剂。
6．【答案】A
【解析】【解答】A.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，A符合题意；
B.聚氨酯为有机高分子化合物，不属于无机非金属材料，B不符合题意；
C.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，C不符合题意；
D.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，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.碳化硅属于无机非金属材料；
B.聚氨酯属于有机高分子材料；
C.碳包覆银纳米材料属于复合材料；
D.钛合金属于金属材料；
7．【答案】D
【解析】【解答】A．和均是大气污染物，它们和水反应能生成酸性物质，也是形成酸雨的主要物质，A不符合题意；
B．开发利用新能源，减少化石燃料的使用，可减少碳的排放，有利于实现碳中和，B不符合题意；
C．焰色反应，也称作焰色测试及焰色试验，是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应；烟花五彩缤纷，主要利用了金属元素的焰色反应，C不符合题意；
D．芯片的核心材料是单晶硅，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．和和水反应能生成酸性物质；
B．开发利用新能源，可减少碳的排放；
C．焰色反应是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应；
D．芯片的核心材料是单晶硅。
8．【答案】D
【解析】【解答】A．琉璃瓦的主要成分是硅酸盐，故A不符合题意；
B．制作琉璃瓦的主要原料是黏土，故B不符合题意；
C．琉璃瓦坚实耐用取决于硅酸盐的结构，故C不符合题意；
D．黄色琉璃瓦中可能含有Fe3+，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.琉璃瓦的主要成分是硅酸盐；
B.制作琉璃瓦的主要原料是黏土；
C.结构决定物质的性质；
D.亚铁离子易被氧化。
9．【答案】B
【解析】【解答】A． 二氧化硫具有漂白性，用漂白纸浆和草辫，故A不符合题意；
B． 用硫酸清洗锅炉中的水垢，生成的硫酸钙会覆盖在碳酸钙上，应用稀盐酸或稀醋酸，故B符合题意；
C． 高温下焦炭能还原生成粗硅和一氧化碳，故C不符合题意；
D． 氮氮叁键键能大，性质稳定，可以在电焊时作保护气，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.二氧化硫具有漂白性；
C.高温下焦炭和二氧化硅反应生成单质硅和CO；
D.氮气性质稳定。
10．【答案】C
【解析】【解答】常见的硅酸盐材料包括玻璃、水泥、陶瓷等，塑料是有机高分子材料，
故答案为：C。
【分析】硅酸盐材料包括玻璃、水泥、陶瓷，据此解答。
11．【答案】A
【解析】【解答】A.光导纤维的主要材料是二氧化硅，不是硅，选项错误，A符合题意；
B.钠钾合金可用于快中子反应堆的热交换剂，选项正确，B不符合题意；
C.Fe3+具有氧化性，能与Cu发生反应，可作为铜质电路板蚀刻剂，选项正确，C不符合题意；
D.漂白粉中的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2，其中Ca(ClO)2具有氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，选项正确，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.光导纤维的主要成分是二氧化硅；
B.钠钾合金可用作热交换剂；
C.Fe3+具有氧化性；
D.漂白粉具有氧化性，可用于杀菌消毒；
12．【答案】B
【解析】【解答】A．SiCl4和CH4的空间构型一样，都是正四面体构型，结构对称，为非极性分子，A不符合题意；
B．电解质是在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物，该反应中只有HCl是电解质，B符合题意；
C．单晶硅与金刚石的晶体结构相似，是空间网状结构，为共价晶体，C不符合题意；
D．Si原子的结构示意图为，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．非极性分子是指分子里电荷分布是对称的(正负电荷中心能重合)的分子。极性分子是指分子里电荷分布不对称(正负电荷中心不能重合)的分子。
B．电解质是在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物；
C．单晶硅与金刚石的晶体结构相似；
D．依据原子的的核外电子分层排布规律分析。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．因为HF能与玻璃中的二氧化硅反应生成气体，故可用氢氟酸雕刻玻璃，A不符合题意；
B．溶液中具有氧化性，能将单质铜氧化为铜离子，B不符合题意；
C．SiC具有优异的高温抗氧化性能，作耐高温结构材料，C符合题意；
D．硝酸铵是一种盐，利用硝酸与氨气反应制备硝酸铵体现了硝酸的酸性，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．因为HF能与玻璃中的二氧化硅反应生成气体；
B．具有氧化性；
C．SiC具有优异的高温抗氧化性能；
D．利用硝酸的酸性。
14．【答案】A
【解析】【解答】A．活性炭具有吸附性，没有强氧化性，所以活性炭能去除异味，但是不能杀菌消毒，故A符合题意；
B．农作物秸秆的主要成分纤维素，纤维素水解生成葡萄糖，葡萄糖可以分解生成乙醇，因此农作物秸秆可用于生产生物质燃料乙醇，故B不符合题意；
C．化石燃料为煤、石油、天然气等，都含碳元素，化石燃料的燃烧过程中都会生成二氧化碳气体，会引起大气中CO2含量上升，故C不符合题意；
D．瓷器是利用黏土高温煅烧制得，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、活性炭具有吸附箱，不具备杀菌消毒的性质，属于物理性质；
B、农作物秸秆含有纤维素，可以再浓硫酸作催化剂，反应生成葡萄糖，发酵制备乙醇；
C、化石燃料含有大量碳元素，燃烧产生大量CO2，造成温室效应；
D、瓷器是利用黏土高温 1280℃～1400℃ 煅烧制得；
15．【答案】C
【解析】【解答】A.NO与NaOH溶液不反应，无法生成 NaNO2 ，故A错误；
B.弱酸不能制强酸， SO2 与BaCl2溶液不反应，故B错误；
C.工业上合成氨的原理为，侯氏制碱的原理为，故C正确；
D. SiO2不溶于水也不与水反应生成H2SiO3 ，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A.NO与NaOH溶液不反应；
B.弱酸不能制强酸；
C.工业上合成氨的原理和侯氏制碱的原理分析；
D. SiO2不溶于水。
16．【答案】A
【解析】【解答】A.氧化铁为红色固体，因此瓷器青色，不是来自氧化铁，选项错误，A符合题意；
B.陶制品是由黏土高温烧结而成 ，选项正确，B不符合题意；
C.陶瓷的主要成分是硅酸盐，选项正确，C不符合题意；
D.陶瓷的主要成分是硅酸盐，硅酸盐的化学性质稳定，耐酸碱腐蚀，同时具有抗氧化性，选项正确，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.氧化铁为红色固体；
B.陶制品是由黏土高温烧结而成的；
C.陶瓷的主要成分是硅酸盐；
D.结合硅酸盐的性质分析；
17．【答案】B
【解析】【解答】A. SO2是形成酸雨的主要污染物，对燃煤进行脱硫，减少向大气排放SO2，可减少酸雨的形成，但不能从根本上防止硫酸型酸雨的产生，A不符合题意；
B. 碳酸氢钠和酸反应能生成二氧化碳，可用来发酵，也可治疗胃酸过多，B符合题意；
C. 光导纤维的主要成分为二氧化硅，可由以二氧化硅为主要原料制成，C不符合题意；
D. 漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物，次氯酸钙是有效成分，易和空气中的二氧化碳、水之间反应而变质，所以应密封保存，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.燃煤脱硫只能减少SO2的排放，无法从根本上防止酸雨的产生；
B.NaHCO3是发酵粉的主要成分之一，也可用于治疗胃酸过多；
C.光导纤维的主要材料是SiO2；
D.漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2的混合物；
18．【答案】A
【解析】【解答】A、氯化氢被氧化生成氯气，氯气溶于水生成次氯酸，次氯酸与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，能通过一步反应完成，故A选；
B、铁不能直接转化为氢氧化铁，不能一步实现，故B不选；
C、二氧化硅不溶于水，不能与水反应生成硅酸，不能通过一步反应完成，故C不选；
D、氧化铝和水不反应，所以不能一步生成氢氧化铝，故D不选；
故故答案为A。
【分析】B.铁不能一步直接生成氢氧化铁；
C.二氧化硅不溶于水，不能直接生成硅酸；
D.氧化铝不溶于水，不能直接生成氢氧化铝。
19．【答案】D
【解析】【解答】A．晶体硅为良好的半导体，是制造芯片的主要原料，A项不符合题意；
B．钛合金具有耐腐蚀，强度大，耐高温的性质， 钛合金的硬度比纯钛的高，B项不符合题意；
C．液氧液氢推进剂的产物是水，无污染，C项不符合题意；
D．我国首创的“硅—石墨烯—锗晶体管”中所含碳，硅元素为短周期元素，锗不是短周期元素，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．晶体硅为良好的半导体；
B．钛合金具有耐腐蚀，强度大，耐高温的性质；
C．液氧液氢推进剂的产物是水；
D．短周期是前三周期的元素，锗不是短周期元素。
20．【答案】D
【解析】【解答】A．氧化铝不能一步反应生成氢氧化铝，故A不符合题意；
B．过氧化钠不能一步反应生成氧化钠，故B不符合题意；
C．SiO2不能一步反应生成H2SiO3，故C不符合题意；
D．铁和盐酸反应生成氯化亚铁，铁在氯气中燃烧生成氯化铁，氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，物质间都能一步实现转化，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、考察氧化铝不溶于水，不能与水反应生成氢氧化铝；
B、考察过氧化钠不能直接生成氧化钠；
C、考察二氧化硅能与氢氧化钠反应生成硅酸钠，再与盐酸生成硅酸；
D、考察Fe，Fe 2+ 、Fe3+之间的转化，本题主要考虑铁与氯化铁的反应；
21．【答案】（1）
（2）干燥管；防止装置D中的水蒸气进入装置B中导致与水反应
（3）蓝色；滴加品红溶液，若溶液褪色，加热后溶液又恢复红色
【解析】【解答】碳粉和石英砂反应制得Si，干燥的氯气通入A中，氯气与Si反应生成，的沸点为55℃，装置B中冷却可收集，装置C中的无水氯化钙可防止水蒸气进入装置B，与反应，装置D可用于吸收尾气。
(1)装置A中碳粉和石英砂发生反应生成Si和CO，反应的化学方程式为，故答案为：；
(2)根据仪器的构造可知，装置C中的仪器为干燥管；装置C中的无水氯化钙可防止水蒸气进入装置B，与反应，故答案为：干燥管；防止装置D中的水蒸气进入装置B中导致与水反应；
(3)Ⅰ、假设1：有，具有氧化性，能将I-氧化成I2，I2遇淀粉变蓝，因此若溶液变蓝，可验证假设1成立，故答案为：蓝色；
Ⅱ、假设2：有，与H+反应生成SO2，SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，SO2与品红反应生成的无色物质不稳定，加热后恢复红色，因此向吸收液中滴加品红溶液，若溶液褪色，加热后溶液又恢复红色，可验证假设2成立，故答案为：滴加品红溶液，若溶液褪色，加热后溶液又恢复红色。
【分析】A装置目的是氯气与硅反应制备四氯化硅，B冷水目的是四氯化硅沸点低，进行冷凝收集，C的目的是防止外界水蒸气进入B，使四氯化硅发生水解，D装置目的是吸收尾气防止污染空气，
22．【答案】（1）DBCAE或DBCABE
（2）D；SiHCl3在空气中易自燃，实验时先通一段时间氢气排除装置内空气
【解析】【解答】⑴先是氢气发生装置，再是干燥装置，再是将汽化装置，再是反应装置，再是尾气处理装置，也可以先干燥后再处理尾气，因此依次连接的合理顺序为DBCAE或DBCABE；故答案为：DBCAE或DBCABE。⑵由于SiHCl3沸点为33℃，能与和H2O强烈反应，在空气中易自燃，整个装置需要先排除装置内空气，因此操作时应先打开装置D中分液漏斗的旋塞，理由是SiHCl3在空气中易自燃，实验时先通一段时间氢气排除装置内空气；故答案为：D；SiHCl3在空气中易自燃，实验时先通一段时间氢气排除装置内空气。
【分析】A装置主要是SiHCl3与过量H2在加热条件下反应制备纯硅，B主要是干燥气体，C主要是将SiHCl3转变为气体在A中反应，D是氢气发生装置，E尾气处理装置。
23．【答案】（1）KAl(SO4)2·12H2O；Ca(ClO)2
（2）SiO2＋2OH－ = SiO32－＋H2O
（3）NaHCO3＋HCl= NaCl＋H2O＋CO2↑
（4）Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4
【解析】【解答】（1）明矾可用作净水剂，其化学式是KAl(SO4)2·12H2O，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，故答案为KAl(SO4)2·12H2O；Ca(ClO)2；（2）光导纤维在强碱性条件下容易发生“断路”，原因是二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，离子方程式为：SiO2＋2OH－＝SiO32－＋H2O，故答案为SiO2＋2OH－＝SiO32－＋H2O；（3）小苏打通常用来治疗胃酸过多，但同时患有胃溃疡的病人却不能服用，原因是反应生成气体，会导致胃穿孔，反应的化学方程式为：NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑，故答案为NaHCO3＋HCl= NaCl＋H2O＋CO2↑；（4）氯水具有强氧化性，可氧化二氧化硫生成硫酸根离子，所以两者按1:1混合后漂白性失效，其发生的化学方程式为：Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4，故答案为Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4。
【分析】（1）明矾是十二个结晶水的硫酸铝钾，漂白粉的有效成分是次氯酸钙；（2）二氧化硅是制备光导纤维的主要原料，可与强碱反应；（3）小苏打是碳酸氢钠，胃酸成分是盐酸，反应时生成二氧化碳易造成为穿孔；（4）SO2和Cl2发生了氧化还原反应。
24．【答案】（1）可能应用在下列物质之中：自行车、大型客机机体，F1赛车、头盔、羽毛球拍、网球拍、钓鱼杆等，任意举一例即可
（2）自由女神像的表面主要是含铜材质，时间长了以后生锈，所以从黄色变成了绿色
（3）水泥，混凝土，陶器，瓷器，玻璃，镜子，放大镜，显微镜，望远镜，化学玻璃仪器，光纤，硅晶体管，集成电路，计算机，手机等
（4）含氟牙膏、氟利昂制冷剂、不粘锅涂层、汽车电池(六氟磷酸锂)、氧氟沙星(含氟的药物)、六氟化钠用于核工业等。(本大题答案较多，不能确定的问百度)
【解析】【解答】（1）用到碳纤维作为原材料的物品或者商品的名称有：自行车、大型客机机体，F1赛车、头盔、羽毛球拍、网球拍、钓鱼杆等；
（2）自由女神像从黄色变为绿色的原因是：自由女神像的表面主要是含铜材质，时间长了以后生锈形成铜绿，所以从黄色变成了绿色；
（3）硅酸盐产品用途广泛，如水泥，混凝土，陶器，瓷器，玻璃，镜子，放大镜，显微镜，望远镜，化学玻璃仪器等；硅单质是良好的半导体原料，可用于光纤，硅晶体管，集成电路，计算机，手机等；
（4）含有较多氟元素的生活日用品或者工业产品有：含氟牙膏、氟利昂制冷剂、不粘锅涂层、汽车电池(六氟磷酸锂)、氧氟沙星(含氟的药物)、六氟化钠用于核工业等。
【分析】（1）可能应用在下列物质之中：自行车、大型客机机体，F1赛车、头盔、羽毛球拍、网球拍、钓鱼杆；
（2）铜生锈生成碱式碳酸铜；
（3）硅酸盐、单质硅、二氧化硅等都具有重要作用；
（4）氟利昂、含氟牙膏等都可以。
25．【答案】（1）2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O；氢氟酸
（2）防火剂
（3）C；SiO2
【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。
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