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第五章课题3
无机非金属材料
1．下列物质用途的叙述不正确的是
A．明矾可用作净水剂
B．氧化铝可用于制造耐火坩埚
C．油脂可用于制肥皂
D．单质硅可用于制造光纤制品
2．硅的化合物在材料领域中应用广泛。下列叙述错误的是(
)
A．二氧化硅是制造光导纤维的材料
B．二氧化硅属于酸性氧化物，不能与任何酸反应
C．装碱性溶液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞
D．硅酸钠是制备木材防火剂的原料
3．下列叙述错误的是(
)
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．生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、陶瓷、水泥
4．某博物馆陈列着大量明清砖瓦和精美瓷器(婺州窑)，婺州窑瓷器胎体的原料为高岭土[AlnSi2O5(OH)4]。下列说法不正确的是(
)
A．古代的陶瓷、砖瓦都是硅酸盐产品
B．高岭土为含水的铝硅酸盐
C．n=3
D．我国在新石器时代已能烧制陶器
5．制造水泥和普通玻璃都需要的原料是( )
A．石灰石
B．黏土
C．纯碱
D．硅酸钠
6．硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列说法不正确的是
A．不能用石英坩埚加热熔融氢氧化钠固体
B．陶瓷、玻璃、水泥、水晶饰品等，都是硅酸盐产品
C．碳纳米管、氯化硅结构陶瓷等都是新型无机非金属材料
D．高岭土，若以氧化物形式可表示为
7．化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中错误的是
A．中国电科38所研发的实际运算性能业界同类最强的“魂芯二号A”芯片主要成分为单质硅
B．“霾尘积聚难见路人”，雾霾可能产生丁达尔效应
C．世界最长跨海峡公铁两用大桥—平潭海峡大桥已经贯通，桥上钢轨属于铁合金材料
D．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色来自氧化铁
8．中华传统文化蕴含着许多化学知识。下列说法错误的是(
)
A．汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏土
B．“木与木相摩则然(燃)”的“然”是动能转变为热能
C．“若作酒醴(甜酒)，尔惟曲蘖(酒曲)”的“曲蘖”是催化剂
D．“蜡炬成灰泪始干”过程中，蜡烛发生了氧化反应
9．《厉害了，我的国》展示了中国探索太空，开发深海，建设世界第一流的高铁、桥梁、码头，5G技术联通世界等取得的举世瞩目的成就。它们与化学有着密切联系。下列说法正确的是( )
A．制造手机芯片的关键材料是二氧化硅
B．“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
C．我国提出网络强国战略，光缆线路总长超过三千万公里，光缆的主要成分是晶体硅
D．C919大型客机使用了大量先进复合材料、铝锂合金等，铝锂合金可减轻机身自重
10．化学与生产、生活、科技息息相关，下列叙述错误的是
A．华为首款
5G
手机搭载了智能
7nm
制程
SoC“麒麟
980”手机芯片的主要成分是二氧化硅
B．国产飞机
C919
用到氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
C．小苏打是面包发酵粉的主要成分之一
D．水玻璃可用作制备木材防火剂的原料
11．由粗SiO2制备纯的SiO2流程如图所示，下列说法不正确的是(
)
A．X可用作木材防火剂
B．步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3
+
H2SO4
=H2SiO3↓+Na2SO4
C．步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2替代
D．若在实验室中完成步骤Ⅲ，一般在蒸发皿中进行
12．碳纳米管是继足球烯(C60)以后发现的又一种碳单质，以下有关碳纳米管与足球烯(C60)的说法错误的是(
)
A．它们的物理性质有较大差异
B．在常温下它们的化学性质都稳定
C．它们是不同的碳单质
D．它们分别完全燃烧后生成物不同
13．下列对元素化合物转化描述正确的是
A．N2很稳定，但在加热条件下可与O2、H2等发生剧烈反应
B．浓硫酸与稀硫酸的性质差异主要是由H2SO4的存在形式引起的
C．钠长时间放置在潮湿的空气中变质，最终得到NaOH
D．SiO2溶于水生成硅酸
14．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(
)
A．
B．
C．
D．
15．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，其中X的最外层电子数比最内层电子数少1，Z与W同周期且Z的一种单质分子的空间构型为正四面体形，Y、W的最高正化合价之和与X的原子序数相等。下列说法错误的是(
)
A．X、Y、Z的原子半径依次减小
B．Y的氧化物能与强碱溶液反应
C．Z与W只能形成一种化合物
D．X与W形成的化合物是日常生活中的必备物质
16．氮化硅陶瓷的机械强度高，硬度接近于刚玉(Al2O3)，热稳定性好，化学性质稳定。以下关于氮化硅陶瓷的用途不正确的(
)
A．可以在冶金工业上制成坩埚、铝电解槽衬里等设备
B．在电子工业上制成耐高温的电的良导体
C．研发氮化硅的全陶发动机替代同类型金属发动机
D．氮化硅陶瓷的原料来源丰富，很有发展前途
17．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是(
)
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品
③硅的性质较稳定，在自然界中存在游离态
④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A．①②
B．②③
C．①④
D．③④
18．建筑工程需要大量使用水泥。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示。下列叙述正确的是
A．沉淀A主要成分为SiO2，沉淀B为Fe(OH)3、Al(OH)3
B．草酸钙易溶于水
C．为了加快溶解速率，使用盐酸代替硫酸处理草酸钙
D．水泥、玻璃、陶瓷为传统的硅酸盐材料，三者的原料都主要为SiO2
19．制造芯片用到高纯硅，用SiHCl3(沸点：31.85℃，SiHCl3遇水会剧烈反应，除生成H2SiO3、HCl外，还生成一种气体a)与过量H2在1100～1200℃反应制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去)，下列说法错误的是(
)
A．实验时，先打开装有稀硫酸仪器的活塞，收集尾气验纯，再预热装置Ⅳ石英管
B．装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓H2SO4、温度高于32℃的温水
C．Ⅰ装置可用于二氧化锰固体与浓盐酸反应制备氯气
D．a气体为H2
20．工业上制备下列物质的生产流程合理的是( )
A．由铝土矿冶炼铝：铝土矿Al2O3AlCl3Al
B．从海水中提取镁：海水Mg(OH)2MgOMg
C．由NaCl制漂白粉：饱和食盐水Cl2漂白粉
D．由石英砂制纯硅：石英砂粗硅SiHCl3纯硅
21．图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是(
)
A．由反应②③说明SiO2属于两性氧化物
B．由反应④说明酸性，H2SiO3＞H2CO3
C．硅胶吸水后，经干燥可以重复再生
D．图中所示转化反应都是氧化还原反应
22．某工厂用LiF、PC15为原料，低温反应制备LiPF6，其流程如下：已知：HF的沸点是19.5℃。下列说法错误的是
A．反应①中HF的作用是反应物和溶剂
B．反应①②③均不能在玻璃设备中进行
C．第④步分离操作为过滤，第⑤步分离尾气中HF、HCl的操作是蒸馏
D．流程中可循环利用的物质有HF
23．某溶液中可能含有OH-、、、、、、Na+、Fe3+、Mg2+、Al3+
等离子。当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸溶液时，发现生成沉淀的物质的量随盐酸溶液的体积变化的图像如图所示。下列说法正确的是（
）
A．反应最后形成的溶液中的溶质为NaCl
B．原溶液中一定含有的阴离子是：OH-、、、
C．原溶液中一定含有Na2SO4
D．原溶液中含有与的物质的量之比为1∶2
24．某溶液中只可能含有OH?、、、、、Na+、Fe3+、Mg2+、Al3+等离子。当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸时，发现生成沉淀的物质的量随盐酸溶液的体积变化的图像如图所示，下列说法正确的是
A．原溶液中一定含有的阴离子是OH?、、、
B．反应后最终溶液中的溶质只有AlCl3
C．原溶液中一定含有Na2SO4
D．原溶液中含有与的物质的量之比为1∶1
25．白色固体混合物A，含有KCl、CaCO3、Na2CO3、Na2SiO3、CuSO4中的几种，常温常压下进行如下实验（已知Ag2SO4可溶于硝酸）。
①A溶于足量水，最终得到无色溶液B和固体C
②固体C与过量稀硝酸作用得到无色气体D，蓝色溶液E和固体F
下列推断不正确的是
A．无色溶液B的pH≥7
B．固体F中有H2SiO3
C．混合物A中一定含有Na2SiO3、CuSO4和CaCO3
D．溶液B加HNO3酸化，无沉淀；再加AgNO3，若有白色沉淀生成，则A中有KCl
26．书写下列方程式
(1)铝与氢氧化钠溶液反应_______。
(2)硅与氢氧化钠溶液反应_______。
(3)氯气与石灰乳制漂白粉
_______。
27．用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如:计算机芯片的主要成分是_________；光导纤维的主要成分是_________；过氧化钠在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源，其与CO2反应的化学方程式为__________；红热的铁跟水蒸气反应，反应的化学方程式为_______________；工业上用氢气和氮气直接合成氨，反应的化学方程式为___________。
28．材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。
(1)试管、烧杯和烧瓶等化学仪器的主要材质是_________；
A．玻璃
B．陶瓷
(2)钢铁是目前用量最大的铁合金。钢铁接触海水发生电化学腐蚀，其负极反应式为__________；
A．O2+2H2O
+
4e-
=
4OH-
B．Fe
-
2e
-=
Fe2+
因此，为防止轮船船体被腐蚀，可在船体上安装一定量的________。
A．锌块
B．铜块
29．化学与生产、生活、环境息息相关。从化学视角回答下列问题：
(1)精美的雕花玻璃使我们的世界变得绚丽多彩，雕花玻璃涉及的主要反应的化学方程式为_______。
(2)NO2是造成酸雨的污染物之一，实验室可将NO2与O2同时通入水中，使NO2完全被吸收，写出NO2完全被吸收的化学方程式_______。
(3)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂，工业上是用氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2气体的，反应过程中同时会生成氯气。
_______NaClO3+_______HCl(浓)=_______Cl2
↑
+_______ClO2↑+
_______NaCl+_______
①配平上述化学方程式，并在方程式上面用“双线桥”标明电子转移的方向和数目______。
②该反应中HCl表现的性质是_______；氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______；反应中生成标准状况下的Cl2
5.6L时，转移电子的数目为_______。
30．化学与社会、生活、生产紧密联系，按要求回答下列问题：
(1)过氧化钠能与二氧化碳反应，常作为呼吸面具或潜水艇中的供氧剂，发生反应的化学方
程式是：___________。
(2)小苏打每片含
0.504gNaHCO3，两片小苏打片能中和胃酸中的
H＋的物质的量是___________mol。
(3)中国蓝是古代人工合成的蓝色化合物，其化学式为
BaCuSi4O10，也可写成
___________
(用氧化物的形式表示)；SiO2
是硅酸盐玻璃主要成分，
盛放
NaOH
溶液的试剂瓶若用玻
璃
瓶
塞
容
易
形
成
黏
性
的
硅
酸
盐
而
无
法
打
开
，发
生
反
应
的化学方程
式
是
：___________。
(4)“威猛先生”清洗剂(有效成分是盐酸)使用注意事项中特别说明在使用时切勿与“84”消毒液(有效成分是次氯酸钠)一同使用，否则会产生有害气体。这两者混合后反应的离子方程式是：
______
31．高纯度单晶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"。这种材料可以按所给路线制备：
SiO2粗硅SiHCl3Si(纯)
(1)写出步骤①的化学方程式：_______。
(2)步骤②经过冷凝得到的SiHCl3(沸点为33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点为57.6℃)和HCl(沸点为℃)，提纯SiHCl3的主要化学操作的名称是_______；SiHCl3和SiCl4一样遇水可发生剧烈水解，已知SiHCl3水解会生成两种气态产物，请写出其水解的化学方程式：_______。
(3)请写出二氧化硅与氢氯酸反应的化学方程式：_______。
32．下列物品或设施：①砖瓦②计算机芯片③门窗玻璃④硅太阳能电池⑤石英钟⑥光导纤维(完成1-3问)
(1)使用了硅单质的是：___________(填序号，下同)
(2)使用了硅酸盐材料的是：___________
(3)使用了二氧化硅的是：___________
(4)最重要的人工固氮途径就是工业合成氨，它不仅为农作物的生长提供了必需的氮元素，而且为其他化工产品的生产提供了重要的原料，请写出两项氨的用途：
___________
(5)食品(如葡萄酒)中适量添加二氧化硫的作用是(填两项)___________
(6)碳与硅属于同主族元素，请利用一个离子方程式比较两者的非金属性的强弱：___________
33．化学与人类生活、生产密切相关。请根据题意填空：
(1)我国5G通信技术处于世界领先地位，高速通信离不开光导纤维。用于制造光导纤维的基本原料是___________(填“SiO2”或“Si”)
(2)“84”消毒液在新冠肺炎疫情防控中发挥了很大的作用。已知“84”消毒液的制备原理为Cl2
+
2NaOH=NaCl+NaClO
+
H2O，则“84”消毒液的有效成分为___________(填“NaCl”或“NaClO”)
(3)在汽车排气管上安装催化转化装置，可使尾气中的NO和CO反应转化为无污染的物质。请完成一定条件该反应的化学方程式：
2CO
+
2NON2
+2
___________。
34．以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等。实验室模拟工业以硫酸渣制备铁红(Fe2O3)，过程如下：
(1)硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是___________，
写出酸溶过程Fe2O3与稀硫酸反应的离子反应方程式：___________；
(2)生产过程中，为了确保铁红的纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是___________；(部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表)
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀
2.7
3.8
7.5
9.4
完全沉淀
3.2
5.2
9.7
12.4
(3)滤渣A的主要成分为___________，滤液B可以回收的物质有___________；
(4)简述洗涤过程的实验操作___________；
(5)已知硫酸渣质量为w
kg，假设铁红制备过程中，铁元素损耗25%，最终得到铁红的质量为m
kg，则原来硫酸渣中铁元素质量分数为___________(用最简分数表达式表示)。(已知相对原子质量：O
16
S
32
Fe
56
)
35．运用所学知识，回答下列问题。
（1）SiO2是玻璃的主要成分之一，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)来雕刻玻璃。
（2）向硫酸铜溶液中逐滴加入KI溶液至恰好反应完全，观察到产生白色沉淀CuI，蓝色溶液变为棕色。该反应的离子方程式为____________________；取一定量上述反应后的上层棕色清液于一支试管中，加入一定量的苯，振荡，此时观察到的现象是____________________________。
（3）电子工业常用FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板，工程师欲从制造印刷电路板的工业废水中回收铜，并获得FeCl3溶液，设计如下方案：
①滤渣的成分为_______________。（填化学式）
②加过量B发生反应的离子方程式为_______________________________。
③通入C发生反应的化学方程式为_________________________________。
36．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无味气体，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是氧气密度的1.375倍。B固体能溶于热的苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量盐酸时，析出白色沉淀，此沉淀是一种比H2CO3还弱的酸，干燥后为不溶于水的白色粉末。B与石灰石、纯碱按一定比例混合加热后，能得到C，C在高温时软化，无固定熔点。根据以上事实，判断A、B、C各为何物：_______、_______、_______；写出有关反应的化学方程式______________。
37．以粗硅(含硅、硼等)为原料制取四氯化硅(SiCl4)的装置示意图如下：
已知：①SiCl4遇水易反应；BCl3与SiCl4互溶。
②高温下硅、硼与氯气反应后所得物质的部分性质如表：
物质
SiCl4
BCl3
沸点/℃
57.7
12.8
熔点/℃
-70.0
-107.2
(1)将装置A中浓盐酸滴入烧瓶中的操作是___________。
(2)装有粗硅的玻璃管使用石英玻璃的原因是___________；管中生成SiCl4的化学反应方程式为：___________。
(3)装置B中饱和食盐水的作用是___________。
(4)装置D中收集到的物质，可用___________方法分离出纯净的SiCl4。
(5)SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，军事工业中用于制造烟雾剂。SiCl4水解的化学反应方程式为___________。
(6)装置E的仪器名称是___________，其中所装药品作用是___________。
38．用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3和少量
SiO2)为原料可以制得绿矾(FeSO4·7H2O)，制备流程如图∶
I.配制250mL4.8
mol/L的硫酸溶液
(1)需用量筒量取18.4
mol/L的浓硫酸_______mL。
(2)配制时，除量筒、烧杯、玻璃棒和胶头滴管外，还需玻璃仪器_______.(填仪器名称)。
(3)配制时，一般可分为以下几个步骤∶①量取②计算③稀释④摇匀⑤转移
⑥洗涤
⑦定容⑧装瓶，贴标签。操作正确顺序为_______(填代号)。
(4)配制时，下列操作会引起结果偏高的是_______。
①未洗涤烧杯、玻璃棒
②容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水
③定容时俯视标线④定容时仰视标线⑤超过刻度线，吸出一部分水⑥摇匀后液面下降，补充水
Ⅱ.绿矾的制备流程图中
(5)滤渣的主要化学成分是_______(填化学式)。
(6)操作I、II、III是同一分离操作，该操作为_______
(7)向溶液X中加入过量的铁粉，发生的主要反应的离子方程式为_______
(8)绿矾长期放置于空气中会变质，原因是_______。将绿矾溶于水后，加入试剂_______(填化学式)，出现_______的现象，说明已变质。
39．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：
Si＋3HClSiHCl3＋H2；
③SiHCl3与过量H2在1
000
℃～1
100
℃反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为_______________________________。
(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0
℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6
℃)和HCl(沸点－84.7
℃)，提纯SiHCl3采用的方法为_______________________。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备硅的装置如图(热源及夹持装置略去)：
①装置B中的试剂是浓硫酸。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是________________________________。
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是_______________________________________；
装置D中发生反应的化学方程式为____________________________________________。
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及排尽装置中的空气。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需要加入的试剂是______(填字母)。
a．碘水
b．氯水 c．NaOH溶液 d．KSCN溶液 e．Na2SO3溶液
41．钾玻璃中含有18.4%的K2O,11.0%的CaO，70.6%的SiO2。
(1)计算三种氧化物的物质的量之比_________。
(2)若需制造5.1
t
钾玻璃，需用碳酸钾、石灰石、石英各_________吨？
(3)生产过程中释放出_________吨温室气体二氧化碳？
42．按要求回答问题。
Ⅰ．(1)硅酸盐种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成，则KAlSi3O8可表示为________________________，Al2Si2O5(OH)4可表示为________________________。
(2)将0.2mol钠和铝的混合物溶于足量的盐酸中，产生3136mL(标准状况下)氢气，则钠和铝的物质的量之比为___________；写出钠与足量盐酸反应的化学方程式__________________________________。
Ⅱ．将3.8
g
Na2CO3和NaHCO3的混合物充分加热，混合物质量减少了0.62
g。求：
(1)混合物中NaHCO3的质量___________。
(2)若将等质量的混合物与含有1.46
gHCl的稀盐酸反应，生成气体的的质量为___________。
43．四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。
请回答下列问题：
(1)这些元素的氢化物中，水溶液碱性最强的是______(写化学式)，该氢化物的电子式为______。
(2)元素X和元素Y的最高价氧化物对应水化物的酸性较弱的是______，列举一个化学方程式证明______。
(3)元素Z与元素M组成的化合物中所含化学键类型为______，元素Z与元素X组成的化合物中所含化学键类型为______。
44．A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物，A是单质，B为含氧化合物。它们有如图反应关系∶
(1)若B是淡黄色固体，②③的反应物中均有同一种液态氢化物，D俗称苏打。则C的化学式为_______反应①的化学反应方程式为_______A、B、C、D
均含同一种元素，检验该元素可采用_______法。
(2)若A是制作太阳能电池光伏材料的单质，②③的反应物中均有NaOH，D为酸。则C的水溶液俗称_______，反应①②③④⑤中，属于氧化还原反应的有_______(填序号)写出C中通入过量CO2生成D的化学反应方程式_______。
(3)若D为两性氢氧化物。若反应②③在盐酸中完成，则C的化学式为_______；若反应②③在NaOH溶液中完成，则C的化学式为_______。反应⑤的离子方程式为_______。
45．含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料-光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。
(1)易与C发生化学反应的酸是_______，反应的化学方程式是_______。
(2)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。写出生成D和F的化学反应方程式：_______。
(3)100
g
C与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2
L，100
g混合物中石灰石的质量分数是_______。
46．下图是常见物质之间的转化，其中A是芯片的主要成分，其对应的单质的结构与金刚石的结构是相似的。
（1）试推测A________、C__________、F__________(写化学式)。
（2）试写出以下的化学方程式，是离子反应的写出离子方程式：
B→A______________；C＋E→F______________
（3）在B＋碳→A＋D的反应中，碳的作用是________，当生成1
mol
A时，转移电子的物质的量为______。
47．下图中的A~H是中学化学中常见的八种物质，所有物质均由短周期元素组成，其中B、F、H都含有同一种元素；B、D、E为单质，其他为化合物，常温常压下C为无色液体，D、E为气体；H的晶体熔点高、硬度大、闪烁着晶莹的光泽。A~H之间的转化关系如图所示。
（1）C的化学式为__________________、A的电子式为_____________；
（2）A、B的混合物加C后，可能发生的反应的化学方程式为___________________________、_____________________________________；
（3）向F溶液中逐渐滴入盐酸直至过量，若看到的现象是先出现白色沉淀后沉淀消失，写出符合现象的离子方程式______________________________________，与之对应的D、E恰好完全反应生成C时A与B的物质的量之比为：________；
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第五章课题3
无机非金属材料
1．下列物质用途的叙述不正确的是
A．明矾可用作净水剂
B．氧化铝可用于制造耐火坩埚
C．油脂可用于制肥皂
D．单质硅可用于制造光纤制品
【来源】吉林省通化县综合高级中学2019-2020学年高一下学期期末考试化学试题
【答案】D
【详解】
A．明矾水解生成具有吸附性的胶体，则可用作净水剂，故A正确；
B．氧化铝的熔点高，则可用于制造耐火坩埚，故B正确；
C．油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐，则皂化反应可制肥皂，故C正确；
D．Si为半导体材料，二氧化硅对光具有良好的全反射作用，则二氧化硅可用于制造光纤制品，故D错误；
故选：D。
2．硅的化合物在材料领域中应用广泛。下列叙述错误的是(
)
A．二氧化硅是制造光导纤维的材料
B．二氧化硅属于酸性氧化物，不能与任何酸反应
C．装碱性溶液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞
D．硅酸钠是制备木材防火剂的原料
【来源】广西南宁市2020-2021学年高一上学期期末联考化学试题
【答案】B
【详解】
A．二氧化硅对光有很好的反射作用，是制造光导纤维的材料，A正确；
B．二氧化硅可以和氢氟酸发生反应，B错误；
C．玻璃中含有二氧化硅，碱性溶液会和二氧化硅反应生成硅酸盐，所以装碱性溶液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞，C正确；
D．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，水玻璃是矿物胶，不燃烧，将硅酸钠涂在木材表面就阻隔了木材与空气中氧气的直接接触，可用作制备木材防火剂的原料，D正确；
综上所述答案为B。
3．下列叙述错误的是(
)
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．生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、陶瓷、水泥
【来源】辽宁省辽河油田第二高级中学2020-2021学年高一3月开学考试化学试题
【答案】A
【详解】
A．硅单质在自然界中不能稳定存在，硅在自然界中主要以化合物的形式存在，A错误；
B．二氧化硅具有良好的导光性，可用作生产光导纤维，B正确；
C．计算机芯片的原料为高纯度的硅，C正确；
D．玻璃、水泥、陶瓷是传统的无机非金属材料，也是生活中常见的硅酸盐材料，D正确；
答案选A。
4．某博物馆陈列着大量明清砖瓦和精美瓷器(婺州窑)，婺州窑瓷器胎体的原料为高岭土[AlnSi2O5(OH)4]。下列说法不正确的是(
)
A．古代的陶瓷、砖瓦都是硅酸盐产品
B．高岭土为含水的铝硅酸盐
C．n=3
D．我国在新石器时代已能烧制陶器
【来源】5.3
无机非金属材料（练好题）（基础过关）-2020-2021学年高一化学新教材新理念新设计同步课堂（人教2019必修第二册）
【答案】C
【详解】
A．古代的陶瓷、砖瓦都是硅酸盐产品,故A正确；
B．高岭土为含水的铝硅酸盐，故B正确；
C．根据化合物中正负化合价代数和为0的规则：n×(＋3)＋2×(＋4)＋5×(-2)＋4×(-1)=0，解得n=2，故C错误；
D．我国在新石器时代已能烧制陶器，故D正确；
故选C。
5．制造水泥和普通玻璃都需要的原料是( )
A．石灰石
B．黏土
C．纯碱
D．硅酸钠
【来源】5.3
无机非金属材料（练好题）（能力提升）-2020-2021学年高一化学新教材新理念新设计同步课堂（人教2019必修第二册）
【答案】A
【详解】
生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英砂；生产水泥以黏土和石灰石为主要原料；制造水泥和普通玻璃都需要的原料是石灰石，故选A。
6．硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列说法不正确的是
A．不能用石英坩埚加热熔融氢氧化钠固体
B．陶瓷、玻璃、水泥、水晶饰品等，都是硅酸盐产品
C．碳纳米管、氯化硅结构陶瓷等都是新型无机非金属材料
D．高岭土，若以氧化物形式可表示为
【来源】贵州省贵阳市普通中学2020-2021学年高一上学期期末考试化学试题
【答案】B
【详解】
A．石英的主要成分为二氧化硅，二氧化硅属于酸性氧化我能与氢氧化钠反应，所以能用石英坩埚加热熔融氢氧化钠固体，故A不选；
B．陶瓷、玻璃、水泥等都是硅酸盐产品，而水晶饰品得主要成分为二氧化硅，故选B；
C．无机非金属材料，是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料；所以碳纳米管、氯化硅结构陶瓷等都是新型无机非金属材料，故C不选；
D．根据将硅酸盐写成氧化物的形式：金属氧化物?二氧化硅?水，书写时注意原子守恒；因此高岭土以氧化物形式可表示为：，故D不选；
答案选B。
7．化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中错误的是
A．中国电科38所研发的实际运算性能业界同类最强的“魂芯二号A”芯片主要成分为单质硅
B．“霾尘积聚难见路人”，雾霾可能产生丁达尔效应
C．世界最长跨海峡公铁两用大桥—平潭海峡大桥已经贯通，桥上钢轨属于铁合金材料
D．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色来自氧化铁
【来源】青海省湟川中学2020-2021学年高一下学期开学考试化学试题
【答案】D
【详解】
A．硅是良好的半导体材料，“魂芯二号A”芯片的主要成分是单质硅晶体，故A不符合题意；
B．雾霾中可能存在直径1~100nm的粒子，这些粒子分散在空气中形成胶体，所以气溶胶可产生丁达尔效应，故B不符合题意；
C．钢属于铁和碳的合金，属于合金材料，故C不符合题意；
D．瓷器着色如雨过天晴，为青色，瓷器的原料高岭矿或高岭土中普遍含有铁元素，青瓷的烧制过程就是将含有红棕色氧化铁的色釉在火里烧，再经过还原行成为青色，此时铁不再是三价铁，而是二价铁，故D符合题意；
答案选D。
8．中华传统文化蕴含着许多化学知识。下列说法错误的是(
)
A．汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏土
B．“木与木相摩则然(燃)”的“然”是动能转变为热能
C．“若作酒醴(甜酒)，尔惟曲蘖(酒曲)”的“曲蘖”是催化剂
D．“蜡炬成灰泪始干”过程中，蜡烛发生了氧化反应
【来源】辽宁省凌源市2021届高三下学期3月尖子生抽测化学试题
【答案】B
【详解】
A．汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，陶瓷的主要原料为黏土，A正确；
B．“木与木相摩则然(燃)”的“然”是摩擦过程中产生的热量使木材燃烧，是化学能转变为热能，B错误；
C．
“曲蘖”是酒曲酶，是一种催化剂，C正确；
D．所有的燃烧均为氧化还原反应，故“蜡炬成灰泪始干”过程中，蜡烛发生了氧化反应，D正确；
故答案为：B。
9．《厉害了，我的国》展示了中国探索太空，开发深海，建设世界第一流的高铁、桥梁、码头，5G技术联通世界等取得的举世瞩目的成就。它们与化学有着密切联系。下列说法正确的是( )
A．制造手机芯片的关键材料是二氧化硅
B．“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
C．我国提出网络强国战略，光缆线路总长超过三千万公里，光缆的主要成分是晶体硅
D．C919大型客机使用了大量先进复合材料、铝锂合金等，铝锂合金可减轻机身自重
【来源】黑龙江省大庆实验中学实验一部2020-2021学年高一下学期开学考试化学试题
【答案】D
【详解】
A．制造手机芯片的关键材料是硅，A项错误；
B．高温结构陶瓷耐高温、耐腐蚀，是新型无机非金属材料，不是传统的硅酸盐，B项错误；
C．光缆的主要成分是二氧化硅，
C项错误；
D．铝和锂均为金属材料，故铝锂合金也为金属材料，D项正确；
答案选D。
10．化学与生产、生活、科技息息相关，下列叙述错误的是
A．华为首款
5G
手机搭载了智能
7nm
制程
SoC“麒麟
980”手机芯片的主要成分是二氧化硅
B．国产飞机
C919
用到氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
C．小苏打是面包发酵粉的主要成分之一
D．水玻璃可用作制备木材防火剂的原料
【来源】四川省成都外国语学校2020-2021学年高一下学期开学考试化学试题
【答案】A
【详解】
A．
硅是良好的半导体材料，手机芯片的主要成分是硅，A错误；
B．氮化硅陶瓷具有耐高温、耐磨损、超硬物质，是新型无机非金属材料，B正确；
C．
小苏打是碳酸氢钠的俗称，受热分解产生碳酸钠、水和二氧化碳气体，是面包发酵粉的主要成分之一，C正确；
D．
水玻璃是硅酸钠溶液，硅酸钠耐高温、不可燃，可用作木材防火剂，D正确；
答案选A。
11．由粗SiO2制备纯的SiO2流程如图所示，下列说法不正确的是(
)
A．X可用作木材防火剂
B．步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3
+
H2SO4
=H2SiO3↓+Na2SO4
C．步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2替代
D．若在实验室中完成步骤Ⅲ，一般在蒸发皿中进行
【来源】四川省成都邛崃市高埂中学2020-2021学年高一下学期开学考试化学试题
【答案】D
【分析】
由流程可知，粗SiO2溶于氢氧化钠溶液得到X为硅酸钠的水溶液，加入稀硫酸得到Y为硅酸沉淀，过滤后灼烧硅酸分解生成二氧化硅。
【详解】
A．由分析可知，X为硅酸钠溶液，具有不燃不爆的性质，可用作木材防火剂，故A正确；
B．根据强酸制弱酸原理，步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3
+
H2SO4
=H2SiO3↓+Na2SO4，故B正确；
C．碳酸的酸性比硅酸强，故步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2替代，故C正确；
D．步骤Ⅲ是灼烧硅酸固体的过程，若在实验室中完成，一般在坩埚中进行，故D错误；
答案选D。
12．碳纳米管是继足球烯(C60)以后发现的又一种碳单质，以下有关碳纳米管与足球烯(C60)的说法错误的是(
)
A．它们的物理性质有较大差异
B．在常温下它们的化学性质都稳定
C．它们是不同的碳单质
D．它们分别完全燃烧后生成物不同
【来源】5.3
无机非金属材料（练好题）（基础过关）-2020-2021学年高一化学新教材新理念新设计同步课堂（人教2019必修第二册）
【答案】D
【详解】
A．碳纳米管和足球烯中碳原子排列方式不同，物理性质不同，故A正确；
B．它们都是碳单质，在通常情况下化学性质比较稳定，故B正确；
C．结构不同，是不同的碳单质，故C正确；
D．它们分别完全燃烧后都生成二氧化碳，故D错误；
故选D。
13．下列对元素化合物转化描述正确的是
A．N2很稳定，但在加热条件下可与O2、H2等发生剧烈反应
B．浓硫酸与稀硫酸的性质差异主要是由H2SO4的存在形式引起的
C．钠长时间放置在潮湿的空气中变质，最终得到NaOH
D．SiO2溶于水生成硅酸
【来源】广西玉林市2020-2021学年高一上学期期末质量监测化学试题
【答案】B
【详解】
A．氮气与氢气反应需要在催化剂存在下发生反应，A描述错误；
B．硫酸是强酸，在溶液中全部电离，浓硫酸中水太少，主要以分子形式存在，而使浓硫酸具有除酸性外还有吸水、脱水和强氧化性，B描述正确；
C．NaOH会与空气中的二氧化碳反应，最终得到的不是NaOH，而是碳酸钠粉末，C描述错误；
D．SiO2不溶于水，D描述错误；
答案为B。
14．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(
)
A．
B．
C．
D．
【来源】广西百色市2020-2021学年高一上学期期末教学质量调研测试化学试题
【答案】C
【详解】
A．Fe与Cl2反应生成FeCl3，故A错误；
B．S与O2反应生成SO2
，故B错误；
C．CaCO3高温分解生成CaO，CaO与SiO2在高温时反应生成CaSiO3，C项正确；
D．NO与H2O不反应，故D错误；
故选：C。
15．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，其中X的最外层电子数比最内层电子数少1，Z与W同周期且Z的一种单质分子的空间构型为正四面体形，Y、W的最高正化合价之和与X的原子序数相等。下列说法错误的是(
)
A．X、Y、Z的原子半径依次减小
B．Y的氧化物能与强碱溶液反应
C．Z与W只能形成一种化合物
D．X与W形成的化合物是日常生活中的必备物质
【来源】广东省湛江市2021届高三下学期3月普通高考测试（一）化学试题
【答案】C
【分析】
由X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，其中X的最外层电子数比最内层电子数少1，即X最外层有1个电子，最内层有2个电子，X为Li或Na，Z的一种单质分子的空间构型为正四面体形，可知Z为P，又Y、W的最高正化合价之和与X的原子序数相等，且原子序数依次增大，则X为Na，Na的原子序数为11，则Y为Si，W为Cl；
【详解】
A．同周期元素从左到右，随原子序数增大，原子半径逐渐减小，X、Y、Z分别为Na、Si、Cl，它们的原子半径依次减小，故A正确；
B．Y的氧化物是二氧化硅，是酸性氧化物，能与强碱溶液反应生成盐和水，故B正确；
C．Z为P，W为Cl，Z与W能形成PCl3和PCl5不是一种化合物，故C错误；
D．X为Na，W为Cl，X与W形成的化合物NaCl是食盐，是日常生活中的必备物质，故D正确；
故答案为：C
16．氮化硅陶瓷的机械强度高，硬度接近于刚玉(Al2O3)，热稳定性好，化学性质稳定。以下关于氮化硅陶瓷的用途不正确的(
)
A．可以在冶金工业上制成坩埚、铝电解槽衬里等设备
B．在电子工业上制成耐高温的电的良导体
C．研发氮化硅的全陶发动机替代同类型金属发动机
D．氮化硅陶瓷的原料来源丰富，很有发展前途
【来源】湖北省黄冈市浠水县实验高级中学2020-2021学年高一下学期3月月考化学试题
【答案】B
【详解】
A．根据题干信息，氮化硅的热稳定性好，可以用于可以在冶金工业上制成坩埚、铝电解槽衬里等设备，故A正确；
B．氮化硅属于原子晶体，不是电的良导体，故B错误；
C．氮化硅陶瓷的机械强度高，硬度大，可以研发氮化硅的全陶发动机替代同类型金属发动机，故C正确；
D．制备氮化硅的原料来源丰富，自然界中有大量氮气和二氧化硅，具有广阔的发展前景，故D正确；
答案选B。
17．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是(
)
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品
③硅的性质较稳定，在自然界中存在游离态
④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A．①②
B．②③
C．①④
D．③④
【来源】黑龙江省大庆实验中学实验一部2020-2021学年高一下学期开学考试化学试题
【答案】C
【详解】
①硅元素是地壳中大量存在的元素，是许多种岩石和矿物的基本构成元素之一，故①正确；②水晶主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐，故②错误；③硅在自然界中以化合态存在，自然界无有游离态的硅，故③错误；④陶瓷的主要成分是硅酸盐且陶瓷应用极早，故④正确。①④正确；
答案选C。
18．建筑工程需要大量使用水泥。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示。下列叙述正确的是
A．沉淀A主要成分为SiO2，沉淀B为Fe(OH)3、Al(OH)3
B．草酸钙易溶于水
C．为了加快溶解速率，使用盐酸代替硫酸处理草酸钙
D．水泥、玻璃、陶瓷为传统的硅酸盐材料，三者的原料都主要为SiO2
【来源】广东省韶关市2021届高三综合测试化学试题
【答案】A
【分析】
根据流程：水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物，加入氯化铵、盐酸、硝酸溶解，SiO2不溶，沉淀A的主要成分为SiO2，滤液含有Ca2+、Fe3+、Al3+、Mg2+，加入氨水调节pH，沉淀Fe3+、Al3+，沉淀B为Fe(OH)3、Al(OH)3，滤液主要含有Ca2+、Mg2+，加入草酸铵溶液，得到草酸钙沉淀，将草酸钙用硫酸溶解后，用酸性高锰酸钾滴定可得水泥样品中钙含量，据此分析作答。
【详解】
A．根据以上分析可知沉淀A主要成分为SiO2，沉淀B为Fe(OH)3、Al(OH)3，故A正确；
B．草酸钙难溶于水，故B错误；
C．若用盐酸代替硫酸处理草酸钙，滴定时氯离子被酸性高锰酸钾氧化，消耗标准液，滴定结果不准确，故C错误；
D．玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英砂，普通硅酸盐水泥的主要原料是黏土和石灰石以及石膏，陶瓷的主要原料为黏土，故D错误；
故选A。
19．制造芯片用到高纯硅，用SiHCl3(沸点：31.85℃，SiHCl3遇水会剧烈反应，除生成H2SiO3、HCl外，还生成一种气体a)与过量H2在1100～1200℃反应制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去)，下列说法错误的是(
)
A．实验时，先打开装有稀硫酸仪器的活塞，收集尾气验纯，再预热装置Ⅳ石英管
B．装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓H2SO4、温度高于32℃的温水
C．Ⅰ装置可用于二氧化锰固体与浓盐酸反应制备氯气
D．a气体为H2
【来源】北京市昌平区新学道临川学校2021届高三12月月考化学试题
【答案】C
【详解】
A．实验时，先打开装有稀硫酸仪器的活塞，稀硫酸和锌反应生成氢气，利用氢气将装置中的空气赶出，收集尾气验纯后，再预热装置Ⅳ石英管，故A正确；
B．由于SiHCl3遇水会剧烈反应，装置Ⅱ中应装有浓硫酸吸收氢气中的水蒸气，SiHCl3的沸点为31.85℃，所以Ⅲ中盛装的是温度高于32℃的温水，使SiHCl3成为蒸气和氢气进入Ⅳ中反应，故B正确；
C．二氧化锰固体与浓盐酸反应制备氯气需要加热，故Ⅰ装置不能用于实验室二氧化锰固体与浓盐酸反应制备氯气，故C错误；
D．SiHCl3和水反应，生成H2SiO3、HCl和气体a，根据质量守恒，可知气体为H2，故D正确；
故选C。
20．工业上制备下列物质的生产流程合理的是( )
A．由铝土矿冶炼铝：铝土矿Al2O3AlCl3Al
B．从海水中提取镁：海水Mg(OH)2MgOMg
C．由NaCl制漂白粉：饱和食盐水Cl2漂白粉
D．由石英砂制纯硅：石英砂粗硅SiHCl3纯硅
【来源】辽宁省大连市第二十四中学2021届高三上学期期中考试化学试题
【答案】D
【详解】
A．铝土矿主要成分是三氧化二铝，应提纯后再电解，电解氧化铝制备Al，不能电解氯化铝，A错误；
B．从海水中提取镁，是先制备生石灰与水反应生成熟石灰，将氢氧化钙加入海水中沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，过滤得到沉淀氢氧化镁，加入盐酸溶解氢氧化镁变为氯化镁，浓缩结晶得到氯化镁晶体，在氯化氢气流中加热失水得到氯化镁固体，熔融氯化镁通电分解，氧化镁熔点高，电解氧化镁会消耗更多能量，B错误；
C．由NaCl可以制漂白液，而漂白粉主要成分为氯化钙、次氯酸钙，是氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，2Ca(OH)2+2Cl2＝CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，C错误；
D．石英砂的主要成分是二氧化硅，高温下二氧化硅与C反应生成粗硅和CO，高温下粗硅与HCl生成SiHCl3，在高温下用氢气还原四氯化硅可以得到Si，D正确；
故答案为：D。
21．图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是(
)
A．由反应②③说明SiO2属于两性氧化物
B．由反应④说明酸性，H2SiO3＞H2CO3
C．硅胶吸水后，经干燥可以重复再生
D．图中所示转化反应都是氧化还原反应
【来源】陕西省西北工业大学附属中学2018-2019学年高一上学期期末考试化学试题
【答案】C
【详解】
A．二氧化硅是酸性氧化物能和强碱反应，反应方程式为SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；但也能和特殊的酸氢氟酸反应，反应方程式为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，二氧化硅只是能和特殊酸反应，和其它酸不反应，和酸的反应没有普遍性，所以不能说明其具有两性，A错误；
B．高温下SiO2能与Na2CO3固体反应生成Na2SiO3和CO2，不是在常温下进行，且不是在水溶液中进行，不能说明硅酸的酸性强于碳酸，B错误；
C．硅胶吸附水后，可通过热脱附方式将水份除去重复使用，C正确；
D．图中二氧化硅与氢氟酸、氢氧化钠、碳酸钠的反应，硅酸钠与盐酸的反应、硅酸的分解、硅酸的生成，元素的化合价都没有发生变化，是非氧化还原反应，D错误；
答案选C。
【点睛】
解答本题时，注重物质的性质及化学与生活，把握物质的性质及发生的反应，注意虽然二氧化硅是酸性氧化物，但它能和特殊的酸(氢氟酸)反应。
22．某工厂用LiF、PC15为原料，低温反应制备LiPF6，其流程如下：已知：HF的沸点是19.5℃。下列说法错误的是
A．反应①中HF的作用是反应物和溶剂
B．反应①②③均不能在玻璃设备中进行
C．第④步分离操作为过滤，第⑤步分离尾气中HF、HCl的操作是蒸馏
D．流程中可循环利用的物质有HF
【来源】山东省新高考2021届高三12月联合调研检测化学试题
【答案】C
【详解】
A．反应①中LiF(s)与无水HF(l)反应后得到溶液，且LiHF2为反应生成的新物质，所以HF的作用是反应物和溶剂，故A正确；
B．玻璃的主要成分中含有二氧化硅，能和HF发生反应，所以反应①②③均不能在玻璃设备中进行，故B正确；
C．第④步中分离液体和不溶于液体固体采用过滤分离；HF的沸点是19.5℃，蒸馏时也会变成气体，而HF分子间含有氢键，沸点远大于HCl，可采用冷凝法分离，故C错误；
D．第④步中的滤液为HF(l)，第③步反应尾气中含有HF，所以HF可以循环使用，故D正确；
综上所述答案为C。
23．某溶液中可能含有OH-、、、、、、Na+、Fe3+、Mg2+、Al3+
等离子。当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸溶液时，发现生成沉淀的物质的量随盐酸溶液的体积变化的图像如图所示。下列说法正确的是（
）
A．反应最后形成的溶液中的溶质为NaCl
B．原溶液中一定含有的阴离子是：OH-、、、
C．原溶液中一定含有Na2SO4
D．原溶液中含有与的物质的量之比为1∶2
【来源】甘肃省武威第六中学2021届高三上学期第三次过关考试化学试题
【答案】B
【分析】
由图象分析可知，开始无沉淀生成说明加入的盐酸和溶液中的碱反应，说明溶液中一定含OH-离子，则与氢氧根离子不能共存的Fe3+、Mg2+、Al3+在溶液中不存在；随后反应生成沉淀逐渐增大，说明是、和氢离子反应生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀；继续加入盐酸沉淀量不变，消耗盐酸的离子只能是离子，反应完后继续加入盐酸，沉淀逐渐减小，至不再改变，进一步证明沉淀是氢氧化铝和硅酸沉淀，氢氧化铝沉淀溶于盐酸，最后剩余沉淀为硅酸；硫酸根离子不能确定是否存在，但根据溶液的电中性可知，溶液中一定含有Na+离子；
【详解】
A.
因为溶液中硫酸根不能确定是否存在，则反应后最终溶液中的溶质除了有NaC1，还可能有硫酸钠，故A错误；
B.
BC段是碳酸根与盐酸反应，结合分析可知，原溶液中一定含有的阴离子是：OH-、、、，故B正确；
C.
原溶液中一定含有的离子是Na+、OH-、SiO、AlO、CO，可能含有SO，故C错误；
D.
依据图像可知和碳酸根离子反应的盐酸为2体积，反应的离子方程式为+2H+=CO2↑+H2O，氢氧化铝溶解消耗的盐酸体积为4体积，反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O，则原溶液中含有与的物质的量之比为n()：n()=(2×)：(4×)=3：4，故D错误；
答案选B。
24．某溶液中只可能含有OH?、、、、、Na+、Fe3+、Mg2+、Al3+等离子。当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸时，发现生成沉淀的物质的量随盐酸溶液的体积变化的图像如图所示，下列说法正确的是
A．原溶液中一定含有的阴离子是OH?、、、
B．反应后最终溶液中的溶质只有AlCl3
C．原溶液中一定含有Na2SO4
D．原溶液中含有与的物质的量之比为1∶1
【来源】黑龙江省哈尔滨市宾县第一中学2021届高三上学期第三次月考化学试题
【答案】A
【分析】
向溶液中滴入盐酸时，开始没有沉淀生成，说明溶液中有OH-，Fe3+、Mg2+、Al3+能和OH-反应生成沉淀，所以Fe3+、Mg2+、Al3+不存在，则Na+一定存在于溶液中；OH-消耗完毕后，再滴入盐酸，有沉淀生成，当加入过量盐酸时，部分沉淀溶解，说明溶液中有Al(OH)和SiO，Al(OH)和H+反应生成的Al(OH)3沉淀能溶于过量的盐酸，SiO和盐酸反应生成的H2SiO3不溶于盐酸；当加入盐酸使沉淀量达到最大时，再滴入盐酸，沉淀量不发生变化，此时发生的反应不生成沉淀，即原溶液中有CO，和盐酸反应先生成HCO，进而生成CO2和水。
【详解】
A．根据上述分析可知，原溶液中一定含有的阴离子是Al(OH)、SiO、CO、OH-，故A正确；
B．原溶液中含有Na+，所以反应后最终溶液中的溶质一定还有NaCl，故B错误；
C．不能确定原溶液中是否有SO，所以原溶液中不一定含有Na2SO4，故C错误；
D．根据图像，CO消耗的HCl和Al(OH)3消耗的HCl的物质的量之比为1:2，根据离子方程式：CO+2H+=H2O+CO2↑和Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O，原溶液中含有的CO和Al(OH)的物质的量之比为3:4，故D错误；
故选A。
【点睛】
溶液是电中性的，Fe3+、Mg2+、Al3+等阳离子都不存在，则Na+一定存在。图像的横坐标是盐酸的体积，由于盐酸浓度一定，所以体积比等于物质的量之比。
25．白色固体混合物A，含有KCl、CaCO3、Na2CO3、Na2SiO3、CuSO4中的几种，常温常压下进行如下实验（已知Ag2SO4可溶于硝酸）。
①A溶于足量水，最终得到无色溶液B和固体C
②固体C与过量稀硝酸作用得到无色气体D，蓝色溶液E和固体F
下列推断不正确的是
A．无色溶液B的pH≥7
B．固体F中有H2SiO3
C．混合物A中一定含有Na2SiO3、CuSO4和CaCO3
D．溶液B加HNO3酸化，无沉淀；再加AgNO3，若有白色沉淀生成，则A中有KCl
【来源】浙江省名校新高考研究联盟（Z20联盟）2020届高三第三次联考化学试题
【答案】C
【分析】
由实验可知，混合物加水得到无色溶液B和固体C，且固体C不能完全溶解于硝酸中，不溶于硝酸的只有H2SiO3，无色气体D为CO2，蓝色溶液含有Cu2＋，则溶液A中一定含有Na2CO3、Na2SiO3、CuSO4；无色溶液B中一定含有硫酸钠，可能含有碳酸钠或硅酸钠，实验不能确定是否含有KCl、CaCO3。
【详解】
A．溶液B中一定含有硫酸钠，可能含有碳酸钠和硅酸钠，因此溶液B可能是中性或碱性，故pH≥7，A正确，不选；
B．根据分析，硅酸不溶于硝酸，则F中含有H2SiO3，B正确，不选；
C．根据分析，A中一定含有Na2CO3、Na2SiO3、CuSO4，不能确定是否含有KCl、CaCO3，C错误，符合题意；
D．无色溶液B中加HNO3酸化，无沉淀，可排除Na2SiO3，再滴加AgNO3，有白色沉淀生成，白色沉淀为AgCl，说明A中含有KCl，D正确，不选；
答案选C。
26．书写下列方程式
(1)铝与氢氧化钠溶液反应_______。
(2)硅与氢氧化钠溶液反应_______。
(3)氯气与石灰乳制漂白粉
_______。
【来源】甘肃省平凉市泾川县第一中学2020-2021学年高一上学期期末考试化学试题
【答案】2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑
Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑
2Ca(OH)2＋2Cl2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
【详解】
(1)铝与氢氧化钠和水生成偏铝酸钠，氢气，故答案分别为：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑；
(2)硅与氢氧化钠和水反应生成硅酸钠、氢气；故答案为：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑；
(3)氯气与石灰乳制漂白粉，生成氯化钙、次氯酸钙、水，故答案为：2Ca(OH)2＋2Cl2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
27．用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如:计算机芯片的主要成分是_________；光导纤维的主要成分是_________；过氧化钠在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源，其与CO2反应的化学方程式为__________；红热的铁跟水蒸气反应，反应的化学方程式为_______________；工业上用氢气和氮气直接合成氨，反应的化学方程式为___________。
【来源】广东省潮州市潮安区2019-2020学年高一上学期期中考试化学试题
【答案】Si
SiO2
2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2
【详解】
计算机芯片是半导体，其主要成分是Si；光导纤维的主要成分是SiO2；过氧化钠能与CO2反应生成氧气，反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2；红热的铁跟水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，其反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2；合成氨反应的化学方程式为。
28．材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。
(1)试管、烧杯和烧瓶等化学仪器的主要材质是_________；
A．玻璃
B．陶瓷
(2)钢铁是目前用量最大的铁合金。钢铁接触海水发生电化学腐蚀，其负极反应式为__________；
A．O2+2H2O
+
4e-
=
4OH-
B．Fe
-
2e
-=
Fe2+
因此，为防止轮船船体被腐蚀，可在船体上安装一定量的________。
A．锌块
B．铜块
【来源】2014年湖南省普通高中学业水平考试化学试题
【答案】A
B
A
【分析】
①试管、烧杯和烧瓶等化学仪器的主要材质是玻璃；
②钢铁发生电化学腐蚀时，铁做负极，失去电子生成亚铁离子；构成原电池负极的金属易被腐蚀，作正极的金属被保护，要使船体不被腐蚀，则应该让铁作原电池正极。
【详解】
①试管、烧杯和烧瓶等化学仪器的主要材质是玻璃；故答案为：A；
②钢铁发生电化学腐蚀时，铁做负极，失去电子生成亚铁离子，负极电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，故答案为B；构成原电池负极的金属易被腐蚀，作正极的金属被保护，要使船体不被腐蚀，则应该让铁作原电池正极，在船壳下水线位置嵌入一定数量的金属，且该金属比铁活泼，铜和碳棒都不如铁活泼，只有锌比铁活泼，故答案为A。
29．化学与生产、生活、环境息息相关。从化学视角回答下列问题：
(1)精美的雕花玻璃使我们的世界变得绚丽多彩，雕花玻璃涉及的主要反应的化学方程式为_______。
(2)NO2是造成酸雨的污染物之一，实验室可将NO2与O2同时通入水中，使NO2完全被吸收，写出NO2完全被吸收的化学方程式_______。
(3)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂，工业上是用氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2气体的，反应过程中同时会生成氯气。
_______NaClO3+_______HCl(浓)=_______Cl2
↑
+_______ClO2↑+
_______NaCl+_______
①配平上述化学方程式，并在方程式上面用“双线桥”标明电子转移的方向和数目______。
②该反应中HCl表现的性质是_______；氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______；反应中生成标准状况下的Cl2
5.6L时，转移电子的数目为_______。
【来源】四川省绵阳市南山中学2020-2021学年高一下学期入学考试化学试题
【答案】SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
4NO2+2H2O+O2=4HNO3
酸性、还原性
1∶1
0.5NA
【详解】
(1)玻璃中的主要成分是二氧化硅，通常用氢氟酸雕刻玻璃，雕花玻璃涉及的主要反应为二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，化学方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；
(2)实验室可将NO2与O2同时通入水中，使NO2完全被吸收，发生反应：①3NO2+H2O=2HNO3+NO，②2NO+O2=2NO2，将①×2+②，得到NO2完全被吸收的化学方程式为4NO2+2H2O+O2=4HNO3；
(3)①工业上是用氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2、Cl2、NaCl，根据元素守恒可知生成物还有水，NaClO3中的一个氯原子的化合价从+5价降低到+4价，HCl中的一个氯原子的化合价从-1价升高到0价，有两个氯原子化合价升高，根据化合价升降总和相等得到；
②该反应中HCl中的一个氯原子的化合价从-1价升高到0价，为还原剂，表现的性质是还原性，该反应为盐和酸的反应，也体现出了酸性，故盐酸表现出酸性和还原性；
NaClO3中的一个氯原子的化合价从+5价降低到+4价，作氧化剂，HCl中的一个氯原子的化合价从-1价升高到0价，4molHCl中只有2mol氯原子化合价升高，为还原剂，由方程式可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1；
由化学方程式可知，生成1mol氯气是转移2mol电子，反应中生成标准状况下的Cl2
5.6L时，即生成氯气的物质的量为=0.25mol，转移电子的数目为0.5NA。
30．化学与社会、生活、生产紧密联系，按要求回答下列问题：
(1)过氧化钠能与二氧化碳反应，常作为呼吸面具或潜水艇中的供氧剂，发生反应的化学方
程式是：___________。
(2)小苏打每片含
0.504gNaHCO3，两片小苏打片能中和胃酸中的
H＋的物质的量是___________mol。
(3)中国蓝是古代人工合成的蓝色化合物，其化学式为
BaCuSi4O10，也可写成
___________
(用氧化物的形式表示)；SiO2
是硅酸盐玻璃主要成分，
盛放
NaOH
溶液的试剂瓶若用玻
璃
瓶
塞
容
易
形
成
黏
性
的
硅
酸
盐
而
无
法
打
开
，发
生
反
应
的化学方程
式
是
：___________。
(4)“威猛先生”清洗剂(有效成分是盐酸)使用注意事项中特别说明在使用时切勿与“84”消毒液(有效成分是次氯酸钠)一同使用，否则会产生有害气体。这两者混合后反应的离子方程式是：
______
【来源】江西省上饶市2020-2021学年高一上学期期末教学质量测试化学试题
【答案】2Na2O2
+2CO2=2Na2CO3
+
O2
0.012
BaO·CuO·4SiO2
SiO2
+2NaOH=Na2SiO3
+
H2O
Cl-
+
ClO-
+2H＋=Cl2↑
+
H2O
【详解】
(1)过氧化钠能与二氧化碳反应，生成碳酸钠和氧气，故常作为呼吸面具或潜水艇中的供氧剂，发生反应的化学方程式是：2Na2O2
+2CO2=2Na2CO3
+
O2。
(2)小苏打每片含0.504gNaHCO3，则两片小苏打片中，则按可知，能中和胃酸中的
H＋的物质的量是0.012mol。
(3)化学式为BaCuSi4O10的物质是一种硅酸盐，也可写成氧化物的形式，按书写规则，可以用
BaO·CuO·4SiO2表示；SiO2是酸性氧化物，能与NaOH反应生成Na2SiO3
和H2O
，生成的Na2SiO3
是一种无机黏合剂，故盛放
NaOH
溶液的试剂瓶若用玻
璃
瓶
塞
容
易
形
成
黏
性
的
硅
酸
盐
而
无
法
打
开
，该化学方程
式
是
：SiO2
+2NaOH=Na2SiO3
+
H2O。
(4)盐酸具有还原性，“84”消毒液的有效成分次氯酸钠是一种强氧化剂，一同使用时，发生氧化还原反应产生有害气体氯气。这两者混合后反应的离子方程式是：Cl-
+
ClO-
+2H＋=Cl2↑
+
H2O。
31．高纯度单晶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"。这种材料可以按所给路线制备：
SiO2粗硅SiHCl3Si(纯)
(1)写出步骤①的化学方程式：_______。
(2)步骤②经过冷凝得到的SiHCl3(沸点为33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点为57.6℃)和HCl(沸点为℃)，提纯SiHCl3的主要化学操作的名称是_______；SiHCl3和SiCl4一样遇水可发生剧烈水解，已知SiHCl3水解会生成两种气态产物，请写出其水解的化学方程式：_______。
(3)请写出二氧化硅与氢氯酸反应的化学方程式：_______。
【来源】人教版2019必修第二册
第五章
第三节
无机非金属材料
【答案】
蒸馏或分馏
【详解】
(1)工业上用焦炭在高温下置换二氧化硅中的硅来制备粗硅，反应的化学方程式为；
(2)由题意可知，SiHCl3(沸点33.0℃)、SiCl4(沸点57.6℃)、HCl(沸点℃)的沸点不同，根据沸点的不同实现物质分离的方法为蒸馏或分馏；SiHCl3水解生成硅酸、氢气和氯化氢，反应的化学方程式为；
(3)二氧化硅能和氢氟酸反应生成四氟化硅和水，反应的化学方程式为。
32．下列物品或设施：①砖瓦②计算机芯片③门窗玻璃④硅太阳能电池⑤石英钟⑥光导纤维(完成1-3问)
(1)使用了硅单质的是：___________(填序号，下同)
(2)使用了硅酸盐材料的是：___________
(3)使用了二氧化硅的是：___________
(4)最重要的人工固氮途径就是工业合成氨，它不仅为农作物的生长提供了必需的氮元素，而且为其他化工产品的生产提供了重要的原料，请写出两项氨的用途：
___________
(5)食品(如葡萄酒)中适量添加二氧化硫的作用是(填两项)___________
(6)碳与硅属于同主族元素，请利用一个离子方程式比较两者的非金属性的强弱：___________
【来源】湖北省黄冈市浠水县实验高级中学2020-2021学年高一下学期3月月考化学试题
【答案】②④
①③
⑤⑥
作致冷剂、制硝酸、制农药、制化肥、制炸药(任两项即可)
漂白
杀菌(防腐)
抗氧化(任填两项)
SiO+CO2+H2O=H2SiO3+CO
【详解】
(1)硅单质一般应用于芯片和太阳能电池，故选②④。
(2)
使用了硅酸盐材料的是①砖瓦、③门窗玻璃。
(3)
石英钟、光导纤维中使用的是SiO2，故选⑤⑥。
(4)氨因为易液化，可用作制冷剂；NH3可以被催化氧化为NO，再被氧化为NO2，最终生成HNO3；因为其中含有N元素，可用来制农药、化肥、农药等。
(5)食品中的SO2主要是漂白、杀菌、抗氧化。
(6)碳与硅的非金属性强弱，可通过置换反应、最高价氧化物对应的水化物酸性强弱进行比较。因为C非金属性强，故碳酸酸性大于硅酸，即碳酸能把硅酸制出来。反应式为：SiO+CO2+H2O=H2SiO3+CO。
33．化学与人类生活、生产密切相关。请根据题意填空：
(1)我国5G通信技术处于世界领先地位，高速通信离不开光导纤维。用于制造光导纤维的基本原料是___________(填“SiO2”或“Si”)
(2)“84”消毒液在新冠肺炎疫情防控中发挥了很大的作用。已知“84”消毒液的制备原理为Cl2
+
2NaOH=NaCl+NaClO
+
H2O，则“84”消毒液的有效成分为___________(填“NaCl”或“NaClO”)
(3)在汽车排气管上安装催化转化装置，可使尾气中的NO和CO反应转化为无污染的物质。请完成一定条件该反应的化学方程式：
2CO
+
2NON2
+2
___________。
【来源】湖南省邵阳市邵东创新实验学校2020-2021学年高二上学期期末考试化学（学考）试题
【答案】SiO2
NaClO
CO2
【详解】
(1)
光导纤维的主要成分是二氧化硅，化学式为：SiO2，故答案为：SiO2；
(2)
次氯酸钠遇水可以生成次氯酸，次氯酸具有杀菌消毒的作用，次氯酸钠为84的有效成分，故答案为：NaClO；
(3)根据原子守恒可知，该反应的化学方程式为：2CO
+
2NON2
+2
CO2，故答案为：CO2。
34．以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等。实验室模拟工业以硫酸渣制备铁红(Fe2O3)，过程如下：
(1)硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是___________，
写出酸溶过程Fe2O3与稀硫酸反应的离子反应方程式：___________；
(2)生产过程中，为了确保铁红的纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是___________；(部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表)
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀
2.7
3.8
7.5
9.4
完全沉淀
3.2
5.2
9.7
12.4
(3)滤渣A的主要成分为___________，滤液B可以回收的物质有___________；
(4)简述洗涤过程的实验操作___________；
(5)已知硫酸渣质量为w
kg，假设铁红制备过程中，铁元素损耗25%，最终得到铁红的质量为m
kg，则原来硫酸渣中铁元素质量分数为___________(用最简分数表达式表示)。(已知相对原子质量：O
16
S
32
Fe
56
)
【来源】2014高考名师推荐化学工业流程图分析
【答案】Al2O3
Fe2O3
+
6H+
=2Fe3+
+
3H2O
3.2—3.8
SiO2
Na2SO4
Al2(SO4)3
MgSO4
沿玻璃棒向漏斗(过滤器)的沉淀加蒸馏水至淹没沉淀，静置使液体自然流出，重复操作数次(3次)至沉淀洗涤干净。
14m/15w
【详解】
(1)Al2O3为两性氧化物，硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是Al2O3；Fe2O3与硫酸反应生成Fe2(SO4)3和H2O，离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
(2)由题所给的数据可以看出，要使Fe3+完全沉淀而其它离子不能沉淀，其pH范围是3.2-3.8；
(3)硫酸渣中SiO2不与硫酸反应，所以滤渣A的主要成分是SiO2；加入NaOH调节pH后，Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，其它离子仍为硫酸盐，所以滤液B可以回收的物质有：Na2SO4、Al2(SO4)3、MgSO4。
(4)利用蒸馏水洗涤的方法是，沿玻璃棒向漏斗(过滤器)的沉淀加蒸馏水至淹没沉淀，静置使液体自然流出，重复操作数次(3次)至沉淀洗涤干净。
(5)m
kg铁红含铁元素的质量为112m/160，所以硫酸渣中铁元素质量分数为
14m/15w。
35．运用所学知识，回答下列问题。
（1）SiO2是玻璃的主要成分之一，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)来雕刻玻璃。
（2）向硫酸铜溶液中逐滴加入KI溶液至恰好反应完全，观察到产生白色沉淀CuI，蓝色溶液变为棕色。该反应的离子方程式为____________________；取一定量上述反应后的上层棕色清液于一支试管中，加入一定量的苯，振荡，此时观察到的现象是____________________________。
（3）电子工业常用FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板，工程师欲从制造印刷电路板的工业废水中回收铜，并获得FeCl3溶液，设计如下方案：
①滤渣的成分为_______________。（填化学式）
②加过量B发生反应的离子方程式为_______________________________。
③通入C发生反应的化学方程式为_________________________________。
【来源】2015-2016学年重庆市第一中学高一上学期期末化学试卷
【答案】SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3+
H2O
氢氟酸
4I－＋2Cu2+＝
2CuI↓＋I2
溶液分层，上层溶液为紫红色
Fe、Cu
Fe＋2H+＝Fe2+＋H2↑
Cl2＋2FeCl2＝FeCl3
【详解】
试题分析：（1）二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，方程式为SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3+
H2O
；二氧化硅和氢氟酸反应生成四氟化硅和水，所以通常用氢氟酸雕刻玻璃。（2）硫酸铜和碘化钾反应生成白色的碘化亚铁铜沉淀，铜元素化合价降低，则碘元素化合价升高，生成碘单质，离子方程式为：4I－＋2Cu2+＝
2CuI↓＋I2；碘溶于苯，苯不溶于水，在上层，
溶液分层，上层溶液为紫红色
。（3）①氯化亚铁和氯化铜的溶液中回收铜需呀加入过量的铁，所以滤渣有Fe、Cu；②滤渣中加入过量的盐酸，铁溶解生成氯化亚铁，铜不溶解，离子方程式为Fe＋2H+＝Fe2+＋H2↑；③氯气和氯化亚铁反应生成氯化铁，方程式为Cl2＋2FeCl2＝FeCl3
考点：二氧化硅的性质，铁及其化合物的性质
36．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无味气体，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是氧气密度的1.375倍。B固体能溶于热的苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量盐酸时，析出白色沉淀，此沉淀是一种比H2CO3还弱的酸，干燥后为不溶于水的白色粉末。B与石灰石、纯碱按一定比例混合加热后，能得到C，C在高温时软化，无固定熔点。根据以上事实，判断A、B、C各为何物：_______、_______、_______；写出有关反应的化学方程式______________。
【来源】安徽省淮北市第一中学2019-2020学年高一下学期《碳和硅的性质》
跟进作业
（第二课时）
【答案】金刚石
石英
普通玻璃
C＋O2CO2，CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O；
SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O；
Na2SiO3＋2HCl＋H2O＝H4SiO4↓＋2NaCl；
H4SiO4＝H2SiO3＋H2O；
CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑；
SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑
【详解】
A物质燃烧后产生气体的相对分子质量为：32×1.375＝44。结合它无色无味且使澄清石灰水变浑浊的性质，可推断此气体为CO2，又因为A为透明不溶于水的坚硬固体，故可判断A为金刚石。方程式为：
C＋O2CO2。
B物质能与苛性钠反应，且所得溶液与盐酸反应生成一种比H2CO3还弱的酸，且这种酸是一种难溶于水的白色固体，故可判断B为石英。相关方程式为：
SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O；
Na2SiO3＋2HCl＋H2O＝H4SiO4↓＋2NaCl；
H4SiO4＝H2SiO3＋H2O。
C物质由石灰石、纯碱、B物质（石英）混合加热而制得，结合高温时软化且无固定熔点，判断C物质为普通玻璃。相关方程式为：SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑；SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑。
【点睛】
本题考查有关SiO2、Na2SiO3、H2SiO3以及玻璃等物质的性质以及推理判断能力。其突破口是C高温时软化，无固定熔点，这是玻璃的特性，由此推知B可能为SiO2是解题的关键。
37．以粗硅(含硅、硼等)为原料制取四氯化硅(SiCl4)的装置示意图如下：
已知：①SiCl4遇水易反应；BCl3与SiCl4互溶。
②高温下硅、硼与氯气反应后所得物质的部分性质如表：
物质
SiCl4
BCl3
沸点/℃
57.7
12.8
熔点/℃
-70.0
-107.2
(1)将装置A中浓盐酸滴入烧瓶中的操作是___________。
(2)装有粗硅的玻璃管使用石英玻璃的原因是___________；管中生成SiCl4的化学反应方程式为：___________。
(3)装置B中饱和食盐水的作用是___________。
(4)装置D中收集到的物质，可用___________方法分离出纯净的SiCl4。
(5)SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，军事工业中用于制造烟雾剂。SiCl4水解的化学反应方程式为___________。
(6)装置E的仪器名称是___________，其中所装药品作用是___________。
【来源】江西省景德镇一中2020-2021学年高一上学期期末考试化学试题
【答案】先打开分液漏斗上口玻璃塞，然后缓缓旋开活塞
反应需要高温，石英玻璃可以耐高温
Si+2Cl2SiCl4
除去Cl2中的HCl
蒸馏
SiCl4＋3H2O=4HCl↑＋H2SiO3↓
干燥管
除去尾气中的氯气、防止空气中的水蒸气进入U型管内与四氯化硅发生反应
【分析】
本实验欲利用粗硅制取四氯化硅，装置A用于制备氯气，装置B用于吸收氯气中混有的少量HCl气体，装置C用于干燥气体，装置D用于冷却气体，得到SiCl4固体，装置E用于除去尾气中的氯气、防止空气中的水蒸气进入U型管内与四氯化硅发生反应。
【详解】
(1)装置A中应滴加浓盐酸，滴加的方法是先打开分液漏斗上口玻璃塞，然后缓缓旋开活塞；
(2)装有粗硅的硬质玻璃管要放在高温的条件下反应，所以硬质玻璃管的材质应为石英玻璃；管中发生的化学方程式为Si+2Cl2SiCl4；
(3)饱和食盐水的作用是吸收HCl气体，除去Cl2中的HCl；
(4)由于反应过程中SiCl4会混有少量的BCl3，根据题目中给出的数据，SiCl4与BCl3的沸点具有较大的差异，因此可以利用蒸馏的方式，将混合固体放入蒸馏烧瓶中，恒定温度使BCl3沸腾而SiCl4不沸腾，这样就可以将二者分离；
(5)SiCl4与水发生反应，生成HCl和硅酸，反应的化学方程式为SiCl4＋3H2O=4HCl↑＋H2SiO3↓；
(6)装置E为干燥管；加入干燥管的目的是除去尾气中的氯气、防止空气中的水蒸气进入U型管内与四氯化硅发生反应。
38．用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3和少量
SiO2)为原料可以制得绿矾(FeSO4·7H2O)，制备流程如图∶
I.配制250mL4.8
mol/L的硫酸溶液
(1)需用量筒量取18.4
mol/L的浓硫酸_______mL。
(2)配制时，除量筒、烧杯、玻璃棒和胶头滴管外，还需玻璃仪器_______.(填仪器名称)。
(3)配制时，一般可分为以下几个步骤∶①量取②计算③稀释④摇匀⑤转移
⑥洗涤
⑦定容⑧装瓶，贴标签。操作正确顺序为_______(填代号)。
(4)配制时，下列操作会引起结果偏高的是_______。
①未洗涤烧杯、玻璃棒
②容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水
③定容时俯视标线④定容时仰视标线⑤超过刻度线，吸出一部分水⑥摇匀后液面下降，补充水
Ⅱ.绿矾的制备流程图中
(5)滤渣的主要化学成分是_______(填化学式)。
(6)操作I、II、III是同一分离操作，该操作为_______
(7)向溶液X中加入过量的铁粉，发生的主要反应的离子方程式为_______
(8)绿矾长期放置于空气中会变质，原因是_______。将绿矾溶于水后，加入试剂_______(填化学式)，出现_______的现象，说明已变质。
【来源】四川省南充市2020-2021学年高一上学期期末考试化学试题
【答案】65.2
250
mL容量瓶
②①③⑤⑥⑦④⑧
③
SiO2
过滤
Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑
Fe2+容易被氧化为Fe3+
KSCN
溶液变红
【分析】
烧渣与硫酸反应时，Fe2O3转化为Fe2(SO4)3，SiO2不反应，经过过滤（操作I）后，得到的溶液X中主要含有Fe2(SO4)3和过量的H2SO4，滤渣为SiO2，溶液X中加入过量Fe，发生反应Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4、Fe+
H2SO4=
FeSO4+H2↑，故溶液Y溶质为FeSO4，操作Ⅱ为过滤，除去过量Fe，溶液Y经过结晶得到绿矾晶体。
【详解】
Ⅰ(1)由浓硫酸配制稀硫酸，相当于稀释，抓住稀释前后溶质不变，列式得：c(浓)·V(浓)=
c(稀)·V(稀)，故，即需用量筒量取浓硫酸体积为65.2
mL；
(2)配制一定物质的量浓度的溶液需用到相应规格的容量瓶，故此处填250
mL容量瓶；
(3)配制溶液的一般步骤为：计算、称量（量取）、溶解（稀释）、冷却转移、洗涤、摇匀、定容、摇匀、装瓶贴标签，故正确顺序为：②①③⑤⑥④⑦④⑧；
(4)①未洗涤烧杯、玻璃棒，则溶质损失，即容量瓶中溶质偏少，所配溶液浓度偏低；②由于定容时需要继续加水，故容量瓶中原有少量水对实验结果无影响；③俯视标线，会导致溶液体积偏小，所配溶液浓度偏高；④仰视标线，会导致溶液体积偏大，所配溶液浓度偏低；⑤由于吸出的溶液中含有溶质，故容量瓶中溶质减少，所配溶液浓度偏低；⑥摇匀后液面下降是正常现象，因为残留在刻度线上方的溶液未及时回流，此时不需要进行任何操作，若补充水，则溶液体积偏大，所配溶液浓度偏低；综上所述，符合题意的有：③；
Ⅱ(5)由分析知滤渣的主要成分为未反应的SiO2；
(6)由分析知，操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为过滤操作，故此处填：过滤；
(7)
由分析知，溶液X中加入过量Fe，主要反应为Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4、Fe+
H2SO4=
FeSO4+H2↑，对应离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑；
(8)由于绿矾中Fe元素为+2价，容易被空气中氧气氧化为+3价，故此处填Fe2+容易被氧化为Fe3+；若绿矾变质，则样品中会含有Fe3+，可通过加入KSCN溶液，观察溶液是否变红，从而确定样品是否变质，故此处填：KSCN；溶液变红。
39．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：
Si＋3HClSiHCl3＋H2；
③SiHCl3与过量H2在1
000
℃～1
100
℃反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为_______________________________。
(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0
℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6
℃)和HCl(沸点－84.7
℃)，提纯SiHCl3采用的方法为_______________________。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备硅的装置如图(热源及夹持装置略去)：
①装置B中的试剂是浓硫酸。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是________________________________。
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是_______________________________________；
装置D中发生反应的化学方程式为____________________________________________。
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及排尽装置中的空气。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需要加入的试剂是______(填字母)。
a．碘水
b．氯水 c．NaOH溶液 d．KSCN溶液 e．Na2SO3溶液
【来源】5.3
无机非金属材料（练好题）（能力提升）-2020-2021学年高一化学新教材新理念新设计同步课堂（人教2019必修第二册）
【答案】SiO2＋2CSi＋2CO↑
分馏(或蒸馏)
使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化
有固体物质生成
SiHCl3＋H2Si＋3HCl
b、d
【详解】
(1)根据题给信息，粗硅可以用碳还原二氧化硅的办法来制得，故反应方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑；
(2)因HCl易溶于水，而SiHCl3与H2O强烈反应，故提纯SiHCl3的方法只能在无水的条件下利用它们的沸点不同，采用分馏的方法进行；
(3)①C中烧瓶需加热，其目的是使SiHCl3汽化，加快与H2的反应；
②根据题给信息石英管中产生的物质应为硅，故D中现象为有固体产生；SiHCl3和H2反应生成Si和HCl，Si元素化合价由+2价下降到0价，H元素由0价上升到+1价，根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为：SiHCl3＋H2Si＋3HCl；
④铁与盐酸反应产生Fe2＋，常常采用先将Fe2＋氧化为Fe3＋，然后再加入KSCN溶液看是否变红来检验，故答案为：b、d。
40．草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O，相对分子质量180g)是一种浅黄色晶体，
难溶于水，受热分解(文献显示其及应方程式为
FeC2O4·2H2O
==FeO+CO↑+CO2↑+2H2O)。
某化学兴趣小组设计如图装置，探究草酸亚铁晶体的分解反应
⑴该装置存在的明显缺陷___________________________。
⑵设计实验步骤如下：①检查装置的气密性；②打开活塞K1，通入一段时间的N2，再关闭活塞K1;③先点燃_____处的酒精灯，再点燃________处的酒精灯。
⑶实验过程中，证明分解生成CO2的现象是_________________；而E处黑粉末变红，证明草酸亚铁分解产中CO，若只通过F中的现象证明产生CO，则需要在C和D之间增加盛有_______溶液的洗气瓶。
⑷实验结束后，有同字打开K1，又通入一段时间的N2，使装置A中分解产生的气体全部通入后面的装置中，并将装置C、F中的沉徒过滤、洗涤、干燥、称量，测得C中沉淀质量大约是F中的3倍，重新实验得出的实验结果不变。小组以成员经过讨论排除澄清石灰水不足造成的影响，提出三个假设：
a.CO在装置E中没有完全氧化。
b.使用的草酸亚铁试剂变质，有部分CO被分解过程中产生的Fe2O3氧化为CO2
c.草酸亚铁分解时，有部分CO被FeO氧化为CO2
小组成员于是设计如下方案验证：
①验证假设a:在E之后再增加一个相同装置E，并增加E中CuO的量，重新实验，所得数据只有微小变化，但不足以影响实验结果，说明假设a不成立。
②验证假设b:取少量草酸亚铁晶体溶于盐酸，再加入适量的____溶液，无明显现象，证明草酸亚铁晶体没有变质，说明假设b不成立
③验证假设c:取实验后A中固体溶于盐酸，产生__________，证明假设c成立。
④实验时同时测出下列有关数据：FeC2O4·2H2O的质量为10.80g,
A中剩余固体的质量为3.84g,
测得实验结束后装置A中n(FeO)=________。
(5)根据实验分析，写出装置A中发生的总反应方程式_____________________。由于实验的分解方程式与文献不同，实验小组再次经过讨论，利用原有实验装置图，对实验步骤略作改动，再次进行实验，得出与文献一致的反应方程式，请你写出改动部分的实验步骤______________________________________。
【来源】河北省衡水中学2017届高三下学期三模考试理综化学试题
【答案】没有处理尾气中的CO气体，会造成大气污染（或没有尾气处理装置)
E
A
C中澄清石灰水变浑浊
NaOH
KSCN
或NH4SCN
气体(或气泡,1分)
0.03
2FeC2O4·2H2OFe+FeO+CO↑+3CO2↑+2H2O
开活塞K1，通入一段时间的N2，不关闭活塞K1
【详解】
⑴澄清大理石水只能检验CO2气体，不能除去CO的尾气，会造成大气污染；
⑵CO是有毒气体，为防污染环境，故先点燃E处的酒精灯，再点燃A处的酒精灯；
⑶CO2能使澄清石灰水变浑浊，则C中澄清石灰水变浑浊，即可证明有CO2生成；欲证明CO必须排除CO2的干扰，则需要在C和D之间增加盛有NaOH溶液的洗气瓶，除去CO2气体；
⑷②Fe3+的溶液遇KSCN溶液显血红色，则需要加入适量的KSCN溶液即可；
③Fe溶于稀盐酸的氢气生成，则固体溶于稀盐酸，产生气泡即可说明含有Fe，即假设c成立；
④FeC2O4·2H2O的质量为10.80g,物质的量为=0.06mol，设FeO的物质的量为n，则Fe的物质的量为(0.06-n)mol，72n+56(0.06-n)=3.84g，解得：n=0.03mol；
(5)根据实验数据可知分解产物中CO和CO2的物质的量之比为1:3，Fe和FeO的物质的量之比为1:1，结合电子守恒和原子守恒得此反应的化学方程式为2FeC2O4·2H2OFe+FeO+CO↑+3CO2↑+2H2O；为避免发生副反应，影响实验结果，可打开活塞K1，通入一段时间的N2，不关闭活塞K1即可。
41．钾玻璃中含有18.4%的K2O,11.0%的CaO，70.6%的SiO2。
(1)计算三种氧化物的物质的量之比_________。
(2)若需制造5.1
t
钾玻璃，需用碳酸钾、石灰石、石英各_________吨？
(3)生产过程中释放出_________吨温室气体二氧化碳？
【来源】鲁教版高中化学必修1第四章《材料家族中的元素》测试卷
【答案】1∶1∶6
1.38
t、1.00
t、3.6
t
0.88
t
【分析】
(1)利用质量分数确定这三种氧化物的物质的量之比；
(2)根据CaCO3～CaO，K2O～K2CO3，计算原料的物质的量之比，再根据需制造5.10t钾玻璃求解；
(3)根据方程式计算。
【详解】
(1)n(K2O)∶n(CaO)∶n(SiO2)＝∶∶≈1∶1∶6，故答案为：1∶1∶6；
(2)化学式为K2O·CaO·6SiO2，其摩尔质量M＝510
g·mol－1，钾玻璃物质的量n＝
＝104mol
由原子守恒计算可知：
m(K2CO3)＝n(K2CO3)×138
g·mol－1＝104mol×138
g·mol－1＝1.38
t，
m(CaCO3)＝n(CaCO3)×100
g·mol－1＝104mol×100
g·mol－1＝1.00
t，
m(SiO2)＝n(SiO2)×360
g·mol－1＝104mol×360
g·mol－1＝3.6
t，故答案为：1.38
t、1.00
t、3.6
t；
(3)在玻璃熔炉中发生反应：
CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑，K2CO3＋SiO2K2SiO3＋CO2↑，
生成二氧化碳的物质的量与参加反应二氧化硅的物质的量相等，m(CO2)＝n(CO2)×44
g·mol－1＝2×104mol×44
g·mol－1＝0.88t，故答案为：0.88
t。
42．按要求回答问题。
Ⅰ．(1)硅酸盐种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成，则KAlSi3O8可表示为________________________，Al2Si2O5(OH)4可表示为________________________。
(2)将0.2mol钠和铝的混合物溶于足量的盐酸中，产生3136mL(标准状况下)氢气，则钠和铝的物质的量之比为___________；写出钠与足量盐酸反应的化学方程式__________________________________。
Ⅱ．将3.8
g
Na2CO3和NaHCO3的混合物充分加热，混合物质量减少了0.62
g。求：
(1)混合物中NaHCO3的质量___________。
(2)若将等质量的混合物与含有1.46
gHCl的稀盐酸反应，生成气体的的质量为___________。
【来源】甘肃省兰州市第一中学2020-2021学年高一上学期期末考试化学（文）试题
【答案】K2O?Al2O3?6SiO2
Al2O3?2SiO2?2H2O
4:1
2Na
+2HCl
＝2NaCl
+H2↑
1.68
g
0.968
g
【详解】
Ⅰ．(1)硅酸盐的化学式可表示为：活泼金属氧化物?金属氧化物?非金属氧化物?水，书写时满足原子守恒；则KAlSi3O8可表示为K2O?Al2O3?6SiO2；Al2Si2O5(OH)4可表示为Al2O3?2SiO2?2H2O；
(2)设金属钠有xmol，金属铝有ymol，产生氢气的量为
=0.14mol；物质的量守恒：x+y=0.2，电子得失守恒：x+3y=0.14×2，解之，x=0.16mol，y=0.04mol；所以钠和铝的物质的量之比为4:1；钠与足量盐酸反应生成氯化钠和氢气，化学方程式为：2Na
+2HCl
＝2NaCl
+H2↑；
Ⅱ．(1)碳酸氢钠不稳定，受热分解，而碳酸钠较稳定；设混合物中碳酸氢钠有xg，
2NaHCO3=
Na2CO3+CO2+H2O
固体质量减小
2×84
62
x
0.62
列方程，求出x=1.68g，既混合物中NaHCO3的质量1.68g，碳酸钠质量为2.12g；
(2)若将等质量的混合物与含有1.46
gHCl的稀盐酸反应，即Na2CO3和NaHCO3各有1.9g，物质的量分别为：=0.018mol，=0.023mol，1.46
gHCl的稀盐酸溶质的量为0.04mol；混合物中加入盐酸先发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl反应，消耗盐酸的量n=0.018mol，剩余盐酸n=0.04-0.018=0.022mol；碳酸钠完全反应后，再发生NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O反应，总的n（NaHCO3）=0.018+0.023=0.041mol，已过量，按照盐酸计算二氧化碳的量n=0.022mol，生成气体的的质量为0.022×44=0.968g。
43．四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。
请回答下列问题：
(1)这些元素的氢化物中，水溶液碱性最强的是______(写化学式)，该氢化物的电子式为______。
(2)元素X和元素Y的最高价氧化物对应水化物的酸性较弱的是______，列举一个化学方程式证明______。
(3)元素Z与元素M组成的化合物中所含化学键类型为______，元素Z与元素X组成的化合物中所含化学键类型为______。
【来源】2014届高考化学三轮复习排查
专题4物质结构
元素周期律练习卷
【答案】NH3
H2SiO3
2HNO3＋Na2SiO3=2NaNO3＋H2SiO3↓
离子键
共价键(或极性键)
【分析】
由图示知，四种元素分布在两个短周期，根据短周期结构，确定Y、Z在第二周期，M、X在第三周期，又只有M为金属元素，故M为Al元素，则X是Si元素、Y是N元素、Z是O元素。
【详解】
(1)NH3水溶液显碱性，故此处填NH3；N与H之间共用一对电子，同时N自身有一对孤电子对，所以NH3的电子式为；
(2)由于非金属性：Y(N)＞X(Si)，故Si元素最高价氧化物对应水化物的酸性减弱，此处填H2SiO3；通过HNO3与Na2SiO3溶液反应产生白色胶状沉淀(H2SiO3)，能说明两者酸性强弱关系，此处填：2HNO3＋Na2SiO3=2NaNO3＋H2SiO3↓；
(3)Z、M形成的化合物为Al2O3，为离子化合物，故所含化学键类型为离子键；Z、X形成的化合物为SiO2，为共价化合物，故所含化学键为共价键（或极性键）。
44．A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物，A是单质，B为含氧化合物。它们有如图反应关系∶
(1)若B是淡黄色固体，②③的反应物中均有同一种液态氢化物，D俗称苏打。则C的化学式为_______反应①的化学反应方程式为_______A、B、C、D
均含同一种元素，检验该元素可采用_______法。
(2)若A是制作太阳能电池光伏材料的单质，②③的反应物中均有NaOH，D为酸。则C的水溶液俗称_______，反应①②③④⑤中，属于氧化还原反应的有_______(填序号)写出C中通入过量CO2生成D的化学反应方程式_______。
(3)若D为两性氢氧化物。若反应②③在盐酸中完成，则C的化学式为_______；若反应②③在NaOH溶液中完成，则C的化学式为_______。反应⑤的离子方程式为_______。
【来源】四川省南充市2020-2021学年高一上学期期末考试化学试题
【答案】NaOH
2Na＋O2
Na2O2
焰色试验
水玻璃、泡花碱
①②
Na2SiO3+H2O＋2CO2=H2SiO3↓＋2NaHCO3
AlCl3
NaAlO2
Al(OH)3＋OH－=AlO＋2H2O
【详解】
(1)若B是淡黄色固体，A是Na单质，B为含氧化合物，B为Na2O2，②③的反应物中均有同一种液态氢化物H2O，D俗称苏打，D为Na2CO3。则C的化学式为NaOH，反应①的化学反应方程式为2Na＋O2
Na2O2，A、B、C、D
均含钠元素，检验该元素可采用焰色试验法。故答案为：NaOH；2Na＋O2
Na2O2；焰色试验；
(2)若A是制作太阳能电池光伏材料的单质，②③的反应物中均有NaOH，D为酸，D为H2SiO3。则A为Si，B为SiO2，C为Na2SiO3，则C的水溶液俗称水玻璃、泡花碱，反应②的化学方程式为：Si+2NaOH+2H2O=Na2SiO3+2H2↑，反应①Si＋O2=SiO2②Si+2NaOH+2H2O=Na2SiO3+2H2↑③SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O④Na2SiO3+H2O＋CO2=H2SiO3↓＋Na2CO3等⑤H2SiO3＋2NaOH=Na2SiO3＋2H2O，①②两反应有元素化合价的变化，属于氧化还原反应的有①②；C中通入过量CO2生成D的化学反应方程式Na2SiO3+H2O＋2CO2=H2SiO3↓＋2NaHCO3。故答案为：水玻璃、泡花碱；①②；Na2SiO3+H2O＋2CO2=H2SiO3↓＋2NaHCO3；
(3)若D为两性氢氧化物。若反应②③在盐酸中完成，A为Al，B为Al2O3，C为AlCl3，D为Al(OH)3，则C的化学式为AlCl3；若反应②③在NaOH溶液中完成，则A为Al，B为Al2O3，C为NaAlO2，D为Al(OH)3，则C的化学式为NaAlO2。反应⑤的离子方程式为Al(OH)3＋OH－=AlO＋2H2O。故答案为：AlCl3；NaAlO2；Al(OH)3＋OH－=AlO＋2H2O；
45．含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料-光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。
(1)易与C发生化学反应的酸是_______，反应的化学方程式是_______。
(2)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。写出生成D和F的化学反应方程式：_______。
(3)100
g
C与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2
L，100
g混合物中石灰石的质量分数是_______。
【来源】5.3
无机非金属材料（练好题）（基础过关）-2020-2021学年高一化学新教材新理念新设计同步课堂（人教2019必修第二册）
【答案】氢氟酸(HF)
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓
50%
【分析】
A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，A为Si，C可用于制造高性能的现代通讯材料-光导纤维，C为SiO2，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D，D为Na2SiO3，据此解题。
【详解】
(1)C为SiO2，能与SiO2反应的酸只有氢氟酸；反应的化学方程式是：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；
故答案为：氢氟酸(HF)；SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。
(2)SiO2与Na2CO3高温下反应生成Na2SiO3和CO2，生成的Na2SiO3溶于水又和生成的CO2完全反应产生Na2CO3和H2SiO3；则反应方程式为：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓；
故答案为：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓。
(3)若SiO2恰好(或过量)与CaCO3反应的方程式只有一个，即CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑。若CaCO3过量，除发生上述反应外，还会发生反应：CaCO3CaO＋CO2↑。总之，CaCO3的多少决定了CO2的产量，可通过以下关系式列式求解：
，m(CaCO3)11.2
L，m(CaCO3)＝50
g，混合物中CaCO3的质量分数：
×100%＝50%；
故答案为：50%。
46．下图是常见物质之间的转化，其中A是芯片的主要成分，其对应的单质的结构与金刚石的结构是相似的。
（1）试推测A________、C__________、F__________(写化学式)。
（2）试写出以下的化学方程式，是离子反应的写出离子方程式：
B→A______________；C＋E→F______________
（3）在B＋碳→A＋D的反应中，碳的作用是________，当生成1
mol
A时，转移电子的物质的量为______。
【来源】山西省忻州市第一中学2016-2017学年高一必修一：4.1.2
无机非金属材料的主角-硅同步练习化学试题
【答案】Si
Na2SiO3
H2SiO3
2C＋SiO22CO↑＋Si
SiO32-+CO2+H2O=
H2SiO3↓+CO32-
还原剂
4mol
【详解】
A是芯片的主要成分，其对应的单质的结构与金刚石的结构是相似，则A为Si，除D、E外的物质均含有A的元素，由转化关系可知，B为SiO2，E为CO，C为Na2SiO3，D为CO，E为CO2，F为H2SiO3，G为SiCl4；
(1)由上述分析可知，A为Si，C为Na2SiO3，F为H2SiO3；
(2)B→A是SiO2与碳在高温下反应生成Si和CO，反应的方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑；C+E→F是硅酸钠溶液与过量二氧化碳反应生成硅酸与碳酸氢钠，反应离子方程式为：SiO32-+2H2O+2CO2═H2SiO3↓+2HCO3-；
(3)B+碳→A+D的反应为：SiO2+2CSi+2CO↑，反应中C元素化合价升高，碳其还原剂作用，Si元素化合价由+4降低为0价，当成1
mol
Si时，转移电子的物质的量为1mol×4=4mol。
【点睛】
以A的用途及晶体结构为突破口，再结合转化关系推断，A是芯片的主要成分，其对应的单质的结构与金刚石的结构是相似，则A为Si，除D、E外的物质均含有A的元素，由转化关系可知，B为SiO2，E为CO，C为Na2SiO3，D为CO，E为CO2，F为H2SiO3，G为SiCl4，据此解答。
47．下图中的A~H是中学化学中常见的八种物质，所有物质均由短周期元素组成，其中B、F、H都含有同一种元素；B、D、E为单质，其他为化合物，常温常压下C为无色液体，D、E为气体；H的晶体熔点高、硬度大、闪烁着晶莹的光泽。A~H之间的转化关系如图所示。
（1）C的化学式为__________________、A的电子式为_____________；
（2）A、B的混合物加C后，可能发生的反应的化学方程式为___________________________、_____________________________________；
（3）向F溶液中逐渐滴入盐酸直至过量，若看到的现象是先出现白色沉淀后沉淀消失，写出符合现象的离子方程式______________________________________，与之对应的D、E恰好完全反应生成C时A与B的物质的量之比为：________；
【来源】2011届云南省昆明三中高三上学期第二次月考（理综）化学部分
【答案】H2O
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑（或2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑）
AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓、Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
3：2
【分析】
常温常压下C为无色液体，且D、E两种气体经点燃得到C，则C为H2O，D、E为H2和O2。根据H的性质，可以推出H为SiO2（石英）或Al2O3（刚玉）。B、H含有同一物质，且B为单质，则B为Si或Al。和H2O放出O2的物质是Na2O2，则A为Na2O2。Na2O2和H2O反应后，生成NaOH可以和别的物质反应生成H2等。从A、B和A、H的反应可以判断，D为H2，E为O2。当
H为Al2O3时，B为Al，F、G为NaOH、NaAlO2；当H为SiO2时，B为Si，F、G为Na2SiO3、NaOH。
【详解】
（1）经分析，C为H2O，A为Na2O2，其电子式为：；
（2）当B为Si时，该反应为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑；
当B为Al时，该反应为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；
（3）向F中滴加过量盐酸，先是有白色沉淀生成，然后沉淀消失，则F为NaAlO2，离子方程式为AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓、Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；B为Al，D为H2，E为O2，若D、E恰好完全反应，设n(O2)=1mol，则n(H2)=2mol，则n(Na2O2)=2mol，n(Al)=mol，则n(Na2O2)：n(Al)=3：2。
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精品试卷·第
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