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必刷题03 硅及其化合物-高一化学下学期期末复习（人教版2019必修第二册）
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A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【详解】A．鎏金人擎铜灯的主要成分为金属铜，A错误；
B．曾侯乙编钟的主要成分为金属铜，B错误；
C．宋弦纹复口四系陶瓷的主要成分为硅酸盐，C正确；
D．漆木彩绘三鱼纹耳杯的主要成分为天然高分子，D错误；
故选C。
2．（23-24高一下·辽宁大连·期末）下列涉及物质工业制备说法正确的是
A．硫黄燃烧制得的溶于水制备
B．与在放电的条件下合成
C．的催化氧化是工业制的基础
D．陶瓷是以黏土为主要原料经高温烧结而成的
【答案】D
【详解】A．硫黄燃烧制得的溶于水生成，A错误；
B．与在高温高压、催化剂条件下合成，B错误；
C．氨(NH3)的催化氧化是工业制的基础，C错误；
D．陶瓷是以黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)为主要原料，经高温烧结而成的，D正确；
故选D。
3．（23-24高一下·江苏南京·期末）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．(胶体)
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】A．二氧化硅不溶于水，与水不反应，不能实现转化为硅酸；硅酸和氢氧化钠生成硅酸钠和水，A错误；
B．浓硫酸和亚硫酸钠生成二氧化硫，二氧化硫和氯化钡不反应，B错误；
C．氧化铁和盐酸生成氯化铁，氯化铁和铜生成氯化亚铁和氯化铜，C错误；
D．氮气和氢气高温催化生成氨气，氨气和氧气转化为NO，D正确；
故选D。
4．（22-23高一下·北京海淀·期末）某汽车安全气囊的产气药剂主要含有、、(酸性氧化物)、等物质。当汽车发生碰撞时，产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。下列说法不正确的是
A．是气体发生剂，受热分解主要产生
B．是主氧化剂，与产物Na反应生成消除隐患
C．是填充剂，防止产气药剂在储存时发生反应
D．是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量
【答案】C
【详解】A．是气体发生剂，撞击过程中受热分解生成和Na，故A正确；
B．是主氧化剂，与分解生成的Na反应生成Fe和氧化钠，消除活泼金属钠产生的隐患，故B正确；
C．产药剂中各成分彼此较难反应，的主要作用是与反应过程中生成的碱性氧化物反应，将其转化为稳定的硅酸盐，消除安全隐患，故C错误；
D．是冷却剂，通过发生分解反应，吸收产气过程中释放的热量，故D正确；
故选：C。
5．（22-23高一下·湖南长沙·期末）工业上制备下列物质的生产流程合理的是
A．由铝土矿冶炼铝：铝土矿
B．由制漂白粉：饱和食盐水漂白粉
C．工业合成硝酸：
D．由石英砂制纯硅：石英砂粗硅纯硅
【答案】D
【详解】A．氯化铝不是离子化合物，所以不能通过电解熔融氯化铝来制备铝单质，A错误；
B．氯气与氢氧化钠溶液可制备漂白液，而不是漂白粉，与石灰乳可制备漂白粉，B错误；
C．工业上制备硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，即利用氮气与氢气合成氨气，氨气经过催化氧化生成NO，NO与氧气化合生成NO2，NO2与水发生反应硝酸和NO，C错误；
D．石英砂与焦炭在高温条件下反应生成粗硅与CO，粗硅与HCl在加热条件下反应生成SiHCl3和H2，SiHCl3再与氢气高温条件下制纯硅和HCl，D正确；
故选D。
6．（22-23高一下·内蒙古包头·期末）沙子的主要成分是，属于酸性氧化物，部分性质与、类似。下列关于性质的预测正确的是
A．能与水反应生成硅酸
B．属于酸性氧化物，不与任何酸反应
C．能与氢氧化钠溶液反应生成和
D．是良好的半导体材料
【答案】C
【详解】A．SiO2难溶于水，也不与水反应，不能与水反应生成硅酸，A错误；
B．常温下二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，B错误；
C．二氧化硅是酸性氧化物，故能和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，C正确；
D． SiO2不能导电，不是良好的半导体材料，D错误；
故选C。
7．（2023·广东·期末）下边是碳元素的价类二维图，有关说法不正确的是
A．a是最简单的有机化合物B．b在高温下被氧化成e
C．d与血红蛋白结合的能力比强D．将氨气和e通入饱和食盐水中可得到m
【答案】B
【详解】A．化合价为-4价的碳元素氢化物为CH4，是最简单的有机化合物，A正确；
B．b是单质C，e是CO2，C在高温下被SiO2氧化成CO，不是CO2，B错误；
C．d为CO，CO与血红蛋白结合的能力比O2强，C正确；
D．e是CO2，将氨气和CO2通入饱和食盐水反应生成NH4Cl和NaHCO3，则可得到碳元素化合价为+4价的盐m：NaHCO3，D正确；
故选B。
8．（23-24高一下·辽宁朝阳·期末）下列关于物质使用及其解释均正确的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】A
【详解】A．因为与反应生成，用作供氧剂，A项正确；
B．具有传输光信号的功能，可用于制备光导纤维，B项错误；
C．能与盐酸反应，可用于中和胃酸，C项错误；
D．是重金属离子，有毒，不溶于水和稀酸，可作钡餐，D项错误；
故选A。
9．（23-24高一下·河北·期末）无机非金属材料中，硅一直扮演着重要的角色。下列有关硅及其化合物的说法中正确的是
A．最外层有四个电子，位于元素周期表的第三周期第VA族
B．是酸性氧化物，可以与水反应：
C．硅在自然界主要以硅酸盐和氧化物的形式存在
D．碳化硅具有优异的耐高温性能是因为碳原子和硅原子通过离子键连接，硬度很大
【答案】C
【详解】A．最外层有四个电子，位于元素周期表的第三周期第IVA族，A错误；
B．是酸性氧化物，可与碱反应生成盐和水，但不能与水反应，B错误；
C．硅在自然界主要以硅酸盐和氧化物的形式存在，C正确；
D．碳化硅具有优异的耐高温性能是因为碳原子和硅原子通过共价键连接，硬度很大，D错误；
答案选C。
10．（23-24高一下·云南昭通·期末）云南合盛硅业有限公司水电硅循环经济项目在昭通市昭阳区小龙洞乡韭菜海子落地生根。建成后，有机硅和工业硅年产达80万吨。下列说法正确的是
A．是目前最常用的半导体材料
B．硼硅玻璃耐高温、硬度大，属于传统无机非金属材料
C．光伏电池是以硅为基底的硅太阳能电池，将光能直接转化为电能
D．粗硅的制取原理为
【答案】C
【详解】A．晶体硅是良好的半导体材料，二氧化硅不具有此性质，故A错误；
B．硼硅玻璃耐高温、硬度大，属于新型无机非金属材料，故B错误；
C．晶体硅是良好的半导体材料，光伏电池是以硅为基底的硅太阳能电池，能将光能直接转化为电能，故C正确；
D．粗硅的制取原理为，故D错误；
故答案为：C。
11．（23-24高一下·河南信阳·期末）类推的思维方法可以预测许多物质的性质。类比是相对的，不能违背客观事实。下列类比分析结果正确的是
A．与反应生成和，则与反应生成和
B．与S加热直接化合生成，则与S加热也能直接化合生成
C．通入溶液不产生沉淀，则通入溶液也不产生沉淀
D．是半导体材料，同族的也是半导体材料，则IVA族的元素单质都是半导体材料
【答案】B
【详解】A．与在高温条件下反应生成和，A错误；
B．S氧化性较弱，只能将变价金属氧化至低价态，与S加热直接化合生成，则与S加热也能直接化合生成，B正确；
C．溶于水生成亚硫酸使溶液呈酸性，酸性溶液中硝酸根离子具有氧化性，将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，C错误；
D．IVA族的元素单质不都是半导体材料，例如Sn或Pb，D错误；
答案选B。
12．（23-24高一下·北京·期末）硅是电子工业的重要材料。利用石英砂（主要成分为：SiO2）和镁粉模拟工业制硅的流程示意图如下。
已知：非金属性：Si＜H
下列说法不正确的是
A．Ⅰ中引燃时用镁条，利用了镁条燃烧放出大量的热
B．Ⅱ中主要反应有
C．中Si、H的化合价分别是；为防止自燃，Ⅱ需隔绝空气
D．过程中含硅元素的物质只体现氧化性
【答案】D
【详解】A．镁条燃烧放出大量的热，因此Ⅰ中引燃时用镁条，A正确；
B．Ⅱ中主要反应有：MgO+2HCl═MgCl2+H2O、Mg2Si+4HCl═2MgCl2+SiH4↑，B正确；
C．由于电负性氢大于硅，则SiH4中Si、H的化合价分别是+4、-1，SiH4易自燃，为防止SiH4自燃，Ⅱ需隔绝空气，C正确；
D．反应Mg2Si+4HCl═2MgCl2+SiH4↑，Mg2Si中Si元素化合价由-4升高为+4价，Mg2Si作还原剂，具有还原性，D错误；
故答案为：D。
13．（22-23高一下·河南洛阳·期末）《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙粘土而为之……凡坯既成，干燥之后，则堆积窑中燃薪举火……浇水转锈，与造砖同法。”其中“浇水转锈”为古代烧制青砖和青瓦的措施，下列说法错误的是
A．沙子和黏土的主要成分为硅酸盐
B．“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理和化学变化
C．烧制后自然冷却可能不能制成青瓦
D．黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料
【答案】A
【详解】A．沙子的主要成分是二氧化硅，而不是硅酸盐，A错误；
B．黏土烧制过程中发生了复杂的物理和化学变化，B正确；
C．烧制后浇水冷却成青瓦，自然冷却制不成青瓦，C正确；
D．黏土可用来制作砖瓦和陶瓷，D正确；
故合理选项是A。
14．（22-23高一下·湖北武汉·期末）某种天然硅酸盐矿石主要成分的化学式为，其中X、Y、Z、W、R是主族元素，原子序数依次增大，且处于四个不同周期。Y元素是地壳中含量最高的元素，化合物RY在实验室中常用作干燥剂。下列说法正确的是
A．原子半径：W>Z>Y
B．W和Z两种单质均可以与NaOH溶液反应
C．X和R形成的化合物可以与水发生反应，且化合价不发生变化
D．W和Z的最高价氧化物均可溶于稀硝酸
【答案】B
【详解】X、Y、Z、W、R是主族元素，原子序数依次增大，且处于四个不同周期，其中Y在地壳中含量最高，则Y为O元素，X是H；化合物RY在实验室中常用作干燥剂，故W为Ca；5种元素占据四个不同周期，可知X为H元素；由于是硅酸盐，若Z是Si，则W的化合价是，不符合，若W是Si，则Z的化合价是，Z是Al，符合条件，根据以上分析可知X、Y、Z、W、R分别是H、O、Al、Si、Ca，据此解答。
A．同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下 逐渐增大，则原子半径：Al＞Si＞O，A错误；
B．铝和硅两种单质均可以与NaOH溶液反应，B正确；
C．X和R形成的化合物CaH2中，H显负价与水中H发生氧化还原，生成氢气化合价发生变化，C错误；
D．W的最高价氧化物二氧化硅不能溶于稀硝酸，D错误；
故选B。
15．（22-23高一下·四川成都·期末）下列反应的离子方程式正确的是
A．氢氟酸与反应：
B．与反应：
C．溶液与氨水混合：
D．向溶液中通入过量：
【答案】D
【详解】A．氢氟酸难电离，与反应：，A错误；
B．与反应中过氧化钠既是氧化剂也是还原剂：，B错误；
C．溶液与氨水混合：，C错误；
D．向溶液中通入过量生成碳酸氢钠和氢氧化铝：，D正确；
答案选D。
16．（22-23高一下·广东广州·期末）2020年，嫦娥五号月球探测器成功登陆月球，对月岩和月壤的成分进行探测发现，月岩主要含有辉石[CaMgSi2O6]、斜长石[KAlSi3O8]和橄榄石[Mg2Fe2Si2O8]等，下列说法正确的是
A．沙、辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿
B．月球上游离态铁与地球上游离态铁的质子数不同
C．橄榄石中铁为+3价
D．辉石的氧化物形式可表示为CaO•MgO•2SiO2
【答案】D
【详解】A．沙的成分为二氧化硅、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿，选项A错误；
B．月球上游离态铁与地球上游离态铁的质子数相同，选项B错误；
C．化合物中化合价代数和为0，硅元素化合价是+4价，所以铁元素化合价是+5价，选项C错误；
D．硅酸盐的氧化物表示方法：先写活泼金属氧化物，然后是不活泼的金属氧化物，再是非金属氧化物二氧化硅，最后是水，辉石[CaMgSi2O6]的氧化物形式可表示为：CaO•MgO•8SiO2，选项D正确；
答案选D。
17．（22-23高一下·新疆伊犁·期末）近年来，具有特殊性质的新型无机非金属材料迅速发展，下列有关新型无机非金属材料的叙述不正确的是
A．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，可用于制造发动机部件，其化学式为Si3N4
B．利用二氧化硅的半导体性能，可以制成太阳能电池
C．碳化硅的硬度大、熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承
D．富勒烯是由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，属于新型无机非金属材料
【答案】B
【详解】A．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，可用于制造发动机部件，其化学式为Si3N4，A正确；
B．利用硅的半导体性能，可以制成太阳能电池，B错误；
C．碳化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承，C正确；
D．富勒烯是由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，属于新型无机非金属材料，D正确；
故答案选B。
18．（2023·辽宁沈阳·期末）近日，清华大学等重点高校为解决中国“芯”——半导体芯片，成立了“芯片学院”。某小组拟在实验室制造硅，其流程如下图。
已知：。
下列说法中错误的是
A．点燃镁条引发反应的过程中，涉及两种晶体类型的变化
B．氛围是为了阻止被二次氧化和自燃
C．操作2为用去离子水洗涤并烘干
D．镁粉生成和的混合物，转移电子
【答案】A
【详解】A．根据分析，点燃镁条引发反应的过程中发生的反应为：，，镁粉为金属晶体、石英砂和硅共价晶体、氧化镁和硅化镁为离子晶体，涉及三种类型晶体变化，A错误；
B．氛围是为了阻止被二次氧化和自燃，B正确；
C．根据分析，操作2为用去离子水洗涤并烘干，C正确；
D．镁粉生成和的混合物，Mg由0价全部变为+2价，转移电子，D正确；
故选A。
19．（23-24高一下·浙江杭州·期末）实验室用还原(沸点：31.85℃)制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去)，下列说法正确的是
A．装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓硫酸、冰水
B．实验时，应先加热管式炉，再打开活塞K
C．为鉴定制得硅中是否含有微量铁单质，需要用到的试剂为盐酸、双氧水、KSCN溶液
D．该实验中制备氢气的装置也可用于硫酸与反应制备
【答案】C
【详解】Ⅰ为氢气的发生装置，Ⅱ为干燥装置，浓硫酸是常用的干燥剂，装置Ⅲ需水浴加热，目的是加快反应的速率，且保持稳定恒定；装置Ⅳ不能采用普通玻璃管的原因是温度太高，普通玻璃管易熔化；保证实验成功的关键是：装置要严密；控制好温度等，以此解答该题。
A．本题制备高纯硅，反应H2+SiHCl3Si+3HCl应在装置Ⅳ中进行，装置Ⅰ的目的是制备氢气，氢气中含有水蒸气，对后续实验产生干扰，必须除去，因此装置Ⅱ的作用是除去氢气中的水蒸气，即装置Ⅱ中盛放浓硫酸，装置Ⅲ的作用是提供SiHCl3气体，因此在水浴中加热，不能使用冰水，故A错误；
B．实验时应先通入氢气，目的是排出装置中的空气，防止氢气不纯，在加热时爆炸，故B错误；
C．铁与盐酸反应生成Fe2+，Fe2+被H2O2氧化成Fe3+，Fe3+与KSCN溶液反应，溶液变红色，可以鉴定是否含有铁单质，故C正确；
D．易溶于水，不能用启普发生器发生反应，因此不能用于硫酸与反应制备，故D错误。
答案选C。
20．（23-24高一下·河南信阳·期末）一定条件下，下列各组物质的转化关系能通过一步化学反应实现的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【详解】A．中加入盐酸，会逐渐生成，盐酸过量可以溶解为，但是电解不能得到单质铝，故A错误；
B．和水生成硝酸，稀硝酸和铜生成NO、浓硝酸和铜生成二氧化氮，NO和氧气生成二氧化氮，二氧化氮和水生成NO，浓硝酸受热分解产生NO2，故B正确；
C．硫化氢被氧气氧化为硫单质，硫单质被氧气氧化为二氧化硫，但是二氧化硫需要再催化剂的作用下生成SO3，但是S单质不能一步直接被氧化为三氧化硫，故C错误；
D．单质硅与氧气氧化为二氧化硅，但二氧化硅不能直接溶于水中生成硅酸，故D错误；
故答案选B。
21．（21-22高一下·福建福州·期末）A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物，A是单质。它们之间有如图的反应关系：
(1)若A为应用最广泛的金属，反应②、⑤均用到同一种黄绿色气体单质，反应④用到A，写出反应④的化学方程式 。
(2)若A是一种非金属单质，B常用于制作高档光学器材、光导纤维，C、D为钠盐，其中C可用作黏合剂，写出反应③的化学方程式 。
(3)若B是气态氢化物，C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分，写出该反应的化学方程式： 。
(4)若D是有两性氢氧化物，反应②、③均要用强酸溶液，反应④需加入氨水。反应④离子方程式 。
【答案】
(1)2FeCl3+Fe=3FeCl2
(2)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
(3)
(4)Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH
【详解】（1）如果A为应用最广泛的金属，反应②和⑤均用到同一种黄绿色气体单质，该气体为氯气，反应④用到A，则A为Fe，C为FeCl3，D为FeCl2，B可以为Fe2O3，反应④为氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，化学方程式为2FeCl3+Fe=3FeCl2。
（2）若A为非金属单质，B常用于制作高档光学器材、光导纤维，则B为SiO2，A为Si，C为Na2SiO3，反应③为二氧化硅与NaOH反应生成硅酸钠，化学方程式为SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
（3）若B为气态氢化物，C、D是氧化物且会造成光化学污染，则C为NO，D为NO2，A为N2，B为NH3，NH3和NO在一定条件下生成N2，化学方程式为。
（4）D为两性氢氧化物，D为Al(OH)3，A为Al，反应②、③均用到强酸，反应④需加入氨水，B为氧化铝，C为铝盐。反应④的离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH。
22．（22-23高一下·福建宁德·期末）硅是带来人类文明的重要元素之一，工业上可用石英砂制备。
(1)在元素周期表中的位置是 。
(2)硅和锗()属于同主族元素。下列预测合理的是 (填序号)。
a.与化合易于 b. 常温下是固体
c.酸性 d.和都可做半导体材料
(3)高纯可用于制造 。
(4)下图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程。
①洗涤石英砂的目的是 。
②将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是 。
③在以上流程中，能否将盐酸改为溶液，请说明理由 。
(5)氮化硅()是一种重要的结构陶瓷材料，可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制备：
①氮化硅中氮元素的化合价 。
②若生成(标准状况)，则生成氮化硅的质量是 (保留一位小数)。
【答案】第3周期ⅣA族 bd 光导纤维 除去石英砂中的杂质 增大反应物之间的接触面积，从而增大反应速率，提高生产效率 不能，因二氧化硅能与溶液反应 −3 11.7
【详解】(1)是14号元素，在元素周期表中的位置是第3周期ⅣA族；故答案为：第3周期ⅣA族。
(2)a.同主族从上到下非金属性逐渐减弱，因此与化合难于，故a不符合题意；b. 常温下SiO2是固体，因此是固体，故b符合题意；c.同主族从上到下非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物酸性逐渐减弱，因此酸性，故c不符合题意；d.和再金属和非金属交界处，因此两者都可做半导体材料，故d符合题意；综上所述，答案为bd。
(3)高纯可用于制造光导纤维；故答案为：光导纤维。
(4)①石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)，氯化钠易溶于水，氧化铝难溶于水，因此洗涤石英砂的目的是除去石英砂中的杂质；故答案为：除去石英砂中的杂质。
②将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是增大反应物之间的接触面积，从而增大反应速率，提高生产效率；故答案为：增大反应物之间的接触面积，从而增大反应速率，提高生产效率。
③在以上流程中，用盐酸将氧化铝溶液，而二氧化硅不与盐酸反应，因此溶解后过滤得到二氧化硅，因此不能将盐酸改为溶液，二氧化硅能与溶液反应；故答案为：不能，因二氧化硅能与溶液反应。
(5)①氮化硅中硅化合价为+4价，因此氮元素的化合价−3价；故答案为：−3。
②若生成(标准状况)即物质的量为0.5ml，根据化学方程式得到氮化硅物质的量为，则生成氮化硅的质量是；故答案为：11.7。
23．（23-24高一下·福建泉州·期末）三氯硅烷（）可用于生产有机硅化合物、多晶硅。实验室利用硅粉和氯化氢气体制备三氯硅烷。回答下列问题：
Ⅰ．实验室将固体与浓硫酸混合加热制取。
(1)上图盛装固体的仪器名称是 ，选用上图所示装置制取并收集干燥、纯净的，接口连接的正确顺序是 ________________________（每空填一个接口标号，仪器可重复使用）。
(2)固体与浓硫酸制取时发生复分解反应的化学方程式是 。
Ⅱ．硅粉和氯化氢反应制备三氯硅烷的装置如图所示（加热仪器已略去）。
已知：
①制备三氯硅烷的化学方程式：
②三氯硅烷的熔点，沸点；极易与水反应，易被氧化。
(3)装置所装药品是 （填“碱石灰”或“无水氯化钙”），加热前要先通一段时间气体，原因是 。
(4)制备时常伴有杂质（熔点，沸点），分离和的实验方法是 （填序号）。
a．过滤 b．萃取 c．蒸发结晶 d．蒸馏
(5)装置中冰盐水的作用是 。
(6)该实验装置存在明显不足，请指出： 。
【答案】
(1)圆底烧瓶
(2)
(3)无水氯化钙 排尽装置内的空气、防止三氯硅烷被氧化、防止生成的氢气与空气混合反应而爆炸
(4)
(5)冷却生成的，使其液化，以便收集
(6)中会产生倒吸；、之间缺少一个盛有浓硫酸的干燥装置；缺少的处理装置
【详解】Ⅰ．固体与浓硫酸混合加热制取，用浓硫酸干燥氯化氢，用向上排空法收集氯化氢气体（第二个装置中氯气长进短出），用氢氧化钠溶液吸收多余的氯化氢气体防止污染，尾气吸收装置与收集装置间加干燥装置；
Ⅱ．A中反应生成氯化氢，通过B无水氯化钙干燥后，氯化氢进入C中和硅反应生成三氯硅烷，三氯硅烷在D中冷凝收集，尾气使用碱液吸收防止污染。
（1）盛装固体的仪器名称是圆底烧瓶；固体与浓硫酸混合加热制取，用浓硫酸干燥氯化氢，用向上排空法收集氯化氢气体（第二个装置中氯气长进短出），用氢氧化钠溶液吸收多余的氯化氢气体防止污染，尾气吸收装置与收集装置间加干燥装置，故接口顺序为：debc；
（2）固体与浓硫酸制取时发生复分解反应生成氯化氢和硫酸氢钠：；
（3）装置为干燥氯气装置，氯化氢和碱石灰反应，故所装药品是无水氯化钙；三氯硅烷极易与水反应，易被氧化，且反应生成易燃易爆气体氢气，故加热前要先通一段时间气体，原因是排尽装置内的空气、防止三氯硅烷被氧化、防止生成的氢气与空气混合反应而爆炸；
（4）和互溶且两者的沸点不同，故分离实验方法是d蒸馏；
（5）三氯硅烷的熔点，沸点；中冰盐水的作用是冷却生成的，使其液化，以便收集；
（6）氯化氢气体极易溶于水，且三氯硅烷极易与水反应，氢气易燃易燃易爆，故装置中会产生倒吸；、之间缺少一个盛有浓硫酸的干燥装置；缺少的处理装置。
24．（22-23高一下·云南大理·期末）已知A、B、C、D、E、F、G、H可以发生如图所示的转化关系，反应中部分生成物已略去。其中，A、G为同一主族元素形成的单质，B、C、H在通常情况下为气体，E是水晶的主要成分，化合物C是一种形成酸雨的大气污染物。
(1)C的化学式 ，F的名称 。
(2)反应①的化学方程式是 。反应②的离子方程式是 。
(3)写出G的一种用途是 ，其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 。
(4)反应③的化学方程式是 。
(5)下列溶液中能用来区分B和C气体的是 (填序号)。
①澄清石灰水 ②H2S溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④氯水 ⑤品红溶液 ⑥紫色石蕊溶液
(6)的酸性 的酸性(填“强于”或“弱于”)，请用离子方程式予以证明： 。
【答案】
(1)SO2 硅酸钠
(2)
(3)芯片、作半导体材料、太阳能电池 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
(4)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
(5)②③④⑤
(6)强于 (或2H2O＋2CO2＋=H2SiO3↓＋2)
【详解】A为单质，在加热条件下可与浓硫酸反应生成两种气体，且化合物C是一种形成酸雨的大气污染物，则该反应为碳和浓硫酸的反应，生成CO2和SO2，则A为C，B为CO2，C为SO2，A、G为同一主族元素的单质，则G为Si，A与E的反应为2C+SiO22CO+Si，则E为SiO2，H为CO，F为Na2SiO3，D为H2SiO3。综上所述，A为C，B为CO2，C为SO2，D为H2SiO3，E为SiO2，H为CO，F为Na2SiO3，G为Si，H为CO；据此作答。
（1）根据分析，C为SO2，F是硅酸钠；
（2）反应①为C在高温下还原SiO2的反应，化学方程式是：2C+SiO22CO↑+Si；
E为SiO2，与NaOH反应生成F为Na2SiO3，反应②的离子方程式是：SiO2＋2OH-=SiO＋H2O；
（3）G是Si，可用作芯片、作半导体材料、太阳能电池；Si与NaOH反应生成硅酸钠和氢气：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑；
（4）浓硫酸具有氧化性，可以与C在加热的条件下反应，反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O；
（5）B为CO2，C为SO2：
①两者均能使澄清石灰水变浑浊；
②H2S溶液与SO2反应生成S单质，为黄色沉淀；
③酸性KMnO4溶液与SO2反应，溶液褪色；
④氯水与SO2反应，氯水褪色；
⑤品红溶液与SO2反应，溶液褪色；
⑥两者均能使紫色石蕊溶液变红色；
故符合题意的是②③④⑤。
（6）碳酸是酸性大于硅酸，根据强酸制弱酸的原理：
(或2H2O＋2CO2＋=H2SiO3↓＋2)。
25．（22-23高一下·北京·期末）硅及其化合物在自然界广泛存在并被人类应用。
(1)氮化硅膜与二氧化硅膜相比较具有表面化学性能稳定等优点，故氮化硅膜可用于半导体工业。可以用NH3和SiH4(硅烷)在一定条件下反应制得3SiH4＋4NH3Si3N4＋12H2
以硅化镁为原料制备硅烷的反应和工业流程如下：
反应原理：4NH4Cl＋Mg2Si4NH3↑＋SiH4↑＋2MgCl2(ΔH<0)
①NH4Cl中的化学键类型有 ，SiH4的电子式为 。
②上述生产硅烷的过程中液氨的作用是 。
③氨气是重要的工业原料，写出氨气发生催化氧化反应生成NO的化学方程式： ，实验室可利用如图所示装置完成该反应。
在实验过程中，除观察到锥形瓶中产生红棕色气体外，还可观察到有白烟生成，白烟的主要成分是 。
(2)三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)难溶于水，在医药上可作抗酸剂。它除了可以中和胃液中多余酸之外，生成的H2SiO3还可覆盖在有溃疡的胃表面，保护其不再受刺激。三硅酸镁与盐酸反应的化学方程式为 。将0.184 g三硅酸镁加入到50 mL 0.1 ml/L盐酸中，充分反应后，滤去沉淀，用0.1 ml/L NaOH溶液滴定剩余的盐酸，消耗NaOH溶液30 mL，则Mg2Si3O8·nH2O中的n值为 。(注：Mg2Si3O8的摩尔质量为260 g/ml)
【答案】极性键(或共价键)、离子键 吸收热量，保证反应在常温下进行(答“制冷”或“降温”均可) 4NH3＋5O24NO＋6H2O NH4NO3(或硝酸铵) Mg2Si3O8·nH2O＋4HCl=3H2SiO3＋2MgCl2＋(n－1)H2O 6
【详解】（1）①氯化铵中铵根离子和氯离子之间是离子键，铵根离子内部存在共价键，根据电子式的书写方法来回答；
②根据液氨的性质：易液化来回答；
③氨气的催化氧化产物是一氧化氮和水，一氧化氮遇到空气迅速变为二氧化氮，二氧化到可以和水反应得到硝酸，硝酸可以和氨气反应生成硝酸铵；
（2）根据书写化学方程式的步骤：写配注等，正确书写方程式即可，根据化学方程式进行计算。
（1）①氯化铵中铵根离子和氯离子之间是离子键，铵根离子内部存在共价键，极性键（或共价键）、离子键，硅甲烷中硅原子和氢原子之间以共价键结合，电子式为： ；
②液氨的性质：易液化，上述生产硅烷的过程中液氨的作用是：吸收热量，保证反应在常温下进行，故答案为：吸收热量，保证反应在常温下进行（答“制冷”或“降温”均可）；
③氨气的催化氧化产物是一氧化氮和水，即4NH3＋5O24NO＋6H2O，在实验过程中，除观察到锥形瓶中产生红棕色气体外，还可观察到有白烟生成，因为一氧化氮遇到空气迅速变为二氧化氮，二氧化到可以和水反应得到硝酸，硝酸可以和氨气反应生成NH4NO3(或硝酸铵)；
（2）三硅酸镁中和胃酸（HCl）的化学方程式为：Mg2Si3O8·nH2O＋4HCl=3H2SiO3＋2MgCl2＋(n－1)H2O，根据化学方程式，设0.184g Mg2Si3O8·nH2O的物质的量是x，得：
=，解得x=0.0005ml，所以MgSi3O8•nH2O的摩尔质量是(260+18n) g/ml =368g/ml，Mg2Si3O8的摩尔质量为260g/ml，所以18n=108，即n=6。
26．（22-23高一下·黑龙江鹤岗·期末）I．以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备绿矾晶体(FeSO4•7H2O)的工艺流程如图：
回答下列问题：
(1)焙烧时黄铁矿要粉碎，其目的是 。
(2)SO2会污染环境，可用足量氨水吸收，写出该反应的离子方程式 。
(3)从还原得到的溶液中获得硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)的操作: 蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。
II．作为推行“低碳经济”的重要科技进步，太阳能光伏发电成为重要的新型能源。太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅，三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅(Si)的主要方法，生产流程示意如图：
(4)石英砂的主要成分是SiO2，SiO2是 (酸性氧化物或碱性氧化物)。
(5)“精馏”也是蒸馏的一种形式，通过蒸馏可把液体混合物分离开，原理是利用混合物各成分的 (填“熔点”或“沸点”)不同。
(6)整个制备过程必须达到无水无氧，在H2还原SiHCl3过程中若混入O2，除了生成SiO2外，还可能引起的后果是 。
(7)为达到绿色化学和资源综合利用的目的，在生产过程中物质A需要循环使用，A的化学式是 。
【答案】
(1)增大接触面积，加快反应速率、提高转化率
(2)SO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O
(3)冷却结晶
(4)酸性氧化物
(5)沸点
(6)氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3
(7)HCl
【详解】I．由题给流程可知，黄铁矿焙烧时，二硫化铁与空气中氧气高温条件下反应生成氧化铁和二氧化硫，氧化铁与20%硫酸反应、过滤得到硫酸铁溶液，向溶液中加入过量铁粉将硫酸铁转化为硫酸亚铁，硫酸亚铁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾；
II．由题给流程可知，石英砂高温条件下与焦炭反应制得粗硅，粗硅300℃条件下与氯化氢反应生成三氯化硅粗品，三氯化硅粗品经精馏制得三氯化硅纯品，三氯化硅纯品1084℃条件下与氢气反应生成高纯硅和氯化氢，反应生成的氯化氢可以循环使用提高原料的利用率。
（1）焙烧时黄铁矿要粉碎的目的是增大反应物接触面积，加快反应速率、提高转化率，故答案为：增大接触面积，加快反应速率、提高转化率；
（2）由题意可知，焙烧生成的二氧化硫与过量的氨水反应生成亚硫酸铵和水，反应的离子方程式为SO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O，故答案为：SO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O；
（3）由分析可知，获得硫酸亚铁晶体的操作为硫酸亚铁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；
（4）二氧化硅是能与碱反应生成盐和水的酸性氧化物，故答案为：酸性氧化物；
（5）由题意可知，精馏是利用物质的沸点不同把液体混合物分离开的分离方法，故答案为：沸点；
（6）因为氧气与硅反应生成二氧化硅，与反应物氢气混合遇热可能引起爆炸，也可能会氧化生成物三氯化硅，所以整个制备过程必须在无氧条件下进行，故答案为：氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3；
（7）由分析可知，三氯化硅纯品1084℃条件下与氢气反应生的氯化氢可以循环使用提高原料的利用率，故答案为：HCl。
27．（23-24高一下·河南信阳·期末）许多无机非金属材料含有硅元素，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。以下为制备高纯硅、氮化硅的主要工艺流程图：
已知：沸点，且能与剧烈反应，并在空气中易自燃。
回答下列问题：
(1)在元素周期表中的位置为 。
(2)若用下图所示装置证明非金属性：，从以下所给物质中选出合适的物质：①稀盐酸；②稀硫酸；③碳酸钠；④溶液。试剂A为 （填序号，下同），试剂C为 。
(3)反应①常伴有副反应：。若产物中硅与碳化硅的物质的量之比为，则参与反应的和C的物质的量之比为 。
(4)该工艺中制备的化学方程式为 。
(5)若在实验室中完成与过量制备纯硅，其装置如图（热源及夹持装置已略去）。
装置B中的试剂是 （填名称），实验中先让稀硫酸与锌粒反应一段时间后，再加热C、D装置的目的是 。
(6)该工艺中制备氮化硅的同时会生成一种可燃性有毒气体，反应⑤的化学方程式为 。
(7)上述制备高纯硅、氮化硅的工艺流程中可以循环利用的物质是 （填化学式）。
【答案】
(1)第三周期第ⅣA族
(2)② ④
(3)13：29
(4)
(5)浓硫酸 排尽装置中的空气，防止SiHCl3水解和自燃
(6)
(7)H2和HCl
【详解】石英砂和焦炭高温生成粗硅，粗硅和氯化氢生成粗SiHCl，提纯得到纯SiHCl，然后SiHCl和氢气生成高纯硅；石英砂中加入焦炭、在氮气的气流作用下，高温条件小生成氮化硅。
（1）Si是第14号元素，在元素周期表中的位置为第三周期第ⅣA族，故答案为：第三周期第ⅣA族。
（2）由实验装置图可知，该实验的目的是利用强酸制弱酸的原理，通过比较碳酸和硅酸的酸性强弱比较碳元素和硅元素的非金属性强弱，制备二氧化碳时，为防止盐酸挥发出的氯化氢干扰二氧化碳与硅酸钠溶液的反应，应选择稀硫酸制备二氧化碳，二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸沉淀说明碳酸的酸性强于硅酸，证明碳元素的非金属性强于硅元素，故答案为：②；④。
（3）反应①伴有：、，由化学方程式可知，若产物中硅与碳化硅的物质的量之比为，根据守恒关系可知，参与反应的SiO2和C的物质的量之比为(10+3)：(20+9)=13：29，故答案为：13：29。
（4）该工艺中制备的化学方程式为，故答案为：。
（5）由实验装置图可知，装置A中稀硫酸与锌反应制得氢气，装置B中盛有的浓硫酸用于干燥氢气，防止水蒸气加入装置C中导致三氯硅烷水解，装置C为使液态三氯硅烷气化的装置，装置D为三氯硅烷在高温下和氢气发生置换反应制得纯硅的装置，实验时，为防止三氯硅烷水解和自燃应先让稀硫酸与锌粒反应一段时间，利用反应生成的氢气排尽装置中的空气，再加热C、D装置，故答案为：浓硫酸；排尽装置中的空气，防止SiHCl3水解和自燃。
（6）制备氮化硅的同时会生成一种可燃性有毒气体，反应⑤的化学方程式为：，故答案为：。
（7）在上述制备高纯硅的过程中，氢气、氯化氢既是反应物又是生成物，所以整个流程中能循环利用的物质有H2和HCl，故答案为：H2和HCl。建议完成时间： 90 分钟
选择题：精选 20 题
实际完成时间： 分钟
非选择题：精选 7 题
A．鎏金人擎铜灯
B．曾侯乙编钟
C．宋弦纹复口四系瓷罐
D．漆木彩绘三鱼纹耳杯
选项
物质使用
解释
A
用作供氧剂
与反应生成
B
用于制备光导纤维
是酸性氧化物
C
可用于中和胃酸
可溶于水
D
可用作“钡餐”
无毒
选项
X
Y
Z
W
A
B
C
D
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【详解】A．鎏金人擎铜灯的主要成分为金属铜，A错误；
B．曾侯乙编钟的主要成分为金属铜，B错误；
C．宋弦纹复口四系陶瓷的主要成分为硅酸盐，C正确；
D．漆木彩绘三鱼纹耳杯的主要成分为天然高分子，D错误；
故选C。
2．（23-24高一下·辽宁大连·期末）下列涉及物质工业制备说法正确的是
A．硫黄燃烧制得的溶于水制备
B．与在放电的条件下合成
C．的催化氧化是工业制的基础
D．陶瓷是以黏土为主要原料经高温烧结而成的
【答案】D
【详解】A．硫黄燃烧制得的溶于水生成，A错误；
B．与在高温高压、催化剂条件下合成，B错误；
C．氨(NH3)的催化氧化是工业制的基础，C错误；
D．陶瓷是以黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)为主要原料，经高温烧结而成的，D正确；
故选D。
3．（23-24高一下·江苏南京·期末）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．(胶体)
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】A．二氧化硅不溶于水，与水不反应，不能实现转化为硅酸；硅酸和氢氧化钠生成硅酸钠和水，A错误；
B．浓硫酸和亚硫酸钠生成二氧化硫，二氧化硫和氯化钡不反应，B错误；
C．氧化铁和盐酸生成氯化铁，氯化铁和铜生成氯化亚铁和氯化铜，C错误；
D．氮气和氢气高温催化生成氨气，氨气和氧气转化为NO，D正确；
故选D。
4．（22-23高一下·北京海淀·期末）某汽车安全气囊的产气药剂主要含有、、(酸性氧化物)、等物质。当汽车发生碰撞时，产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。下列说法不正确的是
A．是气体发生剂，受热分解主要产生
B．是主氧化剂，与产物Na反应生成消除隐患
C．是填充剂，防止产气药剂在储存时发生反应
D．是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量
【答案】C
【详解】A．是气体发生剂，撞击过程中受热分解生成和Na，故A正确；
B．是主氧化剂，与分解生成的Na反应生成Fe和氧化钠，消除活泼金属钠产生的隐患，故B正确；
C．产药剂中各成分彼此较难反应，的主要作用是与反应过程中生成的碱性氧化物反应，将其转化为稳定的硅酸盐，消除安全隐患，故C错误；
D．是冷却剂，通过发生分解反应，吸收产气过程中释放的热量，故D正确；
故选：C。
5．（22-23高一下·湖南长沙·期末）工业上制备下列物质的生产流程合理的是
A．由铝土矿冶炼铝：铝土矿
B．由制漂白粉：饱和食盐水漂白粉
C．工业合成硝酸：
D．由石英砂制纯硅：石英砂粗硅纯硅
【答案】D
【详解】A．氯化铝不是离子化合物，所以不能通过电解熔融氯化铝来制备铝单质，A错误；
B．氯气与氢氧化钠溶液可制备漂白液，而不是漂白粉，与石灰乳可制备漂白粉，B错误；
C．工业上制备硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，即利用氮气与氢气合成氨气，氨气经过催化氧化生成NO，NO与氧气化合生成NO2，NO2与水发生反应硝酸和NO，C错误；
D．石英砂与焦炭在高温条件下反应生成粗硅与CO，粗硅与HCl在加热条件下反应生成SiHCl3和H2，SiHCl3再与氢气高温条件下制纯硅和HCl，D正确；
故选D。
6．（22-23高一下·内蒙古包头·期末）沙子的主要成分是，属于酸性氧化物，部分性质与、类似。下列关于性质的预测正确的是
A．能与水反应生成硅酸
B．属于酸性氧化物，不与任何酸反应
C．能与氢氧化钠溶液反应生成和
D．是良好的半导体材料
【答案】C
【详解】A．SiO2难溶于水，也不与水反应，不能与水反应生成硅酸，A错误；
B．常温下二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，B错误；
C．二氧化硅是酸性氧化物，故能和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，C正确；
D． SiO2不能导电，不是良好的半导体材料，D错误；
故选C。
7．（2023·广东·期末）下边是碳元素的价类二维图，有关说法不正确的是
A．a是最简单的有机化合物B．b在高温下被氧化成e
C．d与血红蛋白结合的能力比强D．将氨气和e通入饱和食盐水中可得到m
【答案】B
【详解】A．化合价为-4价的碳元素氢化物为CH4，是最简单的有机化合物，A正确；
B．b是单质C，e是CO2，C在高温下被SiO2氧化成CO，不是CO2，B错误；
C．d为CO，CO与血红蛋白结合的能力比O2强，C正确；
D．e是CO2，将氨气和CO2通入饱和食盐水反应生成NH4Cl和NaHCO3，则可得到碳元素化合价为+4价的盐m：NaHCO3，D正确；
故选B。
8．（23-24高一下·辽宁朝阳·期末）下列关于物质使用及其解释均正确的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】A
【详解】A．因为与反应生成，用作供氧剂，A项正确；
B．具有传输光信号的功能，可用于制备光导纤维，B项错误；
C．能与盐酸反应，可用于中和胃酸，C项错误；
D．是重金属离子，有毒，不溶于水和稀酸，可作钡餐，D项错误；
故选A。
9．（23-24高一下·河北·期末）无机非金属材料中，硅一直扮演着重要的角色。下列有关硅及其化合物的说法中正确的是
A．最外层有四个电子，位于元素周期表的第三周期第VA族
B．是酸性氧化物，可以与水反应：
C．硅在自然界主要以硅酸盐和氧化物的形式存在
D．碳化硅具有优异的耐高温性能是因为碳原子和硅原子通过离子键连接，硬度很大
【答案】C
【详解】A．最外层有四个电子，位于元素周期表的第三周期第IVA族，A错误；
B．是酸性氧化物，可与碱反应生成盐和水，但不能与水反应，B错误；
C．硅在自然界主要以硅酸盐和氧化物的形式存在，C正确；
D．碳化硅具有优异的耐高温性能是因为碳原子和硅原子通过共价键连接，硬度很大，D错误；
答案选C。
10．（23-24高一下·云南昭通·期末）云南合盛硅业有限公司水电硅循环经济项目在昭通市昭阳区小龙洞乡韭菜海子落地生根。建成后，有机硅和工业硅年产达80万吨。下列说法正确的是
A．是目前最常用的半导体材料
B．硼硅玻璃耐高温、硬度大，属于传统无机非金属材料
C．光伏电池是以硅为基底的硅太阳能电池，将光能直接转化为电能
D．粗硅的制取原理为
【答案】C
【详解】A．晶体硅是良好的半导体材料，二氧化硅不具有此性质，故A错误；
B．硼硅玻璃耐高温、硬度大，属于新型无机非金属材料，故B错误；
C．晶体硅是良好的半导体材料，光伏电池是以硅为基底的硅太阳能电池，能将光能直接转化为电能，故C正确；
D．粗硅的制取原理为，故D错误；
故答案为：C。
11．（23-24高一下·河南信阳·期末）类推的思维方法可以预测许多物质的性质。类比是相对的，不能违背客观事实。下列类比分析结果正确的是
A．与反应生成和，则与反应生成和
B．与S加热直接化合生成，则与S加热也能直接化合生成
C．通入溶液不产生沉淀，则通入溶液也不产生沉淀
D．是半导体材料，同族的也是半导体材料，则IVA族的元素单质都是半导体材料
【答案】B
【详解】A．与在高温条件下反应生成和，A错误；
B．S氧化性较弱，只能将变价金属氧化至低价态，与S加热直接化合生成，则与S加热也能直接化合生成，B正确；
C．溶于水生成亚硫酸使溶液呈酸性，酸性溶液中硝酸根离子具有氧化性，将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，C错误；
D．IVA族的元素单质不都是半导体材料，例如Sn或Pb，D错误；
答案选B。
12．（23-24高一下·北京·期末）硅是电子工业的重要材料。利用石英砂（主要成分为：SiO2）和镁粉模拟工业制硅的流程示意图如下。
已知：非金属性：Si＜H
下列说法不正确的是
A．Ⅰ中引燃时用镁条，利用了镁条燃烧放出大量的热
B．Ⅱ中主要反应有
C．中Si、H的化合价分别是；为防止自燃，Ⅱ需隔绝空气
D．过程中含硅元素的物质只体现氧化性
【答案】D
【详解】A．镁条燃烧放出大量的热，因此Ⅰ中引燃时用镁条，A正确；
B．Ⅱ中主要反应有：MgO+2HCl═MgCl2+H2O、Mg2Si+4HCl═2MgCl2+SiH4↑，B正确；
C．由于电负性氢大于硅，则SiH4中Si、H的化合价分别是+4、-1，SiH4易自燃，为防止SiH4自燃，Ⅱ需隔绝空气，C正确；
D．反应Mg2Si+4HCl═2MgCl2+SiH4↑，Mg2Si中Si元素化合价由-4升高为+4价，Mg2Si作还原剂，具有还原性，D错误；
故答案为：D。
13．（22-23高一下·河南洛阳·期末）《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙粘土而为之……凡坯既成，干燥之后，则堆积窑中燃薪举火……浇水转锈，与造砖同法。”其中“浇水转锈”为古代烧制青砖和青瓦的措施，下列说法错误的是
A．沙子和黏土的主要成分为硅酸盐
B．“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理和化学变化
C．烧制后自然冷却可能不能制成青瓦
D．黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料
【答案】A
【详解】A．沙子的主要成分是二氧化硅，而不是硅酸盐，A错误；
B．黏土烧制过程中发生了复杂的物理和化学变化，B正确；
C．烧制后浇水冷却成青瓦，自然冷却制不成青瓦，C正确；
D．黏土可用来制作砖瓦和陶瓷，D正确；
故合理选项是A。
14．（22-23高一下·湖北武汉·期末）某种天然硅酸盐矿石主要成分的化学式为，其中X、Y、Z、W、R是主族元素，原子序数依次增大，且处于四个不同周期。Y元素是地壳中含量最高的元素，化合物RY在实验室中常用作干燥剂。下列说法正确的是
A．原子半径：W>Z>Y
B．W和Z两种单质均可以与NaOH溶液反应
C．X和R形成的化合物可以与水发生反应，且化合价不发生变化
D．W和Z的最高价氧化物均可溶于稀硝酸
【答案】B
【详解】X、Y、Z、W、R是主族元素，原子序数依次增大，且处于四个不同周期，其中Y在地壳中含量最高，则Y为O元素，X是H；化合物RY在实验室中常用作干燥剂，故W为Ca；5种元素占据四个不同周期，可知X为H元素；由于是硅酸盐，若Z是Si，则W的化合价是，不符合，若W是Si，则Z的化合价是，Z是Al，符合条件，根据以上分析可知X、Y、Z、W、R分别是H、O、Al、Si、Ca，据此解答。
A．同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下 逐渐增大，则原子半径：Al＞Si＞O，A错误；
B．铝和硅两种单质均可以与NaOH溶液反应，B正确；
C．X和R形成的化合物CaH2中，H显负价与水中H发生氧化还原，生成氢气化合价发生变化，C错误；
D．W的最高价氧化物二氧化硅不能溶于稀硝酸，D错误；
故选B。
15．（22-23高一下·四川成都·期末）下列反应的离子方程式正确的是
A．氢氟酸与反应：
B．与反应：
C．溶液与氨水混合：
D．向溶液中通入过量：
【答案】D
【详解】A．氢氟酸难电离，与反应：，A错误；
B．与反应中过氧化钠既是氧化剂也是还原剂：，B错误；
C．溶液与氨水混合：，C错误；
D．向溶液中通入过量生成碳酸氢钠和氢氧化铝：，D正确；
答案选D。
16．（22-23高一下·广东广州·期末）2020年，嫦娥五号月球探测器成功登陆月球，对月岩和月壤的成分进行探测发现，月岩主要含有辉石[CaMgSi2O6]、斜长石[KAlSi3O8]和橄榄石[Mg2Fe2Si2O8]等，下列说法正确的是
A．沙、辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿
B．月球上游离态铁与地球上游离态铁的质子数不同
C．橄榄石中铁为+3价
D．辉石的氧化物形式可表示为CaO•MgO•2SiO2
【答案】D
【详解】A．沙的成分为二氧化硅、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿，选项A错误；
B．月球上游离态铁与地球上游离态铁的质子数相同，选项B错误；
C．化合物中化合价代数和为0，硅元素化合价是+4价，所以铁元素化合价是+5价，选项C错误；
D．硅酸盐的氧化物表示方法：先写活泼金属氧化物，然后是不活泼的金属氧化物，再是非金属氧化物二氧化硅，最后是水，辉石[CaMgSi2O6]的氧化物形式可表示为：CaO•MgO•8SiO2，选项D正确；
答案选D。
17．（22-23高一下·新疆伊犁·期末）近年来，具有特殊性质的新型无机非金属材料迅速发展，下列有关新型无机非金属材料的叙述不正确的是
A．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，可用于制造发动机部件，其化学式为Si3N4
B．利用二氧化硅的半导体性能，可以制成太阳能电池
C．碳化硅的硬度大、熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承
D．富勒烯是由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，属于新型无机非金属材料
【答案】B
【详解】A．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，可用于制造发动机部件，其化学式为Si3N4，A正确；
B．利用硅的半导体性能，可以制成太阳能电池，B错误；
C．碳化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承，C正确；
D．富勒烯是由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，属于新型无机非金属材料，D正确；
故答案选B。
18．（2023·辽宁沈阳·期末）近日，清华大学等重点高校为解决中国“芯”——半导体芯片，成立了“芯片学院”。某小组拟在实验室制造硅，其流程如下图。
已知：。
下列说法中错误的是
A．点燃镁条引发反应的过程中，涉及两种晶体类型的变化
B．氛围是为了阻止被二次氧化和自燃
C．操作2为用去离子水洗涤并烘干
D．镁粉生成和的混合物，转移电子
【答案】A
【详解】A．根据分析，点燃镁条引发反应的过程中发生的反应为：，，镁粉为金属晶体、石英砂和硅共价晶体、氧化镁和硅化镁为离子晶体，涉及三种类型晶体变化，A错误；
B．氛围是为了阻止被二次氧化和自燃，B正确；
C．根据分析，操作2为用去离子水洗涤并烘干，C正确；
D．镁粉生成和的混合物，Mg由0价全部变为+2价，转移电子，D正确；
故选A。
19．（23-24高一下·浙江杭州·期末）实验室用还原(沸点：31.85℃)制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去)，下列说法正确的是
A．装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓硫酸、冰水
B．实验时，应先加热管式炉，再打开活塞K
C．为鉴定制得硅中是否含有微量铁单质，需要用到的试剂为盐酸、双氧水、KSCN溶液
D．该实验中制备氢气的装置也可用于硫酸与反应制备
【答案】C
【详解】Ⅰ为氢气的发生装置，Ⅱ为干燥装置，浓硫酸是常用的干燥剂，装置Ⅲ需水浴加热，目的是加快反应的速率，且保持稳定恒定；装置Ⅳ不能采用普通玻璃管的原因是温度太高，普通玻璃管易熔化；保证实验成功的关键是：装置要严密；控制好温度等，以此解答该题。
A．本题制备高纯硅，反应H2+SiHCl3Si+3HCl应在装置Ⅳ中进行，装置Ⅰ的目的是制备氢气，氢气中含有水蒸气，对后续实验产生干扰，必须除去，因此装置Ⅱ的作用是除去氢气中的水蒸气，即装置Ⅱ中盛放浓硫酸，装置Ⅲ的作用是提供SiHCl3气体，因此在水浴中加热，不能使用冰水，故A错误；
B．实验时应先通入氢气，目的是排出装置中的空气，防止氢气不纯，在加热时爆炸，故B错误；
C．铁与盐酸反应生成Fe2+，Fe2+被H2O2氧化成Fe3+，Fe3+与KSCN溶液反应，溶液变红色，可以鉴定是否含有铁单质，故C正确；
D．易溶于水，不能用启普发生器发生反应，因此不能用于硫酸与反应制备，故D错误。
答案选C。
20．（23-24高一下·河南信阳·期末）一定条件下，下列各组物质的转化关系能通过一步化学反应实现的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【详解】A．中加入盐酸，会逐渐生成，盐酸过量可以溶解为，但是电解不能得到单质铝，故A错误；
B．和水生成硝酸，稀硝酸和铜生成NO、浓硝酸和铜生成二氧化氮，NO和氧气生成二氧化氮，二氧化氮和水生成NO，浓硝酸受热分解产生NO2，故B正确；
C．硫化氢被氧气氧化为硫单质，硫单质被氧气氧化为二氧化硫，但是二氧化硫需要再催化剂的作用下生成SO3，但是S单质不能一步直接被氧化为三氧化硫，故C错误；
D．单质硅与氧气氧化为二氧化硅，但二氧化硅不能直接溶于水中生成硅酸，故D错误；
故答案选B。
21．（21-22高一下·福建福州·期末）A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物，A是单质。它们之间有如图的反应关系：
(1)若A为应用最广泛的金属，反应②、⑤均用到同一种黄绿色气体单质，反应④用到A，写出反应④的化学方程式 。
(2)若A是一种非金属单质，B常用于制作高档光学器材、光导纤维，C、D为钠盐，其中C可用作黏合剂，写出反应③的化学方程式 。
(3)若B是气态氢化物，C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分，写出该反应的化学方程式： 。
(4)若D是有两性氢氧化物，反应②、③均要用强酸溶液，反应④需加入氨水。反应④离子方程式 。
【答案】
(1)2FeCl3+Fe=3FeCl2
(2)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
(3)
(4)Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH
【详解】（1）如果A为应用最广泛的金属，反应②和⑤均用到同一种黄绿色气体单质，该气体为氯气，反应④用到A，则A为Fe，C为FeCl3，D为FeCl2，B可以为Fe2O3，反应④为氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，化学方程式为2FeCl3+Fe=3FeCl2。
（2）若A为非金属单质，B常用于制作高档光学器材、光导纤维，则B为SiO2，A为Si，C为Na2SiO3，反应③为二氧化硅与NaOH反应生成硅酸钠，化学方程式为SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
（3）若B为气态氢化物，C、D是氧化物且会造成光化学污染，则C为NO，D为NO2，A为N2，B为NH3，NH3和NO在一定条件下生成N2，化学方程式为。
（4）D为两性氢氧化物，D为Al(OH)3，A为Al，反应②、③均用到强酸，反应④需加入氨水，B为氧化铝，C为铝盐。反应④的离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH。
22．（22-23高一下·福建宁德·期末）硅是带来人类文明的重要元素之一，工业上可用石英砂制备。
(1)在元素周期表中的位置是 。
(2)硅和锗()属于同主族元素。下列预测合理的是 (填序号)。
a.与化合易于 b. 常温下是固体
c.酸性 d.和都可做半导体材料
(3)高纯可用于制造 。
(4)下图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程。
①洗涤石英砂的目的是 。
②将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是 。
③在以上流程中，能否将盐酸改为溶液，请说明理由 。
(5)氮化硅()是一种重要的结构陶瓷材料，可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制备：
①氮化硅中氮元素的化合价 。
②若生成(标准状况)，则生成氮化硅的质量是 (保留一位小数)。
【答案】第3周期ⅣA族 bd 光导纤维 除去石英砂中的杂质 增大反应物之间的接触面积，从而增大反应速率，提高生产效率 不能，因二氧化硅能与溶液反应 −3 11.7
【详解】(1)是14号元素，在元素周期表中的位置是第3周期ⅣA族；故答案为：第3周期ⅣA族。
(2)a.同主族从上到下非金属性逐渐减弱，因此与化合难于，故a不符合题意；b. 常温下SiO2是固体，因此是固体，故b符合题意；c.同主族从上到下非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物酸性逐渐减弱，因此酸性，故c不符合题意；d.和再金属和非金属交界处，因此两者都可做半导体材料，故d符合题意；综上所述，答案为bd。
(3)高纯可用于制造光导纤维；故答案为：光导纤维。
(4)①石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)，氯化钠易溶于水，氧化铝难溶于水，因此洗涤石英砂的目的是除去石英砂中的杂质；故答案为：除去石英砂中的杂质。
②将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是增大反应物之间的接触面积，从而增大反应速率，提高生产效率；故答案为：增大反应物之间的接触面积，从而增大反应速率，提高生产效率。
③在以上流程中，用盐酸将氧化铝溶液，而二氧化硅不与盐酸反应，因此溶解后过滤得到二氧化硅，因此不能将盐酸改为溶液，二氧化硅能与溶液反应；故答案为：不能，因二氧化硅能与溶液反应。
(5)①氮化硅中硅化合价为+4价，因此氮元素的化合价−3价；故答案为：−3。
②若生成(标准状况)即物质的量为0.5ml，根据化学方程式得到氮化硅物质的量为，则生成氮化硅的质量是；故答案为：11.7。
23．（23-24高一下·福建泉州·期末）三氯硅烷（）可用于生产有机硅化合物、多晶硅。实验室利用硅粉和氯化氢气体制备三氯硅烷。回答下列问题：
Ⅰ．实验室将固体与浓硫酸混合加热制取。
(1)上图盛装固体的仪器名称是 ，选用上图所示装置制取并收集干燥、纯净的，接口连接的正确顺序是 ________________________（每空填一个接口标号，仪器可重复使用）。
(2)固体与浓硫酸制取时发生复分解反应的化学方程式是 。
Ⅱ．硅粉和氯化氢反应制备三氯硅烷的装置如图所示（加热仪器已略去）。
已知：
①制备三氯硅烷的化学方程式：
②三氯硅烷的熔点，沸点；极易与水反应，易被氧化。
(3)装置所装药品是 （填“碱石灰”或“无水氯化钙”），加热前要先通一段时间气体，原因是 。
(4)制备时常伴有杂质（熔点，沸点），分离和的实验方法是 （填序号）。
a．过滤 b．萃取 c．蒸发结晶 d．蒸馏
(5)装置中冰盐水的作用是 。
(6)该实验装置存在明显不足，请指出： 。
【答案】
(1)圆底烧瓶
(2)
(3)无水氯化钙 排尽装置内的空气、防止三氯硅烷被氧化、防止生成的氢气与空气混合反应而爆炸
(4)
(5)冷却生成的，使其液化，以便收集
(6)中会产生倒吸；、之间缺少一个盛有浓硫酸的干燥装置；缺少的处理装置
【详解】Ⅰ．固体与浓硫酸混合加热制取，用浓硫酸干燥氯化氢，用向上排空法收集氯化氢气体（第二个装置中氯气长进短出），用氢氧化钠溶液吸收多余的氯化氢气体防止污染，尾气吸收装置与收集装置间加干燥装置；
Ⅱ．A中反应生成氯化氢，通过B无水氯化钙干燥后，氯化氢进入C中和硅反应生成三氯硅烷，三氯硅烷在D中冷凝收集，尾气使用碱液吸收防止污染。
（1）盛装固体的仪器名称是圆底烧瓶；固体与浓硫酸混合加热制取，用浓硫酸干燥氯化氢，用向上排空法收集氯化氢气体（第二个装置中氯气长进短出），用氢氧化钠溶液吸收多余的氯化氢气体防止污染，尾气吸收装置与收集装置间加干燥装置，故接口顺序为：debc；
（2）固体与浓硫酸制取时发生复分解反应生成氯化氢和硫酸氢钠：；
（3）装置为干燥氯气装置，氯化氢和碱石灰反应，故所装药品是无水氯化钙；三氯硅烷极易与水反应，易被氧化，且反应生成易燃易爆气体氢气，故加热前要先通一段时间气体，原因是排尽装置内的空气、防止三氯硅烷被氧化、防止生成的氢气与空气混合反应而爆炸；
（4）和互溶且两者的沸点不同，故分离实验方法是d蒸馏；
（5）三氯硅烷的熔点，沸点；中冰盐水的作用是冷却生成的，使其液化，以便收集；
（6）氯化氢气体极易溶于水，且三氯硅烷极易与水反应，氢气易燃易燃易爆，故装置中会产生倒吸；、之间缺少一个盛有浓硫酸的干燥装置；缺少的处理装置。
24．（22-23高一下·云南大理·期末）已知A、B、C、D、E、F、G、H可以发生如图所示的转化关系，反应中部分生成物已略去。其中，A、G为同一主族元素形成的单质，B、C、H在通常情况下为气体，E是水晶的主要成分，化合物C是一种形成酸雨的大气污染物。
(1)C的化学式 ，F的名称 。
(2)反应①的化学方程式是 。反应②的离子方程式是 。
(3)写出G的一种用途是 ，其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 。
(4)反应③的化学方程式是 。
(5)下列溶液中能用来区分B和C气体的是 (填序号)。
①澄清石灰水 ②H2S溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④氯水 ⑤品红溶液 ⑥紫色石蕊溶液
(6)的酸性 的酸性(填“强于”或“弱于”)，请用离子方程式予以证明： 。
【答案】
(1)SO2 硅酸钠
(2)
(3)芯片、作半导体材料、太阳能电池 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
(4)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
(5)②③④⑤
(6)强于 (或2H2O＋2CO2＋=H2SiO3↓＋2)
【详解】A为单质，在加热条件下可与浓硫酸反应生成两种气体，且化合物C是一种形成酸雨的大气污染物，则该反应为碳和浓硫酸的反应，生成CO2和SO2，则A为C，B为CO2，C为SO2，A、G为同一主族元素的单质，则G为Si，A与E的反应为2C+SiO22CO+Si，则E为SiO2，H为CO，F为Na2SiO3，D为H2SiO3。综上所述，A为C，B为CO2，C为SO2，D为H2SiO3，E为SiO2，H为CO，F为Na2SiO3，G为Si，H为CO；据此作答。
（1）根据分析，C为SO2，F是硅酸钠；
（2）反应①为C在高温下还原SiO2的反应，化学方程式是：2C+SiO22CO↑+Si；
E为SiO2，与NaOH反应生成F为Na2SiO3，反应②的离子方程式是：SiO2＋2OH-=SiO＋H2O；
（3）G是Si，可用作芯片、作半导体材料、太阳能电池；Si与NaOH反应生成硅酸钠和氢气：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑；
（4）浓硫酸具有氧化性，可以与C在加热的条件下反应，反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O；
（5）B为CO2，C为SO2：
①两者均能使澄清石灰水变浑浊；
②H2S溶液与SO2反应生成S单质，为黄色沉淀；
③酸性KMnO4溶液与SO2反应，溶液褪色；
④氯水与SO2反应，氯水褪色；
⑤品红溶液与SO2反应，溶液褪色；
⑥两者均能使紫色石蕊溶液变红色；
故符合题意的是②③④⑤。
（6）碳酸是酸性大于硅酸，根据强酸制弱酸的原理：
(或2H2O＋2CO2＋=H2SiO3↓＋2)。
25．（22-23高一下·北京·期末）硅及其化合物在自然界广泛存在并被人类应用。
(1)氮化硅膜与二氧化硅膜相比较具有表面化学性能稳定等优点，故氮化硅膜可用于半导体工业。可以用NH3和SiH4(硅烷)在一定条件下反应制得3SiH4＋4NH3Si3N4＋12H2
以硅化镁为原料制备硅烷的反应和工业流程如下：
反应原理：4NH4Cl＋Mg2Si4NH3↑＋SiH4↑＋2MgCl2(ΔH<0)
①NH4Cl中的化学键类型有 ，SiH4的电子式为 。
②上述生产硅烷的过程中液氨的作用是 。
③氨气是重要的工业原料，写出氨气发生催化氧化反应生成NO的化学方程式： ，实验室可利用如图所示装置完成该反应。
在实验过程中，除观察到锥形瓶中产生红棕色气体外，还可观察到有白烟生成，白烟的主要成分是 。
(2)三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)难溶于水，在医药上可作抗酸剂。它除了可以中和胃液中多余酸之外，生成的H2SiO3还可覆盖在有溃疡的胃表面，保护其不再受刺激。三硅酸镁与盐酸反应的化学方程式为 。将0.184 g三硅酸镁加入到50 mL 0.1 ml/L盐酸中，充分反应后，滤去沉淀，用0.1 ml/L NaOH溶液滴定剩余的盐酸，消耗NaOH溶液30 mL，则Mg2Si3O8·nH2O中的n值为 。(注：Mg2Si3O8的摩尔质量为260 g/ml)
【答案】极性键(或共价键)、离子键 吸收热量，保证反应在常温下进行(答“制冷”或“降温”均可) 4NH3＋5O24NO＋6H2O NH4NO3(或硝酸铵) Mg2Si3O8·nH2O＋4HCl=3H2SiO3＋2MgCl2＋(n－1)H2O 6
【详解】（1）①氯化铵中铵根离子和氯离子之间是离子键，铵根离子内部存在共价键，根据电子式的书写方法来回答；
②根据液氨的性质：易液化来回答；
③氨气的催化氧化产物是一氧化氮和水，一氧化氮遇到空气迅速变为二氧化氮，二氧化到可以和水反应得到硝酸，硝酸可以和氨气反应生成硝酸铵；
（2）根据书写化学方程式的步骤：写配注等，正确书写方程式即可，根据化学方程式进行计算。
（1）①氯化铵中铵根离子和氯离子之间是离子键，铵根离子内部存在共价键，极性键（或共价键）、离子键，硅甲烷中硅原子和氢原子之间以共价键结合，电子式为： ；
②液氨的性质：易液化，上述生产硅烷的过程中液氨的作用是：吸收热量，保证反应在常温下进行，故答案为：吸收热量，保证反应在常温下进行（答“制冷”或“降温”均可）；
③氨气的催化氧化产物是一氧化氮和水，即4NH3＋5O24NO＋6H2O，在实验过程中，除观察到锥形瓶中产生红棕色气体外，还可观察到有白烟生成，因为一氧化氮遇到空气迅速变为二氧化氮，二氧化到可以和水反应得到硝酸，硝酸可以和氨气反应生成NH4NO3(或硝酸铵)；
（2）三硅酸镁中和胃酸（HCl）的化学方程式为：Mg2Si3O8·nH2O＋4HCl=3H2SiO3＋2MgCl2＋(n－1)H2O，根据化学方程式，设0.184g Mg2Si3O8·nH2O的物质的量是x，得：
=，解得x=0.0005ml，所以MgSi3O8•nH2O的摩尔质量是(260+18n) g/ml =368g/ml，Mg2Si3O8的摩尔质量为260g/ml，所以18n=108，即n=6。
26．（22-23高一下·黑龙江鹤岗·期末）I．以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备绿矾晶体(FeSO4•7H2O)的工艺流程如图：
回答下列问题：
(1)焙烧时黄铁矿要粉碎，其目的是 。
(2)SO2会污染环境，可用足量氨水吸收，写出该反应的离子方程式 。
(3)从还原得到的溶液中获得硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)的操作: 蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。
II．作为推行“低碳经济”的重要科技进步，太阳能光伏发电成为重要的新型能源。太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅，三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅(Si)的主要方法，生产流程示意如图：
(4)石英砂的主要成分是SiO2，SiO2是 (酸性氧化物或碱性氧化物)。
(5)“精馏”也是蒸馏的一种形式，通过蒸馏可把液体混合物分离开，原理是利用混合物各成分的 (填“熔点”或“沸点”)不同。
(6)整个制备过程必须达到无水无氧，在H2还原SiHCl3过程中若混入O2，除了生成SiO2外，还可能引起的后果是 。
(7)为达到绿色化学和资源综合利用的目的，在生产过程中物质A需要循环使用，A的化学式是 。
【答案】
(1)增大接触面积，加快反应速率、提高转化率
(2)SO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O
(3)冷却结晶
(4)酸性氧化物
(5)沸点
(6)氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3
(7)HCl
【详解】I．由题给流程可知，黄铁矿焙烧时，二硫化铁与空气中氧气高温条件下反应生成氧化铁和二氧化硫，氧化铁与20%硫酸反应、过滤得到硫酸铁溶液，向溶液中加入过量铁粉将硫酸铁转化为硫酸亚铁，硫酸亚铁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾；
II．由题给流程可知，石英砂高温条件下与焦炭反应制得粗硅，粗硅300℃条件下与氯化氢反应生成三氯化硅粗品，三氯化硅粗品经精馏制得三氯化硅纯品，三氯化硅纯品1084℃条件下与氢气反应生成高纯硅和氯化氢，反应生成的氯化氢可以循环使用提高原料的利用率。
（1）焙烧时黄铁矿要粉碎的目的是增大反应物接触面积，加快反应速率、提高转化率，故答案为：增大接触面积，加快反应速率、提高转化率；
（2）由题意可知，焙烧生成的二氧化硫与过量的氨水反应生成亚硫酸铵和水，反应的离子方程式为SO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O，故答案为：SO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O；
（3）由分析可知，获得硫酸亚铁晶体的操作为硫酸亚铁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；
（4）二氧化硅是能与碱反应生成盐和水的酸性氧化物，故答案为：酸性氧化物；
（5）由题意可知，精馏是利用物质的沸点不同把液体混合物分离开的分离方法，故答案为：沸点；
（6）因为氧气与硅反应生成二氧化硅，与反应物氢气混合遇热可能引起爆炸，也可能会氧化生成物三氯化硅，所以整个制备过程必须在无氧条件下进行，故答案为：氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3；
（7）由分析可知，三氯化硅纯品1084℃条件下与氢气反应生的氯化氢可以循环使用提高原料的利用率，故答案为：HCl。
27．（23-24高一下·河南信阳·期末）许多无机非金属材料含有硅元素，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。以下为制备高纯硅、氮化硅的主要工艺流程图：
已知：沸点，且能与剧烈反应，并在空气中易自燃。
回答下列问题：
(1)在元素周期表中的位置为 。
(2)若用下图所示装置证明非金属性：，从以下所给物质中选出合适的物质：①稀盐酸；②稀硫酸；③碳酸钠；④溶液。试剂A为 （填序号，下同），试剂C为 。
(3)反应①常伴有副反应：。若产物中硅与碳化硅的物质的量之比为，则参与反应的和C的物质的量之比为 。
(4)该工艺中制备的化学方程式为 。
(5)若在实验室中完成与过量制备纯硅，其装置如图（热源及夹持装置已略去）。
装置B中的试剂是 （填名称），实验中先让稀硫酸与锌粒反应一段时间后，再加热C、D装置的目的是 。
(6)该工艺中制备氮化硅的同时会生成一种可燃性有毒气体，反应⑤的化学方程式为 。
(7)上述制备高纯硅、氮化硅的工艺流程中可以循环利用的物质是 （填化学式）。
【答案】
(1)第三周期第ⅣA族
(2)② ④
(3)13：29
(4)
(5)浓硫酸 排尽装置中的空气，防止SiHCl3水解和自燃
(6)
(7)H2和HCl
【详解】石英砂和焦炭高温生成粗硅，粗硅和氯化氢生成粗SiHCl，提纯得到纯SiHCl，然后SiHCl和氢气生成高纯硅；石英砂中加入焦炭、在氮气的气流作用下，高温条件小生成氮化硅。
（1）Si是第14号元素，在元素周期表中的位置为第三周期第ⅣA族，故答案为：第三周期第ⅣA族。
（2）由实验装置图可知，该实验的目的是利用强酸制弱酸的原理，通过比较碳酸和硅酸的酸性强弱比较碳元素和硅元素的非金属性强弱，制备二氧化碳时，为防止盐酸挥发出的氯化氢干扰二氧化碳与硅酸钠溶液的反应，应选择稀硫酸制备二氧化碳，二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸沉淀说明碳酸的酸性强于硅酸，证明碳元素的非金属性强于硅元素，故答案为：②；④。
（3）反应①伴有：、，由化学方程式可知，若产物中硅与碳化硅的物质的量之比为，根据守恒关系可知，参与反应的SiO2和C的物质的量之比为(10+3)：(20+9)=13：29，故答案为：13：29。
（4）该工艺中制备的化学方程式为，故答案为：。
（5）由实验装置图可知，装置A中稀硫酸与锌反应制得氢气，装置B中盛有的浓硫酸用于干燥氢气，防止水蒸气加入装置C中导致三氯硅烷水解，装置C为使液态三氯硅烷气化的装置，装置D为三氯硅烷在高温下和氢气发生置换反应制得纯硅的装置，实验时，为防止三氯硅烷水解和自燃应先让稀硫酸与锌粒反应一段时间，利用反应生成的氢气排尽装置中的空气，再加热C、D装置，故答案为：浓硫酸；排尽装置中的空气，防止SiHCl3水解和自燃。
（6）制备氮化硅的同时会生成一种可燃性有毒气体，反应⑤的化学方程式为：，故答案为：。
（7）在上述制备高纯硅的过程中，氢气、氯化氢既是反应物又是生成物，所以整个流程中能循环利用的物质有H2和HCl，故答案为：H2和HCl。建议完成时间： 90 分钟
选择题：精选 20 题
实际完成时间： 分钟
非选择题：精选 7 题
A．鎏金人擎铜灯
B．曾侯乙编钟
C．宋弦纹复口四系瓷罐
D．漆木彩绘三鱼纹耳杯
选项
物质使用
解释
A
用作供氧剂
与反应生成
B
用于制备光导纤维
是酸性氧化物
C
可用于中和胃酸
可溶于水
D
可用作“钡餐”
无毒
选项
X
Y
Z
W
A
B
C
D
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