浙江省备战高考化学 一遍过考点20 含硅矿物与信息材料(含解析)-人教版高三全册化学试题

考点20 含硅矿物与信息材料
一、硅单质
1．硅在自然界中的存在
（1）存在形式：硅均为第ⅣA 族元素，硅元素在自然界中只以化合态存在，主要存在于硅酸盐及岩石中。

地壳中含量居第二位，仅次于氧。

（2）晶体结构：正四面体构型的空间，网状结构。

属原子晶体→硅晶体的熔点高，硬度大。

（3）导电性介于导体和绝缘体之间→可以作半导体材料 2．硅单质的化学性质及用途
常温下，性质稳定，与O 2、Cl 2、HNO 3、H 2SO 4都很难反应。

但常温下，Si 可以与F 2、氢氟酸、NaOH 溶液反应；加热或高温下能与O 2、Cl 2等反应。

硅⎩⎪⎪
⎨⎪⎪⎧
与非金属单质反应⎩⎪⎨⎪⎧ O 2
：Si ＋O 2
=====△
SiO 2
F 2
：Si ＋2F 2
=====△SiF 4
Cl 2
：Si ＋2Cl 2
=====高温SiCl 4
与强碱反应：Si ＋2NaOH ＋H 2
O===Na 2
SiO 3
＋2H 2
↑与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4
↑＋2H 2
↑
3．硅的工业制法 （1）四氯化硅还原法
（2）三氯甲硅烷还原法制备高纯度硅(常用方法)
①工艺流程
②反应原理
SiO2+2C Si+2CO↑，
Si+3HCl SiHCl3+H2，
SiHCl3+H 2Si+3HCl。

二、二氧化碳和二氧化硅的比较
物质二氧化硅二氧化碳
结构四面体结构，不存在单个分子直线形结构，存在单个CO2分子
晶体类型原子晶体分子晶体
化学式SiO2分子式：CO2
主要物理性质
硬度大、熔、沸点高，常温下为固体，
不溶于水熔、沸点低，常温下为气体，微溶于水
化学性质①与水反应不反应CO2+H2O H2CO3
②与酸反应
只与HF反应：
SiO2+4HF SiF4↑+2H2O
不反应
③与碱（NaOH）反应
SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O(盛碱液的
试剂瓶用橡胶塞)
CO2少量：
CO2+2NaOH Na2CO3+H2O CO2足
量：CO2+NaOH NaHCO3
④与盐的反应
如与Na2CO3反应：
SiO2+Na2CO3高温Na2SiO3+CO2↑
如与Ca(ClO)2反应：
Ca(ClO)2+CO2+H2O
CaCO3↓+2HClO
⑤与碱性氧化物反应如与CaO反应：如与Na2O反应：
SiO2+CaO高温CaSiO3CO2+Na2O===Na2CO3
光导纤维、光学仪器、电子部件灭火、人工降雨、制饮料、制碳用途
酸盐
注意：
玻璃中含有SiO2，SiO2能够与碱液缓慢反应，带玻璃塞的玻璃试剂瓶一般都是磨砂口的，接触非常严密，接触碱液时间长了会生成具有黏合性很强的Na2SiO3水溶液，从而使瓶塞与瓶颈黏在一起，不易分开。

三、硅酸和硅酸盐
1．硅酸
（1）物理性质：硅酸难溶于水。

（2）化学性质
①弱酸性：其酸性比碳酸弱，不能使紫色石蕊试液变红。

与NaOH溶液反应的化学方程式为：
H2SiO3+2NaOH Na2SiO3+2H2O
向Na2SiO3溶液中通入少量CO2的化学方程式：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。

②不稳定性：受热易分解，化学方程式为H2SiO3△SiO2+H2O
（3）制备：通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得，如Na2SiO3溶液与盐酸反应：
Na2SiO3+2HCl H2SiO3↓+2NaCl
（4）用途：硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。

2．硅酸与碳酸的比较
物质硅酸碳酸
化学式H2SiO3H2CO3
酸酐SiO2CO2
制法Na2SiO3+2HCl H2SiO3↓+2NaCl CO2+H2O H2CO3
颜色与状态白色、粉末状无色液态，只存在于水溶液中
水溶性不溶于水只存在于水溶液中
酸性比较弱强
3．硅酸盐
（1）概念：由硅、氧和金属组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。

（2）表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，多用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示它们的组成，如硅酸Na2SiO3可表示为Na2O·SiO2，长石KAlSi3O8可表示为：K2O·Al2O3·6SiO2。

4．硅酸钠
（1）物理性质：白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。

（2）化学性质：
①水解显碱性。

②与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为：
与盐酸反应：Na2SiO3+2HCl H2SiO3↓+2NaCl
与CO2的水溶液反应：Na2SiO3+CO2+H2O Na2CO3+H2SiO3↓（3）用途：黏合剂（矿物胶），防腐剂，耐火阻燃材料。

四、无机非金属材料
1．物质的分类
⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧
⎨
⎩
⎧
⎨
⎩
⎧
⎪
⎩⎨
⎪
⎪
⎩
纯金属
金属材料
合金
传统无机非金属材料无机非金属材料
新型无机非金属材料
塑料
有机高分子材料
材料
橡胶
纤维
复合材料
2．传统无机非金属材料
玻璃水泥陶瓷主要原料纯碱、石灰石、石英石灰石、黏土黏土
设备玻璃熔炉水泥回转窑陶瓷窑
生产过程中的主要变化SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，
CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
复杂的物理、化学变化
复杂的物理、
化学变化
主要成分Na2SiO3，CaSiO3，SiO2 硅酸二钙2CaO·SiO2硅酸三钙3CaO·SiO2铝酸三钙3CaO·Al2O3
3．新型无机非金属材料：
（1）高温结构陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学浸蚀性和电绝缘性等。

（2）生物陶瓷：对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常。

（3）压电陶瓷：具有压电效应。

考向一硅的性质和制备
典例1科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示：
容器①中进行的反应①为Si(粗)＋3HCl(g)===SiHCl3(l)＋H2(g)；容器②中进行的反应②为SiHCl3＋H2===Si(纯)＋3HCl。

下列说法正确的是
A．该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用
B．最好用分液的方法分离Si和SiHCl3
C．反应①和②中HCl均作氧化剂
D．反应①和②均属于可逆反应
【解析】从反应流程容易看出，HCl可循环使用，A项正确；Si为固体，SiHCl3为液体，用过滤法分离，B项错误；反应①中HCl作氧化剂，反应②中HCl为氧化产物，C项错误；反应①和②都不是可逆反应，D 项错误。

【答案】A
1．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SiO 2
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 ．60 g SiO 2含有N A 个SiO 2分子
硅的特殊性
1．Si 的还原性强于C ，但C 能还原SiO 2生成Si ，且氧化产物为CO ：2C ＋SiO 2=====高温
Si ＋2CO↑，其原因是产物CO 为气体，它的放出降低了生成物浓度，促使反应向正反应方向进行。

2．非金属单质跟碱溶液作用一般无H 2产生，但Si 能跟碱液作用放出H 2，如Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3
＋2H 2↑。

3．非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但Si 却能与氢氟酸反应。

考向二 CO 2、SiO 2的性质
典例1 下列关于SiO 2和CO 2的叙述中不正确的是
A ．都是共价化合物
B ．SiO 2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨
C ．都能溶于水且与水反应生成相应的酸
D ．都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应
【解析】A ．SiO 2和CO 2只含有共价键，都是共价化合物，故A 正确；
B ．光导纤维的主要成分是
二氧化硅，干冰可用于人工降雨，故B 正确；C ．二氧化硅不溶于水，不与水反应，故C 错误；D ．CO 2和SiO 2均能和碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，所以都能与强碱溶液反应，故D 正确。

【答案】C
2．二氧化硅广泛存在于自然界中，在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。

a～e是对
①～⑤反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行判断，其中正确的是
①SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O
②SiO2+2C Si+2CO↑
③SiO2+4HF SiF4↑+2H2O
④Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
⑤SiO2+3C SiC+2CO↑
a.反应①中SiO2作为玻璃的成分被消耗，用于刻蚀玻璃
b.反应②中SiO2表现出氧化性
c.反应③中SiO2表现了酸性氧化物的通性
d.反应④符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性的酸酐的道理
e.反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应
A．ace B．bde C．cde D．ab
二氧化硅的特殊性
（1）非金属氧化物一般由分子构成，而SiO2是由Si和O按个数比1∶2直接构成。

Si、SiC、Si3N4、BN等也是直接由原子构成。

（2）SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接与水作用制备H2SiO3。

（3）酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟HF作用：SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。

（4）不要混淆二氧化硅和硅的用途
用于制作光导纤维的是SiO2，用于制作半导体材料、计算机芯片的是晶体硅。

（5）水晶、石英、玛瑙的主要成分是SiO2；珍珠的主要成分是CaCO3；钻石是金刚石；红、蓝宝石的主要成分是Al2O3。

考向三无机非金属材料及硅酸盐
典例 1 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，还原产物只有NO。

下列说法不正确的是
A．青石棉是一种硅酸盐材料
B．青石棉中含有一定量的石英晶体
C．青石棉的化学组成可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O
D．1 mol青石棉能使稀硝酸中的1 mol HNO3被还原
【解析】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，故青石棉是一种硅酸盐产品；青石棉是一种纯净物，不可能含有一定量的石英晶体；1 mol Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O跟硝酸反应时，失去3 mol电子，故能使稀硝酸中的1 mol HNO3被还原。

【答案】B
3．中国的瓷器驰名世界，传统陶瓷是以黏土[主要成分为Al2Si2O5(OH)4]等天然硅酸盐为主要原料烧成的制品。

下列有关说法不正确的是
A．黏土也是制备玻璃的原料之一
B．黏土的主要成分可以表示为Al2O3·2SiO2·2H2O
C．陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料
D．传统陶瓷材料的成分与新型陶瓷材料的成分不同
硅酸盐改写成氧化物形式的方法
（1）氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水，不同氧化物间以“·”隔开。

（2）各元素的化合价保持不变，且满足化合价代数和为零，各元素原子个数比符合原来化学式的组成比例。

（3）氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示其结构，切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。

1．大多数物质的俗名是根据其特殊的物理性质或用途得来的。

下列物质的俗名与化学式或用途不相符的一组是
选项俗名主要成分(化学式) 用途
A 石英SiO2集成电路
B 纯碱Na2CO3制备玻璃
C 水玻璃Na2SiO3制备硅胶
D 铁红Fe2O3用作油漆和涂料
2．“金华玉”主要成分为黄蜡石，某种黄蜡石组成为Al2O3·4SiO2·H2O，下列观点不正确的是A．黄蜡石雕刻作品要避免与酸、碱接触
B．黄蜡石颜色丰富多彩是因为含有不同形态的金属氧化物
C．潮湿的空气可能导致黄蜡石作品表面溶解变质
D．置于干燥空气中可能会导致黄蜡石作品脱水变质
3．下列除杂方法正确的是
A．SiO2中含Al2O3杂质，可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去
B．CO2中含有CO杂质，可以通入盛有CuO的玻璃管并加热
C．CO2中含有HCl杂质，可以通入盛有Na2CO3溶液的洗气瓶
D．Na2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可以通入足量的CO2，然后过滤除去
4．常温下，下列不发生反应的物质是
①硅与NaOH溶液②硅与盐酸③硅与氢氟酸
④二氧化硅与碳酸钠⑤二氧化硅与NaOH溶液
A．①②B．③④
C．②⑤ D．②④
5．下列说法正确的是
A．SiO2是硅酸的酸酐，可以与水反应生成硅酸
B．向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶
C．氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，分子式为Si3N4
D．石英是良好的半导体材料，可以制成光电池，将光能直接转化成电能
6．SiO2是一种化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。

下列说法错误的是
A．高炉炼铁时，加入石灰石将铁矿石中的脉石(主要成分为SiO2)转化为易熔的炉渣
B．纯净的二氧化硅和单晶硅都是信息产业的重要基础材料
C．用盐酸可除去石英砂(主要成分为SiO2)中少量的碳酸钙
D．图中所含反应都不属于氧化还原反应
7．水玻璃(Na2SiO3溶液)广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域，是一种重要的工业原料。

如图是用稻壳灰(SiO2：65%～70%、C：30%～35%)制取水玻璃的工艺流程：
下列说法正确的是
A．原材料稻壳灰价格低廉，且副产品活性炭有较高的经济价值
B．操作A与操作B完全相同
C．该流程中硅元素的化合价发生改变
D．反应器中发生的复分解反应为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
8．已知A、B、D、E、F、G、X、Y、Z满足下列转化关系。

其中A、B、E为固体化合物，D、G为固体单质，
F、X、Z为可燃性气体，F和X的燃烧火焰分别为蓝色和淡蓝色。

（1）写出E的名称：________。

（2）B的电子式为________。

（3）E生成Z的反应中用饱和食盐水的目的是_________________________________。

（4）A和D反应的化学方程式：_______________________________________。

9．某实验小组设计了如图装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物的成分进行探究。

已知：PdCl2溶液可用于检验CO，反应的化学方程式为CO+PdCl2+H2O CO2+2HCl+Pd↓(产生黑色金属钯粉末，使溶液变浑浊)。

（1）实验前要通入足够长时间的N2，其原因是______________________。

（2）装置B的作用是_________________________________。

（3）装置C、D中所盛试剂分别为__________、____________，若装置C、D中溶液均变浑浊，且经检测两气体产物的物质的量相等，则该反应的化学方程式为__________________________________。

（4）该装置的缺点是__________________________________。

（5）资料表明，上述反应在焦炭过量时会生成副产物SiC。

取18 g SiO2和8.4 g焦炭充分反应后收集到标准状况下的气体13.44 L，假定气体产物只有CO，固体产物只有Si和SiC，则Si和SiC的物质的量之比为______________。

（6）设计实验证明碳酸的酸性比硅酸的强： __。

10．下面是改良西门子法生产多晶硅的工艺流程。

（1）用惰性电极电解饱和食盐水，写出常温下X与Z反应的化学方程式：__________________________。

（2）在合成SiHCl3的过程中，还会有副产物SiCl4生成。

已知两种物质的沸点分别为57.6 ℃和31.8 ℃，则提纯SiHCl3的方法是______________________。

（3）SiHCl3提纯后用H2还原：SiHCl3(g)＋H2(g)Si(s)＋3HCl(g)。

不同温度及不同n（H2）
n（SiHCl3）
时，反应物A的平衡转化率变化如图甲所示。

①反应物A是________(填“H2”或“SiHCl3”)。

②上述反应的平衡常数K(1 150 ℃)________K(950 ℃)(填“>”“<”或“＝”)。

（4）硅烷(SiH4)法生产高纯多晶硅是非常优异的方法。

用粗硅作原料，熔融盐电解法制取硅烷的工作原理如图乙所示，电解时阳极的电极反应式为____________________________。

浙江真题题组
1．[2019浙江4月选考]下列说法不正确
．．．的是
A．液氯可以储存在钢瓶中
B ．天然气的主要成分是甲烷的水合物
C ．天然石英和水晶的主要成分都是二氧化硅
D ．硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等
2．[2015浙江10月选考]下列说法不正确的是
A ．钠和钾的合金可用于快中子反应堆作热交换剂
B ．可用超纯硅制造的单晶硅来制芯片
C ．可利用二氧化碳制造全降解塑料
D ．氯气有毒，不能用于药物的合成
全国真题题组
1．[2018江苏]下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A ．NaHCO 3受热易分解，可用于制胃酸中和剂
B ．SiO 2熔点高硬度大，可用于制光导纤维
C ．Al 2O 3是两性氧化物，可用作耐高温材料
D ．CaO 能与水反应，可用作食品干燥剂
2．[2017江苏]下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A ．Na 2O 2吸收CO 2产生O 2，可用作呼吸面具供氧剂
B ．ClO 2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒
C ．SiO 2硬度大，可用于制造光导纤维
D ．NH 3易溶于水，可用作制冷剂
3．[2016·江苏]在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A ．SiO 2
HCl(aq)−−−→SiCl 42H −−−→高温Si B ．FeS 22O −−−→煅烧SO 22H O −−−→H 2SO 4
C ．N 22H −−−−−−→高温、高压、催化剂NH 3HCl(aq)−−−→NH 4
Cl(aq) D ．MgCO 3HCl(aq)−−−→MgCl 2
(aq)−−−→电解Mg 4．[2017新课标Ⅱ]水泥是重要的建筑材料。

水泥熟料的主要成分为CaO 、SiO 2，并含有一定量的铁、铝和
镁等金属的氧化物。

实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：
回答下列问题：
（1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。

加入硝酸的目的是__________，还可使用___________代替硝酸。

（2）沉淀A的主要成分是_________________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为____________________________________。

（3）加氨水过程中加热的目的是___________。

沉淀B的主要成分为_____________、____________（写化学式）。

（4）草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，MnO +H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。

实验中称取0.400 g水泥样品，滴定时消耗了0.0500 滴定反应为：
4
mol·L−1的KMnO4溶液36.00 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为______________。

变式拓展
1．【答案】B
【解析】本题考查硅的结构和性质。

硅元素在自然界中主要以硅酸盐的形式存在，没有游离态，A错误；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，B正确；二氧化硅能够与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，硅酸钠具有粘性，不能用磨口玻璃塞盛放，C错误；二氧化硅是原子晶体，构成微粒是原子，不含分子，D错误；故选B。

2．【答案】B
【解析】通常用氢氟酸来刻蚀玻璃，与之对应的反应是③，a、c判断错误；反应②是一个置换反应，SiO2表现出氧化性，b正确；反应④是一个复分解反应，符合用难挥发的二氧化硅制取易挥发的二氧化碳，d
正确；反应⑤中硅的化合价和氧的化合价都没有改变，e正确。

3．【答案】A
【解析】制备玻璃的主要原料是石英、石灰石与纯碱，不包括黏土，A项错误。

考点冲关
1．【答案】A
【解析】石英主要用于生产玻璃和光导纤维等，晶体硅才用于制作集成电路。

2．【答案】C
【解析】A项，能与酸碱反应，则黄蜡石雕刻作品要避免与酸碱接触，正确；B项，不同金属氧化物的颜色不同，则黄蜡石颜色丰富多彩是因为含有不同形态的金属氧化物，正确；C项，潮湿的空气与
Al2O3·4SiO2·H2O不反应，不会导致黄蜡石作品表面溶解变质，错误；D项，置于干燥空气中，
Al2O3·4SiO2·H2O发生风化，可能会导致黄蜡石作品脱水变质，正确。

3．【答案】B
【解析】A项，SiO2、Al2O3均与NaOH溶液反应；C项，应通入盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶；D项，引入了NaHCO3杂质。

4．【答案】D
【解析】①中发生反应Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑；Si不与除氢氟酸外的其他酸反应，②不反应，
③中发生反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑；④中SiO2与Na2CO3反应需要高温，常温下不反应；⑤中发生
反应SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。

5．【答案】B
【解析】SiO2是硅酸的酸酐，但不能与水反应生成硅酸，故A错误；盐酸的酸性强于硅酸，所以可以向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶，故B正确；据化合物中正负化合价的代数和为0的原则，得氮化硅的化学式为Si3N4，氮化硅由原子构成，不存在分子，故C错误；晶体硅是良好的半导体材料，可以制成光电池，将光能直接转化成电能，但石英的主要成分是SiO2，SiO2不是半导体材料，故D错误。

6．【答案】D
【解析】CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑，CaSiO3的熔点低于SiO2的熔点，故A项正确；光导纤维的主要成
分是二氧化硅，硅可用于制作半导体、芯片，纯净的二氧化硅和单晶硅都是信息产业的重要基础材料，故B项正确；碳酸钙溶于盐酸生成氯化钙和水以及二氧化碳，二氧化硅和盐酸不反应，可以用盐酸除去石英砂(主要成分为SiO2)中少量的碳酸钙，故C项正确；化学反应前后有元素化合价发生变化的反应一定是氧化还原反应，题图中二氧化硅与碳反应生成硅单质和一氧化碳的反应是氧化还原反应，故D项错误。

7．【答案】A
【解析】稻壳灰来源广泛价格低廉，活性炭具有吸附性，有较高的经济价值，A正确；操作A为过滤，操作B为蒸发浓缩，是两种不同的操作，B错误；二氧化硅中，硅元素的化合价是＋4，硅酸钠中，硅元素的化合价是＋4，所以该流程中硅元素的化合价没有发生改变，C错误；由复分解反应的概念可知，SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O不属于复分解反应，D错误。

8．【答案】（1）碳化钙
（2）
（3）降低反应速率
（4）SiO2＋2C Si＋2CO↑
【解析】化合物A与单质D反应得到单质G与气体F，单质G与NaOH溶液反应得到气体X，X、F为可燃性气体，X、F的火焰呈淡蓝色，则X为H2，F为CO，A为SiO2，D为碳，G为Si，由转化关系可知，溶液为Na2SiO3溶液，Y为CO2，白色沉淀为H2SiO3，加热硅酸分解得到SiO2。

气体Z由化合物E与食盐水得到，且可以使溴水褪色，则Z为乙炔，E为碳化钙，悬浊液为Ca(OH)2，与Y反应得到的白色沉淀为CaCO3，B为CaO，符合转化关系。

（1）由上述分析可知，E为碳化钙；
（2）B为CaO，电子式为；
（3）E生成Z的反应中用饱和食盐水的目的是：降低反应速率；
（4）A与D反应化学方程式为SiO2＋2C Si＋2CO↑。

9．【答案】（1）将装置中的空气排尽，避免空气中的氧气等对实验产生干扰
（2）作安全瓶，防止倒吸
（3）澄清石灰水PdCl2溶液 3SiO2+4C2CO2↑+2CO↑+3Si
（4）缺少尾气吸收装置
（5）2∶1
（6）向硅酸钠溶液中通入二氧化碳气体，溶液变浑浊，证明碳酸酸性大于硅酸
【解析】（1）碳与二氧化硅反应要在高温下进行，而高温下碳与空气中氧气反应，所以实验前要通入足够长时间的N2将装置中的空气排尽。

（2）根据装置图可知，B装置作安全瓶，防止倒吸。

（3）碳与二氧化硅反应可能生成CO也可能生成CO2，所以C装置用来检验CO2，D装置用来检验CO，所盛试剂分别为澄清石灰水、PdCl2溶液；若装置C、D中溶液均变浑浊，说明既有CO2又有CO，由于两气体产物的物质的量相等，根据元素守恒可知化学方程式为3SiO2+4C2CO2↑+2CO↑+3Si。

（4）CO有毒，不能直接排放到空气中，而该装置缺少尾气吸收装置吸收未反应的CO。

（5）18 g SiO2是0.3 mol ，8.4 g C是0.7 mol ，充分反应后收集到13.44 L
(0.6 mol )气体，假定气体产物只有CO，固体产物只有Si和SiC，则有
SiO2+ 2C 2CO↑+ Si
0.3 mol 0.6 mol 0.6 mol 0.3 mol
Si + C SiC
1 1 1
0.1 mol 0.1 mol 0.1 mol
Si和SiC的物质的量之比为0.2 mol∶0.1 mol =2∶1。

（6）验证碳酸、硅酸的酸性强弱，将CO2气体通入硅酸钠溶液，发生反应
CO2+H2O+Na2SiO3Na2CO3+H2SiO3↓，溶液变浑浊，说明酸性H2CO3>H2SiO3。

10．【答案】（1）Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
（2）蒸馏
（3）①SiHCl3②>
（4）Si＋4H－－4e－===SiH4↑
【解析】（1）根据流程图可知，X为NaOH溶液，Y和Z分别为H2和Cl2，常温下Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。

（2）根据物质的沸点不同，提纯SiHCl3应采用蒸馏法。

（3）①对于可逆反应，增加一种反应物的量，另一种反应物的转化率增大，自身的转化率反而减小，n（H2）
n（SiHCl3）增大，表示氢气的量增多，反应物A的转化率增大，则反应物A应为SiHCl3；②根据图甲，
当n（H2）
n（SiHCl3）一定时，温度越高，SiHCl3的转化率越大，即反应正向进行的程度越大，说明升高温度，化学平衡常数增大，即该反应的平衡常数随温度升高而增大，则K(1 150 ℃)>K(950 ℃)。

（4）根据图乙可知，H－向阳极移动生成SiH4，阳极的电极反应式为Si＋4H－－4e－===SiH4↑。

浙江真题题组
1．【答案】B
【解析】A．液氯就是液态的氯气，与钢瓶不反应，可以储存在钢瓶中，A项正确；B．天然气的主要成分是甲烷，可燃冰的主要成分是甲烷的水合物，B项错误；C．石英、水晶、硅石、沙子的主要成分均为二氧化硅，C项正确；D．硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在，火山口处有硫单质，D项正确。

故答案选B。

2．【答案】D
【解析】A、钠钾合金为液态，可作快中子反应堆作热交换剂，故A正确；B、硅是半导体，所以硅可用于制造芯片，故B正确；C、利用二氧化碳制造全降解塑料，减少了二氧化碳的排放，可以缓解温室效应，故C正确；D、氯气是有毒气体，但可以合成药物所需的化合物，能用于药物的合成，故D错误；故选D。

全国真题题组
1．【答案】D
【解析】A项，NaHCO3能与HCl反应，NaHCO3用于制胃酸中和剂，NaHCO3用于制胃酸中和剂与NaHCO3受热易分解没有对应关系；B项，SiO2传导光的能力非常强，用于制光导纤维，SiO2用于制光导纤维与SiO2熔点高硬度大没有对应关系；C项，Al2O3的熔点很高，用作耐高温材料，Al2O3用作耐高温材料与Al2O3是两性氧化物没有对应关系；D项，CaO能与水反应，用于食品干燥剂，CaO用于食品干燥剂与CaO与水
反应有对应关系；答案选D。

2．【答案】A
【解析】A．过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气，A正确；B．因二氧化氯具有氧化性才用于自来水的杀菌消毒，B错误；C．二氧化硅透光性好，用于制造光导纤维，C错误；D．液氨汽化时吸收大量热，所以氨可用作制冷剂，D错误。

3．【答案】C
【解析】A、四氯化硅被氢气还原可以制备单质硅，但SiO2与盐酸不反应，A错误；B、煅烧FeS2可以得
到氧化铁和二氧化硫，但SO2和H2O反应生成H2SO3，B错误；C、N2+3H2高温、高压
催化剂
2NH3、
NH3+HCl NH4Cl，C正确；D、镁是活泼的金属，金属镁的冶炼方法是电解熔融的氯化镁，电解氯化镁溶液生成氯气、氢气和氢氧化镁，D错误。

答案选C。

4．【答案】（1）将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+ H2O2
（2）SiO2 (或H2SiO3) SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（或H2SiO3+4HF= SiF4↑+3H2O）
（3）防止胶体生成，易沉淀分离 Fe(OH)3 Al(OH)3
（4）45.0%
【解析】（1）根据题中信息，水泥中含有一定量的铁、铝、镁等金属氧化物，根据流程需要除去这些杂质，因为 Fe3+容易在pH较小时以氢氧化物的形式沉淀出来，因此加入硝酸的目的是将样品中可能存在的Fe2＋转化成Fe3＋；加入的物质具有氧化性，同时不能引入新的杂质，同时因为过氧化氢被称为绿色氧化剂，因此可以选择双氧水。

（2）根据水泥中成分，二氧化硅不溶于一般酸溶液，所以沉淀A是二氧化硅；SiO2溶于氢氟酸，发生的反应是：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。

（3）加热可以使胶体聚沉，防止胶体生成，易沉淀分离；pH为4～5时Ca2+、Mg2+不沉淀，Fe3+、Al3+沉淀，所以沉淀B为Fe(OH)3、Al(OH)3。

（4）草酸钙的化学式为CaC2O4，
4
MnO-作氧化剂，化合价降低5价，H2C2O4中的C化合价由＋3价→＋4
价，整体升高2价，最小公倍数为10，因此
4
MnO-的系数为2，H2C2O4的系数为5，运用关系式法：5Ca2+～5H2C2O4～2KMnO4
n(KMnO4)=0.0500 mol/L×36.00×10−3 mL=1.80×10−3 mol
n(Ca2+)=4.50×10−3 mol
水泥中钙的质量分数为4.50×10−3 mol×40.0 g/mol÷0.400 g×100%=45.0%。