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

这是一份2021-2022高中化学高二下零轮回归课本AB卷：无机非金属材料B卷（知识点总结 练习），共12页。试卷主要包含了下列硅酸盐材料的主要原料分别是，必记的几个反应等内容，欢迎下载使用。
2021-2022高中化学高二下零轮回归课本AB卷：无机非金属材料B卷
知识点
一． 硅酸盐材料
1．无机非金属材料多含有硅、氧等元素，具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及特殊的光学、电学等性能。
2．硅酸盐材料主要包括陶瓷、玻璃、水泥等。
3．在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体，决定了硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。
4．下列硅酸盐材料的主要原料分别是：
陶瓷：黏土；玻璃：纯碱、石灰石、石英砂；水泥：黏土和石灰石。
二． 新型无机非金属材料
1．硅元素在周期表中的位置为：第三周期、第ⅣA族，其单质的导电性介于导体与绝缘体之间，是应用最为广泛的半导体材料。
高纯硅的制备原理为：SiO2＋2CSi＋2CO↑；
Si＋3HClSiHCl3＋H2；SiHCl3＋H2Si＋3HCl。
高纯硅可用于生产计算机芯片和硅太阳能电池。二氧化硅可用来生产光导纤维。
2．常见的新型陶瓷有：高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷。
碳化硅——俗称金刚砂——具有类似金刚石结构——硬度很大——可作砂纸、砂轮的磨料。
3．碳纳米材料主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。
规律方法
强酸制弱酸原理
强酸可与弱酸盐反应生成相应的弱酸和强酸盐，而弱酸一般不与强酸盐反应。如：
(1)2CH3COONa＋H2SO4===2CH3COOH＋Na2SO4;
(2)2CH3COOH＋Na2CO3===2CH3COONa＋H2O＋CO2↑；
(3)Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓；
(4)CaCl2＋CO2＋H2O不反应。
本课归纳总结
1.硅酸钠水溶液俗称水玻璃，常用于制备黏合剂、防腐剂和耐火材料。
2．传统的无机非金属材料主要有水泥、玻璃和陶瓷。
3．硅以化合态存在于自然界中，常用作半导体材料和合金材料。
4．石英、水晶、沙子、玛瑙、光导纤维的主要成分均是SiO2。

5．必记的几个反应
(1)SiO2＋2CSi＋2CO↑
(2)Si＋3HClSiHCl3＋H2
(3)SiHCl3＋H2Si＋3HCl
(4)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
(5)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O


2021-2022高中化学高二下零轮回归课本AB卷：无机非金属材料B卷（练习）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。

一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）
1. (2021·吉安·高三月考)下列有关硅元素的叙述中，正确的是( )
A. 水玻璃可用作木材防火剂 B. 水晶的主要成分是Si
C. 硅是地壳中含量最多的元素 D. SiO2不溶于水，也不溶于任何酸
2. (2021·山东省德州市·高三月考)化学与人类的生活、生产息息相关，下列说法不正确的是( )
A. “地沟油”禁止食用，但可以用来制肥皂或燃油
B. 水泥、陶瓷、玻璃工业的生产原料中都用到了石灰石
C. 光导纤维的主要成分是SiO2，太阳能电池使用的材料是单质硅
D. 双氧水、高锰酸钾溶液可杀死埃博拉病毒，其消毒原理与漂白粉消毒饮用水的原理相同
3. (2021·福建省·高三月考)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：

下列说法正确的是 ( )
A. 自然界中存在大量的单质硅
B. 步骤电弧炉中的化学方程式为
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 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6 ℃)，通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3
4. (2022·安徽省·高三月考)《厉害了，我的国》展示了中国五年来探索太空，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. “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
B. 为打造生态文明建设，我国近年来大力发展核电、光电、风电、水电，电能属于一次能源
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. 大飞机C919采用大量先进复合材料、铝锂合金等，铝锂合金属于金属材料
5. (2021·浙江省·高三月考)根据不同部位的工作条件，航天飞机使用下述几种防热材料：①头锥和机翼前缘受气体摩擦最大，使用表面涂硅的碳M碳复合材料。②机身和机翼下表面使用高温陶瓷瓦。③机身侧面和机翼上表面使用高温陶瓷瓦。④货舱门、尾段机身等采用聚芳酰胺纤维材料制造的毡瓦。下列对新型陶瓷材料的有关叙述中不正确的是( )
A. 高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，可以作为高级耐火材料
B. 氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，它是高温结构材料
C. 氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，可用于制造陶瓷柴油机的受热面
D. 新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点，但是强度比较差
6. (2021·广东·高三月考)SiO2是一种化工原料，可以制备一系列物质。下列说法正确的是（   ）
A. 图中涉及氧化还原反应
B. 硅酸盐的化学性质稳定，常用于制造光导纤维
C. 可用氢氧化钠除去石英砂(主要成分为SiO2)中少量的碳酸钙
D. 普通玻璃是由纯碱、黏土和石英制成的，具有固定的熔点
7. (2021·河北省·高三期中考试)中华传统文化博大精深，其中涉及到很多的化学知识。下列有关说法不正确的是（）
A. “火树银花合，星桥铁索开”，其中的“火树银花”涉及到焰色反应
B. 中国古人利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈，其中涉及到盐类的水解
C. 《天工开物》中有“至于矾现五色之形，硫为群石之将，皆变化于烈火”，其中的矾指的是金属硫化物
D. 中国蓝是古代人工合成的蓝色化合物，其化学式为BaCuSi4O10，可改写成BaO⋅CuO⋅4SiO2
8. (2021·吉林省长春市·高三期末考试)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，稀硝酸的还原产物只有NO，下列说法正确的是
A. 青石棉是一种硅酸盐产品
B. 青石棉中的铁元素的化合价为+2价
C. 青石棉的化学组成可表示为Na2O·5FeO·8SiO2·H2O
D. 1 mol青石棉能还原2 mol HNO3
9. (2021·陕西省西安市·高三月考试卷)下列物质与用途或性质完全符合的有多少条（）


​
​①Si—光导纤维 
②Na2CO3—制玻璃、肥皂
③Fe2O3—红色油漆或涂料
④Al2O3—耐火材料
⑤Ca(ClO)2—自来水消毒剂         
⑥Na2SiO3水溶液—防火材料
⑦石灰石—制水泥
​⑧硫酸铜—农作物杀虫剂
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
10. (2021·全国·原创模拟试题)下列关于硅及其化合物的叙述正确的是
A. 硅晶体可用于制造光导纤维
B. 陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品
C. 二氧化硅在电子工业中是重要的半导体材料
D. 二氧化硅与氢氟酸和氢氧化钠均能反应，属于两性氧化物

二、双选题（本大题共5小题，共20.0分）
11. (2021·天津市·高三月考)随着科学技术的发展，新材料层出不穷。下列属于传统无机非金属材料的是
A. 生物陶瓷 B. 钢化玻璃 C. 钛合金 D. 水泥
12. (2021·广东省佛山市·高三月考试卷)下列有关二氧化硅和硅酸盐的叙述中，正确的是
A. 水晶和玛瑙的主要成分都是硅酸盐
B. 水玻璃不与盐酸反应
C. 陶瓷、玻璃、水泥是常用的三大类硅酸盐产品
D. 纯净的二氧化硅是现代光学及光纤制品的基本原料
13. (2021·江苏省南通市·高三月考试卷)将过量的CO2分别通入下列溶液，最终有沉淀生成的是
A. CaCl2溶液 B. Na2SiO3溶液 C. Ca(ClO)2的溶液 D. 饱和Na2CO3溶液
14. (2021·广东省佛山市·高三月考)下列描叙中，正确的是（）
A. Cl2以液态形式存在时可称作氯水或液氯 B. 玛瑙的主要成分是二氧化硅
C. 加碘食盐中所加的“碘”是KIO3 D. 漂白粉的主要成分是次氯酸钙
15. (2021·广西壮族自治区防城港市·高三月考)关于氮、磷、硅的下列叙述中，错误的是
A. 氮和磷是农作物生长的必需元素；单质硅是良好的半导体材料
B. 常温下，硅可以与氟气、强碱溶液起反应，氮气也能与氢气、氧气反应
C. 它们最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H3PO4>H2SiO3
D. 氢化物的稳定性：SiH4>PH3>NH3

三、实验题（本大题共5小题，共50.0分）
16. (2021·湖南省常德市·高三期末考试)某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律．甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图装置来一次性完成N、C、Si的非金属性强弱比较的实验研究；乙同学根据置换反应的规律，利用下图装置完成了O元素的非金属性比S强的实验研究．回答下列问题：
（1）图中D装置名称是______．
（2）N、C、Si的非金属性由强到弱的顺序是：______；从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到物质：试剂A为______；试剂C为______（填序号）．
①稀HNO3溶液 ②稀盐酸 ③碳酸钙 ④Na2SiO3溶液 ⑤SiO2
（3）①乙同学设计的实验所用到试剂A为______；试剂B为______；试剂C为______．（写名称）
②写出C中发生反应的化学方程式______．
17. (2021·河北省·高三月考)某同学设计如图装置，研究非金属元素性质变化规律．

（1）已知硅酸（H2SiO3）是一种难溶于水的弱酸，呈白色．在化学反应中，强酸一般能制取弱酸．现有硝酸溶液、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液，选择所给试剂，用如上图装置来证明酸性：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3．（不考虑硝酸的挥发性）
A、B、C中盛有的试剂分别为 ______ 、 ______ 、 ______ ．
C中实验现象为 ______ ；
写出C中发生反应的离子方程式： ______ ．
（2）已知高锰酸钾在常温下与浓盐酸反应产生氯气，利用上图装置证明氯气氧化性强于碘单质的氧化性．A中盛装浓盐酸，B中装入高锰酸钾粉末，实验时C中溶液变成蓝色，则：C中盛装的试剂为 ______ ；
写出C中离子方程式 ______ ．该实验装置有明显不足，请指出改进方法： ______ ．
（3）如果C中盛装饱和的氢硫酸（H2S饱和水溶液），A中装浓盐酸，B中装高锰酸钾溶液，反应开始后观察到现象是C中产生淡黄色沉淀，写出该反应的化学方程式： ______ ；如果将SO2气体通入到饱和氢硫酸溶液中，也会产生淡黄色沉淀，该过程体现SO2 ______ （填序号）．
A．漂白性      B．氧化性      C．还原性       D．酸性．
18. (2021·陕西省·高三月考)硅单质及其化合物应用范围很广。制备硅半导体材料必须先得到高纯硅，三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：
石英砂粗硅SiHCl3粗SiHCl3纯高纯硅
（1）第①步制备粗硅的化学方程式为________________________________。
第④步由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式为_________________。
（ 2）用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图所示(热源及夹持装置均已略去)：

①装置C中的烧瓶需要加热，其目的是________。
②SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式：___________；整个制备过程必须严格控制_____________。
（3）下列有关硅材料的说法正确的是________(填字母)。
A．碳化硅硬度大，可用于生产砂纸、砂轮等
B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承
C．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维
D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高
E．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
19. (2021·江西省吉安市·高三月考)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。工业上可用焦炭与二氧化硅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表：请回答下列问题：

（1）写出装置A中发生反应的离子方程式：_____________，装置 D的硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是______。
（2）装置C中的试剂是_____； D、E间导管短且粗的原因是_________________。
（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/L KMnO4、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    a      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     b     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      c    溶液
         d     
假设3成立
20. (2021·江西省鹰潭市·高三月考)多晶硅是单质硅的一种形态，是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料。
(1)已知多晶硅第三代工业制取流程如图所示。

发生的主要反应
电弧炉
SiO2+2CSi+2CO↑
流化床反应器
Si+3HClSiHCl3+H2

①物质Z的名称是_______。
②用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式_______。
③在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_______。
物质
Si
SiCl4
SiHCl3
SiH2Cl2
SiH3Cl
HCl
SiH4
沸点/℃
2355
57.6
31.8
8.2
-30.4
-84.9
-111.9
(2)利用晶体硅的粉末与干燥的氮气在1300~1400℃下反应，可制取结构陶瓷材料氮化硅(Si3N4)。现用如图所示装置(部分仪器已省略)制取少量氮化硅。

①装置II中所盛试剂为_______。
②装置I和装置皿均需要加热，实验中应先_______(填“皿”或“I”)的热源。
(3)由晶体硅制成的n型半导体、p型半导体可用于太阳能电池。一种太阳能储能电池的工作原理如图所示，已知锂离子电池的总反应为：Li1-xNiO2+xLiC6LiNiO2+xC6。完成下列问题。


①该锂离子电池充电时，n型半导体作为电源_______.(填“正”或“负”)极。
②该锂离子电池放电时，b极上的电极反应式为_______。

1.【答案】A

【知识点】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、硅酸钠的俗名和用途
【名师说】

本题考查硅单质及其化合物的性质及用途，题目难度不大，熟练掌握含硅物质的性质是解题的关键​。
【思路】
A.水玻璃是硅酸钠的水溶液，可用作木材防火剂，故A正确；           
B.水晶的主要成分是SiO2，故B错误；
C.氧是地壳中含量最多的元素，故C错误；       
D.SiO2不溶于水，可溶于氢氟酸，故D错误；
故选A。  
2.【答案】B

【知识点】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、垃圾资源化、蛋白质的变性、陶瓷玻璃水泥
【名师说】解：A．“地沟油”中主要含油脂，还含有害物质，不能食用，但可用来制肥皂（碱性条件下水解）或燃油（油脂能燃烧），故A正确；
B．生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，生产水泥以黏土和石灰石为主要原料，而生产陶瓷的原料是黏土、石英、钾钠长石等，所以陶瓷工业的生产原料中都用不到石灰石，故B错误；
C、SiO2是光导纤维的主要成分，单质硅是太阳能电池使用的材料，故C正确；
D．高锰酸钾溶液和双氧水、漂白粉均具有强氧化性，可以将病毒氧化而达到消毒的目的，故D正确；
故选：B。
A．“地沟油”中主要含油脂，还含有害物质；
B．生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，生产水泥以黏土和石灰石为主要原料，而陶瓷黏土、石英、钾钠长石等；
C、SiO2是光导纤维的主要成分，单质硅是太阳能电池使用的材料；
D．高锰酸钾溶液和双氧水、漂白粉均具有强氧化性。
本题考查了常见物质组成、结构与性质的应用，题目难度不大，涉及二氧化硅用途、氧化还原反应等知识，明确常见物质组成、结构及用途为解答关键，试题培养了学生的灵活应用能力。

3.【答案】D

【知识点】硅在自然界中的存在、蒸馏与分馏、硅的化学性质、高纯硅的制备、二氧化硅的化学性质
【名师说】

本题主要考查硅的制备和硅的存在形式、硅及其化合物的性质，掌握物质的性质是解答本题的关键。
【思路】
A.自然界中没有单质硅，只有化合态的硅，故A错误；
B.电弧炉中的化学方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑，故B错误；
C.二氧化硅和硅都能与氢氟酸反应，故C错误；
D.SiHCl3(沸点33.0 ℃)和SiCl4(沸点67.6 ℃)的沸点有较大差距，所以可通过蒸馏(或分馏)提纯SiHCl3，故D正确。
故选D。  
4.【答案】D

【知识点】能源的分类、新型无机非金属材料、化学与STSE的综合考查、二氧化硅的物理性质与用途、常见的合金
【名师说】

本题考查了化学与生活，侧重考查生活和生产中的常见物质的成分以及能源问题，难度不大。掌握相关知识即可解答。
【思路】
A. “神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料，不是传统的硅酸盐材料，A项错误；
B. 核电、光电、风电、水电等这些电能均是经过转化的能源属于二次能源，B项错误；
C. 光缆的主要成分是二氧化硅，不是晶体硅，C项错误；
D. 合金属于金属材料，D项正确。
​故选D。  
5.【答案】D

【知识点】新型无机非金属材料、功能高分子材料、陶瓷玻璃水泥
【名师说】

本题考查无机非金属材料，题目难度不大，注意传统和新型材料的优缺点，注意新型无机非金属材料如高温结构陶瓷（Si3N4陶瓷、SiC陶瓷）的主要成分不是硅酸盐。传统的无机非金属材料：如水泥、耐火材料、平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷、搪瓷、磨料（碳化硅、氧化铝）、铸石、碳素材料、非金属矿（石棉、云母、大理石等）。新型无机非金属材料主要有先进陶瓷、非晶体材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等。
【思路】
A.高温结构陶瓷属于新型无机金属材料，故A正确；
B.氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，它是高温结构材料，故B正确；
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正确；
D.新型无机非金属材料不但克服了传统的无机非金属材料的缺点，而且同时还具有了如能承受高温、强度较高，具有电学性能等若干优点，故D错误。
故选D。  
6.【答案】A

【知识点】常见物质（离子）的除杂、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、氧化还原反应的本质及相关概念
【名师说】

本题考查硅和二氧化硅的性质和用途，题目难度不大，注意只有纯净物有固定的熔沸点。
【思路】
A．化学反应前后有元素化合价变化的是氧化还原反应，二氧化硅与碳反应生成硅单质及粗硅的提纯反应都是氧化还原反应，故A正确；
B．光导纤维的成分是二氧化硅，故B错误；
C．氢氧化钠可以和二氧化硅反应，可以用盐酸除去石英砂（主要成分为SiO2）中混有的少量碳酸盐，故C错误；
D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英制成的，玻璃属于混合物，没有固定的熔点，故D错误。
故选A。  
7.【答案】C

【知识点】硅酸盐组成的表示方法、焰色反应（焰色试验）及其应用
【名师说】

本题考查物质组成、结构和性质的关系，题目难度不大，明确常见元素及其化合物组成、性质及用途为解答关键，试题培养了学生的灵活应用能力．
【思路】
A．焰色反应是某些金属的特征性质，不同金属的焰色反应不同，“火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色反应的体现，故A正确；
B．明矾溶液中Al3+水解使溶液呈酸性，铜锈为Cu2（OH）2CO3，溶于酸性溶液，故利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈，故B正确；
C．矾是各种金属（如铜、铁、锌）的硫酸盐，故C错误；
D．硅酸盐改写成氧化物形式时：活泼的金属氧化物写在前面，再写SiO2，含氢元素的H2O最后写，所以BaCuSi4O10用氧化物形式表示：BaO•CuO•4SiO2，故D正确；
故选：C。  
8.【答案】A

【知识点】硅酸盐组成的表示方法、氧化还原反应有关计算、硝酸的强氧化性、化合价
【名师说】

本题考查硅酸盐的性质。该题属于基础性试题，难度不大。只要能记住对应物质的性质以及硅酸盐写成氧化物的规则，就不难得出正确的结论。
【思路】
A.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，所以青石棉是一种硅酸盐产品，故A正确；
B.根据正负化合价代数和为0分析可知青石棉中的铁元素的化合价为+2价和+3价，故B错误；
C.硅酸盐写成氧化物形式的先后顺序为：活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O，故C错误；
D.青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，所以青石棉中含有二价铁离子；根据氧化还原反应中得失电子相等判断青石棉与硝酸的关系式，所以青石棉与硝酸反应的关系式计算得：
Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O  ～ HNO3，
              1mol                               1mol
所以1 mol青石棉能使1 mol硝酸被还原，故D错误。
故选A。
  
9.【答案】C

【知识点】铁的氧化物的物理性质与用途、氧化铝的物理性质与用途、硅的物理性质与用途、次氯酸、铜的化合物、碳酸钠、陶瓷玻璃水泥、硅酸钠的俗名和用途
【名师说】

本题考查了物质的用途，明确物质的性质即可解答，侧重对基础知识点的考查，会运用化学知识解释生活常识，题目难度不大。
【思路】
①二氧化硅为制造光导纤维主要原料，故错误；
②工业上制造玻璃的主要原料是碳酸钠、碳酸钙和二氧化硅，碳酸钠水解使溶液呈碱性，油脂在碱性条件下水解可制肥皂，故正确；
③Fe2O3为红棕色固体常用来做红色油漆或涂料，故正确；
④氧化铝熔点高，可以制造耐火材料，故正确；
⑤Ca(ClO)2具有强氧化性，能杀菌消毒，故正确；
⑥Na2SiO3水溶液俗称水玻璃，可作防火材料，故正确；
⑦水泥的生产工艺，以石灰石和粘土为主要原料，故正确；
⑧硫酸铜属于重金属盐可使蛋白质变性，硫酸铜可作农作物杀虫剂，故正确；
故选C。  
10.【答案】B

【知识点】硅的物理性质与用途、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】

本题考查了元素化合物的基础知识，涉及硅及其化合物的性质和用途，平时学习时要注意基础知识的积累掌握。
【思路】
A.二氧化硅可用于制造光导纤维，故A错误；
B.陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品，故B正确； 
C.晶体硅在电子工业中是重要的半导体材料，故C错误； 
D.二氧化硅与氢氟酸和氢氧化钠均能反应，但二氧化硅属于酸性氧化物，故D错误。
故选B。
  
11.【答案】BD

【知识点】金属材料与金属的回收、陶瓷玻璃水泥
【名师说】

考查了传统无机非金属材料，试题较易，注意相关知识的积累。
【思路】
A.生物陶瓷属于新型陶瓷材料，故A错误；
B.以纯碱、石灰石和石英砂为主要原料，在玻璃熔炉中制取玻璃，将普通玻璃加热后急速冷却即得钢化玻璃，钢化玻璃属于硅酸盐产品，属于传统无机非金属材料，故B正确；
C.钛合金属于金属材料，故C错误；
D.水泥属于传统无机非金属材料，故D正确。
故选BD  
12.【答案】CD

【知识点】二氧化硅的物理性质与用途、陶瓷玻璃水泥
【名师说】

本题考查硅及其化合物的性质与用途，比较基础，注意基础知识的识记掌握。
【思路】
A.水晶和玛瑙的主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐，故A错误；                    
B.水玻璃是硅酸钠溶液，能与盐酸反应生成不溶于水的硅酸，故B错误；
C.水泥、陶瓷、玻璃以粘土或二氧化硅为原料生产，产物的主要成分为硅酸盐，故C正确； 
D.纯净的二氧化硅具有良好的折光性，是现代光学及光纤制品的基本原料，故D正确。
故选CD。  
13.【答案】BD

【知识点】离子反应概念及发生条件、硅酸盐的化学性质、碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别、转化、漂白粉、漂白液、漂粉精
【名师说】

本题考查物质的性质，掌握常见物质的性质为解题关键，题目难度不大。
【思路】
A.因为碳酸酸性弱于盐酸，所以过量 CO2通入CaCl2溶液不反应，无沉淀生成，故A不符合题意；                    
B.因为碳酸酸性强于硅酸，所以过量 CO2通入Na2SiO3溶液有硅酸沉淀产生且沉淀不溶解，故B符合题意；    
C.因为酸性：H2CO3>HClO>HCO3-，过量 CO2通入Ca(ClO)2溶液最终生成碳酸氢钙和次氯酸，无沉淀产生，故C不符合题意；                
D.因为酸性：H2CO3>HCO3-，所以过量 CO2通入饱和Na2CO3溶液生成碳酸氢钠，溶解度碳酸氢钠小于碳酸钠，原本饱和的溶液中会有碳酸氢钠析出，故D符合题意。
​故选BD。  
14.【答案】BC

【知识点】纯净物与混合物、氯水的性质及成分探究、二氧化硅的化学性质、漂白粉、漂白液、漂粉精
【名师说】

本题是对化学物质的性质知识的考查，是中学化学的重要知识点，难度一般。关键是掌握化学物质的性质，侧重基础知识的考查。
【思路】
A.Cl2以液态形式存在时可称液氯（是纯净物），而不是氯水（是混合物），故A错误。
B.依据玛瑙的性质可知，玛瑙的主要成分是二氧化硅，故B正确；
C.依据KIO3的性质可知，加碘食盐中所加的“碘”是KIO3，故C正确；
D.漂白粉的有效成分是次氯酸钙，故D错误。
​故选BC。  
15.【答案】BD

【知识点】元素非金属性强弱的比较及应用、硅的物理性质与用途
【名师说】略

16.【答案】长颈漏斗   N、C、Si   ①   ④   双氧水   二氧化锰   氢硫酸或硫化钠溶液   2H2S+O2=2S+2H2O

【知识点】元素非金属性强弱的比较及应用、化学方程式的书写和正误判断、硫化氢、元素金属性、非金属性强弱探究实验、过氧化氢的氧化性、还原性的探究、常用化学仪器的识别与使用、硅酸盐的化学性质
【名师说】解：（1）由装置图可知，A为加液装置，A为分液漏斗，故答案为：长颈漏斗；
（2）同周期从左到右非金属性增强，则C＜N，同主族元素从上到下非金属性：C＞Si，所以非金属性由强到弱的顺序是：N＞C＞Si；通过比较酸性强弱来判断非金属性强弱，装置中为强酸制备弱酸，所以A中试剂为稀硝酸，B中为碳酸钙，C中为Na2SiO3溶液，
故答案为：N、C、Si； ①；④；
（3）①完成了O元素的非金属性比S强的实验研究，通过比较单质的氧化性来判断非金属性，所以用二氧化锰作催化剂使双氧水分解生成氧气，氧气通过氢硫酸或硫化钠溶液会生成硫单质，
故答案为：双氧水； 二氧化锰； 氢硫酸或硫化钠溶液；
②C中发生反应的方程式为：2H2S+O2=2S↓+2H2O，故答案为：2H2S+O2=2S+2H2O．
（1）根据装置图分析；
（2）根据同周期和同主族元素非金属性的变化规律分析；通过比较酸性强弱来判断非金属性强弱，装置中为强酸制备弱酸依此选择试剂；
（3）通过比较单质的氧化性来判断非金属性．
本题考查了元素非金属性强弱的比较，为高频考点，侧重于考查学生的实验探究能力，注意把握物质的性质以及实验原理，题目难度中等．

17.【答案】（1）硝酸溶液；碳酸钙；硅酸钠溶液；产生白色沉淀；CO2+SiO32-+H2O=H2SiO3↓+CO32-；
（2）淀粉-KI溶液；2I-+Cl2=I2+2Cl-；增加装有氢氧化钠溶液的尾气吸收装置；
（3）Cl2+H2S=S↓+2HCl；B

【知识点】离子方程式的书写、硅酸盐的化学性质
【名师说】解：（1）现有硝酸溶液、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液，选择试剂用如图装置证明：酸性：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3；因此先加入硝酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，二氧化碳通入硅酸钠溶液生成硅酸沉淀；
故答案为：硝酸溶液；碳酸钙；硅酸钠溶液；
（2）利用如图装置证明氯气氧化性强于碘单质的氧化性，C中发生的是氯气和碘离子的反应生成碘单质，碘单质遇淀粉变蓝，所以C中加入淀粉碘化钾；反应的离子方程式为：2I-+Cl2=I2+2Cl-；生成的氯气有毒需要尾气吸收，在C后加成氢氧化钠溶液的烧杯吸收氯气；
故答案为：淀粉-KI溶液；2I-+Cl2=I2+2Cl-；增加装有氢氧化钠溶液的尾气吸收装置；
（3）如果C中装饱和氢硫酸溶液，A中装浓盐酸，B中装高锰酸钾溶液，反应开始后观察现象是C中产生淡黄色沉淀，反应的化学方程式为：Cl2+H2S=S↓+2HCl，二氧化硫中硫的化合价降低，是氧化剂，故答案为：Cl2+H2S=S↓+2HCl；   B．
本题考查了酸性强弱的比较实验设计，试剂选择，离子方程式的书写，熟练掌握物质性质是解题关键，题目难度中等，侧重于考查学生的实验设计能力和对基础知识的应用能力．

18.【答案】（1）SiO2+2C=高温Si+2CO↑；SiHCl3+H2=1357KSi+3HCl2
（2）①使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化　
②SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl；无水无氧
（3）ABC


【知识点】二氧化硅的物理性质与用途、高纯硅的制备、陶瓷玻璃水泥
【名师说】

本题以高纯硅的制备为例，考查了化学实验方案的评价，涉及硅及其化合物的性质、化学方程式的书写等，对学生基础性知识要求较高，中等难度。
【思路】
（1）高温下，碳和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳，反应方程式为：SiO2+2C=高温Si+2CO↑，高温下，SiHCl3和氢气反应生成硅单质，反应方程式为：SiHCl3+H2=1357KSi+3HCl2，
故答案为：SiO2+2C=高温Si+2CO↑；SiHCl3+H2=1357KSi+3HCl2；
（2）①升高温度能使SiHCl3气化，从而使SiHCl3和氢气在D中反应，
故答案为：使滴入烧瓶中的SiHCl3气化；
②SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气：SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl；氢气遇氧气易爆炸，所以整个制备过程必须严格控制无水无氧，
故答案为：SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl；无水无氧；
（3）A.SiC为原子晶体，硬度大，碳化硅（SiC）俗称金刚砂，常用作砂轮及高温炉的材料，故A正确；
B.Si3N4为原子晶体，硬度大，熔点高，性质稳定，可用于制作高温陶瓷和轴承，故B正确；
C.光导纤维的主要成分是二氧化硅，是利用光的全反射原理，故C正确；
D.普通玻璃的主要成分为Na2SiO3和CaSiO3，它是以石英砂（SiO2）、石灰石（CaCO3）和纯碱（Na2CO3）为主要原料反应制成的，玻璃属于混合物，没有固定的熔点，故D错误；
E.常温下，Si只能与唯一一种酸HF反应，不与HCl反应，故E错误；
​故答案为：ABC。
  
19.【答案】（1）MnO2＋2Cl－＋4H+Mn2+＋Cl2↑＋2H2O ；SiO2＋2C＋2Cl2SiCl4＋2CO；
（2）浓硫酸；防止生成物中的AlCl3、FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管；
（3）【提出假设】假设3：只有ClO－；
【设计方案，进行实验】①a溴水（或0.01 mol/L KMnO4溶液）②b品红溶液；③c淀粉-KI溶液；d若溶液变为蓝色

【知识点】化学实验方案的设计与评价、无机物制备实验、防堵塞安全装置、气体的净化、高纯硅的制备、氯气的实验室制备
【名师说】

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，注意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，侧重分析与实验能力的综合考查，题目难度较大。
【思路】
制备四氯化硅的实验流程：A中发生二氧化锰与浓盐酸的反应生成氯气，MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑，B中饱和食盐水除去HCl，C装置中浓硫酸干燥氯气，D中焦炭与二氧化硅的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO，由信息可知，四氯化硅的沸点低，则E装置冷却可收集四氯化硅，F可防止G中的水蒸气进入E与四氯化硅反应，造成产物不纯，最后G处理含氯气的尾气。
（1）装置A是氯气发生装置，A中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，其离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑；在D装置中二氧化硅和碳和氯气反应生成四氯化硅和一氧化碳，反应为：SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO。
（2）装置C的作用是干燥氯气，试剂是浓硫酸。D、E间导管短且粗是为了防止生成物中的AlCl3，FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管。
（3）由假设1和假设2可知，要检测的为SO32-和ClO-，故假设3为只有ClO-，又因为SO32-会使溴水或KMnO4溶液褪色，而ClO-不会，所故可以用来检测假设1，H2SO3和HClO具有漂白性，会使品红溶液褪色，所以可以用来检测假设2，ClO-可以氧化KI反应生成碘单质，遇到淀粉变蓝色，可以用来检测假设3。  
20.【答案】（1）①氯气
②SiO2+3CSiC+2CO↑
③蒸馏
（2）①浓硫酸
②Ⅰ
（3）负
②Li1-xNiO2+xe-+xLi+=LiNiO2    ​​​​​​​

【知识点】原电池正负极的判断、无机物制备实验、蒸馏与分馏、实验操作的顺序、硅的化学性质、高纯硅的制备、原电池电极反应式及总反应式
【名师说】

本题以多晶硅为载体考查无机工业流程分析以及氮化硅的制备实验，为高频考点，难度较大，掌握工业流程分析、物质的性质、制备原理以及电化学知识为解答关键。
【思路】
（1）电解饱和食盐水生成NaOH、H2、Cl2，由流化床反应器中的反应可知Y、Z点燃后生成HCl，Y还原SiHCl3生成Si，则Y是H2，Z为氯气，X是NaOH；
②用石英砂和焦碳在电弧炉中高温加热也可以生产SiC，该反应的化学方程式为SiO2+3CSiC+2CO↑；
③根据表中沸点数据可知，常温下SiHCl3、SiCl4为液体，SiH2Cl2、SiH3Cl为气体，沉降除去固体后，冷凝得到SiHCl3、SiCl4混合液体，将液体蒸馏可分离二者；
（2）亚硝酸钠和氯化铵反应生成N2，晶体硅的粉末与干燥的氮气在1300~1400℃下反应，可制取结构陶瓷材料氮化硅(Si3N4)，装置Ⅱ是用来干燥N2，装置Ⅱ盛放的试剂为浓H2SO4；
②实验中应先应先点燃装置Ⅰ的热源，生成氮气用于排除装置中的空气，防止SiO2与空气反应；
（3）①由总反应可知，放电时a为负极，发生LiC6-e-=C6+Li+，则充电时a应与外接电源负极相连，即n型半导体作为电源的负极；
②放电时b为正极，由总反应式和负极反应式可知b极电极反应式为Li1-xNiO2+xe-+xLi+=LiNiO2。