第一节 硅 无机非金属材料
第一课时 硅 二氧化硅
1．在一定条件下，不能既与二氧化碳反应，又与二氧化硅反应的是( )
A．Na2CO3溶液 B．CaO
C．NaOH溶液 D．木炭
2．光导纤维被认为是20世纪最伟大的发明之一，它使信息科学迅猛发展。光导纤维的主要成分是( )
A．CaCO3 B．SiO2
C．Na2SiO3 D．CaSiO3
3．SiO2属于酸性氧化物的主要理由是( )
A．硅是非金属元素
B．SiO2对应的水化物是可溶性酸
C．SiO2与强碱反应生成盐和水D．SiO2不能与酸反应
4．下列对晶体硅的有关叙述正确的是( )
A．晶体硅和金刚石的物理性质相似
B．硅在地壳中含量居第二位，可以以游离态存在于自然界中
C．晶体硅是一种良好的半导体材料，但它的提炼工艺复杂，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
5．60 g石灰石在高温下与23 g石英反应产生的气体在标准状况下的体积是( )
A．5.6 L B．11.2 L
C．13.44 L D．6.72 L
6.化合物A、D、F是中学化学中常见的物质，化合物B、C、E中含有两种相同的元素。这些化合物之间存在下列关系。其中A和B的反应是一种重要的化工生产中的主要反应之一。
(1)在A、C、F中含有的相同元素是________。
(2)化合物C的化学式是________，化合物A的水溶液显________性(填“酸”、“碱”或“中”)。
(3)C的水溶液和D能否发生反应________(填“能”或“否”)，理由是________
________________________________________________________________。
7．获取知识和信息是现代人不可缺少的素质，信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。
(1)光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维，利用光缆通讯能同时传输大量信息。制造光纤电缆的主要原材料的化学式是______________，它属于_________材料。
(2)信息产业的核心材料是高纯度的硅，高纯度的单晶硅生产方法之一是：用金属硅化物(Mg2Si)与HCl作用得硅烷(SiH4)，再加热分解硅烷可得高纯硅。单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等，硅纯度越高，大规模集成电路的性能就越好。写出上述方法中，生产高纯硅的两个化学方程式：_____________，____________。
8．把河沙(主要成分是SiO2)跟镁粉按一定质量比(质量比约大于15∶24)混合均匀，装入试管中加热大约一分钟后发生剧烈反应，生成一种白色固体化合物和一种硅化物，待生成的混合物冷却后放入盛有稀硫酸的烧杯中，立即产生气泡并伴有爆炸声，产生的气体是一种能在空气中自燃的硅的气态氢化物。
(1)写出河沙与镁粉在加热时反应的化学方程式：_____________________，该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)生成的混合物放入稀硫酸中，产生的气体是(填化学式)____________；
(3)写出产生“爆炸声”的化学方程式：______________________________
_______________________________________________________________。
9．有三种透明、不溶于水的坚硬固体，A固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，标准状况下测得此气体的密度为氧气密度的1.375倍。B固体可溶于热的苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量酸时，析出白色胶状沉淀，此沉淀干燥后，为不溶于水的白色粉末，它是一种比碳酸还弱的酸。将B与石灰石、纯碱按比例混合加热后得到C，C在高温时软化，无固定熔点。
(1)A为________，有关反应的化学方程式：___________________________
________________________________________________________________；
(2)B为__________，有关反应的化学方程式：_______________________
_____________________________________________________________；
(3)C为____________________。
参考答案与解析
1．A
2．B [光导纤维可以用SiO2来制造。]
3．C
4．A [晶体硅的结构与金刚石相似，具有空间立体网状结构，所以物理性质相似；硅在地壳中含量居第二位，但在自然界中没有游离态的硅存在，主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在；晶体硅是一种良好的半导体材料，被广泛使用；晶体硅是一种非金属单质，虽然它具有金属光泽。]
5．C [石灰石在高温下，即使不与SiO2反应，也可完全把CO2释放出来，故存在CaCO3～CO2。]
6．(1)Na (2)Na2SiO3 碱 (3)能 硅酸盐能在水溶液中与CO2反应生成比碳酸酸性更弱的硅酸
解析 此题突破点为A＋BC＋D，A、D是常见物质且该反应为一种重要的化工生产的主要反应之一，即Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，然后再根据其他关系推出。
7．(1)SiO2 新型无机非金属
(2)Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑ SiH4Si＋2H2
8．(1)SiO2＋4Mg2MgO＋Mg2Si 放热
(2)SiH4
(3)SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O
解析 在做此题时首先应注意河沙和镁粉的质量比和物质的量之比的关系以及按此物质的量比例应发生何种反应。其次应注意，一些反应产物的信息，如在空气中能自燃的硅的气态氢化物等信息。另外要注意对实验的一些现象描述的特殊含义，如爆炸声应为剧烈的放热反应。
(1)河沙和镁粉的质量比约大于15∶24时，因河沙中还含有除SiO2之外的物质，故此时SiO2和Mg的质量比约为15∶24，则二者的物质的量之比为∶＝1∶4，即在反应中SiO2和Mg应按1∶4的物质的量之比进行反应，故方程式为：SiO2＋4Mg2MgO＋Mg2Si，因为加热一分钟后即发生剧烈反应，故此反应应为放热反应。(2)MgO和稀H2SO4反应：MgO＋H2SO4===MgSO4＋H2O，此反应为碱性氧化物和强酸的反应，不剧烈，不可能产生爆炸声。所以应是Mg2Si和H2SO4反应的结果，结合题意，再根据Mg2Si中各元素的化合价可推测反应产物为MgSO4和SiH4，SiH4在空气中自燃发出爆炸声。
9．(1)金刚石 C＋O2CO2
(2)石英 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
(3)普通玻璃
解析 解答本题应从A的燃烧产物入手，该气体的相对分子质量为：321.375＝44。该气体无色，且能使澄清石灰水变浑浊，应为二氧化碳。因为A为透明、不溶于水、坚硬的固体，由此推断A为金刚石。B同样为透明、不溶于水的坚硬固体，但可溶于热的苛性钠溶液，所得溶液中加入过量的酸时可析出白色固体，最终得到一种比碳酸还弱的酸，因此B为石英。C物质由石灰石、纯碱和B物质(石英)混合加热反应而制得的，在高温时软化，无固定熔点，这符合玻璃的性质特点，故C为普通玻璃。
第四章 元素与材料世界
第一节 硅 无机非金属材料 （第一课时）
【学习目标】
1.认识硅及其重要化合物的性质和用途。
2.初步了解硅和二氧化硅的晶体结构以及与性质的关系。
【自主预习】
阅读课本107页，常见的无机非金属材料有哪些 ？这些材料有哪些特性？
单质硅与半导体材料
１：物理性质
晶体硅有 和 两种，晶体硅 色、有 光泽、 的固体，单质硅的导电性介于 和 之间，是良好的 材料。
２：化学性质
硅最外层 个电子，故在常温下化学性质 ，不易与
等物资发生反应
（１）与强碱NaOH反应
（２）与氢氟酸反应
（３）加热和高温下，与一些非金属反应
Si+O2
Si+Ｆ2
３：硅的制备
（1）将石英砂（SiO2）和焦碳在电炉中高温反应生成粗硅和一氧化碳，化学方程式为：
（2）粗硅转变为纯硅：Si(粗)+2Cl2
（３）SiCl4+2H2
4、硅的用途
二、二氧化硅与光导纤维
１：物理性质
和 的主要成分是二氧化硅，二氧化硅晶体是由
和 构成的，SiO2 溶于水，熔点 ，硬度 。
２：化学性质
不溶于水的 性氧化物，能与 反应
（1）具有 性氧化物的通性：
①与生石灰反应：
②与烧碱溶液反应：
［思考］已知玻璃中含有SiO2，而硅酸钠又是一种粘合剂，回答为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？
（2）与氢氟酸反应
用于雕刻玻璃。
【注意】：与其它酸不反应
３：用途
第一节 硅 无机非金属材料达标训练
【第一课时】
1．下列物质中主要成分不是二氧化硅的是 （ ） A．硅胶 B．水晶 C．玛瑙 D．硅石
2．NaOH、KOH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
3．可以用来制取半导体材料（如大规模集成电路）的是 （ ）
A．二氧化硅 B．粗硅 C．高纯硅 D．硅酸盐
5．二氧化硅的化学性质很不活泼，几乎所有的酸都不与其反应，但有一种酸能够和二氧化硅发生反应，这种酸是 （ ）
A．浓盐酸 B．硫酸 C．硝酸 D．氢氟酸
7．二氧化硅属于酸性氧化物，理由是 （ ）
A．Si是非金属元素 B．SiO2对应的水化物是可溶性弱酸
C．SiO2与强碱反应生成盐和水 D．SiO2不能与酸反应
8：下列各反应中，SiO2表现了不同的作用和性质。在①～④中选出相应反应。
B．SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑
D．SiO2＋2CSi（粗硅）＋2CO↑
①酸性氧化物的通性___ _。
②与挥发性酸酐的盐反应生成挥发性酸酐和硅酸盐___ _。
③SiO2作为玻璃的成分之一被氢氟酸腐蚀___ _。
④弱氧化性 。
第一节 硅 无机非金属材料 （第二课时）
【学习目标】：
了解水泥、玻璃和陶瓷的主要成分和简单生产原理教学过程
【自主预习】
硅酸盐与无机非金属材料
用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成：（如硅酸钠Na2SiO3表示成Na2O·SiO2）
硅酸钙：CaSiO3
高岭石：Al2（Si2O5）（OH）4
钠长石：NaAlSi3O8 。
玻璃工业：
（1）制造普通玻璃的主要原料是 。
（2）制造玻璃的设备为 。
（3）制造玻璃的反应原理：
（4）普通玻璃的主要成分： 。
（5）玻璃的特点： 。
水泥工业：
（1）普通水泥的主要成分： 。
（2）水泥的特点 。
（3）混凝土是指 。
4、陶瓷
原料：
主要特性：
用途：
几种新型陶瓷材料：
（1）高温结构陶瓷：包括 。
（2）生物陶瓷：特点： 。
（3）压电陶瓷：具有 的陶瓷称为压电陶瓷，目前广泛应用的压电陶瓷主要成分为 。
压电陶瓷特点： 。
压电陶瓷常用于 。
【第二课时达标训练】
1．下列不属于传统硅酸盐产品的是 （ ）
A．玻璃 B．水泥 C．光导纤维 D．陶瓷
2.下列物质中属于纯净物的是
A.Na2CO3·10H2O B.水泥 C.纯净的盐酸 D.普通玻璃
3．下列离子方程式，正确的是 （ ） A．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca2+ +2OH( +CO2 ===CaCO3↓+H2O B．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：CO32( +SiO2==SiO32( +CO2↑ C．二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2 +2OH( ===Na2 SiO3+H2O
D．硅酸与烧碱溶液中和：H2SiO3 +2OH( === SiO32(+2H2O
4．在SiO2+3C SiC+2CO↑反应中，氧化剂和还原剂的质量比为 （ ）
A．36∶30 B．60∶36 C．2∶1 D．1∶2
5．普通玻璃中含Na2O13％，CaO11.7％，SiO275.3％，则3种氧化物的物质的量之比为 （ ）
A．1∶2∶3 B．1∶1∶3 C．1∶1∶6 D．2∶1∶6
6.（05高考）A、B、C、D、E代表单质或化合物，他们之间的关系如图，A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。请填空：
(1)单质A的原子结构示意图为 ，它的最高价为 。
（2）B的化学式（分子式）为 ，B和碳反应生成A和E的化学方程式是 。
（3）C的化学式（分子式）为 ，D的化学式是 。
第1节 硅 无机非金属材料
课堂合作探究
问题导学
一、H2SiO3的制备
活动与探究1
实验操作
实验现象
结论及化学方程式
硅酸钠溶
液显__性
溶液的红色逐渐______直至______，有____________生成
酸性：盐酸____硅酸
有____________生成
酸性：碳酸____硅酸
思考与交流
1．将CO2通入CaCl2溶液中，是否有白色沉淀生成？
2．能否用SiO2和水反应来制取H2SiO3?
[规律总结]
1．硅酸的性质
(1)弱酸性(比H2CO3的酸性弱)
H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O
(2)热不稳定性
H2SiO3受热易分解：H2SiO3SiO2＋H2O。
2．硅酸的制备
可溶性的硅酸盐与较强的酸反应可制得硅酸，如：Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl。
二、SiO2和CO2的性质比较
活动与探究2
(1)SiO2和CO2都是酸性氧化物，它们的物理性质相似吗？
(2)在一定条件下，下列物质能和SiO2反应的是________，能和CO2反应的是________。
①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤硝酸 ⑥氢氧化钾 ⑦氧化钙 ⑧氟气 ⑨水
迁移与应用
下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是( )
A．CO2、SiO2都能与碱及碱性氧化物反应
B．CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸
C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物
D．CO2和SiO2都是由相应的分子构成的
[规律总结]
二氧化碳与二氧化硅的比较
CO2
SiO2
存在
空气
岩石、石英、
水晶、硅藻土
化学式意义
表示其分子组成
晶体内没有SiO2分子，仅表示硅原子和氧原子以1∶2结合
不
同
点
物理
性质
熔沸点低，常温时是气体，可溶于水
熔沸点高、硬度大的固体，不溶于水
与水
反应
CO2＋H2O===H2CO3
与水不反应
与酸
反应
不反应
只与氢氟酸反应SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
相
同
点
与碱性氧
化物反应
CO2＋CaO===CaCO3
CaO＋SiO2CaSiO3
与碱
反应
CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O
CO2＋NaOH===NaHCO3
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
与C
反应
CO2＋C2CO
SiO2＋2CSi＋2CO↑
与盐
反应
Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3
Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑
三、硅酸盐的表示方法
活动与探究3
地震是由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来，以地震波的形式向四面八方传播出去，传到地面会引起房摇地动，再引起一系列的变化从而造成破坏性的自然灾害。地球的表层大多是岩石，而大多数岩石的主要成分都是硅酸盐，下面用盐或氧化物的形式表示岩石的组成，其中不正确的是( )
A．钙沸石Ca(Al2Si3O10)·3H2O表示为CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O
B．镁橄榄石Mg2SiO4可表示为2MgO·SiO2
C．北京奥运会奖牌所用玉的主要成分透闪石[Ca2Mg5Si8O22(OH)2]表示为2CaSiO3·5MgSiO3·H2O
D．高岭石Al2Si2O5(OH)4可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O
思考与交流
物质的组成可用不同形式表示：
(1)将下列硅酸盐改写成氧化物的形式(改写时注意金属氧化物在前，非金属氧化物在后，低价在前，高价在后，H2O一般写在最后)。
①镁橄榄石(Mg2SiO4)__________；②高岭石[Al2Si2O5(OH)4]___________。
(2)许多含氧酸及其盐类均可以类似地改写成氧化物形式，请继续改写下列物质：
HNO3________；HCOOH________。通过以上改写可知，HNO3的酸酐为________，HCOOH与浓硫酸反应可制________气体。
(3)已知在一定条件下，铁在氯气中燃烧可以生成Fe3Cl8，它可以看做是__________(化学式)。生成该物质的条件可能是____________。
[规律总结]
1．硅酸盐的组成及表示方法
硅酸盐由于组成比较复杂，通常用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成，改写时的规律为：
(1)氧化物的排列顺序：活泼金属氧化物―→较活泼金属氧化物―→二氧化硅―→水。
(2)氧化物之间以“·”隔开。
(3)氧化物前的化学计量数配置原则：各元素原子总个数比符合原来的组成。
(4)化学计量数配置出现分数应化为整数，例如：钠长石NaAlSi3O8不能写成Na2O·Al2O3·3SiO2，应写成Na2O·Al2O3·6SiO2。
2．材料分类
材料
3．传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的对比
传统无机非金属材料
新型无机非金属材料
所属
范畴
硅酸盐材料
具有特殊结构、功能的新材料
常见
产品
水泥、玻璃、传统陶瓷
半导体材料、氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、光导纤维
主要
性能
①抗腐蚀、耐高温
②质脆、经不起热冲击
①耐高温、高强度
②有光学特性
③有电学特性
④有生物功能
当堂检测
1．将足量的CO2通入下列溶液中，能产生沉淀的是( )
A．硅酸钠溶液 B．石灰水
C．氯化钡溶液 D．氯化钙溶液
2．现有下列五个转化，其中不能通过一步反应实现的是( )
①SiO2―→Na2SiO3 ②CuSO4―→CuCl2 ③SiO2―→H2SiO3 ④CuO―→Cu(OH)2 ⑤Na2O2―→Na2SO4
A．①② B．③④
C．②③④ D．②③④⑤
3．生石灰中常含有杂质CaCO3和SiO2，检验它是否存在着两种杂质的最好试剂是( )
A．水 B．盐酸
C．硫酸 D．烧碱溶液
4．中国北京曙光公司研制出了第一款具有我国完全自主知识产权的高性能CPU芯片——“龙芯”1号。请回答以下问题：
(1)“龙芯”(芯片)的主要化学成分是__________。
(2)计算机长距离联网使用的光纤电缆，其使用的材料是__________，主要化学成分为____________。
(3)如果这种埋在地下的材料裸露在碱性土壤中，结果会断路，用离子方程式说明原因__________________。
5．试试看，你能用化学方程式解释下列现象吗？
(1)氢氟酸可用于雕刻玻璃：_______________________________________。
(2)氢氧化钠等碱性溶液不能存放在磨口玻璃塞的试剂瓶中：___________。
(3)硅酸钠溶液暴露在空气中易变质：_______________________________。
参考答案：
课堂·合作探究
【问题导学】
活动与探究1：溶液显红色 碱 变浅 消失 白色胶状沉淀 ＞ 白色胶状沉淀 ＞
思考与交流：1．答案：因为盐酸的酸性比碳酸强，所以将CO2通入CaCl2溶液中，不会有CaCO3白色沉淀生成。
2．答案：SiO2不溶于水，也不与水反应，所以不能用SiO2和水反应来制取H2SiO3，制取H2SiO3的方法如下：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓或Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。
活动与探究2：(1)答案：SiO2和CO2的结构不同，SiO2是由Si原子和O原子直接构成的空间网状结构的原子晶体，硬度大，熔沸点高；而CO2是由CO2分子构成的分子晶体，常温下为气体，所以二者的物理性质差别较大。
(2)答案：①②③④⑥⑦ ①②③⑥⑦⑨
迁移与应用：A 解析：CO2、SiO2都是酸性氧化物，都能与碱及碱性氧化物反应，故A正确，C不正确； SiO2不溶于水，也不能和水反应生成硅酸，B不正确；CO2是由分子构成的，SiO2是由Si、O原子直接构成的，故D不正确。
活动与探究3：C 解析：2CaSiO3·5MgSiO3·H2O中Ca与Si的原子个数比为2∶7，而Ca2Mg5Si8O22(OH)2中Ca与Si原子个数比为2∶8，故选C。
思考与交流：答案：(1)①2MgO·SiO2 ②Al2O3·2SiO2·2H2O
(2)N2O5·H2O CO·H2O N2O5 CO
(3)FeCl2·2FeCl3 氯气的量不足(或铁过量)
【当堂检测】
1．A 解析：因为H2CO3的酸性比H2SiO3的酸性强，所以将CO2通入Na2SiO3溶液中会生成H2SiO3沉淀。
2．B 解析：因为SiO2、CuO均不能溶于水，所以它们的水化物H2SiO3、Cu(OH)2均不能直接制得。其中①可由SiO2与NaOH溶液反应实现，②可由CuSO4与BaCl2溶液反应实现，⑤Na2O2与稀硫酸反应即可。
3．B 解析：生石灰能溶于盐酸(2HCl＋CaO===CaCl2＋H2O)，CaCO3溶于盐酸时产生气体，SiO2不溶于盐酸。将生石灰放入盐酸，若观察到既有不溶物，还有气体产生，则生石灰中同时含有CaCO3和SiO2。
4．解析：芯片的主要成分是Si，光导纤维的主要成分是SiO2，二者都能与NaOH溶液反应。
答案：(1)Si (2)光导纤维 SiO2 (3)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
5．答案：(1)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
(2)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
(3)Na2SiO3＋H2O＋CO2===H2SiO3↓＋Na2CO3
第一节 硅 无机非金属材料
第二课时 硅酸盐与无机非金属材料
1．下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是( )
A．水玻璃是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀
B．在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料
C．木材、织物浸过水玻璃后，具有防腐蚀性能且不易燃烧
D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质
2．材料与化学密切相关，下表中对应关系错误的是( )
材料
主要化学成分
A
刚玉、金刚石
三氧化二铝
B
大理石、石灰石
碳酸钙
C
普通水泥、普通玻璃
硅酸盐
D
沙子、石英
二氧化硅
3.光纤通信是以光作为信息的载体，让光在光导纤维中传播，制造光导纤维的基本原料是( )
A．氧化钙 B．铜 C．石英砂 D．硅
4．下列变化，不能一步实现的是( )
A．Na2SiO3→H2SiO3 B．H2SiO3→SiO2
C．SiO2→H2SiO3 D．SiO2→Na2SiO3
练方法技巧
5．月球上有丰富的绿柱石(绿宝石)矿藏，其主要化学成分为BenAl2Si6O18。也可用氧化物形式表示为nBeO·Al2O3·6SiO2，其n值为( )
A．1 B．2 C．3 D．4
规律 将硅酸盐改写时，各氧化物按如下顺序书写：按金属的活泼性顺序写出各氧化物→二氧化硅→H2O；改写过程中应遵守元素守恒。
练综合拓展
6．在下图所示的物质相互转化关系中，A是一种固体单质， E是一种白色不溶于水的物质。据此填空。
(1)写出各物质的化学式：
A：______、B：______、C：__________、D：__________、E：____________、F：______。
(2)B与a溶液反应的离子方程式是___________________________________
________________________________________________________________。
(3)A与a溶液反应的离子方程式是___________________________________
________________________________________________________________。
7．某科研小组，用含有少量的CaO和Fe2O3的高岭土(主要成分：Al2O3·2SiO2·2H2O)试验新型的净水剂。试验程序如下：
已知：Al2O3与纯碱反应的产物是Na[Al(OH)4]和CO2。试回答下列问题：
(1)写出混合物A、B、滤液C、沉淀D的主要成分：
A．___________；B.___________；C.________ ____；D.__________。
(2)写出高岭土与纯碱熔融的两个化学方程式_____________________________，______________________________________。
(3)沉淀D的化学式是________，生成该沉淀的离子方程式为__________。
(4)该试验中，熔融高岭土可以选用的坩埚有______。
A．玻璃坩埚 B．瓷坩埚
C．氧化铝坩埚 D．铁坩埚
参考答案与解析
1．D [Na2SiO3的水溶液叫水玻璃，是一种矿物胶，通常用作耐火材料，硅酸的酸性比碳酸弱，所以在空气中易变质生成硅酸：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，故D不正确。]
2．A [刚玉的成分是Al2O3，金刚石的成分是C；大理石、石灰石的成分均是CaCO3；普通玻璃和普通水泥均是硅酸盐产品；沙子、石英的成分是二氧化硅。]
3．C
4．C [C项由于SiO2既不溶于水也不与水反应，故不能一步实现。]
5．C [据氧原子守恒得：
18＝n＋3＋62解得n＝3。]
6．(1)Si SiO2 Na2SiO3 H2O H2SiO3 H2
(2)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O (3)Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑
解析 本题“突破口”是C中加入过量HCl产生不溶于盐酸的白色沉淀，推知E可能是硅酸。A可能是Si，代入题目验证，B为SiO2，能与Si和SiO2反应的溶液可能为HF溶液或NaOH溶液，结合题目知a溶液为NaOH溶液，C为Na2SiO3，D为H2O，F为H2。
7．(1)Na[Al(OH)4]和Na2SiO3 AlCl3和H2SiO3
AlCl3 H2SiO3
(2)Al2O3＋Na2CO3高温,2NaAlO2＋CO2↑
SiO2＋Na2CO3高温,Na2SiO3＋CO2↑
(3)H2SiO3 SiO＋2H＋===H2SiO3↓
(4)D
解析 将土样和纯碱混匀，加热熔融时，土样中的Al2O3和SiO2将与纯碱发生反应，生成偏铝酸盐和硅酸盐，并溶于水中；而CaO、Fe2O3不与纯碱反应而成为残渣。滤液中的偏铝酸盐和硅酸盐与盐酸反应，得到溶于水的铝盐和不溶于水的硅酸。由于陶瓷的成分是硅酸盐，它和氧化铝都会与纯碱反应，因此，在熔融土样时只能选用铁坩埚。
