2021-2022高中化学高二下零轮回归课本AB卷：无机非金属材料A卷（知识点总结 练习）

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2021-2022高中化学高二下零轮回归课本AB卷：无机非金属材料A卷
知识点部分
一、 硅酸盐材料
传统无机非金属材料
产品
原料
主要成分
应用
陶瓷
_黏土（含水的铝硅酸盐）

生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具
普通
玻璃
纯碱、石灰石和石英
（SiO2）
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，还可制造玻璃纤维用于高强度复合材料
水泥
黏土和石灰石、
少量石膏

水泥、沙子和碎石等与水混合可以得到混凝土
二、新型无机非金属材料
1．硅和二氧化硅
硅元素的存在与结构
存在
原子结构示意图
周期表中位置
含量
存在形态
地壳中居第2位
氧化物和硅酸盐
   
第三周期、ⅣA族
2．碳纳米材料
碳纳米材料在能源、信息、医药_等领域有着广阔的应用前景。

结构特点
应用
富勒烯
由碳原子构成的一系列笼形分子的总称
代表物C60开启碳纳米材料研究和应用的新时代
碳纳
米管
由石墨片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径
用于生产复合材料
、电池和传感器
石墨烯
只有一个碳原子直径厚度的单层石墨
应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料
知识点　二氧化碳与二氧化硅的性质比较
物质
二氧化硅
二氧化碳
存在
存在于岩石、沙子、石英、水晶、硅藻土中
空气，燃料的燃烧产物
物理性质
固体，难溶于水，熔、沸点高，硬度大
通常情况下为无色无味气体，密度比空气大，微溶于水
化
学
性
质


①与水
不反应
CO2+H2O====H2CO3
②与酸

只与氢氟酸反应：SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O
不反应
③与碱液
（NaOH）
SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O（盛碱液的试剂瓶用橡胶塞）
CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O或CO2+NaOH====NaHCO3
④与碱性
氧化物
如与CaO反应：SiO2+CaO   CaSiO3
如与Na2O反应：CO2+Na2O====Na2CO3
⑤与碳
反应
SiO2+2C  Si+2CO↑
CO2+C         2CO
用途
制饰品、坩埚、光导纤维
干冰用于人工降雨

【知识拓展】硅及其化合物性质的“九大反常”
（1）碳族元素的主要化合价一般是+2、+4价，而硅常见的是+4价。
（2）硅的还原性比碳强，而碳在高温下却能从SiO2中还原出硅。
（3）非金属单质与强碱反应一般不生成氢气，而硅却能与强碱溶液反应产生氢气。
（4）非金属单质一般不与非氧化性酸反应，而硅不但能与氢氟酸反应，而且还有H2生成（类似于较活泼金属与酸的置换反应），Si+4HF====SiF4↑+2H2↑。
（5）SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H2SiO3。
（6）非金属氧化物的熔、沸点一般较低，但SiO2的熔、沸点却很高。
（7）酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2却能与氢氟酸作用。SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O。
（8）无机酸一般易溶于水，而H2SiO3却难溶于水。
（9）因H2CO3的酸性强于H2SiO3，所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能发生下列反应：Na2SiO3+CO2+H2O====H2SiO3↓+Na2CO3，但在高温下Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑也能发生。


2021-2022高中化学高二下零轮回归课本AB卷：无机非金属材料A卷（练习部分）
一、单选题（本大题共14小题，共42.0分）
1. (2021·广东省·高三期末测试)化学与生活、生产科技密切相关。下列说法错误的有（）
①传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐
②航母上拦阻索中的钢丝属于金属材料
③工业生产玻璃、水泥、漂白粉，均需要用石灰石为原料
④碳纤维、合成纤维、光导纤维都属于高分子材料
⑤高温下，工业制硅的反应方程式为 C+SiO2Si+CO2
⑥单质硅可用于制取通信芯片
⑦“ C919”飞机身使用的复合材料——碳纤维和环氧树脂，属于新型无机非金属材料
⑧太阳能发电板的主要材料是 SiO2
A. 4个 B. 5个 C. 6个 D. 7个
2. (2021·安徽省阜阳市·高三期中测试)下列有关硅及其化合物的说法正确的是（）
A. 晶体硅具有金属光泽，可以导电，属于金属材料
B. 常温下，硅的化学性质稳定，所以自然界中的硅大部分以游离态存在
C. SiO2是一种酸性氧化物，能够与水反应生成相应的酸
D. 除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的稀盐酸
3. (2022·广东省·)下列有关物质的用途的说法不正确的是
A. SiO2可用于制造光导纤维，Si可用于制造计算机芯片
B. 常温下Si的化学性质稳定，在自然界中硅大部分以游离态存在
C. 石英砂、纯碱和石灰石可用于制造普通玻璃
D. 浓HF溶液可用于刻蚀玻璃
4. (2021·广东省广州市·高三段考)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. 60g SiO2含有1NA个SiO2分子
5. (2021·江苏省徐州市·高三月考)下列叙述错误的是（）
A. 氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N4
B. 碳化硅(SiC)是新型无机非金属材料，硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承
C. 氧化铝陶瓷和光导纤维都属于新型无机非金属材料
D. 2022年冬奥会聚氨酯速滑服、能屏蔽电磁波的碳包覆银纳米线、“玉兔二号”钛合金筛网轮都是无机非金属材料
6. (2021·福建省福州市·高二期中考试)硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是( )
A. 氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N4
B. 碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承
C. 光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2
D. 二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为1∶2
7. (2021·广东省·高三月考)下列说法正确的是（）
A. 二氧化硅与氢氧化钠溶液、氢氟酸均反应，属两性氧化物。
B. 生产水泥是以石灰石金刚砂为原料制得的
C. 国产飞机C919用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
D. 中国天眼传输信息用的光纤材料的主要成分是高纯度的硅
8. (2021·江西·吉安高三联考)下列说法不正确的是(    )
A. 山西博物院陈列的元青花瓷的原料有高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，也可以表示为Al2O3·2SiO2·2H2O
B. 氮的三种固定方式，都发生了氧化还原反应
C. 古代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏土
D. 现代信息社会用于传递信号的光纤的主要成分为硅
9. (2021·安徽省蚌埠市·高三月考)下列有关硅及其化合物的说法中正确的是 ( )
A. 硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中
B. 反应①Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓，反应②Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，两反应是相互矛盾的，不可能都能发生
C. 普通玻璃、石英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料
D. 祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18，用氧化物形式表示为3BeO·Al2O3·6SiO2
10. (2021·安徽省合肥市·高三月考)下列说法正确的是（）
A. 普通玻璃的主要成分可以表示为Na2O·CaO·6SiO2，说明普通玻璃为纯净物
B. 制玻璃的过程中发生反应：，说明酸性：H2SiO3>H2CO3
C. 硅酸、二氧化硅、硅酸钠及硅酸盐产品均属于电解质
D. 青花瓷胎体的原料为高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，用氧化物形式可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O
11. (2021·浙江省·月考试卷)下列反应不能一步完成的是（）
A. SiO2→Na2SiO3 B. SiO2→H2SiO3 C. Na2SiO3→H2SiO3 D. H2SiO3→SiO2
12. 下列叙述正确的是(      )
A. CO2通入Na2SiO3溶液中可以得到硅酸沉淀
B. 透闪石的化学成分为Ca2Mg5Si8O22(OH)2，属于一种新型无机非金属材料，易溶于水
C. 所有硅酸盐都难溶于水
D. 石棉Mg3Ca(SiO3)4可表示为氧化物形式3MgO·CaO·4SiO2
13. (2021·安徽省六安市·高三月考)高纯度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”。它可以按下列方法制备：
SiO2_ ①CSi(粗)SiHCl3Si(纯)
下列说法不正确的是
A. 步骤①的化学方程式：
B. 步骤①中每生成1 mol Si，转移4 mol电子
C. 步骤③中的反应为氧化还原反应
D. 高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料
14. (2021·安徽省合肥市·月考试卷)​​​​​​​
下列各项应用中，利用了硅元素的还原性是（）
A. 用硅制造集成电路、晶体管等半导体器件
B. 野外可用硅、石灰、烧碱混合物制氢气：Si+Ca(OH)2+2NaOH=Na2SiO3+CaO+2H2↑
C. 单质硅的制造：SiO2+2CSi+2CO↑
D. 氢氟酸刻蚀玻璃

二、实验题（本大题共5小题，共50.0分）
15. (2021·湖南省·高三期中考试)一组同学设计了如图装置来一次性完成验证C、Si、S非金属性强弱的实验
研究．
（1）A中所盛溶液的名称是 ______ ．
（2）B仪器的名称是 ______ ．
（3）烧杯C中发生反应的离子方程式为 ______ ．


16. (2021·广东省珠海市·月考试卷)“中国芯”的发展离不开单晶硅，四氯化硅是制备高纯硅的原料。某小组拟在实验室用下列装置模拟探究四氯化硅的制备和应用（夹持装置已省略）。

已知有关信息：
①Si+3HCl=3000CSiHCl3+H2，Si+2Cl2=450 5000CSiCl4
②SiCl4遇水剧烈水解，SiCl4的熔点、沸点分别为-70.0℃、57.7℃
请回答下列问题：
（1）装浓盐酸的仪器名称是__________________。
（2）写出A中发生反应的离子方程式：____________________________________________。
（3）若拆去B装置，可能的后果是____________________________________（写出一个即可）。
（4）有同学最初将E、F、G装置设计成图Ⅱ装置，图Ⅱ装置的主要缺点是____________________________________（写出一个即可）。

（5）已知NH4Cl在高温条件下易分解生成NH3和HCl。利用SiCl4和NH3制备新型无机非金属材料(Si3N4)的装置如图Ⅲ。写出该反应的化学方程式：___________________________。利用尾气制备盐酸，宜选择下列装置中的_________（填字母）。

（6）取少量SiCl4产品溶于足量蒸馏水中生成硅酸，该反应的化学方程式为_________________________________________________________。
17. (2021·广东省广州市·期末考试)某Al2O3样品中含有Fe2O3和SiO2杂质，现欲制取纯净的Al2O3，某同学设计如图的实验方案．请回答下列问题：
实验方案，请回答下列问题：

（1）操作Ⅰ的名称是______，在该操作中用到的玻璃仪器除了有烧杯、玻璃棒，还有______．
（2）沉淀 A 的成分是______（填化学式），写出第③步反应中铝元素转化的离子方程式______．
（3）写出证明滤液B中Fe3+已沉淀完全的实验方法______．
（4）不改变上述流程图的结构，将“①过量盐酸”“②过量 NaOH”交换位置，则“③过量 CO2”应改为，写出此方案下生成沉淀B的离子方程式______．
（5）为了得到更加纯净的Al（OH）3，过滤后需要进行操作步骤是______．
（6）写出工业由氧化铝冶炼铝的化学方程式______．
18. (2021·四川省资阳市·期末考试)某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设计了如 下系列实验。
I．将 NaOH 溶液与 NH4Cl 溶液混合生成 NH3•H2O，从而验证 NaOH 的碱性大于 NH3•H2O，继而可以验证 Na 的金属性大于 N，你认为此设计是否合理？并说明理由：______。
II．根据下图所示装置图回答以下问题。
（1）利用如图装置可以验证元素的非金属性的变化规律。图中A装置名称是______，干燥管 D 的作用是______。
（2）实验室中现有药品    Na2S、KMnO4、MnO2、浓盐酸，请从中选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫，烧瓶中发生反应的离子方程式为______。
（3）若要用此装置证明酸性：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3 进而证明非金属性：N＞C＞Si，从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到物质：
①稀 HNO3 溶液②稀盐酸③碳酸钙④Na2SiO3溶液⑤SiO2
装置 A、C 中所选试剂分别为______（填序号）；能说明酸性 H2CO3＞H2SiO3 的实验现象是______。
19. (2021·安徽省·高三月考)单晶硅是信息产业中重要的基础材料．通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硼、磷等杂质）．粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450~500℃），四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅．以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图．

相关信息如下：
a．四氯化硅遇水极易反应；
b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
c．有关物质的物理常数见表：
物质
SiCl4
BCl3
AlCl3
FeCl3
PCl3
沸点/℃
57.7
12.8
-
315
-
熔点/℃
-70.0
-17.2
-
-
-
升华温度/℃
-
-
180
300
163
请回答下列问题：
（1）写出装置A中反应的离子方程式______；制备粗硅的化学反应方程式______．
（2）装置B中的试剂是______；装置C中的试剂是______；装置E中的h瓶需要冷却理由是______；干燥管F中碱石灰的作用是______．
（3）装置E中h瓶收集到的粗产物含有多种杂质：BCl3、AlCl3、FeCl3、PCl3，根据题给信息，可通过______（填操作名称），得到高纯度四氯化硅．
（4）从二氧化硅到高纯硅的生产流程中，经历了一系列氧化还原反应，涉及多种含硅物质，这些含硅的物质中，作为氧化剂的有______，作为还原剂的有______．

1.【答案】C

【知识点】新型无机非金属材料、硅的物理性质与用途、化学与STSE的综合考查、二氧化硅的物理性质与用途、金属材料与金属的回收、高纯硅的制备、漂白粉、漂白液、漂粉精、陶瓷玻璃水泥
【名师说】

本题考查化学与生活、生产科技的关系，为高频考点，难度不大。掌握传统非金属材料的分类、金属材料以及新型材料的常见分类和性质是解答关键。
【思路】
①传统无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐，而新型无机非金属材料的主要成分不是硅酸盐，故错误；
②钢丝属于铁的合金，属于金属材料，故正确；
③工业生产漂白粉的原料为氯气和石灰乳，故错误；
④光导纤维的主要成分是二氧化硅，不属于高分子材料，故错误；
⑤高温下，工业制硅的反应方程式为2C+SiO2Si+2CO，故错误；
⑥硅单质是良好的半导体材料，可用于制取通信芯片，故正确；
⑦环氧树脂是有机高分子材料，故错误；
⑧太阳能发电板的主要材料是Si，故错误。
综上所述错误的有①③④⑤⑦⑧，共6个，故C正确。  
2.【答案】D

【知识点】硅的物理性质与用途、硅在自然界中的存在、二氧化硅的物理性质与用途、硅的化学性质、二氧化硅的化学性质
【名师说】

本题考查了硅及二氧化硅的性质、存在形式，注意硅单质虽然不活泼，但硅元素属于亲氧元素，导致硅元素不能在自然界中以游离态存在，题目难度不大。
【思路】
A.硅单质是半导体材料，可以导电，但属于非金属材料，故A错误；
B.硅的化学性质不活泼，但硅属于亲氧元素，在自然界中以化合态存在，不能以游离态存在，广泛存在于矿物和岩石中，故B错误；
C.酸性氧化物不一定都与水反应生成相应的酸，SiO2不溶于水，不能够与水反应生成相应的酸，故C错误；
D.盐酸和碳酸钙反应生成可溶性的氯化钙，二氧化硅和盐酸不反应，然后采用过滤的方法除去氯化钙，所以能除去杂质，故D正确。
故选D。  
3.【答案】B

【知识点】硅的物理性质与用途、硅在自然界中的存在、二氧化硅的物理性质与用途、二氧化硅的化学性质、陶瓷玻璃水泥
【名师说】

​​​​​​​本题主要考查硅与二氧化硅的性质和用途，题目较基础，掌握硅以及二氧化硅的基础知识是解题的关键。
【思路】
A.Si属于半导体，可用来制造计算机芯片，SiO2可用于制造光导纤维，是一种新型的无机非金属材料，故A正确；
B.硅的化学性质不活泼，但硅属于亲氧元素，在自然界中以化合态存在，故B错误；
C.制造普通玻璃的原料：石灰石、纯碱、石英，故C正确；
D.SiO2可与HF溶液反应，故浓HF溶液可用于刻蚀玻璃，故D正确。  
4.【答案】B

【知识点】硅的物理性质与用途、硅在自然界中的存在、二氧化硅的组成与结构、二氧化硅的化学性质
【名师说】

本题考查了硅及其化合物性质，熟悉硅及二氧化硅的性质和用途是解题关键，题目难度不大。
【思路】
A、硅元素在自然界中主要是以硅酸盐的形式存在，没有游离Si，而石英、水晶的主要成分都是SiO2，故A错误；
B、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，故B正确；
C、二氧化硅能够与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，硅酸钠溶液具有粘性，所以存放NaOH溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞，故C错误；
D、二氧化硅是由硅原子和氧原子构成，不含SiO2​​​​​​​分子，故D错误；
故选B。  
5.【答案】D

【知识点】氧化铝的物理性质与用途、新型无机非金属材料、二氧化硅的物理性质与用途、陶瓷玻璃水泥
【名师说】略

6.【答案】D

【知识点】新型无机非金属材料、二氧化硅的物理性质与用途、二氧化硅的组成与结构
【名师说】

本题考查硅及其化合物的结构、性质和用途，难度不大，掌握相关基础知识即可解答。
【思路】
A．在氮化硅中N元素为－3价，Si元素为＋4价，则化学式为Si3N4，故A正确；
B．SiC硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承，故B正确；
C．光导纤维的主要成分是二氧化硅，属于新型无机非金属材料，故C正确；
D．二氧化硅晶体中，一个硅原子可形成4个硅氧单键，故硅原子和硅氧单键个数之比为1：4，故D错误；
故选D。  
7.【答案】C

【知识点】新型无机非金属材料、硅的物理性质与用途、二氧化硅的化学性质、陶瓷玻璃水泥
【名师说】

本题考查二氧化硅、硅的性质与用途等，难度不大，解题的关键是对基础知识的灵活运用。
【思路】
A.二氧化硅与碱反应生成盐和水，与氢氟酸反应不能生成盐，所以二氧化硅没有两性，它属于酸性氧化物，故A错误；
B.水泥是以石灰石和黏土为主要原料制得的，故B错误；
C.国产飞机C919用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料，故C正确；
D.中国天眼传输信息用的光纤材料的主要成分是高纯度的二氧化硅，故D错误。  
8.【答案】D

【知识点】氮的固定、硅酸盐组成的表示方法、硅的物理性质与用途、二氧化硅的物理性质与用途、陶瓷玻璃水泥
【名师说】

本题主要考查硅及其化合物的性质、氮的固定，注意结合常见元素及其化合物的组成、结构、性质和用途进行分析解答，题目难度不大。
【思路】
A.铝的氧化物为Al2O3，硅的氧化物为SiO2，氢的氧化物为H2O，则根据活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2O的顺序可知，Al2Si2O5(OH)4可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O，A正确；
B.氮的三种固定方式为自然固氮、人工固氮、化学固氮（合成氨），均使氮元素由游离态转变为化合态，都发生了氧化还原反应，B正确；
C.瓷器属于硅酸盐产品，其主要原料为黏土，经高温烧结而成，C正确；
​​​​​​​D.用于传递信号的光纤的主要成分为二氧化硅，D错误。  
9.【答案】D

【知识点】硅酸盐组成的表示方法、二氧化硅的化学性质、硅酸盐的化学性质、陶瓷玻璃水泥
【名师说】
本题考查了硅及其化合物、用氧化物形式表示硅酸盐的方法，难度不大，用氧化物形式表示硅酸盐的顺序：活泼金属氧化物、较不活泼金属氧化物、二氧化硅、水，同时需注意各元素化合价不变。

【思路】
A.硅酸钠属于粘性的物质，能将玻璃塞和试剂瓶粘结在一起而打不开，故A错误；
B.反应①Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓是强酸制弱酸，反应②Na2CO3＋SiO2​​​​​​​Na2SiO3＋CO2↑，是在高温条件下才能发生，两者不相互矛盾的，都可发生，故B错误；
C.石英玻璃主要成分为二氧化硅，不是硅酸盐，故C错误；
D.祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18，用氧化物的形式表示时书写顺序是：活泼金属氧化物、较不活泼金属氧化物、二氧化硅、水，故可以表示为：3BeO•Al2O3•6SiO2，故D正确。  
10.【答案】D

【知识点】硅酸盐组成的表示方法、硅酸盐的化学性质、陶瓷玻璃水泥
【名师说】
本题考查硅的化合物，难度不大，注意陶瓷、水泥、玻璃是硅酸盐产品，D选项掌握氧化物的形式表示时书写顺序是：活泼金属氧化物、较不活泼金属氧化物、二氧化硅、水是解题关键。

【思路】A.普通玻璃的主要成分可以表示为Na2O·CaO·6SiO2，但普通玻璃属于混合物，A项错误；
B.反应能发生是因为生成的CO2不断逸出，且该反应不是在溶液中发生的，不能作为判断碳酸和硅酸酸性强弱的依据，事实上碳酸的酸性强于硅酸的酸性，B项错误；
C.二氧化硅是非电解质，硅酸盐产品大多是混合物，而电解质是化合物，C项错误。  
11.【答案】B

【知识点】含硅物质之间的转化、硅酸的性质与用途、二氧化硅的化学性质、硅酸盐的化学性质
【名师说】

本题考查二氧化硅、硅酸钠、硅酸的性质，难度不大，解题关键是理解硅及其化合物的性质及转化。
【思路】
A.二氧化硅可与氢氧化钠或碳酸钠直接反应生成硅酸钠，故A正确；
B.二氧化硅难溶于水，不与水反应，SiO2→H2SiO3不能一步完成，故B错误；
C.Na2SiO3溶液中通入CO2或加入盐酸都可以生成H2SiO3，故C正确；
D.硅酸可直接加热分解生成二氧化硅，故D正确。  
12.【答案】A

【知识点】硅酸盐组成的表示方法、新型无机非金属材料、硅酸的制备、硅酸盐的化学性质
【名师说】

本题考查硅酸盐的组成和性质，难度不大，掌握硅酸盐的性质即可解答，氧化物形式表示组成为解题关键。
【思路】
A.CO2通入Na2SiO3溶液中发生复分解反应，可以得到硅酸沉淀，故A正确；
B.透闪石的化学成分为Ca2Mg5Si8O22(OH)2，属于一种矿石，属于天然石材，不属于新型无机非金属材料，不易溶于水，故B错误；
C.多数硅酸盐难溶于水，硅酸钠、硅酸钾易溶于水，故C错误；
D.石棉Mg3Ca(SiO3)4可表示为氧化物形式，金属元素按照金属活动性排序，CaO•3MgO•4SiO2，故D错误。
​故选A。  
13.【答案】A

【知识点】硅的物理性质与用途、氧化还原反应有关计算、二氧化硅的物理性质与用途、高纯硅的制备、二氧化硅的化学性质
【名师说】

本题主要考查的是硅及其元素化合物知识，明确硅及二氧化硅性质与用途、硅的制备和提纯、氧化还原反应的判断是解题关键，题目难度不大。
【思路】
A.二氧化硅高温下与C反应生成CO气体，即步骤①的化学方程式为：SiO2+2CSi + 2CO↑，故A错误；
B.反应①中，硅元素化合价由+4价降低为0价，每生成1 mol Si转移4 mol电子，故B正确；
C.步骤③中SiHCl3与过量的氢气生成硅单质，化合价发生变化，发生了氧化还原反应，故C正确；
D.高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料，故D正确。
​​​​​​​故选A。  
14.【答案】B

【知识点】硅的物理性质与用途、硅的化学性质、高纯硅的制备、二氧化硅的化学性质、氧化还原反应的本质及相关概念
【名师说】

​​​​​​​本题考查氧化还原反应的基本概念，明确元素化合价是解本题的关键，题目难度不大。
【思路】
A．晶体硅是半导体材料，所以可以用硅制造集成电路、晶体管等半导体器件，利用了Si的物理性质，故A错误；
B．Si+Ca（OH）2+2NaOH=Na2SiO3+CaO+2H2↑，反应中Si的化合价升高，则Si作还原剂，具有还原性，故B正确；
C．SiO2+2C Si+2CO↑，反应中Si的化合价降低，则SiO2作氧化剂，具有氧化性，故C错误；
D．用HF酸刻蚀玻璃：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，反应中没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，故D错误；
故选B。  
15.【答案】（1）稀硫酸；
（2）圆底烧瓶；
（3）SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-（CO2不足）或SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-（CO2过量）

【知识点】元素金属性、非金属性强弱探究实验、离子方程式的书写、硅酸盐的化学性质
【名师说】解：（1）较强酸制备较弱酸，因此可考虑把CO2气体通入Na2SiO3溶液，看是否有硅酸沉淀生成，比较碳酸和硅酸的酸性强弱，B为Na2CO3，分液漏斗中是稀硫酸与B中碳酸钠反应制取CO2，判断硫酸和碳酸的酸性强弱，则A是稀硫酸，B是碳酸钠，C是硅酸钠溶液，
故答案为：稀硫酸；
（2）B仪器的名称是圆底烧瓶，故答案为：圆底烧瓶；
（3）烧杯C中应是硅酸钠和二氧化碳反应，硅酸钠易溶于水可写成离子，CO2是气体，要保留分子式，因此烧杯中反应的离子方程式是：SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-（CO2不足），或是SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-（CO2过量），
故答案为：SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-（CO2不足）或SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-（CO2过量）．
运用强酸制弱酸或较强酸制较弱酸的实验原理，即用硫酸制取二氧化碳，用二氧化碳与硅酸钠反应制硅酸来一次性完成C、Si、S三种非金属元素的非金属性强弱比较，根据强酸制弱酸来回答即可；B的作用是发生装置，硫酸和碳酸钠发生反应，C中二氧化碳和硅酸钠反应；由此分析解答．
本题将元素及其化合物、元素周期律与实验知识结合起来，考查了审题能力、思维能力，具有较强的综合性，题目难度不大．

16.【答案】（1）分液漏斗
（2）2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
（3）HCl和Si反应牛成SiHCl3和H2，会使产品纯度降低；Cl2和H2混合共热易发生爆炸（写出一个即可）
（4）SiCl4在试剂瓶e中液化，压强减小，烧碱溶液倒吸入试剂瓶f中；烧碱溶液中水蒸气进入产品收集瓶，SiCl4发生水解（写出一个即可）
（5）3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl；c
（6）SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl

【知识点】硅的物理性质与用途、与量有关的离子反应及计算、离子方程式的书写、常用化学仪器的识别与使用
【名师说】

本题考查化学实验的评价、离子方程式和化学方程式的书写、硅及其化合物的性质等，题目难度中等。
【思路】
（1）由图可知装浓盐酸的仪器名称是分液漏斗；
​故答案为：分液漏斗；
（2）装置A中发生高锰酸钾与浓盐酸的反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为：2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
​故答案为：2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
（3）若拆去B装置，就不能出去氯气中的HCl，HCl和Si反应牛成SiHCl3和H2，会使产品纯度降低；Cl2和H2混合共热易发生爆炸；
故答案为：HCl和Si反应牛成SiHCl3和H2，会使产品纯度降低；Cl2和H2混合共热易发生爆炸；
（4）若用Ⅱ装置代替E、F、G装置，将会有SiCl4在试剂瓶e中液化，压强减小，烧碱溶液倒吸入试剂瓶f中；烧碱溶液中水蒸气进入产品收集瓶，SiCl4发生水解等现象出现；
故答案为：SiCl4在试剂瓶e中液化，压强减小，烧碱溶液倒吸入试剂瓶f中；烧碱溶液中水蒸气进入产品收集瓶，SiCl4发生水解；
（5）NH3与SIC罗反应生成Si3N4)HCl，化学方程式为：3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl；HCl易溶于水，吸收HCl要防止发生倒吸现象，制备盐酸需要用水吸收HCl，所以c装置符合要求；
故答案为：3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl；c；
（6）SiCl4溶于足量蒸馏水中生成硅酸和HCl，该反应的化学方程式为：SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl；
故答案为：SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl。  
17.【答案】过滤；漏斗；SiO2；AlO2-+CO2+2H2O=A1（OH）3↓+HCO3-；取少量滤液B于试管中，滴加几滴KSCN溶液，振荡，溶液无明显变化；SiO32-+2H+=H2SiO3↓；洗涤沉淀、干燥；2Al2O3电解冰晶石4Al+3O2↑

【知识点】物质性质的探究实验、过滤（抽滤）、常用化学仪器的识别与使用、偏铝酸盐（四羟基合铝酸盐）的性质与用途、二氧化硅的化学性质、硅酸盐的化学性质、Fe3+的检验、电解法冶炼金属
【名师说】解：（1）由上述分析可知，操作Ⅰ的名称是过滤，在该操作中用到的玻璃仪器除了有烧杯、玻璃棒，还有漏斗，
故答案为：过滤；漏斗；
（2）沉淀A为SiO2，第③步反应中铝元素转化的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=A1（OH）3↓+HCO3-，
故答案为：SiO2；AlO2-+CO2+2H2O=A1（OH）3↓+HCO3-；           
（3）证明滤液B中Fe3+已沉淀完全的实验方法为取少量滤液B于试管中，滴加几滴KSCN溶液，振荡，溶液无明显变化，
故答案为：取少量滤液B于试管中，滴加几滴KSCN溶液，振荡，溶液无明显变化；
（4）不改变上述流程图的结构，将“①过量盐酸”“②过量 NaOH”交换位置，滤液A含偏铝酸钠、硅酸钠，滤液B含氯化铝，沉淀B为硅酸，则“③过量 CO2”应改为过量氨气或氨水，此方案下生成沉淀B的离子方程式为SiO32-+2H+=H2SiO3↓，
故答案为：过量氨气或氨水；SiO32-+2H+=H2SiO3↓；
（5）为了得到更加纯净的Al（OH）3，过滤后需要进行操作步骤是洗涤沉淀、干燥，故答案为：洗涤沉淀、干燥；
（6）工业由氧化铝冶炼铝的化学方程式为2Al2O3电解冰晶石4Al+3O2↑，故答案为：2Al2O3电解冰晶石4Al+3O2↑．
由分离提纯流程可知，氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅杂质，加入过量盐酸，氧化铝与过量盐酸反应生成氯化铝，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，只有二氧化硅不与盐酸反应，沉淀A为SiO2，滤液A中为氯化铝、氯化铁、盐酸，则滤液A中加入过量NaOH，发生Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓、Al3++4OH-=[Al（OH）4]-，盐酸与碱反应生成氯化钠，则沉淀B为Fe（OH）3，滤液B中有NaAlO2、NaCl、NaOH，所以滤液B中的阴离子除了Cl-、OH-外还有AlO2-，通二氧化碳与AlO2-反应生成氢氧化铝沉淀，最后加热生成氧化铝，以此来解答．
本题考查混合物的分离提纯，为高频考点，把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离方法为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大．

18.【答案】Ⅰ、不合理，NH3•H2O并非为N的最高价氧化物对应的水化物；   
Ⅱ、（1）分液漏斗；防倒吸；
   （2）2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2+8H2O；   
​（3）①④；C试管中出现白色（胶状）沉淀。

【知识点】元素非金属性强弱的比较及应用、离子方程式的书写、防倒吸装置、常用化学仪器的识别与使用、硅酸盐的化学性质
【名师说】

本题考查性质实验方案设计，涉及金属、非金属性强弱的探究，题目难度中等，明确物质的性质是解本题关键，知道金属性、非金属性强弱判断方法，会根据物质性质设计实验，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力。
I．元素的最高价氧化物的水化物的碱性越强，元素的金属性越强；
II．（1）根据仪器的构造写出仪器A的名称；球形干燥管具有防止倒吸的作用；
（2）设计实验验证非金属性：Cl＞S，利用氯气与Na2S的氧化还原反应可验证；烧瓶中酸性高锰酸钾溶液能够氧化氯离子；
（3）要证明非金属性：N＞C＞Si，则利用此装置证明最高价氧化物水化物的酸性的强弱顺序为：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3；C装置中硅酸钠转化成硅酸沉淀，则证明碳酸的酸性大于硅酸。
​【思路】
I．将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3•H2O，可以说明NaOH的碱性大于NH3•H2O，但不能说明Na的金属性大于N，因为要验证金属性的强弱，必须通过比较最高价氧化物所对应的水化物的碱性来进行比较，而NH3•H2O不是氮元素的最高价氧化物的水化物；
故答案为：不合理，NH3•H2O并非为N的最高价氧化物对应的水化物；
II．（1）仪器A为分液漏斗，球形干燥管D能够防止倒吸，可以避免C中液体进入锥形瓶中；
故答案为：分液漏斗；防止倒吸；
（2）设计实验验证非金属性：Cl＞S，利用氯气与Na2S的氧化还原反应可验证，则装置A、B、C中所装药品应分别为浓盐酸、KMnO4、Na2S溶液，烧瓶中发生反应的离子方程式为：2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2+8H2O；
故答案为：2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2+8H2O；
（3）根据强酸制弱酸的原理，利用稀硝酸溶解碳酸钙，将生成的CO2通入硅酸钠溶液中即可推断酸性的强弱顺序为：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3，即A为稀硝酸、B为碳酸钙、C为硅酸钠溶液；当C试管中出现白色（胶状）沉淀时，证明酸性 H2CO3＞H2SiO3；
故答案为：①④；C试管中出现白色（胶状）沉淀。  
19.【答案】（1）MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；2C+SiO2高温Si+2CO↑；
（2）饱和食盐水；浓硫酸；产物SiCl4需要冷凝收集；吸收空气中的水蒸气；
​​​​​​​（3）蒸馏；
​​​​​​​（4）SiO2、SiCl4；Si

【知识点】无机物制备实验、升华、蒸馏与分馏、离子方程式的书写、高纯硅的制备、氯气的实验室制备
【名师说】解：（1）装置A是氯气发生装置，A中的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；制备粗硅的化学方程式为2C+SiO2高温Si+2CO↑；
故答案为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；2C+SiO2高温Si+2CO↑；
（2）制得的氯气中含有氯化氢和水，装置B用饱和食盐水除去氯化氢，装置C用浓硫酸吸水；产物SiCl4需要冷凝收集；为防止SiCl4与空气中的水反应，碱石灰吸收空气中的水；
故答案为：饱和食盐水；浓硫酸；产物SiCl4需要冷凝收集；吸收空气中的水蒸气；
（3）根据图中相关数据可知，杂质与四氯化硅的沸点相差较大，利用混合物的沸点不同，可用蒸馏的方法分离；
故答案为：蒸馏；
（4）二氧化硅到高纯硅的生产流程中，主要的反应有：2C+SiO2高温Si+2CO↑，Si+2Cl2高温SiCl4，2H2+SiCl4高温Si+4HCl，含硅的物质中，作为氧化剂的有SiO2、SiCl4，作为还原剂的有Si；
故答案为：SiO2、SiCl4；Si。
本题考查制备实验方案的设计，综合了氯气的制法、硅的提纯等实验知识，为高频考点，把握制备原理及实验流程中的反应、物质的性质等为解答的关键，题目难度中等。