考点20 含硅矿物与信息材料——备战2022年浙江新高考一轮复习化学考点一遍过 试卷

考点20 含硅矿物与信息材料

一、硅单质
1．硅在自然界中的存在
（1）存在形式：硅均为第ⅣA族元素，硅元素在自然界中只以化合态存在，主要存在于硅酸盐及岩石中。地壳中含量居第二位，仅次于氧。
（2）晶体结构：正四面体构型的空间，网状结构。属原子晶体→硅晶体的熔点高，硬度大。
（3）导电性介于导体和绝缘体之间→可以作半导体材料
2．硅单质的化学性质及用途
常温下，性质稳定，与O2、Cl2、HNO3、H2SO4都很难反应。
但常温下，Si可以与F2、氢氟酸、NaOH溶液反应；加热或高温下能与O2、Cl2等反应。
硅
3．硅的工业制法
（1）四氯化硅还原法

（2）三氯甲硅烷还原法制备高纯度硅(常用方法)
①工艺流程

②反应原理
SiO2+2CSi+2CO↑，
Si+3HClSiHCl3+H2，
SiHCl3+H2Si+3HCl。
二、二氧化碳和二氧化硅的比较
物质
二氧化硅
二氧化碳
结构
四面体结构，不存在单个分子
直线形结构，存在单个CO2分子
晶体类型
原子晶体
分子晶体
化学式
SiO2
分子式：CO2
主要物理性质
硬度大、熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水
熔、沸点低，常温下为气体，微溶于水
化学性质
①与水反应[
不反应[来源：学。科。网Z。X。X。
CO2+H2OH2CO3[来源：学科网]
②与酸反应
只与HF反应：
SiO2+4HFSiF4↑+2H2O
不反应
③与碱（NaOH）反应
SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)
CO2少量：CO2+2NaOHNa2CO3+H2O CO2足量：CO2+NaOHNaHCO3
④与盐的反应
如与Na2CO3反应：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
如与Ca(ClO)2反应：
Ca(ClO)2+CO2+H2O
CaCO3↓+2HClO
⑤与碱性氧化物反应
如与CaO反应：
SiO2+CaOCaSiO3
如与Na2O反应：
CO2+Na2O===Na2CO3
用途
光导纤维、光学仪器、电子部件
灭火、人工降雨、制饮料、制碳酸盐
注意：
玻璃中含有SiO2，SiO2能够与碱液缓慢反应，带玻璃塞的玻璃试剂瓶一般都是磨砂口的，接触非常严密，接触碱液时间长了会生成具有黏合性很强的Na2SiO3水溶液，从而使瓶塞与瓶颈黏在一起，不易分开。
三、硅酸和硅酸盐
1．硅酸
（1）物理性质：硅酸难溶于水。
（2）化学性质
①弱酸性：其酸性比碳酸弱，不能使紫色石蕊试液变红。与NaOH溶液反应的化学方程式为：
H2SiO3+2NaOHNa2SiO3+2H2O
向Na2SiO3溶液中通入少量CO2的化学方程式：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。
②不稳定性：受热易分解，化学方程式为H2SiO3SiO2+H2O
（3）制备：通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得，如Na2SiO3溶液与盐酸反应：Na2SiO3+2HClH2SiO3↓+2NaCl
（4）用途：硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。
2．硅酸与碳酸的比较
物质
硅酸
碳酸
化学式
H2SiO3
H2CO3
酸酐
SiO2
CO2
制法
Na2SiO3+2HClH2SiO3↓+2NaCl
CO2+H2OH2CO3
颜色与状态
白色、粉末状
无色液态，只存在于水溶液中
水溶性
不溶于水
只存在于水溶液中
酸性比较
弱
强
3．硅酸盐
（1）概念：由硅、氧和金属组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。
（2）表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，多用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示它们的组成，如硅酸Na2SiO3可表示为Na2O·SiO2，长石KAlSi3O8可表示为：K2O·Al2O3·6SiO2。
4．硅酸钠
（1）物理性质：白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。。
（2）化学性质：
①水解显碱性。
②与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为：
与盐酸反应：Na2SiO3+2HClH2SiO3↓+2NaCl
与CO2的水溶液反应：Na2SiO3+CO2+H2ONa2CO3+H2SiO3↓
（3）用途：黏合剂（矿物胶），防腐剂，耐火阻燃材料。
四、无机非金属材料
1．物质的分类

2．传统无机非金属材料

玻璃
水泥
陶瓷
主要原料
纯碱、石灰石、石英
石灰石、黏土
黏土
设备
玻璃熔炉
水泥回转窑
陶瓷窑
生产过程中的主要变化
SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，
CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
复杂的物理、化学变化
复杂的物理、
化学变化
主要成分
Na2SiO3，CaSiO3，SiO2
硅酸二钙2CaO·SiO2
硅酸三钙3CaO·SiO2
铝酸三钙3CaO·Al2O3

3．新型无机非金属材料：
（1）高温结构陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学浸蚀性和电绝缘性等。
（2）生物陶瓷：对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常。
（3）压电陶瓷：具有压电效应。

考向一 硅的性质和制备

典例1 科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示：

容器①中进行的反应①为Si(粗)＋3HCl(g)===SiHCl3(l)＋H2(g)；容器②中进行的反应②为SiHCl3＋H2===Si(纯)＋3HCl。下列说法正确的是
A．该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用
B．最好用分液的方法分离Si和SiHCl3
C．反应①和②中HCl均作氧化剂
D．反应①和②均属于可逆反应
【解析】从反应流程容易看出，HCl可循环使用，A项正确；Si为固体，SiHCl3为液体，用过滤法分离，B项错误；反应①中HCl作氧化剂，反应②中HCl为氧化产物，C项错误；反应①和②都不是可逆反应，D项错误。
【答案】A

1．硅被誉为无机非金属材料的主角。有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”。下列有关说法正确的是
A．硅的含量居第二位，在地球上有丰富的单质硅资源，如石英、水晶的主要成分都是SiO2
B．单质硅是一种良好的半导体材料，可用于制造太阳能电池
C．存放NaOH溶液的试剂瓶应用玻璃塞
D．60 g SiO2含有NA个SiO2分子
【答案】B
【解析】本题考查硅的结构和性质。硅元素在自然界中主要以硅酸盐的形式存在，没有游离态，A错误；硅的导电性介于导体与绝缘体之间，可用于制造太阳能电池，B正确；二氧化硅能够与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，硅酸钠具有粘性，不能用磨口玻璃塞盛放，C错误；二氧化硅是原子晶体，构成微粒是原子，不含分子，D错误；故选B。

硅的特殊性
1．Si的还原性强于C，但C能还原SiO2生成Si，且氧化产物为CO：2C＋SiO2Si＋2CO↑，其原因是产物CO为气体，它的放出降低了生成物浓度，促使反应向正反应方向进行。
2．非金属单质跟碱溶液作用一般无H2产生，但Si能跟碱液作用放出H2，如Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
3．非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但Si却能与氢氟酸反应。

考向二 CO2、SiO2的性质

典例1 下列关于SiO2和CO2的叙述中不正确的是
A．都是共价化合物
B．SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨
C．都能溶于水且与水反应生成相应的酸
D．都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应
【解析】A．SiO2和CO2只含有共价键，都是共价化合物，故A正确； B．光导纤维的主要成分是二氧化硅，干冰可用于人工降雨，故B正确；C．二氧化硅不溶于水，不与水反应，故C错误；D．CO2和SiO2均能和碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，所以都能与强碱溶液反应，故D正确。
【答案】C

2．二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。a～e是对①～⑤反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行判断，其中正确的是
①SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O
②SiO2+2CSi+2CO↑
③SiO2+4HFSiF4↑+2H2O
④Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
⑤SiO2+3CSiC+2CO↑
a.反应①中SiO2作为玻璃的成分被消耗，用于刻蚀玻璃
b.反应②中SiO2表现出氧化性
c.反应③中SiO2表现了酸性氧化物的通性
d.反应④符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性的酸酐的道理
e.反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应
A．ace B．bde C．cde D．ab
【答案】B
【解析】通常用氢氟酸来刻蚀玻璃，与之对应的反应是③，a、c判断错误；反应②是一个置换反应，SiO2表现出氧化性，b正确；反应④是一个复分解反应，符合用难挥发的二氧化硅制取易挥发的二氧化碳，d正确；反应⑤中硅的化合价和氧的化合价都没有改变，e正确。
二氧化硅的特殊性
（1）非金属氧化物一般由分子构成，而SiO2是由Si和O按个数比1∶2直接构成。Si、SiC、Si3N4、BN等也是直接由原子构成。
（2）SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接与水作用制备H2SiO3。
（3）酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟HF作用：SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。
（4）不要混淆二氧化硅和硅的用途
用于制作光导纤维的是SiO2，用于制作半导体材料、计算机芯片的是晶体硅。
（5）水晶、石英、玛瑙的主要成分是SiO2；珍珠的主要成分是CaCO3；钻石是金刚石；红、蓝宝石的主要成分是Al2O3。

考向三 无机非金属材料及硅酸盐

典例1 青石棉是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸处理时，还原产物只有NO。下列说法不正确的是
A．青石棉是一种硅酸盐材料
B．青石棉中含有一定量的石英晶体
C．青石棉的化学组成可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O
D．1 mol青石棉能使稀硝酸中的1 mol HNO3被还原
【解析】硅酸盐指的是硅、氧与其他化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称，故青石棉是一种硅酸盐产品；青石棉是一种纯净物，不可能含有一定量的石英晶体；1 mol Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O跟硝酸反应时，失去3 mol电子，故能使稀硝酸中的1 mol HNO3被还原。
【答案】B

3．中国的瓷器驰名世界，传统陶瓷是以黏土[主要成分为Al2Si2O5(OH)4]等天然硅酸盐为主要原料烧成的制品。下列有关说法不正确的是
A．黏土也是制备玻璃的原料之一
B．黏土的主要成分可以表示为Al2O3·2SiO2·2H2O
C．陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料
D．传统陶瓷材料的成分与新型陶瓷材料的成分不同
【答案】A
【解析】制备玻璃的主要原料是石英、石灰石与纯碱，不包括黏土，A项错误。

硅酸盐改写成氧化物形式的方法
（1）氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水，不同氧化物间以“·”隔开。
（2）各元素的化合价保持不变，且满足化合价代数和为零，各元素原子个数比符合原来化学式的组成比例。
（3）氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示其结构，切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。



一、单选题
1．常温下，向Ba(OH)2和NaOH混合溶液中缓慢通入CO2至过量（溶液温度变化忽略不计），生成沉淀物质的量与通入CO2体积的关系如下图所示。下列说法不正确的是

A．b点时溶质为NaHCO3
B．横坐标轴上V4的值为90
C．V1、V2、V3时，溶液中c(Ba2+)·c(CO32-)相等
D．原混合物中n[Ba（OH）2]：n（NaOH）=1：2
2．硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角。下面几种物质中含有硅单质的是
A．水晶镜片 B．玛瑙手镯 C．硅太阳能电池 D．石英光导纤维
3．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高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
4．化学与社会、生活、生产密切相关。对下列应用的解释错误的是（ ）
选项
应用
解释
A
液氢可用作长征5号火箭的燃料
液氢是无毒无污染燃料，燃烧热值高
B
高纯硅可用于制作光感电池
硅具有半导体性能，可将太阳能转换为电能
C
二氧化硅可用于制作光导纤维
二氧化硅具有良好导电性能，硬度大
D
钛合金可用于制作飞机的结构部件
钛合金质轻、强度高、耐腐蚀
A．A B．B C．C D．D
5．硅与某非金属元素X的化合物具有高熔点高硬度的性能，X一定不可能是（　　）
A．ⅣA族元素 B．ⅤA族元素 C．ⅥA 族元素 D．ⅦA族元素
6．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”。它的制备方法如下图所示，下列说法正确的是

A．步骤①的化学方程式为：SiO2＋C Si＋CO2↑
B．灼烧熔融的Na2CO3固体，可用石英坩埚
C．二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应
D．SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量SiCl4（沸点67.6℃），可通过蒸馏（或分馏）提纯SiHCl3
7．下列说法正确的是
A．制备铜氨纤维时，取出稀盐酸中的生成物，用水洗涤，得到蓝色的铜氨纤维
B．工业制玻璃和炼铁过程中都要加入石灰石，其目的是除去杂质二氧化硅
C．从海水中提取碘，通常是取适量海水酸化后通入氯气，将溶液中的碘离子氧化为碘单质，经结晶过滤得到粗碘，再通过升华法提纯得到碘单质
D．高纯度单晶硅可以通过下列方法制备：
8．工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程图如下。下列说法正确的是（ ）

（注：铝土矿中含有A12O3、SiO2、Fe2O3）
A．在铝土矿制备较高纯度A1的过程中只用到NaOH溶液、CO2气体、冰晶石
B．石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐，都能与盐酸反应
C．在制粗硅时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D．黄铜矿（CuFeS2)与O2反应产生的Cu2S、SO2均是还原产物
9．制取Na2CO3和高纯Si的工艺流程如图所示，下列说法错误的是

A．反应①属于固氮反应
B．步骤②为先向饱和食盐水中通入CO2至饱和后，再通入NH3
C．反应⑤、⑥均为氧化还原反应
D．用精馏的方法可提纯三氯氢硅
10．工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程示意图如下。下列说法正确的是

（注：铝土矿中含有A12O3、SiO2、Fe2O3）
A．在铝土矿制备较高纯度A1的过程中只用到NaOH溶液、CO2气体
B．石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐，都能与盐酸反应
C．在制粗硅时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D．黄铜矿(CuFeS2)与O2反应产生的Cu2S、SO2均只是还原产物
11．下列有关说法正确的是
①二氧化硅可与NaOH溶液反应，因此可用NaOH溶液雕刻玻璃；
② 明矾溶于水可水解生成Al(OH)3胶体，因此可以用明矾对自来水进行杀菌消毒；
③ 可用蒸馏法、电渗析法、离子交换法等对海水进行淡化；
④ 从海带中提取碘只需用到蒸馏水、H2O2溶液和四氯化碳三种试剂；
⑤地沟油可用来制肥皂、提取甘油或者生产生物柴油；
⑥石英玻璃、Na2O·CaO·6SiO2、淀粉、氨水的物质类别依次为纯净物、氧化物、混合物、弱电解质。
A．③⑤⑥ B．①④⑤ C．除②外都正确 D．③⑤
12．用下列实验装置进行相应的实验，能达到实验目的的是

A．用装置①制取乙酸乙酯 B．用装置②制CaCO3
C．用装置③熔融Na2CO3 D．用装置④滴定未知浓度的硫酸

13．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．SiO2（s） H2SiO3（s） Na2SiO3（aq）
B．HClOCl2NaClO（aq）
C．Mg（OH）2MgCl2（aq）无水MgCl2
D．NO2HNO3（aq）Cu（NO3）2（aq）
14．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
15．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
16．有以下六种饱和溶液①CaCl2；②Ca(OH)2；③Na2SiO3；④Na2CO3；⑤NaAlO2；⑥NH3和NaCl，分别持续通入CO2，最终不会得到沉淀或析出晶体的是
A．①② B．③⑤ C．①⑥ D．④⑥
17．中国是瓷器的故乡，有“瓷都”之称的江西景德镇出产的青花瓷是瓷器的代表，蓝紫色的硅酸铜钡（BaCuSi2O6）是瓷器加工中常用的颜料。下列说法正确的是
A．瓷器属于新型无机硅酸盐产品
B．硅酸铜钡还可表示为BaO·CuO·2SiO2
C．石灰石、黏土是生产瓷器的主要原料
D．瓷器具有较高的强度与硬度
18．钾长石(KAlSi3O8)是一种钾的铝硅酸盐，可用于制备Al2O3、K2CO3等物质，制备流程如图所示：

下列有关说法正确的是
A．上述流程中可以重复利用的物质只有Na2CO3
B．钾长石用氧化物的形式可表示为K2O·Al2O3·3SiO2
C．煅烧过程中Si、K和Al元素转化为CaSiO3、KAlO2和NaAlO2
D．沉淀过程中的离子方程式为CO2+2AlO2-+3H2O=CO32-+2Al(OH)3↓
19．已知：①K2CO3+CO2+H2O→2KHCO3；CaCO3+CO2+H2O→Ca（HCO3）2 ②KHCO3、Ca（HCO3）2都易溶于水 ③通入悬浊液中的气体，与溶液反应后才与沉淀反应，将足量CO2通入KOH和Ca（OH）2的混合稀溶液中，则生成沉淀的质量和通入的CO2质量的关系中，正确的是
A． B． C． D．

二、非选择题
20．单晶硅是信息产业中重要的基础材料。工业上可用焦炭与石英砂(SiO2)的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO，SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯硅。以下是实验室制备 SiCl4的装置示意图：

实验过程中，石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物，SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解，有关物质的物理常数见下表：
物质
SiCl4
AlCl3
FeCl3
沸点/℃
57.7
—
315
熔点/℃
-70.0
—
—
升华温度/℃
—
180
300

(1)装置B中的试剂是_______，装置 D 中制备SiCl4的化学方程式是______。
(2) D、E 间导管短且粗的作用是______。
(3)G中吸收尾气一段时间后，吸收液中肯定存在OH-、Cl-和SO42-，请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子(忽略空气中CO2的影响)。
（提出假设）假设1：只有SO32-；假设2：既无SO32-也无ClO-；假设3：______。
（设计方案进行实验）可供选择的实验试剂有：3 mol/L H2SO4、1 mol/L NaOH、0.01 mol/LKMnO4、溴水、淀粉-KI、品红等溶液。
取少量吸收液于试管中，滴加 3 mol/L H2SO4 至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中，分别进行下列实验。请完成下表：
序号
操作
可能出现的现象
结论
①
向a试管中滴加几滴_____溶液
若溶液褪色
则假设1成立
若溶液不褪色
则假设2或3成立
②
向b试管中滴加几滴_____溶液
若溶液褪色
则假设1或3成立
若溶液不褪色
假设2成立
③
向c试管中滴加几滴_____溶液
_____
假设3成立
21．高纯硅是制作光伏电池的关键材料，如图是一种生产高纯硅的工艺流程示意图：

已知：①流化床反应器主反应：；
②还原炉妒主反应：；
③极易水解：。
回答下列问题：
(1)石英砂的主要成分为，是一种酸性氧化物，能与烧碱反应生成盐和水，下列物质中也能与烧碱反应生成盐和水的是______(填标号)
A． B． C． D．
还能在一种常见的酸中溶解，生成一种气态含硅物质，这种酸的电子式为________。
(2)电弧炉中生成粗硅，反应的化学方程式为_____________。若电弧炉中焦炭过量，还会有生成，石英砂和焦炭生成的反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。
(3)整个操作流程都需隔绝空气，原因是_____________(答出两条即可)。
(4)流化床反应器中除外，还可能发生副反应，生成其他含硅化合物(如、、等)，可以用分馏的方法加以分离，该操作方法的理论依据是________________。
(5)上述操作流程中可以循环利用的物质是________________。
22．光纤通讯是光导纤维传送信号的一种通讯手段，合成光导纤维及氮化硅（一种无机涂层）的工艺流程如下：

回答下列问题：
（1）反应Ⅰ的化学方程式为2C+SiO2 Si+2CO↑，其中还原剂为______，产物Si在周期表中位于______，该反应涉及的副反应可能有C+SiO2 Si+CO2↑（碳不足）和______（碳足量）。
（2）经反应Ⅱ所得的四氯化硅粗品中所含的物质如下：
组分名称



HCl


质量分数






沸点






图中“操作X”的名称为______；的电子式为______。
（3）反应Ⅳ的化学方程式为 3SiCl4+4NH3 Si3N4+12HCl，若向2 L恒容密闭容器中投入1 mol 和1 mol ，6 min后反应完全，则 min内，HCl的平均反应速率为______ mol•L-l•min-l；反应Ⅲ的与Ⅳ产生的气体相同，则反应Ⅲ化学方程式为______。反应Ⅲ中的原料气和在碱性条件下可构成燃料电池，其正极反应的电极方程式为______。
23．化合物 A 由三种短周期元素组成，某兴趣小组进行了如下实验：


已知：气体甲为纯净物且只含两种元素，在标况下体积为 672 mL；固体甲为常用的耐火材料，溶液乙为建筑行业中常用的粘合剂。请回答下列问题：
（1）A 的组成元素为_____（用元素符号表示），A 的化学式为_____；
（2）写出气体甲与 NaOH（aq）反应的离子方程式_____
（3）往溶液乙中通入少量 CO2气体发生的化学方程式_____；
（4）高温下A 与足量氯气能发生剧烈爆炸，生成三种常见化合物，试写出相应的化学方程式_____。

24．CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：
(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13，写出CO2与NaOH溶液反应的主要化学方程式__________。
(2)研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平衡反应，分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下：
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1= -53.7 kJ·mol-1Ⅰ
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2Ⅱ
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1∶2.2，经过相同反应时间测得如下实验数据：

（备注）Cat.1∶Cu/ZnO纳米棒；Cat.2∶Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醛的百分比
已知： CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0 kJ·mol-1和-285.8 kJ·mol-1；
H2O(l)= H2O(g) ΔH3 =+44.0 kJ·mol-1
请回答（不考虑温度对ΔH的影响）：
①反应Ⅱ的ΔH2 =________kJ·mol-1。
②研究证实，CO2可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的电极反应式是________。
③表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响，其原因是_____________。
(3)O2辅助的Al～CO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。电池的负极反应式：_______。电池的正极反应式：6O2+6e-=6O2-；6CO2+6O2-=3C2+6O2，反应过程中O2的作用是________。该电池的总反应式：__________。

25．硅及其化合物广泛应用于太阳能的利用、光导纤维及硅橡胶的制备等．
纯净的硅是从自然界中的石英矿石（主要成分为SiO2）中提取．高温下制取纯硅有如下反应（方法Ⅰ）：
①SiO2（s）+2C（s）⇌Si（s）+2CO（g）
②Si（s）+2Cl2（g）⇌SiCl4（g）
③SiCl4（g）+2H2（g）→Si（s）+4HCl（g）
完成下列填空：
（1）硅原子核外有______ 种不同能级的电子，最外层p电子有______种自旋方向；SiO2晶体中每个硅原子与______个氧原子直接相连．
（2）单质的还原性：碳______硅（填写“同于”、“强于”或“弱于”）．从平衡的视角而言，反应①能进行的原因是______．
（3）反应②生成的化合物分子空间构型为；该分子为______分子（填写“极性”或“非极性”）．
（4）某温度下，反应②在容积为V升的密闭容器中进行，达到平衡时Cl2的浓度为a mol/L．然后迅速缩小容器容积到0.5V升，t秒后重新达到平衡，Cl2的浓度为b mol/L．则：a______b（填写“大于”、“等于”或“小于”）．
（5）在t秒内，反应②中反应速率v（SiCl4）=______（用含a、b的代数式表示）．
（6）工业上还可以通过如下反应制取纯硅（方法Ⅱ）：
④Si（粗）+3HCl（g） SiHCl3（l）+H2（g）+Q（Q＞0）
⑤SiHCl3（g）+H2（g）Si（纯）+3HCl（g）
提高反应⑤中Si（纯）的产率，可采取的措施有：______、______．

浙江真题题组
1.(2020年7月选考)．下列说法正确的是( )
A．和是两种不同的元素 B．单晶硅和石英互为同素异形体
C．和互为同系物 D．H与在元素周期表中处于同一主族
2.(2020年7月浙江选考)．是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确的是( )
A．可发生反应：
B．具有吸水性，需要密封保存
C．能与，反应生成新盐
D．与足量盐酸作用，所得固体产物主要为
3.（2020年1月浙江选考）．下列说法不正确的是（ ）
A．二氧化硅导电能力强，可用于制造光导纤维
B．石灰石在高温下可用于消除燃煤烟气中的
C．钠着火不能用泡沫灭火器灭火
D．利用催化剂可减少汽车尾气中有害气体的排放
4．[2021浙江4月选考]下列说法不正确的是
A．液氯可以储存在钢瓶中
B．天然气的主要成分是甲烷的水合物
C．天然石英和水晶的主要成分都是二氧化硅
D．硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等
5．[2021浙江10月选考]下列说法不正确的是
A．钠和钾的合金可用于快中子反应堆作热交换剂
B．可用超纯硅制造的单晶硅来制芯片
C．可利用二氧化碳制造全降解塑料
D．氯气有毒，不能用于药物的合成

全国真题题组
1.(2020年江苏高考)．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．氨水溶液：Na+、K+、OH-、NO
B．盐酸溶液：Na+、K+、SO、SiO
C．KMnO4溶液：NH、Na+、NO、I-
D．AgNO3溶液：NH、Mg2+、Cl-、SO
2.(2020年江苏高考)．实验室以CaCO3为原料，制备CO2并获得CaCl2﹒6H2O晶体。下列图示装置和原理不能达到实验目的的是
A．制备CO2
B．收集CO2
C．滤去CaCO3
D．制得CaCl2﹒6H2O
3.(2020年江苏高考)．反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是
A．该反应 、
B．该反应的平衡常数
C．高温下反应每生成1 mol Si需消耗
D．用E表示键能，该反应
4.(2020年山东高考)．下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是
A．键能 、 ，因此C2H6稳定性大于Si2H6
B．立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体，因此具有很高的硬度
C．SiH4中Si的化合价为+4，CH4中C的化合价为-4，因此SiH4还原性小于CH4
D．Si原子间难形成双键而C原子间可以，是因为Si的原子半径大于C，难形成 键
5.(2020年天津卷)．下列实验仪器或装置的选择正确的是




配制50.00mL0.1000mol.L-1
Na2CO3溶液
除去Cl2中的HCl
蒸馏用冷凝管
盛装Na2SiO3溶液的试剂瓶
A
B
C
D
A．A B．B C．C D．D

6．[2018江苏]下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A．NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂
B．SiO2熔点高硬度大，可用于制光导纤维
C．Al2O3是两性氧化物，可用作耐高温材料
D．CaO能与水反应，可用作食品干燥剂
7．[2021江苏]下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A．Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂
B．ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒
C．SiO2硬度大，可用于制造光导纤维
D．NH3易溶于水，可用作制冷剂
8．[2021·江苏]在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A．SiO2SiCl4Si
B．FeS2SO2H2SO4
C．N2NH3NH4Cl(aq)
D．MgCO3MgCl2(aq)Mg
9．[2021新课标Ⅱ]水泥是重要的建筑材料。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：

回答下列问题：
（1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是__________，还可使用___________代替硝酸。
（2）沉淀A的主要成分是_________________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为____________________________________。
（3）加氨水过程中加热的目的是___________。沉淀B的主要成分为_____________、____________（写化学式）。
（4）草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为：+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品，滴定时消耗了0.0500 mol·L−1的KMnO4溶液36.00 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为______________。