5.3無機(jī)非金屬材料講義-《考點(diǎn)逐擊》2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期化學(xué)人教版

5.3無機(jī)非金屬材料（講練）考點(diǎn)一無機(jī)非金屬材料1.1.傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料常見有水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料水泥玻璃陶瓷生產(chǎn)原料石灰石、黏土純堿、石灰石、石英黏土主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯陶瓷窯玻璃生產(chǎn)中的兩個重要反應(yīng)【例1】（2023·河北邢臺）下列物品或設(shè)施未使用硅酸鹽材料的是A．石英鐘 B．混凝土橋墩 C．陶瓷餐具 D．門窗玻璃【答案】A【解析】A．石英鐘的石英的主要成分是SiO2，不含硅酸鹽，故A正確；B．混凝土中含有大量的硅酸鹽，故B錯誤；C．陶瓷是用含有硅酸鹽的黏土制作而成，故C錯誤；D．玻璃的主要成分是SiO2，但制作玻璃時硅酸鹽也是原料之一，故D錯誤；故本題選A?！咀兪健?．（2023下·天津?yàn)I海新·高一統(tǒng)考期末）下列有關(guān)無機(jī)非金屬材料的說法正確的是A．石墨烯、碳化硅陶瓷等屬于新型無機(jī)非金屬材料B．二氧化硅廣泛用于制備芯片和太陽能電池C．水泥、玻璃和水晶都是硅酸鹽材料D．現(xiàn)代信息社會用于傳遞信號的光纖的主要成分為硅【答案】A【解析】A．石墨烯、碳化硅陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，A正確；B．晶體硅廣泛用于制備芯片和太陽能電池，B錯誤；C．水泥、玻璃是硅酸鹽材料，水晶主要成分為二氧化硅，不屬于鹽，C錯誤；D．光纖的主要成分為二氧化硅，D錯誤；故選A。2．（2023下·四川成都·高一成都外國語學(xué)校?？计谀┫铝兴婕暗牟牧喜粚儆跓o機(jī)非金屬材料的是A．我國華為公司的5G核心專利在全球排名第一，5G通訊技術(shù)離不開光導(dǎo)纖維，制造光導(dǎo)纖維使用的材料二氧化硅B．中國第一艘深海載人潛水器“蛟龍?zhí)枴笔褂玫牡杼沾砂l(fā)動機(jī)C．中國自主研發(fā)的飛機(jī)的風(fēng)擋材料有機(jī)玻璃D．“嫦娥五號”成功著陸月球時使用碳化硅作鉆桿材料【答案】C【解析】A．我國華為公司的5G核心專利在全球排名第一，5G通訊技術(shù)離不開光導(dǎo)纖維，制造光導(dǎo)纖維使用的材料是二氧化硅晶體硅，該物質(zhì)屬于傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料，A正確；B．中國第一艘深海載人潛水器“蛟龍?zhí)枴笔褂玫牡杼沾砂l(fā)動機(jī)，氮化硅陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，B正確；C．中國自主研發(fā)的飛機(jī)的風(fēng)擋材料有機(jī)玻璃，有機(jī)玻璃屬于有機(jī)合成材料，不屬于無機(jī)非金屬材料，C錯誤；D．“嫦娥五號”成功著陸月球時使用碳化硅作鉆桿材料，碳化硅屬于無機(jī)非金屬材料，D正確；故合理選項(xiàng)是C。3．（2024·浙江）“九秋楓露越窯開，奪得千峰翠色來”是藏譽(yù)越窯青瓷的詩句，描繪我國古代精美的青瓷工藝品。玻璃、水泥和陶瓷均為硅酸鹽制品，下列有關(guān)說法正確的是A．水泥是人類最早使用的硅酸鹽制品B．制陶瓷的原料為純堿、石灰石、和石英砂C．玻璃屬于硅酸鹽制品，通常性質(zhì)穩(wěn)定、熔點(diǎn)較高D．沙子和水晶的主要成分均為硅酸鹽【答案】C【解析】A．陶瓷是人類最早使用的硅酸鹽制品，不是水泥，故A錯誤；B．制陶瓷的原料是黏土，為純堿、石灰石、和石英是制造玻璃的原料，故B錯誤；C．玻璃屬于硅酸鹽制品，通常性質(zhì)穩(wěn)定，熔點(diǎn)較高，故C正確；D．沙子和水晶的主要成分是二氧化硅，是氧化物，不是硅酸鹽，故D錯誤；故選C。4．（2023·河北）下列關(guān)于硅酸鹽材料的說法錯誤的是A．生活中常見的硅酸鹽材料有玻璃、水泥、陶瓷B．生產(chǎn)陶瓷的主要原料是黏土C．普通玻璃的主要成分只有SiO2D．普通硅酸鹽水泥的生產(chǎn)以石灰石和黏土為主要原料【答案】C【解析】A．玻璃、水泥、陶瓷中的主要成分含有硅酸鹽，是生活中常見的硅酸鹽材料，A正確；B．黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)可以制得陶瓷，黏土是陶瓷是主要原料，B正確；C．普通玻璃的主要成分為硅酸鈣、硅酸鈉和二氧化硅，C錯誤；D．普通硅酸鹽水泥以石灰石和黏土為原料，二者與其他輔料混合、研磨再進(jìn)行其他加工制得普通水泥，D正確；故答案選C?？键c(diǎn)二新型無機(jī)非金屬材料常見的新型無機(jī)非金屬材料常見的新型無機(jī)非金屬材料硅利用其半導(dǎo)體性能可以制成計算機(jī)、通信設(shè)備和家用電器等的芯片，以及太陽能光伏電站、人造衛(wèi)星和電動汽車等的硅太陽能電池；單質(zhì)硅常用作半導(dǎo)體材料和合金材料2.二氧化硅的用途①沙子是基本的建筑材料②純凈的SiO2是現(xiàn)代光學(xué)及光纖制品的基本原料，可以制作光導(dǎo)纖維③石英和瑪瑙制作飾物和工藝品④實(shí)驗(yàn)室中使用石英坩堝=5\*GB3⑤SiO2用于制備硅=6\*GB3⑥SiO2用于制造各種玻璃制品3.新型陶瓷①碳化硅(SiC)：俗稱金剛砂②高溫結(jié)構(gòu)陶瓷③壓電陶瓷④透明陶瓷⑤超導(dǎo)陶瓷4.常見碳納米材料：①富勒烯②碳納米管③石墨烯【例21】（2023·遼寧朝陽）下列物質(zhì)中，不屬于新型無機(jī)非金屬材料的是A．普通玻璃 B．碳化硅陶瓷 C．二氧化硅 D．碳納米管【答案】A【解析】A．普通玻璃屬于傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料，A符合題意；B．碳化硅陶瓷是新型無機(jī)非金屬材料，B不符合題意；C．二氧化硅是新型無機(jī)非金屬材料，C不符合題意；D．碳納米管是新型無機(jī)非金屬材料，D不符合題意；故選A?！纠?2】（2023下·新疆伊犁·高一校聯(lián)考期末）近年來，具有特殊性質(zhì)的新型無機(jī)非金屬材料迅速發(fā)展，下列有關(guān)新型無機(jī)非金屬材料的敘述不正確的是A．氮化硅陶瓷是一種新型無機(jī)非金屬材料，可用于制造發(fā)動機(jī)部件，其化學(xué)式為Si3N4B．利用二氧化硅的半導(dǎo)體性能，可以制成太陽能電池C．碳化硅的硬度大、熔點(diǎn)高，可用于制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和軸承D．富勒烯是由碳原子構(gòu)成的一系列籠形分子的總稱，屬于新型無機(jī)非金屬材料【答案】B【解析】A．氮化硅陶瓷是一種新型無機(jī)非金屬材料，可用于制造發(fā)動機(jī)部件，其化學(xué)式為Si3N4，A正確；B．利用硅的半導(dǎo)體性能，可以制成太陽能電池，B錯誤；C．碳化硅硬度大、熔點(diǎn)高，可用于制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和軸承，C正確；D．富勒烯是由碳原子構(gòu)成的一系列籠形分子的總稱，屬于新型無機(jī)非金屬材料，D正確；故答案選B?！咀兪健?．（2024下·高一課時練習(xí)）下列生活、生產(chǎn)中用到的材料屬于新型無機(jī)非金屬材料的是A．玻璃鋼 B．純堿C．壓電陶瓷 D．鋼化玻璃【答案】C【解析】A．玻璃鋼屬于復(fù)合材料，故A錯誤；B．純堿是碳酸鈉，不屬于新型無機(jī)非金屬材料，故B錯誤；C．壓電陶瓷是一種能夠?qū)C(jī)械能和電能互相轉(zhuǎn)換的功能陶瓷材料，屬于新型無機(jī)非金屬材料，故C正確；D．鋼化玻璃屬于傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料，故D錯誤。答案選C。2．（2023下·廣東東莞·高一統(tǒng)考期末）東莞制造走向世界。下列產(chǎn)品的主要成分屬干新型無機(jī)非金屬材料的是A．松山湖“SiC半導(dǎo)體”B．虎門“球類用品”C．大朗“毛衣”D．茶山“橡膠”【答案】A【解析】A．松山湖清芯半導(dǎo)體SiC器件，是一種非金屬化合物，屬于新型無機(jī)非金屬材料，A正確；B．虎門“球類用品”的主要成分屬于有機(jī)化合物，不屬于無機(jī)非金屬材料，B錯誤；C．大朗“毛衣”主要成分是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)屬于有機(jī)化合物，不屬于新型無機(jī)非金屬材料，C錯誤；D．茶山“橡膠”主要成分橡膠屬于有機(jī)化合物，不屬于新型無機(jī)非金屬材料，D錯誤；故合理選項(xiàng)是A。3（2023下·內(nèi)蒙古包頭·高一統(tǒng)考期末）開發(fā)新材料是現(xiàn)代科技發(fā)展的方向之一，下列有關(guān)材料屬于新型無機(jī)非金屬材料的是

A．口罩中使用的聚丙烯熔噴布B．宇航服中使用的合成纖維C．“瑞雪祥云”禮儀服智能發(fā)熱使用的石墨烯D．飛機(jī)風(fēng)擋使用的有機(jī)玻璃【答案】C【解析】A．聚丙烯的結(jié)構(gòu)簡式為

，屬于有機(jī)高分子材料，A不符合題意；B．合成纖維屬于有機(jī)高分子材料，B不符合題意；C．石墨烯完全由碳原子組成，屬于無機(jī)非金屬材料，C符合題意；D．有機(jī)玻璃的成分為聚甲基丙烯酸甲酯，屬于有機(jī)高分子材料，D不符合題意；答案選C?？键c(diǎn)三硅1.1.硅的物理性質(zhì)晶體硅是一種帶有金屬光澤的灰黑色固體，晶體硅熔點(diǎn)高、硬度大、有脆性，導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料2.硅的化學(xué)性質(zhì)(1)常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，只與F2、HF(氫氟酸)、強(qiáng)堿(如NaOH)溶液反應(yīng)①與氟氣反應(yīng)：Si＋2F2=SiF4②與氫氟酸反應(yīng)：Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑③與NaOH溶液反應(yīng)：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑(2)加熱和高溫時，能與O2、Cl2、C等反應(yīng)①與O2反應(yīng)：Si＋O2SiO2②與Cl2反應(yīng)：Si＋2Cl2SiCl4③與C反應(yīng)：Si＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))SiC（3）硅單質(zhì)的特性①非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸作用，但Si卻能與氫氟酸作用：Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑②非金屬單質(zhì)一般不導(dǎo)電，但Si為半導(dǎo)體，有一定的導(dǎo)電能力③Si的還原性大于C，但C卻能在高溫下還原出Si：SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑。=4\*GB3④非金屬單質(zhì)跟堿液作用一般無H2放出，但Si與堿液反應(yīng)放出H2：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑(4)硅與NaOH溶液的反應(yīng)本質(zhì)在硅與NaOH溶液的反應(yīng)中，還原劑是硅，氧化劑是水，該反應(yīng)可理解為分兩步進(jìn)行。首先，硅與水反應(yīng)生成H2SiO3和H2：Si＋3H2O=H2SiO3＋2H2↑；然后，H2SiO3與NaOH反應(yīng)：H2SiO3＋2NaOH=Na2SiO3＋2H2O。當(dāng)標(biāo)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目時，應(yīng)表示為：3.單質(zhì)硅的制備——硅在自然界中以化合態(tài)存在，工業(yè)上常以二氧化硅為原料來制取單質(zhì)硅(1)單質(zhì)硅常用二氧化硅來制取，主要分為兩個階段①用碳還原二氧化硅制備粗硅SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si(粗)＋2CO↑②將粗硅先與氯氣反應(yīng)，其產(chǎn)物用氫氣還原制備純硅Si(粗)＋2Cl2SiCl4，SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si(純)＋4HCl易錯點(diǎn)：①粗硅制備時，要隔絕空氣，在電爐中進(jìn)行，且生成的是CO而不是CO2②粗硅中含碳等雜質(zhì)，與氯氣反應(yīng)生成的SiCl4中也含有CCl4等雜質(zhì)，經(jīng)過分餾提純SiCl4后，再用H2還原，得到高純度的硅(2)工業(yè)制備高純硅的原理①SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(1800～2000℃))Si＋2CO↑②Si＋3HCleq\o(=,\s\up7(300℃))SiHCl3＋H2③SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up7(1100℃))Si＋3HCl【例31】（2024下·高一課時練習(xí)）下列關(guān)于硅的說法中，不正確的是A．硅是非金屬元素，它的晶體單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤的固體B．硅的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料C．硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)D．加熱到一定溫度時，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應(yīng)【答案】C【解析】A．硅雖然外形像金屬(有金屬光澤)，但實(shí)際上屬于非金屬，故A正確；B．硅既有金屬性，又有非金屬性，其導(dǎo)電性也介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料，故B正確；C．硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑(尤其是在常溫下)，但常溫下仍能與氟氣、氫氟酸和NaOH溶液等發(fā)生反應(yīng)，故C錯誤；D．加熱至一定溫度時，硅能與氯氣、氧氣等非金屬發(fā)生反應(yīng)，故D正確。答案選C?！纠?2】（2023·河北衡水）高純度晶體硅是典型的無機(jī)非金屬材料，它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計算機(jī)芯片上的一場偉大“革命”。工業(yè)上可以按下列方法制備：。下列說法正確的是A．硅的性質(zhì)穩(wěn)定，在自然界主要以單質(zhì)形式存在B．步驟①的化學(xué)方程式為C．可用鹽酸除去石英砂(主要成分為SiO2)中少量的碳酸鈣D．SiO2既可以與NaOH溶液反應(yīng)，也可以與氫氟酸反應(yīng)，因此SiO2屬于兩性氧化物【答案】C【解析】A．硅在自然界主要以氧化物和硅酸鹽形式存在，故A錯誤；B．C與SiO2在高溫條件下反應(yīng)生成CO，故B錯誤；C．SiO2不溶于鹽酸，CaCO3與鹽酸反應(yīng)生成可溶于水的CaCl2，故C正確；D．二氧化硅只與氫氟酸反應(yīng)，與其他的酸都不反應(yīng)，并且與氫氟酸反應(yīng)生成的不是鹽和水，該反應(yīng)是二氧化硅的一個特性，二氧化硅屬于酸性氧化物，故D錯誤；故答案為：C。【變式】1．（2023·貴州貴陽）中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中所用芯片主要成分是高純硅，工業(yè)制備高純硅的路線之一為：下列說法不正確的是A．氣體X為B．反應(yīng)②的化學(xué)方程式為C．流程中、均可循環(huán)利用D．自然界中硅主要以游離態(tài)形式存在【答案】D【解析】二氧化硅高溫下和焦炭反應(yīng)生成CO，同時得到粗硅，粗硅和氯化氫在加熱條件下反應(yīng)生成氫氣和三氯硅烷，三氯硅烷和氫氣在高溫下反應(yīng)生成氯化氫和硅，據(jù)此解答。A．反應(yīng)①為粗硅的制?。篠iO2+2CSi+2CO，則氣體X為CO，故A正確；B．反應(yīng)②是粗硅與HCl反應(yīng)生成SiHCl3和H2，化學(xué)方程式為，故B正確；C．由流程圖可知，H2、HCl既是反應(yīng)物，又是生成物，則H2、HCl均可循環(huán)利用，故C正確；D．自然界中沒有游離態(tài)的硅，硅主要以化合態(tài)的形式存在，故D錯誤；故選：D。2．（2023·黑龍江）工業(yè)上以石英砂(SiO2)為原料制取單質(zhì)硅，其工藝流程圖如下：流程一：流程二：已知SiH4中H為1價。下列有關(guān)反應(yīng)分類說法不正確的是A．①～④均屬于氧化還原反應(yīng) B．只有①②③屬于置換反應(yīng)C．⑥既屬于氧化還原反應(yīng)又屬于分解反應(yīng) D．⑤中的兩個化學(xué)反應(yīng)均屬于復(fù)分解反應(yīng)【答案】D【解析】A．①～③中，均發(fā)生置換反應(yīng)，④中發(fā)生反應(yīng)4Mg+SiO22MgO+Mg2Si，都發(fā)生元素化合價的變化，都屬于氧化還原反應(yīng)，A正確；B．只有①②③屬于置換反應(yīng)，⑤為復(fù)分解反應(yīng)，⑥為分解反應(yīng)，④不屬于基本類型的反應(yīng)，B正確；C．⑥中反應(yīng)物只有SiH4，且生成兩種單質(zhì)，既屬于氧化還原反應(yīng)又屬于分解反應(yīng)，C正確；

D．⑤中，其中有一個反應(yīng)為Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4↑，Si由4價升高為+4價，則屬于氧化還原反應(yīng)，D不正確；故選D。3．（2023·山東青島）高純硅是現(xiàn)代信息、半導(dǎo)體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的基礎(chǔ)材料。工業(yè)上提純硅有多種路線，其中一種工藝流程示意圖及主要反應(yīng)如下：(1)工業(yè)上用石英砂和過量焦炭在電弧爐中高溫加熱生成粗硅的化學(xué)方程式為。當(dāng)有參與反應(yīng)時，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是。(2)還原爐中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：。(3)上述工藝生產(chǎn)中循環(huán)使用的物質(zhì)除、外，還有。(4)工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(5)工業(yè)上可利用水玻璃和鹽酸反應(yīng)制備硅酸凝膠，進(jìn)一步脫水處理可得到硅膠，寫出水玻璃和鹽酸反應(yīng)的離子方程式：。(6)關(guān)于硅及其相關(guān)化合物的敘述正確的是。A．自然界中存在天然游離的硅單質(zhì)B．已知C與的最高正價都是正四價，由于，用類比法得知，C．用氧化物形式表示為D．硅元素在金屬與非金屬的分界線處，因此具有弱導(dǎo)電性，一般可用于作為半導(dǎo)體材料E.既能和溶液反應(yīng)，又能和氫氟酸反應(yīng)，所以是兩性氧化物F.玻璃、水泥、陶瓷都是傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品【答案】(1)(2)(3)、(4)(5)(6)CDF【解析】（1）用石英砂和過量焦炭高溫加熱生成粗硅的化學(xué)方程式為:，當(dāng)有參與反應(yīng)時，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是；（2）還原爐中用還原，生成高純度的單質(zhì)，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：；（3）流化床反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)：，還原爐中發(fā)生反應(yīng)：，所以可以循環(huán)的物質(zhì)還有、；（4）氫氟酸來雕刻玻璃，氫氟酸和反應(yīng),化學(xué)方程式為：；（5）水玻璃和鹽酸反應(yīng)制取硅酸的離子方程式為：；（6）A．自然界中不存在天然游離的硅單質(zhì)，硅是以二氧化硅和硅酸鹽存在于自然界中，A錯誤；B．不溶于水，也不與水反應(yīng)，B錯誤；C．根據(jù)氧化物的表示方法，用氧化物形式表示為，C正確；D．在周期表中，硅元素在金屬與非金屬的分界線處，因此具有弱導(dǎo)電性，一般可用于作為半導(dǎo)體材料，D正確；E．既能和溶液反應(yīng)，又能和氫氟酸反應(yīng)，但不能與其他酸反應(yīng)，為酸性氧化物，E錯誤；F．玻璃、水泥、陶瓷都是傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品，F(xiàn)正確。故選CDF?？键c(diǎn)四二氧化硅1.二氧化硅1.二氧化硅物理性質(zhì)：SiO2不溶于水，熔點(diǎn)高，硬度大2.二氧化硅化學(xué)性質(zhì)(1)具有酸性氧化物的通性：SiO2是酸性氧化物，是硅酸的酸酐，難溶于于水①SiO2與NaOH溶液反應(yīng)：SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O②SiO2與堿性氧化物反應(yīng)：SiO2＋CaOeq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3(2)SiO2的弱氧化性：SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑(3)SiO2能與氫氟酸(HF)反應(yīng)：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O(用氫氟酸刻蝕玻璃)易錯點(diǎn)①盛裝NaOH、Na2CO3等堿性溶液的玻璃試劑瓶應(yīng)用橡皮塞或軟木塞，而不能用磨口玻璃塞，盛裝硅酸鈉溶液的試劑瓶也不能用玻璃塞(硅酸鈉是一種礦物膠，粘性大)②氫氟酸可較快腐蝕玻璃，可用氫氟酸刻蝕玻璃，不能用玻璃瓶保存氫氟酸而應(yīng)用塑料瓶③石英坩堝不能熔融氫氧化鈉等堿性固體3.二氧化硅結(jié)構(gòu)SiO2晶體的基本結(jié)構(gòu)單元是硅氧四面體，每個Si原子周圍結(jié)合4個O原子，每個O原子與2個Si原子相結(jié)合，許多以Si為中心，O在4個頂點(diǎn)的四面體通過頂點(diǎn)的O相連接而組成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體①二氧化硅晶體是原子晶體，是由硅原子和氧原子構(gòu)成的②二氧化硅晶體中硅原子和氧原于的個數(shù)比為1:2③二氧化硅晶體中Si原子與Si—O鍵的比為1:4，即1molSiO2晶體中約含4NA個Si—O共價鍵4.CO2和SiO2的比較物質(zhì)項(xiàng)目二氧化硅(SiO2)二氧化碳(CO2)結(jié)構(gòu)立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不存在單個分子存在單個CO2分子物理性質(zhì)硬度大，熔、沸點(diǎn)高，常溫下為固體，不溶于水熔、沸點(diǎn)低，常溫下為氣體，微溶于水與水反應(yīng)不反應(yīng)CO2＋H2OH2CO3與酸反應(yīng)只與氫氟酸反應(yīng)：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O不反應(yīng)與堿反應(yīng)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O(盛堿液的試劑瓶用橡膠塞)CO2(少量)＋2NaOH=Na2CO3＋H2OCO2(過量)＋NaOH=NaHCO3與鹽反應(yīng)與Na2CO3反應(yīng)：SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑與Na2SiO3反應(yīng)：Na2SiO3＋H2O＋CO2(少量)=H2SiO3↓＋Na2CO3Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(過量)=H2SiO3↓＋2NaHCO3與堿性氧化物反應(yīng)與CaO反應(yīng)SiO2＋CaOeq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3與Na2O反應(yīng)：Na2O＋CO2=Na2CO3氧化性CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2CO2C＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑用途光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部件制飲料、制碳酸鹽【例41】（2023·遼寧沈陽）關(guān)于二氧化硅的敘述正確的是①二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的重要原料②二氧化硅晶體中，1個硅原子與2個氧原子形成共價鍵③SiO2既能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)也能和氫氟酸反應(yīng)，是兩性氧化物④將CO2通入Na2SiO3溶液中有膠狀沉淀生成，說明碳酸比硅酸酸性強(qiáng)A．②③ B．③④ C．①④ D．②④【答案】C【解析】①二氧化硅能夠使光線全反射，因此是制造光導(dǎo)纖維的重要原料，①正確；②二氧化硅晶體中，1個硅原子與4個氧原子形成共價鍵，②錯誤；③SiO2是酸性氧化物，但卻能和氫氟酸反應(yīng)產(chǎn)生SiF4和H2O，③錯誤；④將CO2通入Na2SiO3溶液中有H2SiO3膠狀沉淀生成，說明碳酸比硅酸酸性強(qiáng)，④正確；綜上所述可知，說法正確的是①④；故答案為C。【例42】（2024湖南長沙）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計了如下裝置對焦炭還原二氧化硅的氣體產(chǎn)物的成分進(jìn)行探究。已知：PdCl2溶液可用于檢驗(yàn)CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+PdCl2+H2O=CO2+2HCl+Pd↓(產(chǎn)生黑色金屬鈀粉末，使溶液變渾濁)。(1)實(shí)驗(yàn)時要通入足夠長時間的N2，其原因是_______。(2)裝置B的作用是_______。(3)裝置C、D中所盛試劑分別為_______、_______，若裝置C、D中溶液均變渾濁，且經(jīng)檢測兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(4)該裝置的缺點(diǎn)是_______。(5)資料表明，上述反應(yīng)在焦炭過量時會生成副產(chǎn)物SiC．取36gSiO2，和16.8g焦炭充分反應(yīng)后收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體26.88L，假定氣體產(chǎn)物只有CO，固體產(chǎn)物只有Si和SiC，則Si和SiC的物質(zhì)的量之比為_______。(6)設(shè)計實(shí)驗(yàn)證明碳酸的酸性比硅酸的強(qiáng)：_______?！敬鸢浮?1)排盡裝置內(nèi)的空氣，避免空氣中的O2、CO2、水蒸氣對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾(2)作安全瓶，防止倒吸(3)

澄清石灰水

PdCl2溶液

3SiO2+4C2CO2↑+2CO↑+3Si(4)無尾氣吸收裝置(5)2∶1(6)向Na2SiO3溶液中通入CO2氣體，溶液變渾濁【解析】（1）本實(shí)驗(yàn)在高溫下進(jìn)行，空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣在高溫下都會和碳反應(yīng)影響實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時要通入足夠長時間的N2，排盡裝置內(nèi)的空氣，避免空氣中的O2、CO2、水蒸氣對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾，答案：排盡裝置內(nèi)的空氣，避免空氣中的O2、CO2、水蒸氣對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾；（2）裝置B的作用是作安全瓶，防止倒吸，答案：作安全瓶，防止倒吸；（3）反應(yīng)前后原子守恒，可推知?dú)怏w產(chǎn)物可能是CO2或CO，C中為澄清石灰水用于檢驗(yàn)二氧化碳，D中為PdCl2溶液可用于檢驗(yàn)CO，若裝置C、D中溶液均變渾濁，且經(jīng)檢測兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相，可知碳和二氧化硅反應(yīng)生成相同物質(zhì)的量的CO和CO2，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平，化學(xué)方程式為3SiO2+4C2CO2↑+2CO↑+3Si，答案：澄清石灰水；PdCl2溶液；3SiO2+4C2CO2↑+2CO↑+3Si；（4）CO有毒，不能直接排到空氣中，該裝置沒有尾氣吸收裝置，易造成空氣污染，答案：無尾氣吸收裝置；（5）已知焦炭過量時會生成副產(chǎn)物SiC，題中假設(shè)SiO2和C反應(yīng)生成CO和Si和SiC，由題意知生成CO為，反應(yīng)物SiO2為，C為，反應(yīng)前后碳原子守恒，n（SiC）=1.4mol1.2mol=0.2mol，根據(jù)硅原子守恒，n（Si）=0.6mol0.2mol=0.4mol,則Si和SiC的物質(zhì)的量之比為2∶1，答案：2∶1；（6）證明酸性強(qiáng)弱，可用較弱酸鹽和較強(qiáng)酸反應(yīng)生成較強(qiáng)酸鹽和較弱酸的原理來設(shè)計實(shí)驗(yàn)，向Na2SiO3溶液中通入CO2氣體，若能生成硅酸，則可能證明碳酸的酸性比硅酸的強(qiáng)，答案：向Na2SiO3溶液中通入CO2氣體，溶液變渾濁?！咀兪健?．（2023·河南漯河）下列關(guān)于二氧化硅的說法正確的是A．二氧化硅是酸性氧化物，所以二氧化硅能溶于水生成硅酸B．將二氧化碳通入硅酸鈉溶液中可以得到硅酸C．因?yàn)楦邷貤l件下二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)能放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)D．水晶是比較純凈的二氧化硅，沙子的主要成分是硅酸鹽【答案】B【解析】A．二氧化硅能和堿反應(yīng)生成鹽和水，屬于酸性氧化物，但是二氧化硅難溶于水，也不能和水反應(yīng)，A錯誤；B．碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸，因此將二氧化碳通入硅酸鈉溶液中可以發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)得到硅酸，B正確；C．碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸，C錯誤；D．水晶是比較純凈的二氧化硅，沙子的主要成分是二氧化硅，D錯誤；答案選B。2．（2023·云南?。┒趸枧c二氧化碳組成相似，結(jié)構(gòu)不同。下列反應(yīng)原理不同的是A．SiO2+2CSi+2CO↑與NaCl+KKCl+NaB．SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑與Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓C．SiO2+2OH=+H2O與CO2+2OH=+H2OD．SiO2+2CSi+2CO↑與SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2【答案】B【解析】A．都是高溫下同主族元素單質(zhì)間的置換反應(yīng)，生成氣體使反應(yīng)趨于完全，原理相同，故A不符合題意；B．前者是高溫下的固體反應(yīng)，生成的二氧化碳?xì)怏w使反應(yīng)趨于完全，后者是溶液中的強(qiáng)酸制弱酸的復(fù)分解反應(yīng)，原理不同，故B符合題意；C．二者都是酸性氧化物與堿的反應(yīng)，原理相同，故C不符合題意；D．前者是氧化還原反應(yīng)，后者是非氧化還原反應(yīng)，但本質(zhì)上兩個反應(yīng)都是高溫固相反應(yīng)，生成氣體使反應(yīng)趨于完全，原理相同，故D不符合題意；故答案為：B3．（2023·山西）下列敘述正確的是A．CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以兩者物理性質(zhì)相似B．依據(jù)，推測硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)C．CO2和SiO2都能與碳反應(yīng)，且都作氧化劑D．SiO2既能和NaOH反應(yīng)，又能和HF反應(yīng)，所以二氧化硅屬于兩性氧化物【答案】C【解析】A．CO2和SiO2都是酸性氧化物，化學(xué)性質(zhì)相似，但物理性質(zhì)差別很大，A錯誤；B．硅酸的酸性比碳酸弱，這個反應(yīng)之所以發(fā)生，是因?yàn)镃O2為氣體，可以脫離反應(yīng)體系，B錯誤；C．CO2和SiO2與碳反應(yīng)時，CO2和SiO2中C、Si的化合價均下降，故都作氧化劑，C正確；D．SiO2與堿反應(yīng)生成鹽和水，與HF反應(yīng)不能生成鹽，所以SiO2沒有兩性，它屬于酸性氧化物，D錯誤；故答案選C。4．（2023下·高一課時練習(xí)）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計了如下裝置對焦炭還原二氧化硅的氣體產(chǎn)物的成分進(jìn)行探究。已知：PdCl2溶液可用于檢驗(yàn)CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO＋PdCl2＋H2O=CO2＋2HCl＋Pd↓(產(chǎn)生黑色金屬鈀粉末，使溶液變渾濁)。(1)實(shí)驗(yàn)時要通入足夠長時間的N2，其原因是。(2)裝置B的作用是。(3)裝置C、D中所盛試劑分別為、，若裝置C、D中溶液均變渾濁，且經(jīng)檢測兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(4)該裝置的缺點(diǎn)是。(5)資料表明，上述反應(yīng)在焦炭過量時會生成副產(chǎn)物SiC．取36gSiO2和16.8g焦炭充分反應(yīng)后收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體26.88L，假定氣體產(chǎn)物只有CO，固體產(chǎn)物只有Si和SiC，則Si和SiC的物質(zhì)的量之比為?！敬鸢浮?1)排盡裝置內(nèi)的空氣，避免空氣中的O2、CO2、水蒸氣對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾(2)作安全瓶，防止倒吸(3)澄清石灰水PdCl2溶液3SiO2+4C2CO2↑+2CO↑+3Si(4)無尾氣吸收裝置(5)2:1【解析】A中焦炭和二氧化硅反應(yīng)，B裝置作安全瓶，C中澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳，D中PdCl2溶液用于檢驗(yàn)CO。（1）實(shí)驗(yàn)時要通入足夠長時間的N2，排盡裝置內(nèi)的空氣，避免空氣中的O2、CO2、水蒸氣對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾；（2）裝置B的作用是作安全瓶，防止倒吸；（3）反應(yīng)前后原子守恒，可推知?dú)怏w產(chǎn)物可能是CO2或CO，C中為澄清石灰水用于檢驗(yàn)CO2，D中為PdCl2溶液可用于檢驗(yàn)CO，且經(jīng)檢測CO和CO2的物質(zhì)的量相等，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平化學(xué)方程式為3SiO2＋4C2CO2↑＋2CO↑＋3Si；（4）CO有毒，不能直接排到空氣中，該裝置沒有尾氣吸收裝置，易造成空氣污染；（5）已知焦炭過量時會生成副產(chǎn)物SiC，題中假設(shè)SiO2和C反應(yīng)生成CO、Si和SiC，由題意知生成CO為＝1.2mol，反應(yīng)物SiO2為＝0.6mol，C為＝1.4mol，反應(yīng)前后碳原子守恒，n(SiC)＝1.4mol－1.2mol＝0.2mol，根據(jù)硅原子守恒，n(Si)＝0.6mol0.2mol＝0.4mol，則Si和SiC的物質(zhì)的量之比為2∶1?？键c(diǎn)五硅酸1、物理性質(zhì)：硅酸是白色膠狀沉淀1、物理性質(zhì)：硅酸是白色膠狀沉淀2、化學(xué)性質(zhì)(1)弱酸性：不溶于水[唯一不溶于水的酸]的二元弱酸(酸性比碳酸的酸性弱)，硅酸不能使紫色石蕊溶液變紅色(2)不穩(wěn)定性：H2SiO3SiO2＋H2O(3)與堿溶液反應(yīng)：H2SiO3＋2NaOH=Na2SiO3＋2H2O3、硅酸的制備——實(shí)驗(yàn)室常用可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制取硅酸實(shí)驗(yàn)過程在試管中加入3~5mLNa2SiO3溶液(飽和Na2SiO3溶液按1:2或1:3的體積比用水稀釋)，滴入12滴酚酞溶液，再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，至溶液紅色變淺并接近消失時停止。靜置。仔細(xì)觀察變化過程及其現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液變?yōu)榧t色溶液由紅色變?yōu)闊o色，有白色膠狀沉淀物生成實(shí)驗(yàn)結(jié)論Na2SiO3溶液呈堿性硅酸為不溶于水的白色固體化學(xué)方程式Na2SiO3＋2HCl=H2SiO3(膠體)＋2NaCl4、H2CO3與H2SiO3性質(zhì)的比較物質(zhì)比較項(xiàng)目H2CO3H2SiO3酸性均為弱酸，且酸性：H2CO3>H2SiO3水溶性能溶于水難溶于水穩(wěn)定性常溫下易分解生成CO2和H2O受熱易分解生成SiO2和H2O制備CO2＋H2OH2CO3Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3(膠體)轉(zhuǎn)化關(guān)系Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3(膠體)Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(過量)=H2SiO3(膠體)＋2NaHCO35.二氧化硅制備硅酸：SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O，Na2SiO3＋2HCl=H2SiO3↓＋2NaCl6.比較硅酸和碳酸的酸性強(qiáng)弱實(shí)驗(yàn)過程向Na2SiO3溶液中通入CO2氣體實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有白色膠狀沉淀物生成實(shí)驗(yàn)結(jié)論硅酸的酸性比碳酸弱化學(xué)方程式Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3(膠體)＋Na2CO3【例51】（2023云南）下列關(guān)于硅酸的說法正確的是()A．硅酸是一種不溶于水的含氧酸 B．硅酸不溶于水，是一種非電解質(zhì)C．硅酸的酸性比碳酸強(qiáng) D．硅酸可由二氧化硅與水反應(yīng)制得【答案】A【解析】A.硅酸是一種不溶于水的含氧酸，A正確；B.硅酸不溶于水，是一種電解質(zhì)，B錯誤；C.硅酸的酸性比碳酸弱，C錯誤；D.二氧化硅與水不反應(yīng)，不能制備硅酸，D錯誤；答案選A?！纠?2】（2023江蘇）為了探究HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性強(qiáng)弱，某學(xué)生設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，希望通過一次實(shí)驗(yàn)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模铝姓f法不正確的是A．錐形瓶中可以盛放Na2CO3B．裝置B中的目的是除去揮發(fā)的HClC．裝置C的目的是尾氣處理D．該裝置可以得出HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性強(qiáng)弱順序【答案】C【解析】A．錐形瓶中可以盛放Na2CO3，發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳，A正確；B．裝置B中裝的是飽和碳酸氫鈉溶液，的目的是除去揮發(fā)的HCl，B正確；C．裝置C為硅酸鈉，C中沉淀為硅酸，目的是比較硅酸和碳酸的酸性，C錯誤；D．由強(qiáng)酸制弱酸的反應(yīng)，可以得出HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性強(qiáng)弱順序依次減弱，D正確；故選：C。【例53】（2023·四川）某同學(xué)設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究碳、硅元素的非金屬性強(qiáng)弱，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，已知酸性：，回答下列問題：(1)儀器B的名稱為。(2)實(shí)驗(yàn)步驟：①連接儀器，②，③加入藥品，④打開a，滴入濃硫酸，⑤加熱觀察。(3)銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為，裝置E中酸性高錳酸鉀溶液的作用為。(4)能說明碳元素的非金屬性比硅元素的非金屬性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是，試管F中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(5)該實(shí)驗(yàn)是否能證明S的非金屬性強(qiáng)于C的非金屬性(填“能”或“不能”)?！敬鸢浮?1)圓底燒瓶(2)檢查裝置氣密性(3)(濃)除去中混有的并檢驗(yàn)是否除盡(4)E中酸性溶液顯紫色，F(xiàn)中溶液出現(xiàn)渾濁↓(5)不能【解析】B中銅與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫，D中碳酸氫鈉和二氧化硫反應(yīng)制取二氧化碳，E中高錳酸鉀除去中混有的并檢驗(yàn)是否除盡，F(xiàn)中二氧化碳和硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸沉淀，證明碳的非金屬性大于硅的非金屬性。（1）根據(jù)裝置圖，儀器B的名稱為圓底燒瓶；（2）由于實(shí)驗(yàn)涉及氣體反應(yīng)，所以連接儀器后要檢查裝置氣密性；（3）銅與濃硫酸反應(yīng)加熱生成硫酸銅、二氧化硫、水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為(濃)；裝置F的作用是驗(yàn)證碳酸的酸性大于硅酸，為避免二氧化硫的干擾，裝置E中酸性高錳酸鉀溶液的作用為除去中混有的并檢驗(yàn)是否除盡；（4）E中酸性溶液顯紫色，說明二氧化硫已除盡，F(xiàn)中溶液出現(xiàn)渾濁，說明二氧化碳和硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸沉淀，則說明碳元素的非金屬性比硅元素的非金屬性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是E中酸性溶液顯紫色，F(xiàn)中溶液出現(xiàn)渾濁；試管F中二氧化碳和硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸沉淀和碳酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為；（5）二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸不是S的最高價含氧酸，酸性：，不能證明S的非金屬性強(qiáng)于C的非金屬性?！咀兪健?．（2023安徽）能證明碳酸比硅酸酸性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是A．CO2是氣體，而SiO2是固體 B．高溫下能反應(yīng)Na2CO3＋SiO2=Na2SiO3＋CO2↑C．CO2溶于水生成碳酸，而SiO2卻不溶于水 D．CO2通入Na2SiO3溶液中有膠狀沉淀生成【答案】D【解析】A、氧化物的狀態(tài)不能決定氧化物水化物的酸性強(qiáng)弱，故A錯誤；B、反應(yīng)原理是高沸點(diǎn)制低沸點(diǎn)氣體，之所以能發(fā)生是因?yàn)樯闪藫]發(fā)性的氣體二氧化碳，故B錯誤；C、氧化物的水溶性不能決定其水化物的酸性強(qiáng)弱，故C錯誤；D、CO2+H2O+Na2SiO3═Na2CO3+H2SiO3↓，強(qiáng)酸能制弱酸，所以酸性：碳酸＞硅酸，故D正確。故選D。2.（2023北京）能證明碳酸的酸性比硅酸的強(qiáng)的依據(jù)是A．是氣體，是固體B．高溫下能發(fā)生反應(yīng)：C．能溶于水生成碳酸，而卻不溶于水D．將通入溶液中有膠狀沉淀生成【答案】D【解析】A．氧化物的狀態(tài)不能決定氧化物水化物的酸性強(qiáng)弱，故A錯誤；B．反應(yīng)原理是高沸點(diǎn)制低沸點(diǎn)氣體，之所以能發(fā)生是因?yàn)樯闪藫]發(fā)性的氣體二氧化碳，故B錯誤；C．氧化物的水溶性不能決定其水化物的酸性強(qiáng)弱，故C錯誤；D．，強(qiáng)酸能制弱酸，所以酸性：碳酸>硅酸，故D正確；故選D。3.（2023山西）下列反應(yīng)能證明H2SiO3是一種弱酸的是（

）A．SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2OB．H2SiO3SiO2＋H2OC．Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3D．SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2【答案】C【解析】已知碳酸是弱酸，由方程式Na2SiO3+CO2+H2O═H2SiO3↓+Na2CO3可知，硅酸的酸性比碳酸的酸性弱，所以H2SiO3是一種弱酸，故C正確。答案選C。4．（2023·云南曲靖）硅在生活、生活和科學(xué)研究中具有廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(1)硅在元素周期表的位置是。(2)請寫出硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖。(3)氮化硅是一種性能優(yōu)良的無機(jī)非金屬材料，它的熔點(diǎn)高，硬度大，電絕緣性好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，根據(jù)以上描述，推測氮化硅可能有哪些用途：(填字母)。a．制作坩堝

b．用作建筑陶瓷

c．制作耐高溫軸承

d．制作電線(4)若要下圖裝置證明酸性：。從以下所給物質(zhì)中選出甲同學(xué)設(shè)計的實(shí)驗(yàn)所用到的物質(zhì)：①??；②稀鹽酸；③碳酸鈣；④溶液；⑤。試劑A與C分別為、(填序號)；試管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。有同學(xué)認(rèn)為此實(shí)驗(yàn)不能說明酸性強(qiáng)弱，你認(rèn)為原因是?！敬鸢浮?1)第三周期，第IVA族(2)(3)abc(4)①④硝酸具有揮發(fā)性，所以生成的硅酸可能是硝酸和硅酸鈉反應(yīng)得到的【解析】（1）硅在元素周期表的位置是第三周期，第IVA族，答案為：第三周期，第IVA族；（2）硅在元素周期表的位置是第三周期，第IVA族，原子結(jié)構(gòu)示意圖，答案為：；（3）a．熔點(diǎn)高可制作坩堝，a正確；b．硬度大可用作建筑陶瓷，b正確；

c．熔點(diǎn)高可制作耐高溫軸承,c正確；

d．電絕緣性好不可制作電線，d錯誤；故選abc；（4）要證明酸性：，可以通過強(qiáng)酸制弱酸來實(shí)現(xiàn)，所以通過硝酸和碳酸鈣反應(yīng)制取二氧化碳，將二氧化碳通入硅酸鈉溶液得到硅酸白色沉淀。所以試劑A與C分別為硝酸和硅酸鈉，試管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為,因?yàn)橄跛峋哂袚]發(fā)性，所以生成的硅酸可能是硝酸和硅酸鈉反應(yīng)得到的，答案為：①，④，，硝酸具有揮發(fā)性，所以生成的硅酸可能是硝酸和硅酸鈉反應(yīng)得到的?？键c(diǎn)六硅酸鹽硅酸鹽——Na硅酸鹽——Na2SiO31.俗名：泡花堿，水溶液俗稱水玻璃，是一種礦物膠，有很強(qiáng)的黏合性2.物理性質(zhì)：白色固體，可溶于水3.化學(xué)性質(zhì)①與比硅酸酸性強(qiáng)的一些酸反應(yīng)：生成難溶于水的硅酸Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3(膠體)②與CO2反應(yīng)：Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3(膠體)Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(過量)=H2SiO3(膠體)＋2NaHCO3③不能燃燒，不易腐蝕，熱穩(wěn)定性良好4.用途：①制硅酸；②黏合劑(礦物膠)；③耐火阻燃材料；④防腐劑5,。易錯點(diǎn)①盛Na2SiO3的試劑瓶應(yīng)該密封，否則Na2SiO3吸收空氣中的CO2和H2O會變質(zhì)，對應(yīng)的方程式②盛Na2SiO3的試劑瓶不能用玻璃塞，因?yàn)樗旧硎且环N粘合劑③【例6】（2023·寧夏銀川）硅酸鹽具有特殊的性質(zhì)與應(yīng)用，回答下列問題：(1)硅酸鹽材料是傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料，下列產(chǎn)品屬于硅酸鹽的是(填序號)。①玻璃；②陶瓷；③石英玻璃；④硅芯片；⑤光導(dǎo)纖維；⑥水泥；⑦磚瓦(2)在水泥、玻璃的制備時，都需要的原料是。(3)磷酸鈣陶瓷是一種新型無機(jī)非金屬材料，可用于制造人造骨骼，這是利用了這類材料的___________(填字母)。A．耐高溫的特性 B．電學(xué)特性 C．光學(xué)特性 D．生物功能(4)向溶液中通入氣體，現(xiàn)象是，化學(xué)方程式為。(5)我國成功地發(fā)射了嫦娥一號探測衛(wèi)星，對月球土壤中14種元素的分布及含量進(jìn)行探測。月球上的主要礦物有輝石、斜長石和橄欖石[Mg2Fe2SiO6]等，則橄欖石中鐵為價，斜長石的氧化物形式可表示為，輝石[CaMgSi2O6](填“難”或“易”)溶于水?！敬鸢浮?1)①②⑥⑦(2)碳酸鈣或CaCO3(3)D(4)生成白色沉淀或(5)+2難【解析】（1）玻璃、陶瓷、水泥、磚瓦的主要成分是硅酸鹽，石英玻璃、光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，硅芯片的是晶體硅。故答案為：①②⑥⑦；（2）制備玻璃的原料是石灰石、純堿、石英砂，制備水泥的原料是石灰石、黏土和其他輔助原料，所以共同的原料是黏土，故答案為：碳酸鈣或CaCO3；（3）“人造骨骼”所以是生物功能的特性。故答案為：D；（4）向向溶液中通入氣體，生成硅酸沉淀（二氧化碳量不同產(chǎn)物不同）；故答案為：生成白色沉淀；或；（5）橄石中Mg是+2價，Si是+4價，0是2價，根據(jù)化合價代數(shù)和為0可判斷鐵為+2價，斜長石的氧化物形式可表示為，輝石是硅酸鈣鹽和硅酸鎂鹽，因此難溶于水；故答案為：+2、、難?！咀兪健?（2023下·江蘇無錫·高一統(tǒng)考期末）傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料多為硅酸鹽材料，如陶瓷、玻璃和水泥等；隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一系列新型無機(jī)非金屬材料相繼問世，其中有一些是高純度的含硅元素的材料，如單晶硅、二氧化硅等，具有特殊的光學(xué)和電學(xué)性能，是現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)材料；還有一些含有碳、氮等其他元素，在航天、能源和醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化不能實(shí)現(xiàn)的是A． B．C． D．Na2SiO3溶液【答案】A【解析】A．SiO2不溶于水，不能實(shí)現(xiàn)，故A正確；B．SiO2與NaOH反應(yīng)的方程式為：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，故B錯誤；C．H2SiO3可以與NaOH反應(yīng)，反應(yīng)的方程式為：H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O，故C錯誤；D．Na2SiO3與CO2反應(yīng)的方程式為：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3，故D錯誤；故選：A。2．（2023下·四川成都·高一成都實(shí)外?？计谀┕杷猁}具有特殊的性質(zhì)與應(yīng)用，回答下列問題：(1)硅酸鹽材料是傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料，下列產(chǎn)品不屬于硅酸鹽的是(填序號)。①玻璃

②石英玻璃

③陶瓷

④硅芯片

⑤磚瓦

⑥水泥

⑦光導(dǎo)纖維(2)制備陶瓷和水泥時用到的相同原料是。(3)磷酸鈣陶瓷是一種新型無機(jī)非金屬材料，可用于制造人造骨骼，這是利用了這類材料的___________(填字母)。A．生物功能 B．電學(xué)特性 C．光學(xué)特性 D．耐高溫的特性(4)0.1mol與0.05mol在高溫下充分反應(yīng)，可生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體L。(5)我國成功地發(fā)射了嫦娥一號探測衛(wèi)星，對月球土壤中14種元素的分布及含量進(jìn)行探測。月球上的主要礦物有輝石[]和橄欖石[])等，則輝石[]的氧化物形式可表示為，斜長石[](填“難”或“易”)溶于水，1mol完全溶解于鹽酸中消耗溶質(zhì)HClmol?！敬鸢浮?1)②④⑦(2)黏土(3)A(4)1.12(5)CaO·MgO·2SiO2難4【解析】（1）玻璃、陶瓷、水泥、磚瓦主要成分為硅酸鹽；石英玻璃、光導(dǎo)纖維主要成分為二氧化硅；硅芯片主要成分為硅，則屬于硅酸鹽的是②④⑦，故答案為：②④⑦；（2）備陶瓷的原料是黏土，制備水泥的原料是石灰石、黏土和其他輔助原料，所以共同的原料是黏土，故答案為：黏土；（3）磷酸鈣陶瓷是一種新型無機(jī)非金屬材料，可用于制造人造骨骼是利用了磷酸鈣陶瓷的生物功能，選A；（4）碳酸鈣與二氧化硅高溫下反應(yīng)生成硅酸鈣和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑，則0.1mol碳酸鈣與0.05mol二氧化硅反應(yīng)時，碳酸鈣過量，0.05mol二氧化硅反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下二氧化碳的體積為0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故答案為：1.12；（5）輝石屬于硅酸鹽，由原子個數(shù)比不變可知，氧化物形式可表示為CaO·MgO·2SiO2，斜長石屬于難溶于水的硅酸鹽；橄欖石屬于硅酸鹽，由化合價代數(shù)和為0可知，硅酸鹽中鐵元素為+2價，則硅酸鹽溶于鹽酸生成氯化鎂和氯化亞鐵，由氯原子個數(shù)守恒可知，溶解1mol橄欖石需要消耗4mol氯化氫，故答案為：CaO·MgO·2SiO2；難；4。3．（2023·福建）非金屬材料及其化合物是無機(jī)非金屬材料的主要成分，硅是無機(jī)非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。I．(1)計算機(jī)芯片和太陽能電池的主要成分是(填化學(xué)式，下同)；光導(dǎo)纖維的主要成分是；工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃，其原理為(填化學(xué)方程式)。Ⅱ．高純度單晶硅的制備方法：某同學(xué)從資料中查知：SiCl4的熔點(diǎn)為70℃，沸點(diǎn)為57.6℃，在潮濕的空氣中與水發(fā)生反應(yīng)而變質(zhì)。該同學(xué)設(shè)計了如圖裝置制取純硅(裝置中的熱源及夾持裝置均已略去)。(2)已知：步驟①生成的另一產(chǎn)物為CO，寫出步驟①中反應(yīng)的化學(xué)方程式：。(3)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)已知：SiCl4在潮濕的空氣中能與水發(fā)生反應(yīng)生成氯化氫。為防止空氣污染，含有SiCl4的尾氣可通入盛有(填試劑名稱)的燒杯中。(5)同學(xué)甲認(rèn)為用該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可能會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功，你認(rèn)為該裝置應(yīng)進(jìn)行的改進(jìn)措施是?！敬鸢浮?1)SiSiO24HF＋SiO2=SiF4↑＋2H2O(2)2C＋SiO2Si＋2CO↑(3)Zn＋2H＋=Zn2+＋H2↑(4)氫氧化鈉溶液(5)在裝置A與裝置B之間連接一個盛有濃硫酸的洗氣瓶(或堿石灰的干燥管)【解析】（1）計算機(jī)芯片和太陽能電池的主要成分是Si；光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2；工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃，其原理為二氧化硅和氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅氣體和水，反應(yīng)方程式為4HF＋SiO2=SiF4↑＋2H2O；（2）步驟①二氧化硅在高溫條件下和炭粉反應(yīng)生成粗硅和CO，步驟①中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2C＋SiO2Si＋2CO↑。（3）裝置A中鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Zn＋2H＋=Zn2+＋H2↑；（4）SiCl4在潮濕的空氣中能與水發(fā)生反應(yīng)生成氯化氫和硅酸，所以為防止空氣污染，含有SiCl4的尾氣可通入盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中；（5）SiCl4在潮濕的空氣中能與水發(fā)生反應(yīng)生，用該裝置制備的氫氣中含有水蒸氣，可能會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功，在裝置A與裝置B之間連接一個盛有濃硫酸的洗氣瓶。1．（2023廣西）下列說法中不正確的是A．普通玻璃質(zhì)地透明，但屬于混合物B．普通玻璃與鋼化玻璃的化學(xué)成分相同C．氧化鋁陶瓷可用來制作壓電地震儀D．高溫結(jié)構(gòu)陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料【答案】C【解析】A．普通玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2，屬于混合物；故A正確；B．鋼化玻璃是把普通玻璃放入電爐里加熱，使它軟化，然后急速冷卻制成的，因此其化學(xué)成分與普通玻璃相同，只是機(jī)械強(qiáng)度是普通玻璃的4~6倍，不易破碎，故B正確；C．氧化鋁陶瓷屬于生物陶瓷，主要用于制造人工器官，如假牙、關(guān)節(jié)等，壓電陶瓷用于制作壓電地震儀，故C錯誤；D．高溫結(jié)構(gòu)陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，故D正確；故選C。2．（2023·山東泰安）化學(xué)與生產(chǎn)，生活及科技發(fā)展有著緊密的聯(lián)系。下列說法正確的是A．戰(zhàn)國水晶杯的主要成分是硅酸鹽B．空間站使用了石墨烯存儲器，石墨烯與金剛石互為同位素C．飛船返回艙表面是耐高溫陶瓷材料，耐高溫陶瓷材料屬于傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料D．清華大學(xué)打造的“天機(jī)芯”的主要成分與光導(dǎo)纖維不同【答案】D【解析】A．水晶的主要成分是二氧化硅、不是硅酸鹽，A錯誤；B．石墨烯與金剛石是C元素的兩種不同性質(zhì)的單質(zhì)，二者互為同素異形體、不互為同位素，B錯誤；C．飛船返回艙表面是耐高溫陶瓷材料，屬于新型無機(jī)非金屬材料，C錯誤；D．“天機(jī)芯”的主要成分為單晶硅，光導(dǎo)纖維的主要成分為二氧化硅，二者不同，D正確；故合理選項(xiàng)是D。3．（2023·重慶）“一名石生，一名羊起石，云母根也……”中提到的云母主要成分的化學(xué)式可寫為，下列說法錯誤的是A．云母難溶于水 B．均屬于兩性氧化物C．云母屬于無機(jī)非金屬材料 D．云母具有絕緣性能【答案】B【解析】A．云母是一中礦石，難溶于水，故A正確；B．只能與堿反應(yīng)生成鹽和水，屬于酸性氧化物，故B錯誤；C．云母屬于硅酸鹽類，屬于傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料，故C正確；D．云母屬于硅酸鹽，不存在自由移動帶電粒子，不導(dǎo)電，具有絕緣性能，故D正確；故選：B。4．（2024·天津）下列說法不正確的是A．聞名世界的秦兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成B．陶瓷化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸堿侵蝕?抗氧化等優(yōu)點(diǎn)C．生產(chǎn)普通玻璃的主要原料為石灰石?純堿和晶體硅D．接觸法制硫酸的硫元素主要來源于硫黃或含硫礦石【答案】C【解析】A．聞名世界的秦兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，故A正確；B．陶瓷化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸堿侵蝕?抗氧化等優(yōu)點(diǎn)，故B正確；C．生產(chǎn)普通玻璃的主要原料為石灰石?純堿和石英，石英的主要成分是二氧化硅，故C錯誤；D．接觸法制硫酸的硫元素主要來源于硫黃或含硫礦石如黃鐵礦等，故D正確；故選C。5．（2023·湖南長沙）由制備高純度硅的工業(yè)流程如圖所示：下列說法錯誤的是A．硅元素在自然界中均以化合態(tài)形式存在B．由步驟①中的反應(yīng)可知，碳的非金屬性比硅強(qiáng)C．反應(yīng)②產(chǎn)生的與反應(yīng)③產(chǎn)生的可以循環(huán)使用D．反應(yīng)①②③均為在高溫或較高溫度下的氧化還原反應(yīng)【答案】B【解析】A．硅元素屬于親氧元素，在自然界中只以化合態(tài)存在，故A正確；B．步驟①中發(fā)生反應(yīng)：，反應(yīng)中C作還原劑，Si為還原產(chǎn)物，因此不能說明碳的非金屬性比硅強(qiáng)，故B錯誤；C．反應(yīng)②生成的可用于反應(yīng)③，反應(yīng)③生成的可用于反應(yīng)②，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用，故C正確；D．由流程可知反應(yīng)①②③的反應(yīng)溫度在幾百或上千度，均為在高溫或較高溫度下的氧化還原反應(yīng)，故D正確；故選：B。6．（2023·浙江）下列反應(yīng)不能一步完成的是A．SiO2→Na2SiO3 B．SiO2→H2SiO3C．Na2SiO3→H2SiO3 D．H2SiO3→SiO2【答案】B【解析】A.二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硅酸鈉，則SiO2→Na2SiO3能一步完成，A不符合；B.二氧化硅不溶于水，則SiO2→H2SiO3不能一步完成，B符合；C.硅酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成硅酸和氯化鈉，可以一步完成，C不符合；D.硅酸受熱分解生成二氧化硅和水，則H2SiO3→SiO2能一步完成，D不符合；答案選B。7．（2023下·河南信陽·高一信陽高中?？计谀┦蘧哂懈叨饶突鹦浴㈦娊^緣性和絕熱性，是重要的防火、絕緣和保溫材料，其化學(xué)式為，下列說法不正確的是A．石棉的組成也可寫成氧化物形式：B．的熔點(diǎn)都很高C．中和熱測定實(shí)驗(yàn)中，兩個燒杯之間可以填充石棉線，可以起保溫作用D．鐵與水高溫反應(yīng)時，反應(yīng)管中填充石棉線，使鐵粉均勻分布在石棉線上，可提高反應(yīng)效率【答案】A【解析】A．硅酸鹽寫成氧化物形式要注意元素守恒，則其可寫成氧化物形式：，A錯誤；B．根據(jù)信息可知，石棉具有高度耐火性，則，熔點(diǎn)也較高，B正確；C．根據(jù)信息可知，石棉具有絕熱性，則在兩個燒杯之間可以填充石棉線，可以起保溫作用，C正確；D．根據(jù)信息可知，高度耐火性，則鐵與水高溫反應(yīng)時，反應(yīng)管中填充石棉線，使鐵粉均勻分布在石棉線上，D正確；故選A。8．（2023·黑龍江齊齊哈爾）下列說法錯誤的是A．水晶鏡片所用原料為硅酸鹽 B．硅是信息技術(shù)的關(guān)鍵材料C．陶瓷餐具所用材料為硅酸鹽 D．二氧化硅是光導(dǎo)纖維的主要原料【答案】A【解析】A．水晶鏡片所用原料為二氧化硅，故A錯誤；B．硅是良好的半導(dǎo)體，廣泛用于信息技術(shù)，故B正確；C．陶瓷是通過粘土燒制而成的硅酸鹽材料，故C正確；D．光導(dǎo)纖維的主要原料為二氧化硅，故D正確。答案選A。9．（2024下·高一單元測試）你認(rèn)為下列說法無科學(xué)性錯誤的是①鉛筆芯的原料是重金屬鉛，兒童在使用時不可用嘴吮咬鉛筆，以免引起鉛中毒。②二氧化硅硬度大，故可用來生產(chǎn)光導(dǎo)纖維。③“汽水”澆灌植物有一定道理，其中二氧化碳的緩釋，有利于植物的光合作用。④硅的提純與應(yīng)用，促進(jìn)了半導(dǎo)體元件與集成芯業(yè)的發(fā)展，可以說“硅是信息技術(shù)革命的催化劑”。⑤碳酸鋇可作X光透視腸胃的藥劑。⑥富勒烯、石墨烯、碳納米管都是碳元素的單質(zhì)，屬于新型無機(jī)非金屬材料。A．①③⑥ B．③④⑥ C．①④ D．②③⑤【答案】B【解析】①鉛筆芯的原料是石墨，故錯誤；②SiO2具有良好的導(dǎo)光性，故錯誤；③“汽水”澆灌植物有一定道理，其中二氧化碳的緩釋，有利于作物的光合作用，故正確；④硅的提純與應(yīng)用,促進(jìn)了半導(dǎo)體元件與集成芯業(yè)的發(fā)展，可以說“硅是信息技術(shù)革命的催化劑”，故正確；⑤碳酸鋇溶于胃酸(主要成分為鹽酸)產(chǎn)生有毒的氯化鋇，不能作X光透視腸胃的藥劑，故錯誤；⑥富勒烯、石墨烯、碳納米管都屬于碳納米材料，是一類新型無機(jī)非金屬材料，故正確；答案選B。10．（2023上·湖南邵陽·高一湖南省邵東市第一中學(xué)?？计谀┫铝杏嘘P(guān)硅及其化合物的敘述錯誤的是A．水晶、瑪瑙、電子芯片等主要成分都是SiO2B．水玻璃是制備硅膠和木材防火劑的原料C．碳化硅俗稱金剛砂，可用作砂紙和砂輪的磨料D．水泥、玻璃、陶瓷是三大傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品【答案】A【解析】A．電子芯片的主要成分是硅單質(zhì)，A錯誤；B．水玻璃可用于制備木材防火劑，水玻璃與強(qiáng)酸反應(yīng)可制備硅膠，B正確；C．碳化硅俗稱金剛砂，其硬度很大，可用作砂紙和砂輪的磨料，C正確；D．傳統(tǒng)三大硅酸鹽產(chǎn)品為水泥、玻璃、陶瓷，D正確；故選A。11．（2023·河北邢臺）牙膏中的摩擦劑為二氧化硅(SiO2)和碳酸鈣(CaCO3)，下列說法正確的是A．二氧化硅易溶于水B．碳酸鈣屬于氧化物C．碳酸鈣的相對分子質(zhì)量為100D．SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑，該反應(yīng)有利于減輕溫室效應(yīng)【答案】C【解析】A．二氧化硅是石英、沙子的主要成分，難溶于水，A不正確；B．碳酸鈣由Ca、C、O三種元素組成，不屬于氧化物，B不正確；C．Ca、C、O的相對分子質(zhì)量分別為40、12、16，則碳酸鈣的相對分子質(zhì)量為100，C正確；D．SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑，該反應(yīng)生成了溫室氣體CO2，不利于減輕溫室效應(yīng)，D不正確；故選C。12．（2023·山東）下列關(guān)于的敘述正確的是①能與水反應(yīng)生成硅酸②對應(yīng)的水化物是可溶性弱酸③硅原子和碳原子的最外層電子數(shù)相同，和的分子結(jié)構(gòu)也相同④既能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)又能與氫氟酸反應(yīng)，故是兩性氧化物⑤中硅元素為價，故具有氧化性⑥在中，每個硅原子結(jié)合2個氧原子A．①③⑤ B．①②④⑥ C．③ D．⑤【答案】D【解析】①不與水反應(yīng)；②對應(yīng)的水化物(弱酸)不溶于水；③晶體中不存在單個的分子，且每個硅原子與4個氧原子結(jié)合，而二氧化碳分子中1個碳原子與1個氧原子形成兩條共價鍵，結(jié)構(gòu)式為O=C=O，所以二者的分子結(jié)構(gòu)不同；④二氧化硅與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和水，沒有鹽生成，與堿反應(yīng)生成鹽和水，所以二氧化硅屬于酸性氧化物，不屬于兩性氧化物；⑤具有弱氧化性，如高溫條件下被碳還原制取粗硅：；⑥晶體中不存在單個的分子，且每個硅原子與4個氧原子結(jié)合；結(jié)合以上分析可知，不正確的有①②③④⑥，只有⑤正確；故選D。13．（2023上·山東濟(jì)寧·高一嘉祥縣第一中學(xué)?？茧A段練習(xí)）工業(yè)上利用無機(jī)礦物資源生產(chǎn)部分材料的流程示意圖如圖所示。已知在制粗硅時發(fā)生反應(yīng)：SiO2+2CSi+2CO↑，下列說法不正確的是A．氧化鋁電解為鋁的過程中，生成一個Al，轉(zhuǎn)移3個電子B．粗硅與氯氣反應(yīng)時，粗硅作氧化劑C．在制粗硅時，被氧化的物質(zhì)與被還原的物質(zhì)的個數(shù)之比為2：1D．黃銅礦(CuFeS2，Cu為+2價)與O2反應(yīng)產(chǎn)生的Cu2S、FeO均是還原產(chǎn)物【答案】B【解析】A．氧化鋁電解為鋁的過程中，Al元素由+3價下降到0價，生成一個Al，轉(zhuǎn)移3個電子，故A正確B．粗硅與氯氣反應(yīng)時，Si元素由0價上升到+4價，粗硅作還原劑，故B錯誤；C．制取粗硅時氧化劑為SiO2，被還原成Si，C為還原劑，被氧化為CO，根據(jù)電子守恒可知被氧化的物質(zhì)與被還原的物質(zhì)的個數(shù)之比為2：1，故C正確；D．黃銅礦（CuFeS2）與O2反應(yīng)產(chǎn)生的Cu2S、SO2、FeO，Cu、O元素化合價降低，則Cu2S、FeO、SO2是還原產(chǎn)物，S元素的化合價升高，則SO2也是氧化產(chǎn)物，故D正確；故選B。14．（2023·河北邢臺）二氧化硅又稱硅石，是制備硅及其化合物的重要原料，部分轉(zhuǎn)化過程如圖所示。回答下面問題：(1)碳元素和硅元素都位于周期表的族，非金屬性較強(qiáng)的是(填元素符號)。工業(yè)上制備粗硅的反應(yīng)：，該反應(yīng)能否比較碳和硅元素的非金屬性強(qiáng)弱(填“是”或“否”)。利用上述轉(zhuǎn)化關(guān)系，再寫出一種能比較碳和硅元素的非金屬性強(qiáng)弱的方程式。(2)光導(dǎo)纖維是一種良好的通訊材料，其成分是(填化學(xué)式)，高純硅是制造半導(dǎo)體芯片的基礎(chǔ)原材料，由上述轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，工業(yè)上利用氫氣制備高純硅的化學(xué)方程式為。(3)NaOH溶液需要盛放在有橡膠塞的試劑瓶中，原因(用化學(xué)方程式表示，下同)，利用HF溶液可以在玻璃表面上寫字作畫，原因是。(4)制玻璃的原材料是石英、純堿和大理石，寫出制玻璃時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式、。SiC是一種新型無機(jī)非金屬材料，半導(dǎo)體領(lǐng)域未來代替硅基芯片的一種新型原材料，SiC屬于(填“離子”戒“共價”)化合物。【答案】(1)IVAC否(2)(3)(4)共價【解析】（1）C與Si屬于同一主族，C與Si的最外層電子數(shù)都是4，所以碳元素和硅元素都位于周期表的ⅣA族；同主族從上至下，元素的非金屬性逐漸減弱，所以非金屬性C>Si；工業(yè)上制備粗硅的反應(yīng)不能比較出碳和硅元素的非金屬性強(qiáng)弱，因?yàn)樵摲磻?yīng)產(chǎn)生的CO是氣體，CO離開體系后，反應(yīng)持續(xù)正向進(jìn)行；將CO2通入硅酸鹽溶液中，可制取出比碳酸酸性還弱的硅酸，就可證明非金屬性C>Si，其反應(yīng)方程式為Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓；（2）SiO2可用來制做光導(dǎo)纖維；工業(yè)上利用氫氣和四氯化硅來制備高純硅，其化學(xué)方程式為SiCl4+2H2Si+4HCl；（3）玻璃中的成分SiO2能和NaOH發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生具有粘性的硅酸鈉，玻璃塞粘在瓶口不能被打開，其反應(yīng)原理是2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O；SiO2能和酸反應(yīng)的只有HF，其反應(yīng)方程式為SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；（4）SiO2能和NaOH反應(yīng)產(chǎn)生Na2SiO3，也能和CaCO3反應(yīng)產(chǎn)生CaSiO3，其反應(yīng)方程式分別為Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑；SiC是兩種不同的非金屬元素用共價鍵構(gòu)成的共價化合物；15．（2023上·江蘇蘇州·高一階段練習(xí)）Ⅰ．根據(jù)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等進(jìn)行分類，可預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)及變化：(1)是普通玻璃的主要成分，與一樣是酸性氧化物，寫出溶于溶液的化學(xué)方程式：。(2)現(xiàn)有：①固體

②稀硫酸

③氨氣

④熔融

⑤蔗糖

⑥銅；其中能導(dǎo)電的是(填序號，下同)；屬于電解質(zhì)的是。(3)寫出在水溶液中的電離方程式：。Ⅱ．物質(zhì)的量是聯(lián)系宏觀和微觀的橋梁：(4)某金屬氯化物中含，則金屬M(fèi)的相對原子質(zhì)量為。(5)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，與的氣體含相同H原子數(shù)的的體積為。(6)由兩氣體組成的混合氣體，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，體積為。則的物質(zhì)的量之比為?！敬鸢浮?1)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(2)②④⑥①④(3)NaHCO3=Na++HCO(4)64(5)11.2L(6)3∶1【解析】（1）酸性氧化物能與堿反應(yīng)生成鹽和水，溶于溶液的化學(xué)方程式：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。故答案為：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；（2）現(xiàn)有：①固體是堿，屬于電解質(zhì)，不導(dǎo)電；②稀硫酸，是混合物，不屬于電解質(zhì)，是電解質(zhì)溶液，能導(dǎo)電；

③氨氣屬于非電解質(zhì)，不導(dǎo)電；④熔融是鹽，屬于電解質(zhì)，能導(dǎo)電；

⑤蔗糖屬于非電解質(zhì)，不導(dǎo)電；

⑥銅是單質(zhì)，不屬于電解質(zhì)，能導(dǎo)電；其中能導(dǎo)電的是②④⑥；屬于電解質(zhì)的是①④。故答案為：②④⑥；①④；（3）在水溶液中電離成鈉離子和碳酸氫根離子，電離方程式：NaHCO3=Na++HCO。故答案為：NaHCO3=Na++HCO；（4）某金屬氯化物中含，MCl2的物質(zhì)的量為0.3mol，則該氯化物的摩爾質(zhì)量為=135g/mol，則金屬M(fèi)的相對原子質(zhì)量為13535.5×2=64。故答案為：64；（5）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，34g的H2S氣體含H原子的物質(zhì)的量為×2=2mol，則CH4的物質(zhì)的量為0.5mol，CH4的體積為0.5mol×22.4L/mol=11.2L。故答案為：11.2L；（6）由CO、CO2兩氣體組成的混合氣體12.8g，n(CO)×28g/mol+n(CO2)×44g/mol=12.8g，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，體積為8.96L，則混合氣體的物質(zhì)的量為0.4mol，n(CO)+n(CO2)=0.4mol，解得n(CO)=0.3mol，n(CO2)=0.1mol，則CO、CO2的物質(zhì)的量之比為0.3mol∶0.1mol=3∶1。故答案為：3∶1。16．（2023上·福建福州·高一福建省羅源第一中學(xué)校聯(lián)考期中）根據(jù)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等進(jìn)行分類，可預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)及變化：(1)SiO2是普通玻璃的主要成分，與CO2一樣是酸性氧化物，寫出SiO2溶于NaOH溶液的化學(xué)方程式：。(2)現(xiàn)有：①熔融KOH；②稀硫酸；③氨水；④明礬(KAl(SO4)2·12H2O)；⑤蔗糖；⑥銅；⑦H2S；其中能導(dǎo)電的是(填序號，下同)；屬于電解質(zhì)的是。寫出④在水溶液中的電離方程式：。(3)酸式鹽是鹽的一種，可看作是多元酸中的氫離子未被完全中和所得到的鹽，常見的有NaHCO3、NaHSO4、KH2PO4、K2HPO4等。已知H3PO2(次磷酸)與足量的NaOH反應(yīng)只生成一種鹽。①NaH2PO2為。(填序號)A．正鹽

B．酸式鹽

C．堿式鹽②寫出H3PO2溶液與足量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式?！敬鸢浮?1)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(2)①②③⑥①④⑦KAl(SO4)2·12H2O=K++Al3++2SO+12H2O(3)AH3PO2+NaOH

=NaH2PO2+H2O【解析】（1）SiO2是普通玻璃的主要成分，與CO2一樣是酸性氧化物，酸性氧化物和堿反應(yīng)生成鹽和水，則SiO2溶于NaOH溶液的化學(xué)方程式：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；故答案為：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。（2）①熔融KOH有自由移動的離子，能導(dǎo)電，是電解質(zhì)；②稀硫酸能導(dǎo)電，屬于混合物，是電解質(zhì)溶液；③氨水能導(dǎo)電，屬于混合物；④明礬(KAl(SO4)2·12H2O)不能導(dǎo)電，有離子但不能自由移動，屬于電解質(zhì)；⑤蔗糖是有機(jī)物，屬于非電解質(zhì)，不導(dǎo)電；⑥銅能導(dǎo)電，是金屬單質(zhì)，既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)；⑦H2S不能導(dǎo)電，屬于酸，是電解質(zhì)；其中能導(dǎo)電的是①②③⑥；屬于電解質(zhì)的是①④⑦；④在水溶液中的電離方程式：KAl(SO4)2·12H2O=K++Al3++2SO+12H2O；故答案為：①②③⑥；①④⑦；KAl(SO4)2·12H2O=K++Al3++2SO+12H2O。（3）①H3PO2(次磷酸)與足量的NaOH反應(yīng)只生成一種鹽，則NaH2PO2為正鹽；故答案為：A。②H3PO2(次磷酸)與足量的NaOH反應(yīng)只生成一種鹽，則H3PO2溶液與足量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式H3PO2+NaOH

=NaH2PO2+H2O；故答案為：H3PO2+NaOH

=NaH2PO2+H2O。17．（2023·湖北）下列物品或設(shè)施：①磚瓦②計算機(jī)芯片③門窗玻璃④硅太陽能電池⑤石英鐘⑥光導(dǎo)纖維(完成13問)(1)使用了硅單質(zhì)的是：(填序號，下同)(2)使用了硅酸鹽材料的是：(3)使用了二氧化硅的是：(4)最重要的人工固氮途徑就是工業(yè)合成氨，它不僅為農(nóng)作物的生長提供了必需的氮元素，而且為其他化工產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了重要的原料，請寫出兩項(xiàng)氨的用途：(5)食品(如葡萄酒)中適量添加二氧化硫的作用是(填兩項(xiàng))(6)碳與硅屬于同主族元素，請利用一個離子方程式比較兩者的非金屬性的強(qiáng)弱：【答案】（1）②④①③⑤⑥作制冷劑、制硝酸、制農(nóng)藥、制化肥、制炸藥(任兩項(xiàng)即可)漂白

殺菌(防腐)

抗氧化(任填兩項(xiàng))SiO+CO2+H2O=H2SiO3+CO【解析】(1)硅單質(zhì)一般應(yīng)用于芯片和太陽能電池，故選②④。(2)使用了硅酸鹽材料的是①磚瓦、③門窗玻璃。(3)石英鐘、光導(dǎo)纖維中使用的是SiO2，故選⑤⑥。(4)氨因?yàn)橐滓夯?，可用作制冷劑；NH3可以被催化氧化為NO，再被氧化為NO2，最終生成HNO3；因?yàn)槠渲泻蠳元素，可用來制農(nóng)藥、化肥、農(nóng)藥等。(5)食品中的SO2主要是漂白、殺菌、抗氧化。(6)碳與硅的非金屬性強(qiáng)弱，可通過置換反應(yīng)、最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性強(qiáng)弱進(jìn)行比較。因?yàn)镃非金屬性強(qiáng)，故碳酸酸性大于硅酸，即碳酸能把硅酸制出來。反應(yīng)式為：SiO+CO2+H2O=H2SiO3+CO。18．（2023下·四川南充）高純硅用于制作光伏電池，如圖是一種生產(chǎn)高純硅的工藝流程圖：(1)Si在元素周期表中的位置為。石英砂的主要成分為SiO2，能溶于HF的水溶液，生成一種氣態(tài)含硅物質(zhì)，該物質(zhì)的化學(xué)式為。(2)電弧爐中生成粗硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。若電弧爐中焦炭過量，還會有SiC生成，石英砂和焦炭生成SiC的反應(yīng)中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為。(3)用SiHCl3(沸點(diǎn)33.0℃)與過量H2在1100℃下反應(yīng)制備純硅的裝置如圖(熱源及夾持裝置略去)：①裝置B中的試劑是；裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是；②裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為?！敬鸢浮?1)第三周期第ⅣA族SiF4(2)1:2(