人教版 (2019)必修 第二册第三节 无机非金属材料练习题

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第三节 无机非金属材料练习题，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．近年来，我国在航天、通信、环保等领域取得了举世瞩目的成就。下列说法正确的是
A．富勒烯、石墨烯和碳纳米管等碳纳米材料均属于新型无机非金属材料
B．“玉兔二号”月球车上的太阳能电池的材料是碳化硅
C．“神舟十四号”载人飞船返回舱外表面使用了高温结构陶瓷，其主要成分是硅酸盐
D．二氧化硅常被用于制造光缆，是由于其导电能力强
2．下列说法正确的是
A．二氧化硫溶于水能导电，二氧化硫是电解质
B．的催化氧化制NO属于氮的固定
C．常温下硅的性质很稳定，自然界中存在游离态的硅
D．可用丁达尔效应区分溶液和胶体
3．下列说法不正确的是
A．工业上通常以氯气和烧碱为原料制造漂白粉
B．中国华为集团自主研发的“麒麟”芯片在生产时需要用到硅
C．氧化铁是俗称铁红，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料
D．二氧化硫可作食品添加剂起到漂白、防腐和抗氧化等作用
4．下列说法正确的是
①合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料
②硅酸可制备硅胶，硅胶可用作袋装食品、瓶装药品的干燥剂
③、、、在水溶液中能大量共存
④向含、、、的溶液中通入后仍能大量共存
⑤不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器
⑥硅酸钠可制备木材防火剂，也可用于制备硅酸胶体
⑦均能一步转化
A．①⑤⑥B．①②⑥⑦C．②⑥D．③④⑥
5．下列说法正确的是
A．氢氟酸具有强酸性，可用于雕刻玻璃
B．在粗硅的制取中发生反应2C+SiO22CO+Si，硅被还原，所以碳的还原性大于硅的还原性
C．高温时SiO2能跟Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强
D．氨气不能用无水CaCl2干燥，SO2能用浓硫酸干燥
6．下列说法正确的是
A．常温下铁与浓硫酸不发生化学反应
B．铜粉与硫粉加热反应可生成硫化铜
C．石油裂解、煤的干馏和气化都是化学变化
D．石英坩埚耐高温，可用来加热熔化烧碱、纯碱等固体
7．设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A．用含0.01mlFeCl3的饱和溶液制成的Fe(OH)3胶体中所含胶粒数等于0.01NA
B．1ml Na2O2固体中含有O离子的个数为2×6.02×1023
C．1mlSiO2晶体中Si—O键的个数为4NA
D．0.5ml Na2O2与H2O反应时转移的电子数为NA
8．化学与社会、环境密切相关，下列说法不正确的是
A．红宝石与蓝宝石主要成分都是α－氧化铝
B．水泥生产中，可用重晶石调节水泥的凝结时间
C．Ba2+浓度较高危害健康，但BaSO4可服于体内，作为造影剂用于X-射线检查肠胃道疾病
D．金属切削加工废液中含有2 %~5 %的亚硝酸钠，为防止污染环境，可用氯化铵溶液处理
9．下列有关试剂的保存方法正确的是
A．浓硫酸敞口放置
B．碳酸钠粉末保存在细口瓶中
C．漂白粉要密封存放于干燥阴凉处
D．氢氧化钠溶液保存在带磨口玻璃塞的玻璃试剂瓶中
10．广府文化是中华文明的重要组成，其代表有“广绣”、“广彩”、“镬耳屋”、“粤菜”等。下列说法不正确的是
A．使用蚕丝制作“广绣”，蚕丝的主要成分是蛋白质
B．使用黏土烧制“广彩”，黏土中含有硅酸盐
C．使用青砖建造“镬耳屋”，青砖的青色来自
D．添加小苏打蒸制“粤菜”糕点，小苏打的化学式为
11．下列物质的性质与用途对应关系错误的是
A．NaN3分解产生大量气体，用于汽车安全气囊
B．Al(OH)3分解吸热且生成Al2O3和水蒸气，可作阻燃剂
C．钠钾合金常温下呈液态、导电性好，可用于快中子反应堆的热交换剂
D．无水CCl2呈蓝色，吸水后为粉红色(CCl2∙6H2O)，可用于制造变色硅胶干燥剂
12．“生活无处不化学”。下列关于生活中的化学问题解释合理的是
A．硅胶常用作干燥剂，是因为硅胶多孔疏松
B．明矾可以净水，是因为Al3+具有强吸附性
C．以氨为原料可以制得铵盐或尿素等化肥，这是氮的人工固定
D．可用铁或铝制容器盛装浓硫酸，是因为常温下浓硫酸与铁或铝不反应
13．下列有关硅及其化合物的叙述错误的是
A．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料
B．可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液
C．硅酸的酸性比碳酸的酸性弱，且硅酸不溶于水
D．Na2SiO3的水溶液俗称“水玻璃”，可用作防火材料
14．某溶液可能含有Na+、NH、Fe2+、Al3+、I-、AlO、SiO、SO、CO、SO。现进行如下实验：
(1)向溶液中加入过量稀盐酸，产生沉淀X和气体Y，过滤；
(2)向滤液中加入过量氨水，产生白色沉淀；
(3)另取一定量原无色溶液，滴加少量溴水，溶液呈无色。
下列判断不正确的是
A．沉淀是纯净物B．气体可以使澄清石灰水变浑浊
C．原溶液可能含NH、I-、CO、SOD．原溶液一定含Na+、AlO、SO和SiO
二、多选题
15．可用来制取硅酸的反应是
A．硅酸钙中加入稀硫酸
B．二氧化硅加入沸水中
C．水玻璃中通入足量二氧化碳
D．硅酸钠溶液中加入盐酸
三、填空题
16．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐占地壳质量的90%以上。
(1)保存NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃磨口塞，用离子方程式表示其原因___________，工艺师常用___________(填物质名称)来雕刻玻璃。
(2)绿柱石(绿宝石矿藏的主要化学成分为BenAl2Si6O18，可用氧化物形式表示为nBeO•Al2O3•6SiO2，其n值为___________。
(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作___________。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是___________(填字母)。
A．普通玻璃坩埚 B．石英玻璃坩埚 C．铁坩埚
17．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
(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为______，工艺师常用______(填物质名称)来雕刻玻璃，其所对应的方程式为______。
(2)Na2SiO3溶液俗称______。
(3)工业上常用2C+SiO2Si+2CO↑制备硅单质，该反应中所含元素化合价升高的物质是_____(填化学式)，氧化剂是______。
18．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)写出元素A在周期表中的位置_______，与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为_______。
(2)A的单质与烧碱反应的离子方程式_______，工业上制取含有杂质的A单质的化学反应方程式_______。
(3)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。分别写出生成D和F的化学方程式：_______，_______。
19．硅胶和石英的主要成分都是SiO2，前者是结构疏松的SiO2，后者是结构致密的SiO2，二者成分相同，结构不同，化学性质相同，物理性质上表现出差别，具有不同的用途。由石英制取硅胶，经历以下三步，试写出每步反应的化学方程式(是离子反应的，写出离子方程式)。
(1)用NaOH(aq)溶解石英：___________。
(2)过滤，向滤液中加入盐酸，至沉淀不再产生：___________。
(3)微热，浓缩硅酸溶液，加热蒸干溶液，并使固体完全分解：___________。写出硅胶的一种用途：___________。
20．中国高铁对实现“一带一路”的战略构想有重要的作用。
（1）建设高铁轨道需要大量的水泥，生产水泥的主要原材料是__________________。
（2）高铁上的信息传输系统使用了光导纤维，其主要成分是________________；乘务员使用的无线通话机的芯片材料是________________。
（3）高铁上安装有许多玻璃，氢氟酸可以处理玻璃表面的微裂纹，氢氟酸与比例中的二氧化硅反应的化学方程式______________________________。
（4）高铁上的卫生间没有任何异味，是由于所使用的马桶、地漏和洗手盆下水口都是纳米硅胶的高科技产品，向硅酸钠溶液中加入稀盐酸可产生硅酸胶体，该反应的离子方程式_________。
四、实验题
21．某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律。
Ⅰ.甲同学在a、b、c、d四只烧杯中分别加入50mL冷水，再各滴加几滴酚酞试液，依次加入大小相近的钠(Na)、镁(Mg)、铝(Al)、钾(K)金属块，观察现象。
(1)反应最剧烈的烧杯中金属是_______(填字母序号)；
A．钠B．镁C．铝D．钾
(2)实验中发现b、c两只烧杯中几乎没有什么现象，要想达到实验目的，请你帮助选择下列合适的方法_______(填字母序号)。
A．把烧杯中的冷水换成热水
B．把烧杯中的冷水换成盐酸
C．把烧杯中的冷水换成浓硝酸
实验结论：随原子序数增大，同周期元素失电子能力依次_______(填“增强”或“减弱”，下同)，得电子能力依次_______。同主族元素失电子能力依次_______(填“增强”或“减弱”，下同)，得电子能力依次_______；
Ⅱ.乙同学设计实验探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱。根据要求完成下列各题实验装置：(已知酸性强弱：亚硫酸＞碳酸)
(3)铜与浓硫酸反应的化学方程式是_______；
(4)能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是_______；试管F中发生反应的离子方程式为_______。
22．某同学为验证元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
(1)将钠、钾、镁、铝各1 ml分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：_______与盐酸反应最剧烈，_______与盐酸反应产生的气体最多。
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现淡黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为_______。
(3)利用下图装置可验证同主族非金属性的变化规律。
①若要证明非金属性：Cl＞I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加淀粉碘化钾混合溶液，请写出C中的离子反应方程式_______
②若要证明非金属性：C＞Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3，C中加Na2SiO3溶液。请写出C中的化学反应方程式_______，该实验能否 _______(填“能”或“否”)证明非金属性：C＞Si
参考答案：
1．A
【详解】A．富勒烯、石墨烯和碳纳米管都是由碳元素组成的单质，均属于新型无机非金属材料，A正确；
B．“玉兔二号”月球车上的太阳能电池的材料是硅单质，B错误；
C．高温结构陶瓷的主要成分是氮化硅，属于新型无机非金属材料，C错误；
D．二氧化硅不导电，用于制造光缆是由于能够传导光信号，D错误；
故答案选A。
2．D
【详解】A．二氧化硫本身不能电离出自由移动的离子，属于非电解质，故A错误；
B．氮的固定是游离态氮元素转化为化合态氮元素的过程，则氨气的催化氧化制一氧化氮不属于氮的固定，故B错误；
C．硅元素是亲氧元素，在自然界中不存在游离态的硅元素，故C错误；
D．胶体能发生丁达尔效应，溶液不能发生丁达尔效应，则可用丁达尔效应区分溶液和胶体，故D正确；
故选D。
3．A
【详解】A．工业上通常以氯气和石灰乳为原料制造漂白粉，故A错误；
B．芯片的主要成分是硅，所以“麒麟”芯片在生产时需要用到硅，故B正确；
C．氧化铁为红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料、、油墨和橡胶的红色颜料，故C正确；
D．二氧化硫有毒，但食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用，不会对人体产生伤害，故D正确；
故选A。
4．C
【详解】①光导纤维是新型无机非金属材料，而合成纤维属于有机高分子材料，错误；②硅胶就是硅酸干凝胶，硅酸可制备硅胶，硅胶可用作袋装食品、瓶装药品的干燥剂，正确；③ Mg2+ 、 H+ 都能和生成沉淀，在水溶液中不能大量共存，错误；④碳酸酸性比硅酸强，向含的溶液中通入 CO2会生成硅酸沉淀，不能大量共存，错误；⑤ SiO2能与氢氟酸反应，错误；⑥硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，可制备木材防火剂，也可和酸反应制备硅酸胶体，正确；⑦ Si和氧气可以生成SiO2，但SiO2不和水反应，不能一步转化为H2SiO3，错误；
综上所述，选C。
5．D
【详解】A．氢氟酸是弱酸，氢氟酸能与二氧化硅反应，所以氢氟酸用于雕刻玻璃，故A错误；
B．由可知，为非自发进行的氧化还原反应，不能比较碳、硅的还原性，故B错误；
C．常温下，硅酸钠与二氧化碳反应生成硅酸，所以硅酸的酸性比碳酸弱，故C错误；
D．氨气和氯化钙结合生成络合物，不能用无水CaCl2干燥，SO2能用酸性干燥剂浓硫酸干燥，故D正确；
故选：D。
6．C
【详解】A．常温下铁遇到浓硫酸会钝化，钝化属于化学反应，A错误；
B．硫粉的氧化性较弱，铜粉与硫粉加热反应生成硫化亚铜，B错误；
C．石油裂解是将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程，有新物质生成，属于化学变化；煤的干馏是煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程，有新物质生成，属于化学变化；煤的气化是以煤或煤焦为原料，以氧气、水蒸气或氢气等作气化剂，在高温条件下通过化学反应把煤或煤焦中的可燃部分转化为气体的过程，有新物质生成，属于化学变化，C正确；
D．石英坩埚主要化学成分是SiO2，烧碱、纯碱高温下与SiO2反应，因此石英坩埚不能用来加热熔化烧碱、纯碱等固体，D错误；
故答案为：C。
7．C
【详解】A．胶体粒子是多个微粒的聚合体，充分作用后所得胶体中胶粒数小于0.01NA，A错误；
B．1个Na2O2当中，含有1个O，则1ml Na2O2固体中含有O离子的个数为1×6.02×1023，B错误；
C．在SiO2晶体中，1个Si原子形成4个Si—O键，故1mlSiO2晶体中Si—O键的个数为4NA，C正确；
D．反应中Na2O2中的氧原子一个得1个电子，一个失1个电子，所以0.5ml Na2O2与水完全反应转移的电子数为0.5NA，D错误；
故选C。
8．B
【详解】A．红宝石、蓝宝石的化学成分是Al2O3，主要成分都是α－氧化铝，故A正确；
B．水泥生产中，可用石膏CaSO4调节水泥的凝结时间，重晶石是硫酸钡的俗名，化学式为BaSO4，故B错误；
C．硫酸钡难溶于盐酸，BaSO4可作为钡餐服入体内，作为造影剂用于X射线检查肠胃道疾病，故C正确；
D．利用NH4Cl处理NaNO2发生反应NaNO2+NH4Cl=NaCl+NH4NO2、NH4NO2=N2+2H2O，最终转化为NaCl、N2和H2O无毒物质，故D正确；
故选：B。
9．C
【详解】A．浓硫酸易吸水，应密封保存，A错误；
B．碳酸钠粉末为固体，应保存在广口瓶中，B错误；
C．漂白粉易与空气中二氧化碳，水等发生反应，产生HClO，HClO见光易分解，故漂白粉应密封保存在干燥阴凉处，C正确；
D．氢氧化钠能和玻璃中SiO2反应生成硅酸钠，硅酸钠具有胶黏性，应用橡胶塞，D错误；
故选C。
10．C
【详解】A．蚕丝为动物蛋白，主要成分是蛋白质，A正确；
B．黏土属于无机非金属材料，含有硅酸盐，B正确；
C．是红色的，C错误；
D．小苏打为碳酸氢钠，化学式为，D正确；
故选C。
11．C
【详解】A．NaN3在受到猛烈撞击时分解产生大量气体N2，因此用于汽车安全气囊，A正确；
B．Al(OH)3受热分解生成Al2O3和水蒸气，分解时吸收大量热量，使环境温度降低，因此可作阻燃剂，B正确；
C．钠钾合金在常温下呈液态，其导热性好，因此可用于快中子反应堆的热交换剂，C错误；
D．无水CCl2可以制造变色硅胶是由于其能吸水且吸水后变色，与无水CCl2呈蓝色、 吸水后为粉红色(CCl2∙6H2O)有关，D正确；
故合理选项是C。
12．A
【详解】A．硅胶多孔疏松，具有吸水性，可以用作干燥剂，故A正确；
B．明矾可以净水，铝离子水解生成具有吸附性的氢氧化铝胶体，故B错误；
C．以氨为原料可以制得铵盐或尿素等化肥，是不同氮的化合物之间的转化，不是氮的固定，故C错误；
D．浓硫酸具有强的氧化性，常温下使铁、铝钝化，生成致密的氧化膜，所以可用铁或铝制容器盛装浓硫酸，钝化属于化学变化，故D错误；
故选：A。
13．B
【详解】A．硅单质的导电能力比金属单质弱，但比绝缘体强，所以硅单质是良好的半导体材料， A正确；
B．NaOH能与SiO2反应，生成黏性物质硅酸钠，将瓶塞与瓶口黏在一起，所以不可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液，B错误；
C．Si的非金属性弱于C的，故硅酸的酸性比碳酸的酸性弱，且硅酸不溶于水，C正确；
D．Na2SiO3的水溶液俗称“水玻璃”，木材和织物用水玻璃浸泡后既可防腐又不易着火，所以可用作防火材料，D正确；
故选B。
14．C
【分析】(1)向溶液中加入过量的稀盐酸，产生沉淀X和气体Y，则气体Y为SO2或CO2，沉淀X为H2SiO3，即原溶液中含有SiO和SO或CO中的至少一种，则溶液中不含有Fe2+、Al3+；
(2)向滤液中加入过量氨水，又有白色沉淀产生，则沉淀为Al(OH)3，原溶液中含有AlO，AlO与NH不能共存，故一定不含NH；
(3) 另取一定量原无色溶液，滴加少量溴水，溶液呈无色，原溶液中含有SO， 根据溶液电中性可知，原溶液中一定含有Na+；故原溶液一定含有Na+、AlO、SO和SiO，一定不含有Fe2+、Al3+、NH，可能含有、CO、SO，据此分析。
【详解】A．沉淀X为H2SiO3，A正确；
B．气体Y为SO2或CO2，均可以使澄清石灰水变浑浊，B正确；
C．由上述分析可知，不可能含，C错误；
D．结合三个实验可知，原溶液一定含、、和，D正确；
故本题选C。
15．CD
【详解】A．硅酸钙中加入稀硫酸反应生成微溶物硫酸钙和硅酸沉淀，反应难以持续且生成物无法分离，A不符合题意；
B．二氧化硅与水不反应，B不符合题意；
C．碳酸酸性强于硅酸，反应Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓可制取硅酸，C符合题意；
D．盐酸酸性强于硅酸，可由反应Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓制取硅酸，D符合题意；
故选CD。
16．(1) SiO2+2OH-=SiO+H2O 氢氟酸
(2)3
(3) 防火剂 C
【解析】（1）
玻璃中的主要成分是二氧化硅，二氧化硅是酸性氧化物，能和碱反应，也能和氢氟酸反应生成四氟化硅和水。保存NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃磨口塞，其原因是SiO2+2OH-=SiO+H2O；氢氟酸常用来雕刻玻璃；
（2）
根据氧元素守恒可知n=18-3-62=3；
（3）
普通玻璃坩埚和石英玻璃坩埚的主要成分有二氧化硅，SiO2与纯碱混合高温熔融反应，故高温熔融纯碱时可选用铁坩埚。
17．(1) 氢氟酸
(2)水玻璃
(3) C SiO2
【详解】（1）SiO2是酸性氧化物，可以与碱发生反应：；SiO2化学性质较稳定，但可以与氢氟酸反应: ，因此可以用氢氟酸来雕刻玻璃。
（2）Na2SiO3溶液俗称水玻璃。
（3）根据化学方程式可知，该反应中，化合价升高的是C，氧化剂（所含元素化合价降低的物质）是SiO2。
18．(1) 第三周期ⅣA族
(2) Si +2OH-+H2O=SiO+2H2↑ SiO2+2CSi+2CO
(3) SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑ Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓
【分析】含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，则A为Si，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，则C为SiO2，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D为Na2SiO3；
（1）
含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，A为Si，，位于第三周期ⅣA族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B为C，其原子结构示意图为；
（2）
A的单质Si与烧碱反应生成硅酸钠和氢气，反应的离子方程式Si +2OH-+H2O=SiO+2H2↑；工业上用CO和二氧化硅在高温下还原制取硅单质，反应方程式为SiO2+2CSi+2CO；
（3）
将SiO2与纯碱混合高温熔融时反应生成Na2SiO3，同时还生成B的最高价氧化物E，则E为CO2，反应为方程式为：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑；将全部的CO2与全部的Na2SiO3在足量的水中混合后，生成了含A的化合物F为H2SiO3，反应方程式为：Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓。
19． 2OH-+SiO2= +H2O +2H+=H2SiO3↓ H2SiO3H2O+SiO2 干燥剂或作催化剂的载体
【详解】(1)石英的主要成分是酸性氧化物SiO2，与碱反应生成盐和水，离子方程式为2OH-+SiO2= +H2O；
(2)过滤，除去石英中的杂质，得到的滤液为Na2SiO3溶液，硅酸是弱酸，Na2SiO3与盐酸发生复分解反应生成白色沉淀硅酸，反应的离子方程式为+2H+=H2SiO3↓。
(3)微热，H2SiO3（aq）浓缩，H2SiO3聚合为胶体，加热硅酸溶胶脱水，生成多孔硅胶，反应的化学方程式为H2SiO3H2O+SiO2；硅胶的主要用途有作干燥剂或作催化剂的载体。
20． 黏土 石灰石 SiO2 Si 4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O 2H++SiO32-==H2SiO3（胶体）
【详解】（1）水泥属于三大硅酸盐产品之一，主要原材料是黏土和石灰石，故答案为：黏土、石灰石；
（2）纯净的二氧化硅具有良好的导光性，可以用于制备光导纤维；硅单质是良好的半导体材料，可以用作芯片材料，故答案为：SiO2；Si；
（3）氢氟酸与二氧化硅反应生成四氯化硅气体和水，反应方程式为：4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O，故答案为：4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O；
（4）硅酸钠与盐酸发生复分解反应生成难溶的硅酸和氯化钠，离子方程式为：2H++SiO32-=H2SiO3（胶体），故答案为：2H++SiO32-=H2SiO3（胶体）。
21．(1)D
(2) AB 减弱 增强 增强 减弱
(3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(4) E试管中的溶液褪色不完全，F试管中出现白色沉淀 CO2＋H2O＋=H2SiO3↓＋
【分析】乙同学设计实验探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱。气体发生装置用于制取SO2，用D装置制取CO2气体，用E装置除去CO2中混有的SO2并检验SO2已经除尽，所以E中应加入酸性高锰酸钾溶液；E装置中生成的CO2通入硅酸钠溶液中，生成硅酸沉淀，从而证明碳酸的酸性大于硅酸的酸性。
【详解】（1）在钠、镁、铝、钾中，钾的金属性最强，则反应最剧烈的烧杯中金属是钾，故选D。答案为：D；
（2）实验中发现b、c两只烧杯中几乎没有什么现象，要想达到实验目的，可以进行的操作是：A．把烧杯中的冷水换成热水，镁与热水反应，铝与热水不反应；B．把烧杯中的冷水换成盐酸，镁、铝与盐酸都能发生反应，但镁与盐酸反应比铝与盐酸反应剧烈，故选AB。
实验结论：随原子序数增大，同周期元素失电子能力依次减弱，得电子能力依次增强。同主族元素失电子能力依次增强，得电子能力依次减弱。答案为：AB；减弱；增强；增强；减弱；
（3）铜与浓硫酸反应，生成硫酸铜、二氧化硫等，化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。答案为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；
（4）由分析可知，要想说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强，则需保证通入F试管内的CO2中不混有SO2，所以E试管内KMnO4溶液应过量，则实验现象是：E试管中的溶液褪色不完全，F试管中出现白色沉淀；试管F中，碳酸与硅酸钠发生复分解反应，生成硅酸沉淀等，发生反应的离子方程式为：CO2＋H2O＋=H2SiO3↓＋。答案为：E试管中的溶液褪色不完全，F试管中出现白色沉淀；CO2＋H2O＋=H2SiO3↓＋。
【点睛】比较两种酸的酸性强弱时，常利用强酸制弱酸的原理。
22．(1) 钾 铝
(2)S2-＋Cl2=S↓＋2Cl-
(3) Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 Na2SiO3+CO2+2H2O=H2SiO3↓+Na2CO3 否
【分析】分液漏斗内的盐酸滴入锥形瓶内，与CaCO3发生复分解反应生成二氧化碳气体。二氧化碳气体通入Na2SiO3溶液中，发生复分解反应生成硅酸等。两个反应的原理都是强酸制弱酸，由后一反应，若不考虑其它因素的干扰，可得出酸性H2CO3＞H2SiO3，从而得出非金属性：C＞Si。
【详解】（1）将钠、钾、镁、铝各1 ml分别投入到足量的同浓度的盐酸中，由于钾的金属性最强，所以与盐酸反应最剧烈，1ml钠、钾、镁、铝与盐酸反应，放出氢气的物质的量分别为0.5ml、0.5ml、1ml、1.5ml，则实验结果：钾与盐酸反应最剧烈，铝与盐酸反应产生的气体最多。答案为：钾；铝；
（2）向Na2S溶液中通入氯气，发生反应Na2S+Cl2=2NaCl+S↓，从而出现淡黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，离子方程式为S2-＋Cl2=S↓＋2Cl-。答案为：S2-＋Cl2=S↓＋2Cl-；
（3）①若要证明非金属性：Cl＞I，则发生反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O、2KI+Cl2=2KCl+I2，I2使淀粉变蓝，则C中的离子反应方程式：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2。
②若要证明非金属性：C＞Si，则C中的化学反应方程式：Na2SiO3+CO2+2H2O=H2SiO3↓+Na2CO3，由于盐酸挥发出的氯化氢气体溶解在C中也能与Na2SiO3发生反应，所以该实验不能证明非金属性：C＞Si。答案为：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2；Na2SiO3+CO2+2H2O=H2SiO3↓+Na2CO3；否。
【点睛】若想由实验证明非金属性：C＞Si，则应在CO2气体进入装置C前，用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl气体。