（人教版2019必修第二冊）高一化學(xué)下學(xué)期 專題03 無機非金屬材料（原卷版+解析）

0 專題03無機非金屬材料思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖知識詳解知識詳解考點1硅酸鹽材料1．硅酸鹽的結(jié)構(gòu)、特點結(jié)構(gòu)特點硅氧四面體硬度高、熔點高、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕等2．硅酸鹽材料傳統(tǒng)的無機非金屬材料多為硅酸鹽材料，如玻璃、水泥、陶瓷等。陶瓷普通玻璃普通水泥原料黏土純堿(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2)主要原料：石灰石、黏土輔助原料：適量的石膏設(shè)備—玻璃窯水泥回轉(zhuǎn)窯制備過程原料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成原料經(jīng)混合、粉碎，在玻璃窯中熔融，發(fā)生復(fù)雜的物理和化學(xué)變化而制得原料與其他輔料經(jīng)混合、研磨后在水泥回轉(zhuǎn)窯中煅燒，發(fā)生復(fù)雜的物理和化學(xué)變化，加入適量石膏調(diào)節(jié)水泥硬化速率，再磨成細粉即得主要成分成分復(fù)雜硅酸鈉(Na2SiO3)、硅酸鈣(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2)硅酸三鈣(3CaO·SiO2)、硅酸二鈣(2CaO·SiO2)、鋁酸三鈣(3CaO·Al2O3)特點抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣玻璃是非晶體，稱為玻璃態(tài)物質(zhì)，無固定熔點，在某一溫度范圍內(nèi)軟化可加工成制品具有水硬性，與水摻和攪拌并靜置后，很容易凝固變硬用途建筑材料、絕緣材料、日用器皿、衛(wèi)生潔具建筑材料、光學(xué)儀器、各種器皿、制造玻璃纖維大量用于建筑和水利工程【典例1】陶瓷是火與土的結(jié)晶，是中華文明的象征之一，其形成、性質(zhì)與化學(xué)有著密切的關(guān)系。下列說法錯誤的是()A．“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色，來自氧化鐵B．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C．陶瓷是應(yīng)用較早的人造材料，主要化學(xué)成分是硅酸鹽D．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【答案】A【解析】A項，氧化鐵為棕紅色固體，瓷器的青色不可能來自氧化鐵，故A錯誤；B項，秦兵馬俑是陶制品，陶制品是由粘土或含有粘土的混合物經(jīng)混煉、成形、煅燒而制成的，故B正確；C項，陶瓷的主要原料是取之于自然界的硅酸鹽礦物，陶瓷的主要成分是硅酸鹽，與水泥、玻璃等同屬硅酸鹽產(chǎn)品，故C正確；D項，陶瓷的主要成分是硅酸鹽，硅酸鹽的化學(xué)性質(zhì)不活潑，具有不與酸或堿反應(yīng)、抗氧化的特點，故D正確。故選A?！镜淅?】《天工開物》記載：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，擇取無沙黏土而為之”，“凡坯既成，干燥之后，則堆積窖中燃薪舉火”，“澆水轉(zhuǎn)釉(主要為青色)，與造磚同法”。下列說法錯誤的是()A．沙子和黏土的主要成分為硅酸鹽B．“燃薪舉火”使黏土發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)變化C．燒制后自然冷卻成紅瓦，澆水冷卻成青瓦D．黏土是制作磚瓦和陶瓷的主要原料【答案】A【解析】沙子的主要成分為二氧化硅，二氧化硅是氧化物，不屬硅酸鹽，A項錯誤；黏土燒制成瓦的過程為復(fù)雜的物理化學(xué)變化過程，B項正確；青瓦和紅瓦是在冷卻時區(qū)別的，C項正確；由“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，擇取無砂粘土而為之”可知，D項正確?？键c2硅和二氧化硅1．硅(1)硅元素的存在硅在地殼中的含量為26.3%，僅次于氧，在地殼中含量居第二位。硅是一種親氧元素，其在自然界中總是與氧相互化合，自然界中以化合態(tài)態(tài)形式存在。二氧化硅是硅最重要的化合物。硅原子和碳原子最外層電子數(shù)為4個，它們既難失去電子，也難得到電子，其中碳是構(gòu)成有機物的主要元素，硅是構(gòu)成巖石與許多礦物的基本元素。(2)高純硅的制備原理其中涉及的主要化學(xué)反應(yīng)：SiO2＋2CSi＋2CO↑Si＋3HClSiHCl3＋H2SiHCl3＋H2Si＋3HCl(3)硅的用途：①良好的半導(dǎo)體材料；②太陽能電池；③計算機芯片。2．二氧化硅(SiO2)(1)二氧化硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)SiO2是硅最重要的化合物，地球上存在的天然二氧化硅稱為硅石，約占地殼質(zhì)量的12%，天然SiO2存在形態(tài)有結(jié)晶形和無定型形兩大類。石英、水晶、瑪瑙、沙子的主要成分是SiO2。二氧化硅中每個Si周圍結(jié)合4個O，Si在中心，O在4個頂角；許多個這樣的四面體又通過頂角的O相連，每個O與2個Si相結(jié)合，二氧化硅晶體中Si和O按1:2的比例組成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，二氧化硅的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定了它的熔點高，硬度大，不導(dǎo)電，不溶于水，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。(2)特性：與氫氟酸反應(yīng)，化學(xué)方程式為：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O。(3)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實驗室中使用的石英坩堝。④水晶和瑪瑙制作飾物和工藝品?！練w納總結(jié)】二氧化碳與二氧化硅的性質(zhì)比較物質(zhì)二氧化硅二氧化碳存在存在于巖石、沙子、石英、水晶、硅藻土中空氣，燃料的燃燒產(chǎn)物物理性質(zhì)固體，難溶于水，熔、沸點高，硬度大通常情況下為無色無味氣體，密度比空氣大，微溶于水化學(xué)性質(zhì)①與水反應(yīng)不反應(yīng)CO2＋H2OH2CO3②與酸反應(yīng)只與氫氟酸反應(yīng)SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O不反應(yīng)③與堿液(NaOH)反應(yīng)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O(盛堿液的試劑瓶用橡皮塞)CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O或CO2＋NaOH=NaHCO3④與堿性氧化物反應(yīng)如與CaO反應(yīng)：SiO2＋CaOCaSiO3如與Na2O反應(yīng)：CO2＋Na2O=Na2CO3⑤與碳反應(yīng)SiO2＋2CSi＋2CO↑CO2＋C2CO用途制飾品、坩堝、光導(dǎo)纖維干冰用于人工降雨【典例3】我國具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的電腦芯片“龍芯一號”的問世，填補了我國計算機制造史上的一項空白。下列對晶體硅的有關(guān)敘述正確的是()A．晶體硅和金剛石的物理性質(zhì)相似B．晶體硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)C．晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，但是它的提煉工藝復(fù)雜，價格昂貴D．晶體硅具有金屬光澤，故它屬于金屬材料，可以導(dǎo)電【答案】A【解析】晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，是具有正四面體形的空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以物理性質(zhì)與金剛石相似，熔、沸點高，硬度大；硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，但常溫下可與F2、HF和強堿反應(yīng)；晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，被廣泛使用；晶體硅是一種非金屬單質(zhì)，雖然它具有金屬光澤。【典例4】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．因為CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸強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】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項錯誤；硅酸的酸性比H2CO3弱，反應(yīng)之所以發(fā)生，是因為CO2為氣體，可以脫離反應(yīng)體系，B項錯誤；CO2和SiO2與C反應(yīng)時都作氧化劑，C項正確；SiO2與HF反應(yīng)時生成的SiF4不是鹽，所以SiO2不是兩性氧化物，D項錯誤?？键c3新型無機非金屬材料1．新型陶瓷——碳化硅(SiC)俗稱結(jié)構(gòu)特點主要性能生產(chǎn)應(yīng)用金剛砂碳原子、硅原子以共價鍵連接，結(jié)構(gòu)類似金剛石硬度很大、高溫抗氧化性能優(yōu)異砂紙和砂輪的磨料、耐高溫結(jié)構(gòu)材料和耐高溫半導(dǎo)體材料2．其它新型陶瓷材料類別主要特性示例用途高溫結(jié)構(gòu)陶瓷能承受高溫，強度高氮化硅陶瓷汽輪機葉片、軸承、永久性模具等壓電陶瓷具有電學(xué)特性鈦酸鋇陶瓷聲吶系統(tǒng)、氣象探測等透明陶瓷具有光學(xué)特性氧化物透明陶瓷和非氧化物透明陶瓷高壓鈉燈、激光器和高溫探測窗等超導(dǎo)陶瓷具有超導(dǎo)性超導(dǎo)陶瓷電力、交通、醫(yī)療等3．碳納米材料類別成分性能應(yīng)用富勒稀由碳原子構(gòu)成的一系列籠形分子的總稱，其代表物為C60——納米汽車碳納米管由石墨片層卷成的管狀物，具有納米尺度的直徑碳納米管的比表面積大，強度高、優(yōu)良化學(xué)性能生產(chǎn)復(fù)合材料、電池和傳感器等石墨烯只有一個碳原子直徑厚度的單層石墨電阻率低、熱導(dǎo)率高，強度高光電器件、超級電容器、電池和復(fù)合材料4．特殊功能的含硅材料(1)含4%硅的硅鋼具有導(dǎo)磁性，主要用作變壓器的鐵芯；(2)人工合成的硅橡膠是最好的既耐高溫又耐低溫的橡膠，用于火箭、飛機、導(dǎo)彈的零件和絕緣材料；(3)人工制造的分子篩，主要用作吸附劑和催化劑?！镜淅?】我國科學(xué)家已成功合成了一種碳纖維(3nm長的管狀納米管)，這種碳纖維具有強度高、剛度(抵抗變形的能力)高、密度小(只有鋼的1/4)、熔點高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的特點，因而被稱為“超級纖維”。下列對碳纖維的說法不正確的是()A．它是制造飛機的理想材料B．它的主要組成元素是碳C．它的抗腐蝕能力強D．碳纖維復(fù)合材料不易導(dǎo)電【答案】D【解析】A項，這種碳纖維的強度高、剛度高、密度小、熔點高、化學(xué)穩(wěn)定性好，是制造飛機的理想材料，說法正確，故A不選；B項，它的主要組成元素是碳，說法正確，故B不選；C項，這種碳纖維的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，抗腐蝕能力強，說法正確，故C不選；D項，碳纖維復(fù)合材料其主要元素是碳，但由于合成的是納米級材料，碳原子最外層有4個電子，也可以類似于石墨結(jié)構(gòu)，存在著自由電子，易導(dǎo)電，說法錯誤，故D選；故選D?！镜淅?】根據(jù)不同部位工作條件的不同，航天飛機使用了多種防熱材料。例如，機身和機翼下表面使用高溫陶瓷瓦。下列對新型陶瓷材料的有關(guān)敘述中，錯誤的是()A．高溫結(jié)構(gòu)陶瓷屬于新型無機非金屬材料，可以作為高級耐火材料B．氧化鋁陶瓷屬于新型無機非金屬材料，它是生物陶瓷C．氮化硅陶瓷屬于新型無機非金屬材料，可用于制造陶瓷發(fā)動機的受熱面D．新型無機非金屬材料克服了傳統(tǒng)無機非金屬材料的缺點，但是強度比較差【答案】D【解析】A項，高溫結(jié)構(gòu)陶瓷包括Si3N4陶瓷、SiC陶瓷等屬于新型無機非金屬材料，可以作為高級耐火材料，選項A正確；B項，氧化鋁陶瓷屬于新型無機非金屬材料，是生物陶瓷，選項B正確；C項，氮化硅陶瓷屬于新型無機非金屬材料，可用于制造陶瓷發(fā)動機的受熱面，選項C正確；D項，新型無機非金屬材料具有耐高溫、耐沖擊、電學(xué)特性、光學(xué)特性、生物功能等優(yōu)點，克服了傳統(tǒng)無機非金屬材料的缺點，具有較高的強度和耐磨性，能抵抗冷熱沖擊，常用于發(fā)動機的受熱面，選項D錯誤。故選D。專項練習(xí)專項練習(xí)一、選擇題1．(2022·四川省綿陽市高一期末)下列物品用到硅單質(zhì)的是()A．水晶吊燈 B．門窗玻璃 C．計算機芯片 D．光導(dǎo)纖維2．(2022·云南省高二學(xué)業(yè)考試)我國“玉兔2號”是世界上最先進的月球車之一，由太陽能電池板提供能量。制造太陽能電池板的核心材料是()A．Al B．C C．Si D．Fe3．喀斯特地貌地區(qū)蘊藏了大量石灰石。下列材料與石灰石主要成分相同的是()A．玻璃 B．水泥 C．陶瓷 D．大理石4．2021年西安白鹿原江村考古發(fā)現(xiàn)漢文帝霸陵。下列發(fā)掘出土的文物屬于無機非金屬材料的是()選項ABCD文物名稱筒瓦及瓦當(dāng)車輪及車馬器銅滴漏金飾小件5．(2022·云南省麗江市期末)下列材料中不屬于硅酸鹽材料的是()A．做窗戶的普通玻璃 B．澆灌房頂?shù)乃郈．鋪地板的陶瓷瓷磚 D．傳輸信號的光導(dǎo)纖維6．2021年我國取得讓世界矚目的科技成果，化學(xué)功不可沒。下列說法不正確的是()A．“北斗系統(tǒng)”組網(wǎng)成功，北斗芯片中的半導(dǎo)體材料為二氧化硅B．“嫦娥五號”運載火箭用液氧液氫推進劑，產(chǎn)物對環(huán)境無污染C．“天和核心艙”電推進系統(tǒng)中的腔體采用氮化硼陶瓷屬于新型無機非金屬材料D．“奮斗者”號潛水器外殼材料為鈦合金，鈦合金屬于新型合金7．材料與化學(xué)密切相關(guān)，表中對應(yīng)系錯誤的是()材料主要化學(xué)成分A剛玉、金剛石三氧化二鋁B大理石、石灰石碳酸鈣C普通水泥、普通玻璃硅酸鹽D沙子、石英二氧化硅8．(2022·山西省運城市質(zhì)檢)硅是構(gòu)成無機非金屬材料的一種主要元素。下列有關(guān)硅的化合物敘述錯誤的是()A．HF能與SiO2反應(yīng)，可用氫氟酸在玻璃器皿上刻蝕標記B．SO2通入Na2SiO3溶液產(chǎn)生膠狀沉淀，證明酸性：H2SO3＞H2SiO3C．硅膠多孔，吸水能力強，常用作袋裝食品的干燥劑和抗氧化劑D．光導(dǎo)纖維、碳納米管、氮化硅結(jié)構(gòu)陶瓷等都是無機非金屬材料9．(2022·廣東省茂名高州市統(tǒng)測)2021年5月15日，我國火星探測器“天問一號”成功著陸火星。天問一號探測器上使用了重量輕、強度高、剛性好、寬溫度范圍下尺寸穩(wěn)定的新型SiC增強鋁基復(fù)合材料。下列說法錯誤的是()A．SiC是一種新型硅酸鹽材料B．SiC俗稱金剛砂，具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)C．SiC中的碳原子和硅原子通過共價鍵連接D．SiC具有優(yōu)異的高溫抗氧化性能10．(2022·黑龍江省大興安嶺實驗中學(xué)高一期中)醫(yī)學(xué)研究表明：偏硅酸(也稱硅酸)有軟化血管的作用，對心臟病、高血壓有一定的療效。偏硅酸中含有硅、氫、氧三種元素，其中硅的化合價為+4價，則其化學(xué)式為()A．Na2SiO3B．H2SiO4C．H2SiO3 D．SiO211．(2022·廣西欽州市高一期末)欽州坭興陶，學(xué)名為紫泥陶，與江蘇紫砂陶、云南建水陶、重慶榮昌陶并稱中國四大名陶。傳統(tǒng)欽州坭興陶制備工藝主要包括以下幾個步驟：制備坯料→坯體成型→修整坯體→坯體干燥→裝飾坯體→燒制坯體→拋光打磨。下列制陶過程中，涉及化學(xué)變化的是()A．坯體成型 B．坯體干燥 C．燒制坯體 D．拋光打磨12．(2022·四川省眉山市高一期末)下列說法正確的是()A．硅酸不溶于水，因此不與NaOH溶液反應(yīng)B．據(jù)SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑的反應(yīng)，可推知硅酸酸性比碳酸酸性強C．硅太陽能電池、石英光導(dǎo)纖維和計算機芯片所用的材料都是SiD．普通玻璃是以純堿、石灰石和石英為原料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而制成的13．(2022·四川省閬中市川綿外國語學(xué)校高一期末)硅及其化合物廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活，下列有關(guān)說法錯誤的是()A．Si可以用作半導(dǎo)體材料B．互聯(lián)網(wǎng)通過光纖交換信息，光纖的主要原料是SiO2C．硅酸鈉的溶液俗稱水玻璃，常用作木材的阻燃劑D．玻璃上的精美刻花，是工藝師用鹽酸刻蝕形成的14．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．普通玻璃的主要成分是二氧化硅C．陶瓷的主要原料是黏土D．硅酸鹽水泥以石灰石和黏土為主要原料15．中國是瓷器的故鄉(xiāng)，下列關(guān)于陶瓷的說法正確的是()A．高品質(zhì)的白瓷晶瑩剔透，屬于純凈物B．瓷器中含有大量的金屬元素，因此陶瓷屬于金屬材料C．氮化硅陶瓷屬于傳統(tǒng)無機非金屬材料D．“窯變”是高溫下釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致顏色的變化16．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．玻璃是人類最早使用的硅酸鹽制品B．制造水泥的主要原料為純堿、石灰石和石英C．硅酸鹽制品的性質(zhì)穩(wěn)定、熔點較高D．制造水泥的過程中只發(fā)生了物理變化17．宋代五大名窯分別為：鈞窯、汝窯、官窯、定窯、哥窯。其中鈞窯以“入窯一色，出窯萬彩”的神奇窯變著稱。下列關(guān)于陶瓷的說法不正確的是()A．窯變是高溫下釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致的顏色變化B．氧化鋁陶瓷屬于新型無機非金屬材料C．高品質(zhì)的瓷器晶瑩剔透，屬于純凈物D．陶瓷屬于硅酸鹽材料，耐酸堿腐蝕，但是不能用來盛裝氫氟酸18．(2022·四川省遂寧市高一期末)純二氧化硅可用下列流程制得。下列說法不正確的是()A．X可用作木材防火劑B．步驟Ⅱ的反應(yīng)是Na2SiO3＋H2SO4=H2SiO3↓＋Na2SO4C．步驟Ⅱ中的Y生成可用SiO2與水反應(yīng)代替D．步驟Ⅲ若在實驗室完成，一般在坩堝中進行19．碳納米管可以看成是由石墨片層卷成的管狀物，具有許多異常的力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能。下列關(guān)于碳納米管的說法不正確的是()A．碳納米管屬于一種有機合成纖維B．碳納米管與金剛石互為同素異形體C．常溫下，碳納米管具有較好的穩(wěn)定性D．碳納米管比表面積大，可用作新型儲氫材料20．(2022·湖南省邵陽市一模)突飛猛進的新科技改變著人類的生活，生產(chǎn)方式，下列說法正確的是()A．我國自主研發(fā)的東方超環(huán)(人造太陽)使用的氕、氘、氚互為同素異形體B．天眼用到的碳化硅是一種新型有機材料C．法能夠?qū)崿F(xiàn)直接從空氣中捕獲二氧化碳，該法可緩解全球日益嚴重的溫室效應(yīng)D．北斗導(dǎo)航專用硬件結(jié)合國產(chǎn)處理器打造出一顆真正意義的“中國芯”，其主要成分為SiO221．二氧化硅晶體是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于二氧化硅晶體的說法不正確的是()A．晶體中每個硅原子與4個氧原子相連B．晶體中硅、氧原子個數(shù)比為1∶2C．晶體中最小環(huán)上的原子數(shù)為8D．晶體中共用一個硅原子的最小的環(huán)的原子數(shù)目為1222．在2021年5月29日，我國企業(yè)研發(fā)的世界首臺航天微波爐隨著“天舟二號”進入太空。其中芯片全為中國制造，制作芯片的刻蝕液為硝酸與氫氟酸的混合液，工藝涉及的反應(yīng)為：Si+HNO3+6HF=H2SiF6+HNO2+H2↑+H2O，下列說法錯誤的是()A．此反應(yīng)不能在玻璃容器中進行B．由此反應(yīng)可判斷氫氟酸是強酸C．氧化性：HNO3＞H2SiF6D．標況下，生成1.12LH2時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2mol23．金剛砂(SiC)可由SiO2和碳在一定條件下反應(yīng)制得，反應(yīng)方程式為SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))SiC＋2CO↑，下列有關(guān)制造金剛砂的說法中正確的是()A．該反應(yīng)中的氧化劑是SiO2，還原劑為CB．該反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2C．該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為12e－D．該反應(yīng)中的還原產(chǎn)物是SiC、氧化產(chǎn)物是CO，其物質(zhì)的量之比為1∶224．多晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài)，是制造硅拋光片、太陽能電池及高純硅制晶的主要原料。已知多晶硅第三代工業(yè)制取流程如圖所示：下列說法錯誤的是()A．Y、Z分別為H2、Cl2B．制取粗硅的過程中焦炭與石英會發(fā)生副反應(yīng)生成碳化硅，在該副反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1C．SiHCl3極易水解，其完全水解的產(chǎn)物為H2SiO3、H2、HCl，據(jù)此推測SiHCl3中硅元素的化合價為＋2價D．Y與SiHCl3制備多晶硅的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)25．工業(yè)上制備高純硅有多種方法，其中的一種工藝流程如圖：已知：流化床反應(yīng)的產(chǎn)物中，除SiCl4外，還有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等。下列說法正確的是()A．電弧爐中發(fā)生的反應(yīng)為C+SiO2CO2↑+SiB．SiCl4進入還原爐之前需要經(jīng)過蒸餾提純C．每生成1mol高純硅，需要44.8LCl2標準狀況D．該工藝Si的產(chǎn)率高且無副產(chǎn)物，符合綠色化學(xué)要求二、非選擇題26．硅是無機非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。(1)下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽的是________。A．陶瓷B．玻璃C．水泥D．生石灰(2)SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2和CO2都屬于酸性氧化物，性質(zhì)相似，SiO2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________，工藝師常用________(填物質(zhì)名稱)來雕刻玻璃，其反應(yīng)方程式為___________________。(3)用Na2SiO3水溶液浸泡過的棉花不易燃燒，說明Na2SiO3可用作________。(4)工業(yè)上常利用反應(yīng)2C＋SiO2eq\o(=,\s\up10(高溫))Si＋2CO↑制備硅單質(zhì)，該反應(yīng)中所含元素化合價升高的物質(zhì)是________________(填化學(xué)式，下同)，氧化劑是__________________________________。27．氮化硅陶瓷因其熔點高，對于金屬及氧化物熔體具有相當(dāng)?shù)母邷胤€(wěn)定性，越來越多被應(yīng)用于熱工各個領(lǐng)域，如陶瓷燒成棚板、輥棒，以及高溫軸承、渦輪葉片等。(1)下列關(guān)于氮化硅陶瓷的說法正確的是________。A．硅粉合成氮化硅的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)B．氮化硅陶瓷屬于硅酸鹽C．氮化硅陶瓷可用于制造磨刀材料D．太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的主體材料為氮化硅(2)在燒結(jié)氮化硅陶瓷的過程中，二氧化硅、碳、氮氣以物質(zhì)的量之比3：6：2反應(yīng)生成兩種化合物。①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________。②該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為________。28．碳、硅及其化合物的開發(fā)由來已久，在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。(1)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用石英砂和焦炭在電弧爐中制粗硅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。②在流化床反應(yīng)的產(chǎn)物中，SiHCl3大約占85%，還有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有關(guān)物質(zhì)的沸點數(shù)據(jù)如表所示，提純SiHCl3的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和________。物質(zhì)SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸點/℃235557.631.88.2-30.4-84.9-111.9③SiHCl3極易水解，其完全水解的化學(xué)方程式為________________。(2)某同學(xué)為了驗證碳和硅兩種元素非金屬性的相對強弱，用如圖所示裝置進行實驗(夾持儀器已略去，氣密性已檢驗)，實驗操作步驟：Ⅰ.打開彈簧夾1，關(guān)閉彈簧夾2，并打開活塞a，滴加鹽酸。Ⅱ.A中看到白色沉淀時，關(guān)閉彈簧夾1，打開彈簧夾2，關(guān)閉活塞a。①B中反應(yīng)的離子方程式是_________________。②通過步驟Ⅰ知濃鹽酸具有的性質(zhì)是________(填字母)。A．揮發(fā)性B．還原性C．氧化性D．酸性③C裝置中的試劑X是________(填化學(xué)式)。D中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________。④碳、硅的非金屬性逐漸減弱的原因：____________________。29．(2022·浙江省高三選考模擬)設(shè)計如下實驗探究某礦石(僅含四種短周期元素)的組成和性質(zhì)，無色液體1為最常見的液體純凈物：(1)白色膠狀沉淀2的化學(xué)式___________，無色液體1的電子式___________。(2)礦石的化學(xué)式為___________。(3)白色粉末3溶于過量NaOH溶液的離子方程式是___________。(4)無色溶液3與過量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式___________。(5)白色粉末3與能與同主族短周期元素的單質(zhì)反應(yīng)，檢驗其反應(yīng)產(chǎn)物的方法是___________。30．(2022·福建省寧德市期末)硅是帶來人類文明的重要元素之一，工業(yè)上可用石英砂制備。(1)Si在元素周期表中的位置是__________________。(2)硅和鍺(Ge)屬于同主族元素。下列預(yù)測合理的是________(填序號)。a．Ge與H2化合易于Si b．常溫下GeO2是固體c．酸性H2GeO3＞H2SiO3 d．Si和Ge都可做半導(dǎo)體材料(3)高純SiO2可用于制造________________。(4)下圖是用海邊的石英砂(含氯化鈉、氧化鋁等雜質(zhì))制備二氧化硅粗產(chǎn)品的工藝流程。①洗滌石英砂的目的是________________________________。②將洗凈的石英砂研磨成粉末，目的是_______________________________________。③在以上流程中，能否將鹽酸改為NaOH溶液，請說明理由_______________________________。(5)氮化硅(Si3N4)是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料，可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中通過以下反應(yīng)制備：3SiO2＋6C＋2N2Si3N4＋6CO①氮化硅中氮元素的化合價________。②若生成11.2LCO(標準狀況)，則生成氮化硅的質(zhì)量是_____g(保留一位小數(shù))。

專題03無機非金屬材料思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖知識詳解知識詳解考點1硅酸鹽材料1．硅酸鹽的結(jié)構(gòu)、特點結(jié)構(gòu)特點硅氧四面體硬度高、熔點高、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕等2．硅酸鹽材料傳統(tǒng)的無機非金屬材料多為硅酸鹽材料，如玻璃、水泥、陶瓷等。陶瓷普通玻璃普通水泥原料黏土純堿(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2)主要原料：石灰石、黏土輔助原料：適量的石膏設(shè)備—玻璃窯水泥回轉(zhuǎn)窯制備過程原料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成原料經(jīng)混合、粉碎，在玻璃窯中熔融，發(fā)生復(fù)雜的物理和化學(xué)變化而制得原料與其他輔料經(jīng)混合、研磨后在水泥回轉(zhuǎn)窯中煅燒，發(fā)生復(fù)雜的物理和化學(xué)變化，加入適量石膏調(diào)節(jié)水泥硬化速率，再磨成細粉即得主要成分成分復(fù)雜硅酸鈉(Na2SiO3)、硅酸鈣(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2)硅酸三鈣(3CaO·SiO2)、硅酸二鈣(2CaO·SiO2)、鋁酸三鈣(3CaO·Al2O3)特點抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣玻璃是非晶體，稱為玻璃態(tài)物質(zhì)，無固定熔點，在某一溫度范圍內(nèi)軟化可加工成制品具有水硬性，與水摻和攪拌并靜置后，很容易凝固變硬用途建筑材料、絕緣材料、日用器皿、衛(wèi)生潔具建筑材料、光學(xué)儀器、各種器皿、制造玻璃纖維大量用于建筑和水利工程【典例1】陶瓷是火與土的結(jié)晶，是中華文明的象征之一，其形成、性質(zhì)與化學(xué)有著密切的關(guān)系。下列說法錯誤的是()A．“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色，來自氧化鐵B．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C．陶瓷是應(yīng)用較早的人造材料，主要化學(xué)成分是硅酸鹽D．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【答案】A【解析】A項，氧化鐵為棕紅色固體，瓷器的青色不可能來自氧化鐵，故A錯誤；B項，秦兵馬俑是陶制品，陶制品是由粘土或含有粘土的混合物經(jīng)混煉、成形、煅燒而制成的，故B正確；C項，陶瓷的主要原料是取之于自然界的硅酸鹽礦物，陶瓷的主要成分是硅酸鹽，與水泥、玻璃等同屬硅酸鹽產(chǎn)品，故C正確；D項，陶瓷的主要成分是硅酸鹽，硅酸鹽的化學(xué)性質(zhì)不活潑，具有不與酸或堿反應(yīng)、抗氧化的特點，故D正確。故選A。【典例2】《天工開物》記載：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，擇取無沙黏土而為之”，“凡坯既成，干燥之后，則堆積窖中燃薪舉火”，“澆水轉(zhuǎn)釉(主要為青色)，與造磚同法”。下列說法錯誤的是()A．沙子和黏土的主要成分為硅酸鹽B．“燃薪舉火”使黏土發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)變化C．燒制后自然冷卻成紅瓦，澆水冷卻成青瓦D．黏土是制作磚瓦和陶瓷的主要原料【答案】A【解析】沙子的主要成分為二氧化硅，二氧化硅是氧化物，不屬硅酸鹽，A項錯誤；黏土燒制成瓦的過程為復(fù)雜的物理化學(xué)變化過程，B項正確；青瓦和紅瓦是在冷卻時區(qū)別的，C項正確；由“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，擇取無砂粘土而為之”可知，D項正確?？键c2硅和二氧化硅1．硅(1)硅元素的存在硅在地殼中的含量為26.3%，僅次于氧，在地殼中含量居第二位。硅是一種親氧元素，其在自然界中總是與氧相互化合，自然界中以化合態(tài)態(tài)形式存在。二氧化硅是硅最重要的化合物。硅原子和碳原子最外層電子數(shù)為4個，它們既難失去電子，也難得到電子，其中碳是構(gòu)成有機物的主要元素，硅是構(gòu)成巖石與許多礦物的基本元素。(2)高純硅的制備原理其中涉及的主要化學(xué)反應(yīng)：SiO2＋2CSi＋2CO↑Si＋3HClSiHCl3＋H2SiHCl3＋H2Si＋3HCl(3)硅的用途：①良好的半導(dǎo)體材料；②太陽能電池；③計算機芯片。2．二氧化硅(SiO2)(1)二氧化硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)SiO2是硅最重要的化合物，地球上存在的天然二氧化硅稱為硅石，約占地殼質(zhì)量的12%，天然SiO2存在形態(tài)有結(jié)晶形和無定型形兩大類。石英、水晶、瑪瑙、沙子的主要成分是SiO2。二氧化硅中每個Si周圍結(jié)合4個O，Si在中心，O在4個頂角；許多個這樣的四面體又通過頂角的O相連，每個O與2個Si相結(jié)合，二氧化硅晶體中Si和O按1:2的比例組成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，二氧化硅的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定了它的熔點高，硬度大，不導(dǎo)電，不溶于水，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。(2)特性：與氫氟酸反應(yīng)，化學(xué)方程式為：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O。(3)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實驗室中使用的石英坩堝。④水晶和瑪瑙制作飾物和工藝品。【歸納總結(jié)】二氧化碳與二氧化硅的性質(zhì)比較物質(zhì)二氧化硅二氧化碳存在存在于巖石、沙子、石英、水晶、硅藻土中空氣，燃料的燃燒產(chǎn)物物理性質(zhì)固體，難溶于水，熔、沸點高，硬度大通常情況下為無色無味氣體，密度比空氣大，微溶于水化學(xué)性質(zhì)①與水反應(yīng)不反應(yīng)CO2＋H2OH2CO3②與酸反應(yīng)只與氫氟酸反應(yīng)SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O不反應(yīng)③與堿液(NaOH)反應(yīng)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O(盛堿液的試劑瓶用橡皮塞)CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O或CO2＋NaOH=NaHCO3④與堿性氧化物反應(yīng)如與CaO反應(yīng)：SiO2＋CaOCaSiO3如與Na2O反應(yīng)：CO2＋Na2O=Na2CO3⑤與碳反應(yīng)SiO2＋2CSi＋2CO↑CO2＋C2CO用途制飾品、坩堝、光導(dǎo)纖維干冰用于人工降雨【典例3】我國具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的電腦芯片“龍芯一號”的問世，填補了我國計算機制造史上的一項空白。下列對晶體硅的有關(guān)敘述正確的是()A．晶體硅和金剛石的物理性質(zhì)相似B．晶體硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)C．晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，但是它的提煉工藝復(fù)雜，價格昂貴D．晶體硅具有金屬光澤，故它屬于金屬材料，可以導(dǎo)電【答案】A【解析】晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，是具有正四面體形的空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以物理性質(zhì)與金剛石相似，熔、沸點高，硬度大；硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，但常溫下可與F2、HF和強堿反應(yīng)；晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，被廣泛使用；晶體硅是一種非金屬單質(zhì)，雖然它具有金屬光澤。【典例4】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．因為CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸強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】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項錯誤；硅酸的酸性比H2CO3弱，反應(yīng)之所以發(fā)生，是因為CO2為氣體，可以脫離反應(yīng)體系，B項錯誤；CO2和SiO2與C反應(yīng)時都作氧化劑，C項正確；SiO2與HF反應(yīng)時生成的SiF4不是鹽，所以SiO2不是兩性氧化物，D項錯誤?？键c3新型無機非金屬材料1．新型陶瓷——碳化硅(SiC)俗稱結(jié)構(gòu)特點主要性能生產(chǎn)應(yīng)用金剛砂碳原子、硅原子以共價鍵連接，結(jié)構(gòu)類似金剛石硬度很大、高溫抗氧化性能優(yōu)異砂紙和砂輪的磨料、耐高溫結(jié)構(gòu)材料和耐高溫半導(dǎo)體材料2．其它新型陶瓷材料類別主要特性示例用途高溫結(jié)構(gòu)陶瓷能承受高溫，強度高氮化硅陶瓷汽輪機葉片、軸承、永久性模具等壓電陶瓷具有電學(xué)特性鈦酸鋇陶瓷聲吶系統(tǒng)、氣象探測等透明陶瓷具有光學(xué)特性氧化物透明陶瓷和非氧化物透明陶瓷高壓鈉燈、激光器和高溫探測窗等超導(dǎo)陶瓷具有超導(dǎo)性超導(dǎo)陶瓷電力、交通、醫(yī)療等3．碳納米材料類別成分性能應(yīng)用富勒稀由碳原子構(gòu)成的一系列籠形分子的總稱，其代表物為C60——納米汽車碳納米管由石墨片層卷成的管狀物，具有納米尺度的直徑碳納米管的比表面積大，強度高、優(yōu)良化學(xué)性能生產(chǎn)復(fù)合材料、電池和傳感器等石墨烯只有一個碳原子直徑厚度的單層石墨電阻率低、熱導(dǎo)率高，強度高光電器件、超級電容器、電池和復(fù)合材料4．特殊功能的含硅材料(1)含4%硅的硅鋼具有導(dǎo)磁性，主要用作變壓器的鐵芯；(2)人工合成的硅橡膠是最好的既耐高溫又耐低溫的橡膠，用于火箭、飛機、導(dǎo)彈的零件和絕緣材料；(3)人工制造的分子篩，主要用作吸附劑和催化劑。【典例5】我國科學(xué)家已成功合成了一種碳纖維(3nm長的管狀納米管)，這種碳纖維具有強度高、剛度(抵抗變形的能力)高、密度小(只有鋼的1/4)、熔點高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的特點，因而被稱為“超級纖維”。下列對碳纖維的說法不正確的是()A．它是制造飛機的理想材料B．它的主要組成元素是碳C．它的抗腐蝕能力強D．碳纖維復(fù)合材料不易導(dǎo)電【答案】D【解析】A項，這種碳纖維的強度高、剛度高、密度小、熔點高、化學(xué)穩(wěn)定性好，是制造飛機的理想材料，說法正確，故A不選；B項，它的主要組成元素是碳，說法正確，故B不選；C項，這種碳纖維的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，抗腐蝕能力強，說法正確，故C不選；D項，碳纖維復(fù)合材料其主要元素是碳，但由于合成的是納米級材料，碳原子最外層有4個電子，也可以類似于石墨結(jié)構(gòu)，存在著自由電子，易導(dǎo)電，說法錯誤，故D選；故選D?！镜淅?】根據(jù)不同部位工作條件的不同，航天飛機使用了多種防熱材料。例如，機身和機翼下表面使用高溫陶瓷瓦。下列對新型陶瓷材料的有關(guān)敘述中，錯誤的是()A．高溫結(jié)構(gòu)陶瓷屬于新型無機非金屬材料，可以作為高級耐火材料B．氧化鋁陶瓷屬于新型無機非金屬材料，它是生物陶瓷C．氮化硅陶瓷屬于新型無機非金屬材料，可用于制造陶瓷發(fā)動機的受熱面D．新型無機非金屬材料克服了傳統(tǒng)無機非金屬材料的缺點，但是強度比較差【答案】D【解析】A項，高溫結(jié)構(gòu)陶瓷包括Si3N4陶瓷、SiC陶瓷等屬于新型無機非金屬材料，可以作為高級耐火材料，選項A正確；B項，氧化鋁陶瓷屬于新型無機非金屬材料，是生物陶瓷，選項B正確；C項，氮化硅陶瓷屬于新型無機非金屬材料，可用于制造陶瓷發(fā)動機的受熱面，選項C正確；D項，新型無機非金屬材料具有耐高溫、耐沖擊、電學(xué)特性、光學(xué)特性、生物功能等優(yōu)點，克服了傳統(tǒng)無機非金屬材料的缺點，具有較高的強度和耐磨性，能抵抗冷熱沖擊，常用于發(fā)動機的受熱面，選項D錯誤。故選D。專項練習(xí)專項練習(xí)一、選擇題1．(2022·四川省綿陽市高一期末)下列物品用到硅單質(zhì)的是()A．水晶吊燈 B．門窗玻璃 C．計算機芯片 D．光導(dǎo)纖維【答案】C【解析】A項，水晶的成分是SiO2，故A不符合題意；B項，門框的玻璃中含有硅酸鹽和二氧化硅，故B不符合題意；C項，計算機芯片主要成分是硅晶體，故C符合題意；D項，光導(dǎo)纖維的成分是SiO2，故D不符合題意；故選C。2．(2022·云南省高二學(xué)業(yè)考試)我國“玉兔2號”是世界上最先進的月球車之一，由太陽能電池板提供能量。制造太陽能電池板的核心材料是()A．Al B．C C．Si D．Fe【答案】C【解析】我國“玉兔2號”是世界上最先進的月球車之一，由太陽能電池板提供能量。制造太陽能電池板的核心材料是晶體硅，故選C。3．喀斯特地貌地區(qū)蘊藏了大量石灰石。下列材料與石灰石主要成分相同的是()A．玻璃 B．水泥 C．陶瓷 D．大理石【答案】D【解析】A項，玻璃成分為硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅的混合物，與石灰石主要成分不相同，故A錯誤；B項，水泥是硅酸三鈣、硅酸二鈣和鋁酸三鈣的混合物，與石灰石主要成分不相同，故B錯誤；C項，陶瓷成分主要為硅酸鹽，石灰石的主要成分是碳酸鈣，故C錯誤；D項，大理石主要成分為碳酸鈣，與石灰石主要成分相同，故D正確；故選D。4．2021年西安白鹿原江村考古發(fā)現(xiàn)漢文帝霸陵。下列發(fā)掘出土的文物屬于無機非金屬材料的是()選項ABCD文物名稱筒瓦及瓦當(dāng)車輪及車馬器銅滴漏金飾小件【答案】A【解析】A項，筒瓦及瓦當(dāng)主要成分是硅酸鹽，屬于傳統(tǒng)無機非金屬材料，A符合題意；B項，車輪及車馬器主要成分是纖維素，纖維素屬于有機化合物，B不符合題意；C項，銅滴漏是金屬制品，屬于金屬材料，不屬于無機非金屬材料，C不符合題意；D項，金飾小件主要成分是黃金，屬于金屬制品，而不是無機非金屬材料，D不符合題意；故選A。5．(2022·云南省麗江市期末)下列材料中不屬于硅酸鹽材料的是()A．做窗戶的普通玻璃 B．澆灌房頂?shù)乃郈．鋪地板的陶瓷瓷磚 D．傳輸信號的光導(dǎo)纖維【答案】D【解析】硅酸鹽材料主要包括：玻璃、水泥、陶瓷，做窗戶的普通玻璃屬于硅酸鹽材料，澆灌房頂?shù)乃?，鋪地板的陶瓷瓷磚，都屬于硅酸鹽材料，A、B、C三選項均不符合題意；D項，傳輸信號的光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2，不是硅酸鹽材料，符合題意。6．2021年我國取得讓世界矚目的科技成果，化學(xué)功不可沒。下列說法不正確的是()A．“北斗系統(tǒng)”組網(wǎng)成功，北斗芯片中的半導(dǎo)體材料為二氧化硅B．“嫦娥五號”運載火箭用液氧液氫推進劑，產(chǎn)物對環(huán)境無污染C．“天和核心艙”電推進系統(tǒng)中的腔體采用氮化硼陶瓷屬于新型無機非金屬材料D．“奮斗者”號潛水器外殼材料為鈦合金，鈦合金屬于新型合金【答案】A【解析】A項，北斗芯片中的半導(dǎo)體材料為硅，故A錯誤；B項，液氧液氫推進劑反應(yīng)時生成的產(chǎn)物為水，對環(huán)境無污染，故B正確；C項，硬度大、強度高的氮化硼陶瓷屬于新型無機非金屬材料，故C正確；D項，具有良好熱加工成形和焊接成形性能的鈦合金屬于新型合金，故D正確；故選A。7．材料與化學(xué)密切相關(guān)，表中對應(yīng)系錯誤的是()材料主要化學(xué)成分A剛玉、金剛石三氧化二鋁B大理石、石灰石碳酸鈣C普通水泥、普通玻璃硅酸鹽D沙子、石英二氧化硅【答案】A【解析】A項，剛玉是三氧化二鋁，金剛石是由碳元素組成的單質(zhì)，而不是三氧化二鋁，A項錯誤；B項，大理石、石灰石的主要成分是碳酸鈣，B項正確；C項，普通水泥、普通玻璃的主要成分為硅酸鹽，C項正確；D項，沙子、石英的主要成分是二氧化硅，D項正確；故選A。8．(2022·山西省運城市質(zhì)檢)硅是構(gòu)成無機非金屬材料的一種主要元素。下列有關(guān)硅的化合物敘述錯誤的是()A．HF能與SiO2反應(yīng)，可用氫氟酸在玻璃器皿上刻蝕標記B．SO2通入Na2SiO3溶液產(chǎn)生膠狀沉淀，證明酸性：H2SO3＞H2SiO3C．硅膠多孔，吸水能力強，常用作袋裝食品的干燥劑和抗氧化劑D．光導(dǎo)纖維、碳納米管、氮化硅結(jié)構(gòu)陶瓷等都是無機非金屬材料【答案】C【解析】A項，氫氟酸能與玻璃中的二氧化硅反應(yīng)生成四氟化硅和水，可用氫氟酸在玻璃器皿上刻蝕標記，正確；B項，亞硫酸的酸性強于硅酸，則二氧化硫能與硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸沉淀和亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉，正確；C項，硅膠多孔，吸水能力強，常用作袋裝食品的干燥劑，但沒有還原性，不能作抗氧化劑，錯誤；D項，光導(dǎo)纖維、碳納米管、氮化硅結(jié)構(gòu)陶瓷的主要成分都是無機物，都屬于無機非金屬材料，正確。9．(2022·廣東省茂名高州市統(tǒng)測)2021年5月15日，我國火星探測器“天問一號”成功著陸火星。天問一號探測器上使用了重量輕、強度高、剛性好、寬溫度范圍下尺寸穩(wěn)定的新型SiC增強鋁基復(fù)合材料。下列說法錯誤的是()A．SiC是一種新型硅酸鹽材料B．SiC俗稱金剛砂，具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)C．SiC中的碳原子和硅原子通過共價鍵連接D．SiC具有優(yōu)異的高溫抗氧化性能【答案】A【解析】A項，SiC屬于新型陶瓷，不屬于硅酸鹽材料，錯誤；B項，碳化硅俗稱金剛砂，具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，熔沸點高，硬度大，可用于制造耐高溫、抗氧化的新型陶瓷，正確；C項，SiC屬于共價化合物，碳原子和硅原子通過共價鍵連接，正確；D項，SiC陶瓷具有耐高溫、抗腐蝕等優(yōu)異性能，正確。10．(2022·黑龍江省大興安嶺實驗中學(xué)高一期中)醫(yī)學(xué)研究表明：偏硅酸(也稱硅酸)有軟化血管的作用，對心臟病、高血壓有一定的療效。偏硅酸中含有硅、氫、氧三種元素，其中硅的化合價為+4價，則其化學(xué)式為()A．Na2SiO3B．H2SiO4C．H2SiO3 D．SiO2【答案】C【解析】偏硅酸中含有硅、氫、氧三種元素，其中硅的化合價為+4價，氧的化合價為-2價，氫的化合價為+1價，則化學(xué)式為H2SiO3；故選C。11．(2022·廣西欽州市高一期末)欽州坭興陶，學(xué)名為紫泥陶，與江蘇紫砂陶、云南建水陶、重慶榮昌陶并稱中國四大名陶。傳統(tǒng)欽州坭興陶制備工藝主要包括以下幾個步驟：制備坯料→坯體成型→修整坯體→坯體干燥→裝飾坯體→燒制坯體→拋光打磨。下列制陶過程中，涉及化學(xué)變化的是()A．坯體成型 B．坯體干燥 C．燒制坯體 D．拋光打磨【答案】C【解析】上述過程中，燒制時發(fā)生復(fù)雜的物理和化學(xué)變化，化學(xué)變化主要為脫水、分解和氧化，這個過程有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，其他步驟均沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，D項符合題意。故選C。12．(2022·四川省眉山市高一期末)下列說法正確的是()A．硅酸不溶于水，因此不與NaOH溶液反應(yīng)B．據(jù)SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑的反應(yīng)，可推知硅酸酸性比碳酸酸性強C．硅太陽能電池、石英光導(dǎo)纖維和計算機芯片所用的材料都是SiD．普通玻璃是以純堿、石灰石和石英為原料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而制成的【答案】D【解析】A項，硅酸不溶于水，但是二氧化硅可以與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和水，故A錯誤；B項，反應(yīng)高溫下進行，生成的二氧化碳是氣體，SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑的反應(yīng)，是高沸點的物質(zhì)制取低沸點的物質(zhì)，不能說明硅酸的酸性比碳酸強，故B錯誤；C項，石英光導(dǎo)纖維所用的材料是SiO2，故C錯誤；D項，普通玻璃是以純堿、石灰石、石英為原料高溫?zé)Y(jié)而成，故D正確；故選D。13．(2022·四川省閬中市川綿外國語學(xué)校高一期末)硅及其化合物廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活，下列有關(guān)說法錯誤的是()A．Si可以用作半導(dǎo)體材料B．互聯(lián)網(wǎng)通過光纖交換信息，光纖的主要原料是SiO2C．硅酸鈉的溶液俗稱水玻璃，常用作木材的阻燃劑D．玻璃上的精美刻花，是工藝師用鹽酸刻蝕形成的【答案】D【解析】A項，硅是良好的半導(dǎo)體材料，故A正確；B項，二氧化硅可用于制造光導(dǎo)纖維，故B正確；C項，硅酸鈉的溶液俗稱水玻璃，硅酸鈉不能燃燒，常用作木材的阻燃劑，故C正確；D項，二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng)，玻璃上的精美刻花是工藝師用氫氟酸刻蝕形成的，故D錯誤；故選D。14．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．普通玻璃的主要成分是二氧化硅C．陶瓷的主要原料是黏土D．硅酸鹽水泥以石灰石和黏土為主要原料【答案】B【解析】A項，生活中常見的硅酸鹽材料有玻璃、水泥、陶瓷，故A正確；B項，普通玻璃的主要成分是二氧化硅和硅酸鈉、硅酸鈣，故B錯誤；C項，陶瓷的主要原料是黏土，故C正確；D項，硅酸鹽水泥的主要原料是石灰石和黏土，故D正確。故選B。15．中國是瓷器的故鄉(xiāng)，下列關(guān)于陶瓷的說法正確的是()A．高品質(zhì)的白瓷晶瑩剔透，屬于純凈物B．瓷器中含有大量的金屬元素，因此陶瓷屬于金屬材料C．氮化硅陶瓷屬于傳統(tǒng)無機非金屬材料D．“窯變”是高溫下釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致顏色的變化【答案】D【解析】A項，瓷器是主要原料黏土燒結(jié)而成，瓷器中含有多種硅酸鹽，是混合物，A錯誤；B項，盡管瓷器中含有大量的金屬元素，但是陶瓷不屬于金屬材料，因為其中的金屬元素是以化合態(tài)存在的。陶瓷屬于無機非金屬材料，B錯誤；C項，氮化硅陶瓷屬于新型無機非金屬材料，是高溫結(jié)構(gòu)材料，可用于制造陶瓷發(fā)動機的受熱面，C錯誤；D項，不同的金屬氧化物顏色可能不同，在高溫下，釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致顏色發(fā)生變化，D正確；故選D。16．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．玻璃是人類最早使用的硅酸鹽制品B．制造水泥的主要原料為純堿、石灰石和石英C．硅酸鹽制品的性質(zhì)穩(wěn)定、熔點較高D．制造水泥的過程中只發(fā)生了物理變化【答案】C【解析】A項，陶器是人類最早使用的硅酸鹽制品，A錯誤；B項，制造水泥的主要原料為黏土和石灰石，B錯誤；C項，硅酸鹽制品的性質(zhì)穩(wěn)定、熔點較高，C正確；D項，制造水泥的過程中發(fā)生了復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化，D錯誤；故選C。17．宋代五大名窯分別為：鈞窯、汝窯、官窯、定窯、哥窯。其中鈞窯以“入窯一色，出窯萬彩”的神奇窯變著稱。下列關(guān)于陶瓷的說法不正確的是()A．窯變是高溫下釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致的顏色變化B．氧化鋁陶瓷屬于新型無機非金屬材料C．高品質(zhì)的瓷器晶瑩剔透，屬于純凈物D．陶瓷屬于硅酸鹽材料，耐酸堿腐蝕，但是不能用來盛裝氫氟酸【答案】C【解析】A項，不同的金屬氧化物顏色可能不同，在高溫下，釉料中的金屬化合物發(fā)生了氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致顏色變化，A正確；B項，新型無機非金屬材料主要有先進陶瓷、非晶體材料、人工晶體、無機涂層，無機纖維等，氧化鋁陶瓷屬于新型無機非金屬材料，有較好的傳導(dǎo)性、機械強度和耐高溫性，B正確；C項，瓷器的原料主要是黏土燒結(jié)而成，瓷器中含有多種硅酸鹽，是混合物，C錯誤；D項，陶瓷的成分是硅酸鹽和二氧化硅，HF能與二氧化硅反應(yīng)，所以陶瓷不能用來盛裝氫氟酸，D正確；故選C。18．(2022·四川省遂寧市高一期末)純二氧化硅可用下列流程制得。下列說法不正確的是()A．X可用作木材防火劑B．步驟Ⅱ的反應(yīng)是Na2SiO3＋H2SO4=H2SiO3↓＋Na2SO4C．步驟Ⅱ中的Y生成可用SiO2與水反應(yīng)代替D．步驟Ⅲ若在實驗室完成，一般在坩堝中進行【答案】C【解析】A項，硅酸鈉水溶液具有阻燃性，可用作木材防火劑，故A正確；B項，硅酸鈉與稀硫酸反應(yīng)生成硅酸，所以步驟II的反應(yīng)是Na2SiO3＋H2SO4=H2SiO3↓＋Na2SO4，故B正確；C項，SiO2與水不反應(yīng)不能夠生成硅酸，故C錯誤；D項，灼燒固體一般在坩堝中進行，故D正確。故選C。19．碳納米管可以看成是由石墨片層卷成的管狀物，具有許多異常的力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能。下列關(guān)于碳納米管的說法不正確的是()A．碳納米管屬于一種有機合成纖維B．碳納米管與金剛石互為同素異形體C．常溫下，碳納米管具有較好的穩(wěn)定性D．碳納米管比表面積大，可用作新型儲氫材料【答案】A【解析】碳納米管是由碳元素組成的碳單質(zhì)，不屬于有機合成纖維，A項錯誤；碳納米管與金剛石是由碳元素組成的不同單質(zhì)，互為同素異形體，B項正確；碳單質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定，所以常溫下，碳納米管具有較好的穩(wěn)定性，C項正確；碳納米管可以看成是由石墨片層卷成的管狀物，所以比表面積大，可用作新型儲氫材料，D項正確。20．(2022·湖南省邵陽市一模)突飛猛進的新科技改變著人類的生活，生產(chǎn)方式，下列說法正確的是()A．我國自主研發(fā)的東方超環(huán)(人造太陽)使用的氕、氘、氚互為同素異形體B．天眼用到的碳化硅是一種新型有機材料C．法能夠?qū)崿F(xiàn)直接從空氣中捕獲二氧化碳，該法可緩解全球日益嚴重的溫室效應(yīng)D．北斗導(dǎo)航專用硬件結(jié)合國產(chǎn)處理器打造出一顆真正意義的“中國芯”，其主要成分為SiO2【答案】C【解析】A項，氕、氘、氚是質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子，互為同位素，A錯誤；B項，碳化硅屬于無機物，碳化硅硬度大，熔點高，是一種新型的無機非金屬材料，B錯誤；C項，捕獲空氣中的CO2可使空氣中CO2的含量降低，能夠減緩溫室效應(yīng)，C正確；D項，芯片的主要成分為晶體Si，D錯誤；故選C。21．二氧化硅晶體是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于二氧化硅晶體的說法不正確的是()A．晶體中每個硅原子與4個氧原子相連B．晶體中硅、氧原子個數(shù)比為1∶2C．晶體中最小環(huán)上的原子數(shù)為8D．晶體中共用一個硅原子的最小的環(huán)的原子數(shù)目為12【答案】C【解析】由二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)圖可知，每個硅原子周圍連有四個氧原子，每個氧原子周圍連有2個硅原子，硅原子、氧原子個數(shù)比為1∶2；晶體中最小環(huán)上含有6個硅原子和6個氧原子，最小環(huán)上的原子總數(shù)為12。A項，晶體中每個硅原子與4個氧原子相連，A正確；B項，晶體中硅、氧原子個數(shù)比為1∶2，B正確；C項，晶體中最小環(huán)上的原子數(shù)為12，C錯誤；D項，晶體中共用一個硅原子的最小的環(huán)的原子數(shù)目為12，D正確；故選C。22．在2021年5月29日，我國企業(yè)研發(fā)的世界首臺航天微波爐隨著“天舟二號”進入太空。其中芯片全為中國制造，制作芯片的刻蝕液為硝酸與氫氟酸的混合液，工藝涉及的反應(yīng)為：Si+HNO3+6HF=H2SiF6+HNO2+H2↑+H2O，下列說法錯誤的是()A．此反應(yīng)不能在玻璃容器中進行B．由此反應(yīng)可判斷氫氟酸是強酸C．氧化性：HNO3＞H2SiF6D．標況下，生成1.12LH2時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2mol【答案】B【解析】A項，氫氟酸能腐蝕玻璃，此反應(yīng)不能在玻璃容器中進行，A正確；B項，該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，不能由此反應(yīng)判斷氫氟酸是強酸，HF是弱酸，B不正確；C項，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物，則氧化性：HNO3＞H2SiF6，C正確；D項，存在關(guān)系式Si~HNO3~H2SiF6~HNO2~H2↑~，則標況下，生成1.12L即0.05molH2時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2mol，D正確；故選B。23．金剛砂(SiC)可由SiO2和碳在一定條件下反應(yīng)制得，反應(yīng)方程式為SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))SiC＋2CO↑，下列有關(guān)制造金剛砂的說法中正確的是()A．該反應(yīng)中的氧化劑是SiO2，還原劑為CB．該反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2C．該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為12e－D．該反應(yīng)中的還原產(chǎn)物是SiC、氧化產(chǎn)物是CO，其物質(zhì)的量之比為1∶2【答案】D【解析】反應(yīng)產(chǎn)物SiC中Si、C的化合價分別為＋4、－4價，所以SiO2既不是氧化劑，又不是還原劑；碳元素從0價轉(zhuǎn)變成－4價(SiC)和＋2價(CO)，CO是氧化產(chǎn)物，SiC是還原產(chǎn)物，兩者的物質(zhì)的量之比為2∶1；根據(jù)化學(xué)方程式，電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為4e－。24．多晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài)，是制造硅拋光片、太陽能電池及高純硅制晶的主要原料。已知多晶硅第三代工業(yè)制取流程如圖所示：下列說法錯誤的是()A．Y、Z分別為H2、Cl2B．制取粗硅的過程中焦炭與石英會發(fā)生副反應(yīng)生成碳化硅，在該副反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1C．SiHCl3極易水解，其完全水解的產(chǎn)物為H2SiO3、H2、HCl，據(jù)此推測SiHCl3中硅元素的化合價為＋2價D．Y與SiHCl3制備多晶硅的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)【答案】B【解析】A項，電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，Y和Z點燃化合，其中Y還能將硅從其化合物中還原出來，這說明Y、Z分別為H2、Cl2，正確；B項，制取粗硅的過程中焦炭與石英會發(fā)生副反應(yīng)生成碳化硅：3C＋SiO2SiC＋2CO↑，在該副反應(yīng)中碳既是氧化劑，也是還原劑，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2，錯誤；C項，SiHCl3中H是＋1價，Cl是－1價，則硅元素的化合價為＋2價，正確；D項，氫氣與SiHCl3制備多晶硅的反應(yīng)：SiHCl3＋H2=Si＋3HCl，屬于置換反應(yīng)，正確。故選B。25．工業(yè)上制備高純硅有多種方法，其中的一種工藝流程如圖：已知：流化床反應(yīng)的產(chǎn)物中，除SiCl4外，還有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等。下列說法正確的是()A．電弧爐中發(fā)生的反應(yīng)為C+SiO2CO2↑+SiB．SiCl4進入還原爐之前需要經(jīng)過蒸餾提純C．每生成1mol高純硅，需要44.8LCl2標準狀況D．該工藝Si的產(chǎn)率高且無副產(chǎn)物，符合綠色化學(xué)要求【答案】B【解析】A項，電弧爐中發(fā)生的反應(yīng)為：2C+SiO22CO↑+Si，故A錯誤；B項，通入氯氣反應(yīng)生成物除SiCl4外，還有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等，通過蒸餾得到SiCl4，故B正確；C項，反應(yīng)有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等，則每生產(chǎn)1mol高純硅，需要Cl2(標準狀況)的體積大于44.8L，故C錯誤；D項，該工藝生成HCl等副產(chǎn)品，不符合綠色化的要求，故D錯誤；故選B。二、非選擇題26．硅是無機非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。(1)下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽的是________。A．陶瓷B．玻璃C．水泥D．生石灰(2)SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2和CO2都屬于酸性氧化物，性質(zhì)相似，SiO2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________，工藝師常用________(填物質(zhì)名稱)來雕刻玻璃，其反應(yīng)方程式為___________________。(3)用Na2SiO3水溶液浸泡過的棉花不易燃燒，說明Na2SiO3可用作________。(4)工業(yè)上常利用反應(yīng)2C＋SiO2eq\o(=,\s\up10(高溫))Si＋2CO↑制備硅單質(zhì)，該反應(yīng)中所含元素化合價升高的物質(zhì)是________________(填化學(xué)式，下同)，氧化劑是__________________________________?！敬鸢浮?1)D(2)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O氫氟酸SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O(3)防火劑(4)CSiO2【解析】(1)生石灰是CaO，為堿性氧化物且不含硅元素，不屬于硅酸鹽。(2)SiO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O。由于SiO2能溶于氫氟酸，因此工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃。(3)Na2SiO3水溶液又稱“水玻璃”，具有阻燃的功能，因此可用作防火劑。(4)題給反應(yīng)中C(碳)被氧化；SiO2中＋4價的硅被還原，因此SiO2作氧化劑。27．氮化硅陶瓷因其熔點高，對于金屬及氧化物熔體具有相當(dāng)?shù)母邷胤€(wěn)定性，越來越多被應(yīng)用于熱工各個領(lǐng)域，如陶瓷燒成棚板、輥棒，以及高溫軸承、渦輪葉片等。(1)下列關(guān)于氮化硅陶瓷的說法正確的是________。A．硅粉合成氮化硅的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)B．氮化硅陶瓷屬于硅酸鹽C．氮化硅陶瓷可用于制造磨刀材料D．太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的主體材料為氮化硅(2)在燒結(jié)氮化硅陶瓷的過程中，二氧化硅、碳、氮氣以物質(zhì)的量之比3：6：2反應(yīng)生成兩種化合物。①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________。②該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為________?！敬鸢浮?1)AC(2)①3SiO2＋2N2＋6CSi3N4＋6CO②7：9【解析】(1)Si與N2反應(yīng)前后，N、Si元素的化合價發(fā)生變化，故屬于氧化還原反應(yīng)，A正確；氮化硅屬于新型高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，不屬于硅酸鹽，B錯誤；根據(jù)氮化硅的性能，可用于制造磨刀材料，C正確；太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的主體材料為硅，D錯誤。(2)①硅原子最外層有4個電子，氮原子最外層有5個電子，在氮化硅中硅顯＋4價，氮顯－3價，根據(jù)化合物中化合價代數(shù)和等于零的原則，可得氮化硅的化學(xué)式為Si3N4。燒結(jié)Si3N4的反應(yīng)物為SiO2、N2、C，生成物為Si3N4和另一種化合物，則有3SiO2＋2N2＋6C―→Si3N4＋另一種化合物，根據(jù)原子守恒可得另一種化合物為CO，故反應(yīng)方程式為3SiO2＋2N2＋6CSi3N4＋6CO。②根據(jù)反應(yīng)：3SiO2＋2N2＋6CSi3N4＋6CO，分析各元素化合價變化可知，Si、O元素反應(yīng)前后化合價沒有變化，氮元素價態(tài)降低，為氧化劑，碳元素價態(tài)升高為還原劑，其質(zhì)量比為2mol×28g/mol：(6mol×12g/mol)＝7：9。28．碳、硅及其化合物的開發(fā)由來已久，在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。(1)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用石英砂和焦炭在電弧爐中制粗硅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。②在流化床反應(yīng)的產(chǎn)物中，SiHCl3大約占85%，還有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有關(guān)物質(zhì)的沸點數(shù)據(jù)如表所示，提純SiHCl3的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和________。物質(zhì)SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸點/℃235557.631.88.2-30.4-84.9-111.9③SiHCl3極易水解，其完全水解的化學(xué)方程式為________________。(2)某同學(xué)為了驗證碳和硅兩種元素非金屬性的相對強弱，用如圖所示裝置進行實驗(夾持儀器已略去，氣密性已檢驗)，實驗操作步驟：Ⅰ.打開彈簧夾1，關(guān)閉彈簧夾2，并打開活塞a，滴加鹽酸。Ⅱ.A中看到白色沉淀時，關(guān)閉彈簧夾1，打開彈簧夾2，關(guān)閉活塞a。①B中反應(yīng)的離子方程式是_________________。②通過步驟Ⅰ知濃鹽酸具有的性質(zhì)是________(填字母)。A．揮發(fā)性B．還原性C．氧化性D．酸性③C裝置中的試劑X是________(填化學(xué)式)。D中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________。④碳、硅的非金屬性逐漸減弱的原因：____________________?！敬鸢浮?1)①SiO2+2CSi+2CO↑②蒸餾③SiHCl3+4H2O=H4SiO4↓+H2↑+3HCl↑(或SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑)(2)①CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O②AD③NaHCO3Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3④碳和硅位于同一主族，從上到下，原子半徑逐漸增大，原子得電子的能力逐漸減弱，非金屬性逐漸減弱【解析】(1)①石英砂的主要成分為二氧化硅，二氧化硅和碳在高溫條件下反應(yīng)生成硅和一氧化碳，根據(jù)原子守恒、電子守恒，可得反應(yīng)方程式為：SiO2+2CSi+2CO↑；②由于冷凝后的液體混合物中SiHCl3與SiCl4、SiH2Cl2等的沸點相差較大，可以使用蒸餾的方法提純；③SiHCl3中Si是+4價，氫元素、氯元素均為－1價，SiHCl3完全水解時，Si以H2SiO3形式或H4SiO4存在，-1價的氫元素與H2O反應(yīng)后生成H2，反應(yīng)方程式為：SiHCl3+4H2O=H4SiO4↓+H2↑+3HCl↑或SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑。(2)①B中鹽酸與碳酸鈣發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，產(chǎn)生CaCl2、H2O、CO2，反應(yīng)的離子方程式是CaCO3+2H+=Ca2++C