2022届高三化学一轮复习考点特训硅及其化合物含解析

这是一份2022届高三化学一轮复习考点特训硅及其化合物含解析，共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1.有些科学家提出硅是“21 世纪的能源”，下列有关硅及其化合物的说法正确的是( )
A．硅在自然界中以游离态和化合态两种形式存在
B．石英中无色透明的晶体就是玛瑙，具有彩色环带状或层状的就是水晶
C．SiO2 是酸性氧化物，能与水化合生成硅酸
D．硅晶体是良好的半导体，可以制成光电池，将光能直接转化为电能
2.下列说法摘自一些科普杂志或广告用语,你认为没有科学性错误的是( )
A．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
B．夏天到了,游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛
C．“白雪牌”漂粉精,令所有化学物质黯然失“色”,没有最白,只有更白
D．硅的提纯与应用,促进了半导体元件与集成芯片产业的发展,可以说“硅是信息技术革命的催化剂”
3．下列离子方程式中书写正确的是( )
A．水玻璃中通入过量的二氧化碳：
B．二氧化硅放入澄清石灰水中：
C．二氧化硅与氢氟酸反应：
D．单质硅溶于烧碱溶液中：
4.下列说法中正确的是( )
A．单质氧化物酸或碱盐，硅单质可以按上述关系进行转化
B．若a、b、c分别为Si、SiO2、H2SiO3，则可以通过一步反应实现如图所示的转化关系
C．二氧化碳和二氧化硅都可溶解在NaOH溶液中
D．青花瓷胎体的原料为高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，若以氧化物形式可表示为Al2O3·SiO2·H2O
5.关于二氧化硅的叙述正确的是（ ）
①二氧化硅是制造光导纤维的重要原料
②硅、碳原子最外层都有4个电子，故SiO2的物理性质与CO2类似
③SiO2既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应，是两性氧化物
④将CO2通入Na2SiO3溶液中有胶状沉淀生成，说明碳酸比硅酸酸性强
A．②③B．③④C．②④D．①④
6.下列有关硅及其化合物的说法中不正确的是
A．“玉兔号”月球车太阳能电池的主要材料是二氧化硅
B．传统硅酸盐材料包括陶瓷、水泥、普通玻璃
C．氢氟酸可用于蚀刻普通玻璃
D．北斗导航系统计算机的芯片材料是单质硅
7.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．FeFeCl2Fe(OH)2B．SiSiO2H2SiO3
C．CaCO3CaOCaSiO3D．AlAl2O3Al(OH)3
8.据报道，科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解，从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料，将少量这种材料掺入混凝土中，即可轻易制备出超高强度和超高耐久性能的高性能混凝土。关于二氧化硅下列说法中正确的是
A．二氧化硅溶于水显酸性，所以它是酸性氧化物
B．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸
C．二氧化硅能与烧碱和氢氟酸反应，它是两性氧化物
D．二氧化硅是一种熔点高、硬度大的固体
9.制备单质硅时，主要发生化学反应：①；②；③。下列对这三个反应的叙述不正确的是( )
A．①③为置换反应
B．①②③均为氧化还原反应
C．②为化合反应
D．三个反应的反应物中硅元素均被氧化
10.我国的瓷器以“入窑一色，出窑万彩"的神奇窑变而着称。下列关于陶瓷的说法正确的是
A．瓷器中含有许多金属元素，因此陶瓷属于金属材料
B．高品质的白瓷晶莹剔透，属于纯净物
C．氮化硅陶瓷属于传统无机非金属材料
D．“窑变”是高温下釉料中某些金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化
11.下列对单质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．晶体硅常温下不与任何物质发生反应
C．晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格昂贵
D．硅的化学性质不活泼，在自然界中既有游离态又有化合态
12.以下说法中正确的是（ ）
A．仅用试管、胶头滴管、溴水、KI淀粉溶液就可比较Br2与I2的氧化性的强弱
B．制备粗硅的反应为C＋SiO2Si＋CO2↑
C．SiO2与Al2O3均能与强碱溶液反应，所以均为酸性氧化物
D．光导纤维的成分主要是SiO2
13.中国不少古诗词清晰地描绘了当时人民的生活和社会的发展，如刘禹锡的《浪淘沙》：“日照澄州江雾开，淘金女伴满江隈。美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。”下列有关本诗中蕴含的化学知识正确的是( )
A．“沙中浪底来”指的是金的氧化物
B．“江雾开”发生了化学变化
C．雾的分散质粒子直径范围是10-9～10-7cm
D．由沙子(主要成分为SiO2)到计算机芯片(主要材料为Si)发生了还原反应
14.含硅元素的物质有很多用途，下列说法不正确的是( )
A．水玻璃是硅酸钠的水溶液，可用作木材防火剂的原料
B．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SiO2
C．我国的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料
D．光导纤维主要成份为SiO2，可用作太阳能电池
15.下列我国古代发明或技术中，主要原理不是化学变化的是
A．烧结黏土制陶瓷B．粮食酿酒
C．打磨磁石制指南针D．燃放烟火
16.用下列方法来制备溶胶：①0.5ml/L BaCl2溶液和等体积的2ml/L H2SO4相混合并振荡；②把1mL饱和三氯化铁逐滴加入20mL沸水中，边加边振荡；③把1ml/L水玻璃加入10mL 1ml/L盐酸中，用力振荡。可行的是（ ）
A．只有①②B．只有①③C．只有②③D．①②③
17.反应2C+SiO2Si+2CO↑可应用于粗硅的提纯。该反应属于
A．化合反应B．置换反应C．分解反应D．复分解反应
18.被誉为“光纤之父”的华人科学家高锟荣获2009年诺贝尔化学奖。下列叙述中不正确的是
A．SiO2是生产光导纤维和粗硅的主要原料
B．SiO2与CO2都属于酸性氧化物，都能与碱反应
C．SiO2与CO2都能与水反应生成相应的酸
D．水晶的主要成分是SiO2
19.下列物质中，能用玻璃塞试剂瓶保存的是( )
A．苛性钠溶液B．稀盐酸C．纯碱溶液D．硅酸钠溶液
20.芯片是中美经贸摩擦的焦点之一。制造芯片的高纯硅可以用下述方法制取(反应条件略)，下列说法错误的是( )
A．反应①、②、③均为氧化还原反应
B．SiCl4 中 Si 的化合价为+4
C．Si是金属元素，因此制造芯片的高纯硅具有导电性
D．硅原子的核电荷数为 14
21.下列关于硅及其化合物的叙述正确的是( )
A．硅酸浓度大时，则形成软而透明、胶冻状的硅酸凝胶，简称“硅胶”，硅胶是常用的干燥剂
B．陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品，它们是使用量最大的无机非金属材料
C．用硅酸钠饱和溶液浸泡的竹签晾干后燃烧更旺，因为硅酸钠可以作助燃剂
D．土壤胶粒表面积巨大且带正电，能与 NH、K+等数十种生物所需的营养离子相互作用，使土壤具有保肥能力
22.在半导体行业中有这样一句话：“从沙滩到用户”，说的是用二氧化硅制取硅，下列有关说法不正确的是( )
A．制备粗硅的化学方程式为：SiO2+CSi(粗硅)+CO2↑
B．光导纤维的主要成分是高纯度的二氧化硅
C．不能用石英坩埚加热熔融的氢氧化钠固体
D．盛放 NaOH 溶液的试剂瓶不能使用玻璃塞
二、非选择题（共4题）
23.按要求答题。
(1)下列实验方法合理的是_______。
A．可用盐酸与BaCl2溶液来鉴定某未知试液中是否含有SO
B．用加热法除去食盐固体中的氯化铵
C．将碘的饱和水溶液中的碘提取出来，可用四氯化碳进行萃取
D．实验室制取Al(OH)3：往AlCl3溶液中加入NaOH溶液至过量
E.用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
F.往FeCl2溶液中滴入KSCN溶液，检验FeCl2是否已氧化变质
(2)SiO2广泛存在自然界中，其用途也非常广泛，用于制造光导纤维，也用于生产半导体材料硅。
①写出工业上制备粗硅的化学反应方程式_________。
②SiO2耐腐蚀，但易溶于氢氟酸，写出化学反应方程式：_______。
24.下图是地壳中含量较大的九种元素分布图,图中X、Y、Z分别表示不同元素。
回答下列问题：
(1)X的名称为________，硅元素在自然界以______ (填"游离态"或“化合态”)形式存在。
(2)Y的氧化物属于______氧化物， 硅的氧化物属于______氧化物(填“酸性”、 “两性”或“碱性" )。
(3)常用ZCl3溶液作为刻制印刷电路时的“腐蚀液" ，该反应的离子方程式为__________，区别ZCl3溶液和Z(OH)3胶体的方法是__________。
(4)由粗硅制备硅烷(SiH4)的基本流程如下图所示(反应条件均省略)：
已知：反应I、II的化学方程式分别为Si+3HC1=SiHCl3+A，SiHCl3+B=Si+3HC1( 均已配平)。
①A的化学式为_______。
②反应I、II、III中，有_______个属于氧化还原反应。
③反应IV中生成的SiH4和NH3两种气体的物质的量之比为_______。
25.某铜矿石的主要成分是Cu2O，还含有少量的Al2O3、Fe2O3和 SiO2。某工厂利用此矿石炼制粗铜的工艺流程如图所示（已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O）。
请结合流程图回答下列问题：
（1）滤液A中铁元素的存在形式为________（填离子符号），生成该离子的离子方程式为____________。
（2）已知滤液C的主要成分为NaAlO2溶液，请写出由滤液A生成滤液C的离子方程式____________。
（3）固体F中有两种物质，一种是黑色固体，另一种为______（填化学式），生成黑色固体的化学方程式为___________。
（4）已知废液的主要成分是Na2SiO3溶液。固体混合物B中加入溶液G发生反应的离子方程式为_________；反应后，实现铜与废液分离的实验操作为_______（填实验名称）。
26.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)Si在元素周期表中的位置是____________________。
(2)反应①的化学方程式为_______________________。
(3)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)。
(4)高温下，反应④的化学方程式为_________________。
(5)在多晶硅、Si3N4材料和高纯SiO2中，可用于制造光是纤维的是__________。
(6)Si和Ge属于同主族元索。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
【参考答案及解析】
一、选择题
1.
【答案】D
【详解】
A. 硅在自然界中只以化合态存在，故A错误；
B．石英中无色透明的晶体是水晶，具有彩色环带状或层状的就是玛瑙，故B错误；
C．SiO2是酸性氧化物，二氧化硅与水不反应，故C错误；
D．硅晶体是良好的半导体，可以制成光电池，将光能直接转化为电能，故D正确；
故选D。
2.
【答案】D
【详解】
A．玛瑙的主要成分是二氧化硅，A错误；
B．变色眼镜是在玻璃中添加了溴化银，而不是氧化亚铜，B错误；
C．漂粉精主要成分是次氯酸钙，一些有色无机物如CuO等不能被漂白，C错误；
D．半导体元件与集成芯片的主要成分是硅单质，D正确；
答案选D。
3．
【答案】D
【详解】
A．水玻璃是硅酸钠的水溶液，该物质是易溶于水的强电解质，以离子形式存在，向其中通入过量CO2反应产生NaHCO3和H2SiO3，反应的离子方程式为：+CO2+H2O=H2SiO3↓+，A错误；
B．澄清石灰水中Ca(OH)2以离子形式存在，该反应方程式不符合质量守恒定律和物质存在形式，正确的离子方程式为：Ca2++2OH-+SiO2=CaSiO3+H2O，B错误；
C．氢氟酸是弱酸，应该用化学式表示，C错误；
D．单质硅溶于烧碱溶液中，生成硅酸钠和H2，反应符合反应事实，遵循电子守恒、原子守恒、电荷守恒，D正确；
故答案为D。
4.
【答案】C
【详解】
A．Si与氧气反应生成SiO2，二氧化硅不溶于水，不能生成对应酸，故A错误；
B．二氧化硅不溶于水，不能一步生成H2SiO3，故B错误；
C．二氧化碳和二氧化硅都是酸性氧化物，所以都可溶解在NaOH溶液中，故C正确；
D．硅酸盐以氧化物形式，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D错误；
答案选C。
5.
【答案】D
【详解】
①二氧化硅能够使光线全反射，因此是制造光导纤维的重要原料，①正确；
②SiO2属于原子晶体，原子间以共价键结合形成网状结构，因此物质的熔沸点高，硬度大；而CO2是由CO2分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体，由于分子之间的作用力比较弱，因此物质的熔沸点比较低，在室温下呈气态，故二者的物理性质差别很大，②错误；
③SiO2是酸性氧化物，但却能和氢氟酸反应，产生SiF4和H2O，③错误；
④将CO2通入Na2SiO3溶液中有H2SiO3胶状沉淀生成，说明碳酸比硅酸酸性强，④正确；
综上所述可知，说法正确的是①④，故答案为D。
6.
【答案】A
【详解】
A. 太阳能电池的主要材料是硅单质，A项错误；
B. 传统硅酸盐材料包括陶瓷、水泥、普通玻璃，B项正确；
C. 普通玻璃的主要成分为二氧化硅，氢氟酸能与二氧化硅反应，故可用于蚀刻普通玻璃，C项正确；
D. 计算机的芯片材料是单质硅，D项正确；
答案选A。
7.
【答案】C
【详解】
A、Fe和Cl2反应只能生成FeCl3，A错误；
B、SiO2不溶于水，也不能和水反应，B错误；
C、该系列转化均可实现，C正确；
D、Al2O3不溶于水，也不能和水反应，D错误；
故选C。
8.
【答案】D
【详解】
A．二氧化硅难溶于水，A错误；
B．二氧化硅可溶于氢氟酸，B错误；
C．二氧化硅和烧碱反应生成盐(硅酸钠)和水，二氧化硅和氢氟酸反应生成SiF4和H2O，没有生成盐和水，故二氧化硅不属于两性氧化物，C错误；
D．二氧化硅由O原子、Si原子连接成类似金刚石的空间网状结构，熔点高、硬度大，D正确。
答案选D。
9.
【答案】D
【详解】
A．置换反应是指单质和化合物反应产生新的单质和化合物，故①③为置换反应，A正确；
B．反应过程中有元素化合价发生变化的反应是氧化还原反应，故①②③均为氧化还原反应，B正确；
C．由两种或两种以上的物质生成一种化合物的反应为化合反应，故②为化合反应，C正确；
D．氧化还原反应中元素化合价升高被氧化，化合价降低被还原，故反应①③中硅元素被还原，反应②中硅元素被氧化，D错误；
故答案为：D。
10.
【答案】D
【详解】
A．瓷器的主要成分为硅酸盐，则为无机非金属材料，故A错误；
B．瓷器的原料主要是黏土烧结而成，瓷器中含有多种硅酸盐和二氧化硅，是混合物，故B错误；
C．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，是高温结构材料，可用于制造陶瓷发动机的受热面，故C错误；
D．不同的金属氧化物颜色可能不同，在高温下，釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致颜色变化，故D正确；
答案为D。
11.
【答案】A
【详解】
A．晶体硅与金刚石都是原子晶体，结构相似，物理性质相似，故A正确；
B．晶体硅常温下能和HF溶液、氢氧化钠反应，但和其他的酸不反应，故B错误；
C．晶体硅是由二氧化硅与碳共热，再将产物与氯化氢或者氯气反应(提纯)，得到SiCl4或SiHCl3，然后与氢气高温反应(也有其他不同方法)最后得到较纯的硅单质是提炼工艺不算复杂，价格谈不上昂贵，故C错误；
D．Si是亲氧元素，在自然界中没有游离态的Si存在，以二氧化硅和硅酸盐的形式存在，故D错误；
答案为A。
12.
【答案】AD
【详解】
A.用胶头滴管向盛有KI淀粉溶液的试管中滴加溴水，观察溶液是否变蓝，若变蓝，则Br2的氧化性大于I2，故A正确；
B. 制备粗硅的反应为：2C＋SiO2Si＋2CO↑，故B错误；
C. SiO2能与强碱溶液反应，SiO2是酸性氧化物，Al2O3既能与强碱溶液反应也能与强酸溶液反应，所以Al2O3为两性氧化物，故C错误；
D. 光导纤维的主要成分是SiO2，故D正确；
答案选AD。
13.
【答案】D
【详解】
A ．“沙中浪底来”中的沙指的是沙子，沙子的主要成份是SiO2，纯净的SiO2无色透明，含有杂质的SiO2有各种颜色，因此SiO2可作装饰品，A错误；
B．雾是胶体，“江雾开”是指胶体的丁达尔效应，属于物理变化，B错误；
C．雾是胶体，其分散质粒子直径大小介于1~100nm间，1nm=10-7cm，所以直径范围应是10-7~10-5cm，C错误；
D．SiO2制取Si单质，Si元素化合价降低，发生还原反应，D正确；
正确答案为D。
14.
【答案】D
【详解】
A．水玻璃是硅酸钠的水溶液，可用作木材防火剂和粘合剂的原料，A正确；
B．化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，石英、水晶、硅石、光纤、玛瑙的主要成分均为是SiO2，B正确；
C．我国的三峡大坝使用了大量水泥，水泥的原料为石灰石和粘土，粘土中含有铝硅酸盐，故水泥是硅酸盐材料，C正确；
D．光导纤维主要成份为SiO2，晶体硅可用作太阳能电池，D错误；
故答案为：D。
15.
【答案】C
【详解】
A．烧制陶瓷的过程中黏土变成陶瓷，发生了复杂的化学变化，故A不合题意；
B．粮食酿酒涉及淀粉的水解和葡萄糖在酒曲酵的作用分解生成乙醇，是化学变化，故B不合题意；
C．打磨磁石制指南针没有新物质生成，只是固体形状发生改变，是物理变化，故C符合题意；
D．燃烧均为化学变化，故D不合题意；
故答案为C。
16.
【答案】C
【详解】
①中H2SO4溶液浓度太大，会生成BaSO4沉淀，得不到BaSO4胶体，故①不可行；
②是制备Fe(OH)3胶体的正确方法，故②可行；
③中水玻璃与盐酸反应生成硅酸，硅酸难溶于水，易形成胶状物，故③可行；
综上所述答案为C。
17.
【答案】B
【详解】
反应2C+SiO2Si+2CO↑中，属于单质和化合物反应生成单质和化合物，所以该反应属于置换反应，故B符合题意；
故答案：B。
18.
【答案】C
【详解】
A．光导纤维的主要成分是二氧化硅，工业上用二氧化硅和焦炭制取粗硅，故A正确；
B．SiO2与CO2都能和强碱反应生成盐和水，都属于酸性氧化物，故B正确；
C．二氧化硅和水不反应，用二氧化硅和氢氧化钠溶液制取硅酸钠溶液，硅酸钠溶液再和稀盐酸反应制取硅酸，故C错误；
D．二氧化硅在自然界的存在有多种形态，其中水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅，是晶体形态的二氧化硅，故D正确；
故选C。
19.
【答案】B
【详解】
A.氢氧化钠能与玻璃中的二氧化硅反应，不能用玻璃塞的试剂瓶，故A错误；
B.盐酸与玻璃不反应，能用玻璃塞的试剂瓶，故B正确；
C.纯碱显碱性，与玻璃反应，故不能用玻璃塞的试剂瓶，故C错误；
D.硅酸钠溶液应用橡胶塞的试剂瓶保存，故D错误。
故选B。
20.
【答案】C
【分析】
反应①为二氧化硅与碳反应生成一氧化碳和硅，反应②是Si和氯气的化合反应，反应③四氯化硅与氢气反应生成氯化氢和硅，以此解答。
【详解】
A. 反应①为二氧化硅与碳反应生成一氧化碳和硅，反应②是Si和氯气的化合反应，反应③四氯化硅与氢气反应生成氯化氢和硅，都是有化合价的变化，符合氧化还原反应特点，故A正确；
B. SiCl4 中 Si 的化合价为+4，故B正确；
C. Si是非金属元素，制造芯片的高纯硅具有导电性，故C错误；
D. 硅原子的核电荷数为 14，故D正确；
故选C。
21.
【答案】B
【详解】
A. 硅酸凝胶经干燥脱水后而形成硅胶，硅胶的主要成分是二氧化硅，具有很强的吸水性，常用作干燥剂，也可用作催化剂载体，故A错误；
B. 陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品，它们是使用量最大的无机非金属材料，故B正确；
C. 用硅酸钠饱和溶液浸泡的竹签晾干后不易燃烧，因此硅酸钠可以作防火材料，故C错误；
D. 土壤胶粒一般带负电，能与某些营养阳离子相互作用，使土壤具有保肥作用，故D错误；
故选B。
22.
【答案】A
【详解】
A. 工业制造粗硅的化学方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑，故A错误；
B. 光导纤维的主要成分是高纯度的二氧化硅，故B正确；
C. 瓷坩埚中含有二氧化硅，在加热条件下与氢氧化钠反应而导致坩埚炸裂，故C正确；
D. 氢氧化钠对玻璃制品有轻微的腐蚀性，两者会生成硅酸钠，使得玻璃仪器中的活塞黏着于仪器上。因此盛放氢氧化钠溶液时不可以用玻璃瓶塞，否则可能会导致瓶盖无法打开，故D正确；
故选A。
二、非选择题
23.
【答案】ABCF SiO2+2CSi(粗硅)+2CO↑ SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
【详解】
(1)A．硫酸根离子用盐酸酸化的氯化钡溶液检验，用盐酸除去干扰的离子，再根据硫酸根离子和钡离子生成白色沉淀判断即可，故A正确；
B．氯化铵不稳定，加热时易分解生成氨气和氯化氢，氯化钠加热时不分解，所以可以采用加热的方法除去氯化铵，故B正确；
C．萃取剂选取标准是：和原溶剂不溶，和溶质不反应，溶质在原溶剂中的溶解度小于在萃取剂中的溶解度，四氯化碳符合萃取剂的选取标准，故C正确；
D．氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液，所以用过量氢氧化钠和氯化铝得不到氢氧化铝沉淀，要用氨水和氯化铝制取氢氧化铝，故D错误；
E．澄清的石灰水和碳酸钠、碳酸氢钠都生成碳酸钙沉淀，所以不能用澄清石灰水鉴别碳酸氢钠和碳酸钠，故E错误；
F．铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液，亚铁离子和硫氰化钾溶液不反应，所以可以用硫氰化钾溶液检验氯化亚铁是否变质，故F正确；
故答案为：ABCF。
(2)①碳能与二氧化硅在高温下反应生成硅单质，化学反应方程式：SiO2+2CSi(粗硅)+2CO↑，故答案为：SiO2+2CSi(粗硅)+2CO↑；
②二氧化硅能与氢氟酸反应生成四氟化硅气体，化学反应方程式：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，故答案为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。
24.
【答案】氧 化合态 两性 酸性 2Fe3++Cu=2Fe2++Ca2+ 丁达尔效应 H2 3 1：4
【分析】
根据地壳中元素含量可知，地壳中含量最高的为氧元素，占48.6%，第二位是硅元素，占26.3%，第三位是铝元素，占7.73%，也是地壳中含量最多的金属元素，第四位是铁元素，占4.75%，则可判断X为O元素，Y为Al元素，Z为Fe元素；根据题中所给的化学方程式，由质量守恒定律，判断A的化学式和氧化还原反应个数；根据题中信息，写出反应IV，得出气体的物质的量之比；据此解答。
【详解】
（1）由上述分析可知，X为氧元素，Si是亲氧元素，在自然界中没有游离态的Si存在，以二氧化硅和硅酸盐的形式存在，则硅只以化合态形式存在；答案为氧，化合态。
（2）Y为Al元素，其氧化物为Al2O3，既能与酸反应生成盐和水，即Al2O3+ 6H+ =2Al3+ + 3H2O，又能与强碱反应生成盐和水，即Al2O3 + 2OH- =2AlO2-+ H2O，Al2O3属于两性氧化物，硅的氧化物为SiO2，与强碱反应生成盐和水，即能和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，因SiO2也和氢氟酸反应生成SiF4和水，由于SiF4不是盐，所以SiO2不是碱性氧化物，SiO2是酸性氧化物；答案为两性，酸性。
（3）Z为Fe元素，ZCl3为FeCl3，铁离子具有强氧化性，可与铜发生氧化还原反应生成铜离子和亚铁离子，反应的离子方程式为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+；丁达尔效应，是胶体特有的性质，可鉴别胶体和溶液，区别FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体用丁达尔效应；答案为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+，丁达尔效应。
（4）①由Si+3HC1=SiHCl3+A反应可知，化学反应遵循质量守恒定律，则A为H2；答案为H2。
②由反应I：Si+3HC1=SiHCl3+H2，反应II：SiHCl3+H2=Si+3HC1，反应III：2Mg+SiMg2Si，三个反应均涉及单质的反应，均存在元素化合价的变化，则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应；答案为3。
③由题中信息可知，Mg2Si与NH4Cl发生反应，生成SiH4、NH3和MgCl2，其化学方程式为Mg2Si+4NH4Cl=SiH4↑+4NH3↑+2MgCl2，SiH4和NH3两种气体的物质的量之比为1：4；答案为1：4。
25.
【答案】Fe3+ Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O Al3++4OH-=+2H2O Fe2O3 Cu(OH)2CuO+H2O SiO2+2OH-=+H2O 过滤
【分析】
已知Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，铜矿石中加足量稀盐酸，Cu2O、Al2O3、Fe2O3和盐酸反应得含Cu2+、Al3+、Fe3+、H+的溶液，SiO2不能和盐酸反应，固体B含SiO2和Cu，滤液A含Cu2+、Al3+、Fe3+、H+；滤液A加足量NaOH溶液得Cu(OH)2沉淀、Fe(OH)3沉淀、，固体混合物D为Cu(OH)2、Fe(OH)3，滤液C为NaAlO2、NaOH、NaCl混合溶液，通过一系列操作可得Al单质，E为Al；Cu(OH)2、Fe(OH)3混合物在空气中灼烧分解得CuO、Fe2O3，固体混合物F为CuO、Fe2O3；Al和CuO、Fe2O3的混合物在高温条件下反应可得含Al2O3、Fe的粗铜，据此解答。
【详解】
(1)滤液A中铁元素以Fe3+存在，生成该离子的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，故答案为：Fe3+；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
(2)结合上面的分析可知，由滤液A生成滤液C的离子方程式为Al3++4OH-=+2H2O，故答案为：Al3++4OH-=+2H2O；
(3)固体F为CuO、Fe2O3的混合物，CuO为黑色固体，Fe2O3为红棕色固体，生成CuO的化学方程式为Cu(OH)2CuO+H2O，故答案为：Fe2O3；Cu(OH)2CuO+H2O；
(4)废液的主要成分是Na2SiO3溶液，则G为NaOH溶液，固体混合物B中加入溶液G发生反应的离子方程式为SiO2+2OH-=+H2O，反应后，实现铜与废液分离的实验操作为过滤，故答案为：SiO2+2OH-=+H2O；过滤。
26.
【答案】第三周期IVA族 2C+SiO2Si+2CO↑ ①②③ 3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl 高纯SiO2 abd
【分析】
石英砂的主要成分是二氧化硅，①是碳和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳；反应②是粗硅和氯化氢反应生成SiHCl3和SiCl4；反应③表示SiHCl3和H2反应生成多晶硅和氯化氢；反应④表示SiCl4和NH3反应生成Si3N4和12HCl；反应⑤表示四氯化硅发生水解生成硅酸和盐酸；反应⑥代表硅酸加热分解得到二氧化硅和水，据此分析。
【详解】
(1)Si是14号元素，原子核外有三层电子，最外层电子数为4，在元素周期表中的位置是第三周期IVA族；
(2)反应①是碳和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳，化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑；
(3)流程中①②③发生了化合价的变化，属于氧化还原反应的有①②③；
(4)高温下，反应④表示SiCl4和NH3反应生成Si3N4和12HCl；化学方程式为3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl；
(5)制造光是纤维的是高纯SiO2，多晶硅是良好的半导体材料，Si3N4用于结构陶瓷材料；
(6) a．Si和Ge属于同主族元索，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱，与氢气化合越来越难，Ge与H2化合难于Si，故a正确；
b．Si和Ge属于同主族元索，GeO2中Ge的化合价为＋4价，处于最高价态，可以被还原，氧元素的化合价为-2价，处于最低价态，既有氧化性又有还原性，故b正确；
c．碳和硅位于同一主族，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物的酸性减弱，酸性H2GeO3＜H2SiO3，故c错误；
d．Si和Ge都位于金属区和非金属区的分界区，既有金属性又有非金属性，Si和Ge都可做半导体材料，故d正确；
答案选abd。
【点睛】
GeO2既有氧化性又有还原性从化合价的角度分析比较合适，为难点。