硅、無機非金屬材料-2025年高考化學一輪復習講義（解析版）

第15講硅iwtiaa

01掌握Si元素的單質及其重要化合物的性質及應用。

02掌握無機非金屬材料的性質和用途。

考點一：碳族元素硅和二氧化硅

重點?夯基易錯

1.碳族元素概述

(1)碳、硅、錯、錫、鉛均屬于第WA族元素，又稱碳族元素，其價電子排布式為磔如。

(2)碳的單質

①碳單質的存在形式有金剛石、石墨、無定形碳、足球烯，它們互為同素異形體。

②幾種單質的結構特點

金剛石：正四面體空間網(wǎng)狀結構;石墨：平面正六邊形層狀結構,C60是由60個碳原子形成的足球狀分子

晶體。

2.硅單質

薦用在自然界主要以硅酸鹽和氧化物的形式

形式)一存在

①制取粗硅：工業(yè)上，用焦炭還原石英砂

一得到含有少量雜質的粗硅：

高溫A

2C+SiO=Si+2COt

制備_2

涔「②粗硅提純：Si(粗)+3HCl型EsiHCls+Hz

1100t:

SiHCl3+H2=Si+3HCl

①良好的半導體材料

［用途］②太陽能電池

③計算機芯片

3.二氧化硅

------普通的沙（細小的石英晶體）

水晶（純石英，無色透明晶體）

瞿一難溶于水，熔點高、硬度大

堿

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

酸性堿性

SiO+CaOCaSiOs

氧化物氧化物2

一

化鹽

學SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2f

性

質氧化性SiO2+2CSi+2C0f

一

溶于

SiO+4HFSiFJ+2HO

氫氟酸——=2-------2

福卜光導纖維、光學儀器、電子部件

正易錯辨析

1.PC、13C、14c是碳的三種同素異形體（）

2.金剛石和石墨由相同的元素組成，因此它們具有相同的性質（）

3.石墨轉變?yōu)榻饎偸姆磻獙儆谘趸€原反應（）

4.Si是半導體材料，可用于制作太陽能電池（）

5.Si。?與NaOH溶液反應生成鹽和水，也可以和氫氟酸反應，所以SiO2是兩性氧化物（）

6.合成纖維和光導纖維都是新型無機非金屬材料。（）

7.晶體硅熔點高、硬度大，所以可用于制作半導體材料。（）

8.二氧化硅不與強酸反應，可用石英器皿盛放氫氟酸。（）

9.SiCh可與氫氟酸反應，所以氫氟酸不能保存在玻璃瓶中。（）

10.向一定濃度的Na2SiO3溶液中通入適量CO2出現(xiàn)白色沉淀,證明H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性強式）

【答案】l.X2.X3.X4.V5.X6.X7.X8.X9.V10.X

方法?規(guī)律總結

NaOH

（1）玻璃中含有二氧化硅，因此氫氟酸可用于雕刻玻璃，盛放氫氟酸不能用玻璃瓶而用塑料瓶。

（2）NaOH溶液可以用玻璃瓶盛放，但不能用帶磨口玻璃塞的玻璃瓶。

（3）用石英砂和焦炭制備粗硅的反應必須要隔絕空氣在電爐中進行，得到的氧化產物是CO而不是CO2o

（4）硅與堿溶液反應時，硅為還原劑，印0為氧化劑。

Si+2NaOH+4H4e-2O=Na2SiO3+2H2t+3H2Oo

（5）SiC）2雖然即能與NaOH溶液反應，又能與氫氟酸反應，但不屬于兩性氧化物，屬于酸性氧化物。

(6)酸性氧化物一般和水反應生成相應的酸，Si。?雖然是HzSiOs的酸酎，但它不與水反應，不能直接與水作

用制備H?SiO3。

⑺不能依據(jù)反應2C+SiC)2―^Si+2cot來說明C的還原性比Si強，也不能依據(jù)反應SiO2+Na2CO3

=^=Na2SiO3+CO2t來說明SiCh水化物的酸性比H2c。3強。

點撥■能力培養(yǎng)

1.下列關于硅的說法不正確的是()

A.硅是非金屬元素，它的單質是灰黑色、有金屬光澤的固體

B.硅的導電性能介于導體和絕緣體之間，是良好的半導體材料

C.硅的化學性質不活潑，常溫下不與任何物質發(fā)生反應

D.加熱到一定溫度時，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應

【答案】C

【解析】晶體硅的結構與金剛石類似，它是灰黑色、有金屬光澤的非金屬固體，故A正確；硅常溫下能

和HF溶液、氫氧化鈉溶液反應，故C錯誤；在加熱時，硅能與氧氣或氯氣反應生成二氧化硅或四氯化硅,

故D正確。

2.二氧化硅廣泛存在于自然界中，在日常生活、生產、科研及新型材料等方面有著重要的用途。a?e是對

①?⑤反應中SiC>2所表現(xiàn)的化學性質或作用進行的判斷，其中正確的是()

①SiC>2+2NaOH=Na2SiO3+H20

②SiC>2+2C==5^=Si+2COt

③SiC)2+4HF==SiF4t+2H2O

@Na2CO3+SiO2==^=Na2SiO3+CO2t

⑤SiC>2+3C==5?=SiC+2C0t

a.反應①中SiC>2作為玻璃的成分被消耗，用于刻蝕玻璃

b.反應②中SiC>2表現(xiàn)出氧化性

c.反應③中SiC>2表現(xiàn)了酸性氧化物的通性

d.反應④符合用難揮發(fā)性的酸酊制取易揮發(fā)性的酸酎的原理

e.反應⑤中SiCh未參加氧化還原反應

A.aceB.bdeC.cdeD.ab

【答案】B

【解析】通常用氫氟酸來刻蝕玻璃，與之對應的反應是③，a、c判斷錯誤；反應②是一個置換反應，其

中二氧化硅被還原，表現(xiàn)出氧化性，b判斷正確；反應④是一個復分解反應，用難揮發(fā)的二氧化硅制取易揮

發(fā)的二氧化碳，d判斷正確；反應⑤中碳的化合價由0價變?yōu)橐?價和+2價，硅和氧的化合價都沒有改變,

因此二氧化硅沒有參加氧化還原反應，e判斷正確。

真題■明考向

1.（2024?河北?高考真題）燕趙大地歷史悠久，文化燦爛。對下列河北博物院館藏文物的說法錯誤的是

戰(zhàn)國宮門青銅鋪首西漢透雕白玉璧五代彩繪石質浮雕元青花釉里紅瓷蓋罐

A.青銅鋪首主要成分是銅錫合金B(yǎng).透雕白玉璧主要成分是硅酸鹽

C.石質浮雕主要成分是碳酸鈣D.青花釉里紅瓷蓋罐主要成分是硫酸鈣

【答案】D

【解析】A.青銅鋪首是青銅器，青銅的主要成分是銅錫合金，A正確;

B.透雕白玉璧是玉石，玉石的主要成分是硅酸鹽，B正確；

C.石質浮雕是漢白玉，漢白玉的主要成分是碳酸鈣，C正確；

D.青花釉里紅瓷蓋罐是陶瓷，陶瓷的主要成分是硅酸鹽，D錯誤；

故選D。

2.（2023?天津?高考真題）下列常見物質及用途，錯誤的是

A.氫氧化鋁可用于治療胃酸過多

B.SiC>2可用于制造光導纖維

C.Fe2C）3是鐵紅，可以用作染料

D.鈉起火，可以使用水基滅火器撲滅

【答案】D

【解析】A.胃酸中含有HC1,氫氧化鋁可以與HC1反應，能用于治療胃酸過多，A正確;

B.SiC>2具有良好的光學特性，可用于制造光導纖維，B正確：

C.FezCh是一種紅色粉末，俗稱鐵紅，常用作紅色染料，C正確；

D.鈉能與水反應生成易燃性氣體氫氣，不能使用水基滅火器撲滅，D錯誤；

故選D。

考點二：無機非金屬材料

重點?夯基易錯

1.常見硅酸鹽材料比較

水泥玻璃陶瓷

生產原料石灰石、黏土純堿、石灰石、石英黏土

主要設備水泥回轉窯玻璃窯陶瓷窯

2.新型無機非金屬材料

（1）高溫結構陶瓷,如SiC、BN、Si3N4>AI2O3等。

（2）碳納米材料

①類型：富勒烯、碳納米管、石墨烯等。

②用途：在能源、信息、醫(yī)藥等領域有廣闊的應用前景。

（3）特殊功能的含硅材料

①碳化硅共價晶體，具有金剛石結構，可用作磨料。

②含硅元素4%的硅鋼具有導磁性。

R易錯辨析

1.沙子和黏土的主要成分均為硅酸鹽（）

2.二氧化硅可用于生產玻璃（）

3.碳化硅俗稱金剛砂，它可用于高溫結構陶瓷的制作（）

4.壓電陶瓷能實現(xiàn)機械能與電能的相互轉化（）

5.石墨烯的電阻率低，熱導率也低（）

6.傳統(tǒng)的無機非金屬材料均為硅酸鹽材料（）

【答案】1.X2.V3.V4.V5.X6,X

方法*規(guī)律總結

1.新型無機非金屬材料

材料類別主要特性示例用途

高溫結構能承受高氮化硅汽輪機葉片、軸承、永久

陶瓷溫，強度高陶瓷性模具等

半導體具有電學二氧化錫

集成電路中的半導體

陶瓷特性陶瓷

具有光

光學材料光導纖維光纜通信、醫(yī)療、照明等

學特性

具有生氧化鋁人造骨骼、人造關節(jié)、接

生物陶瓷

物功能陶瓷骨螺釘

2.特殊功能的含硅材料

（l）SiC（俗稱至1磅_）具有類似于金剛石的結構，硬度大，可用作砂紙、砂輪的磨料。

（2）含硅4%硅鋼具有很高的導磁性，可用作變壓器的鐵芯。

（3）硅橡膠具有耐高溫、耐低溫的性質。

點撥?能力培養(yǎng)

1.水玻璃（NazSiOs溶液）廣泛應用于耐火材料、洗滌劑生產等領域，是一種重要的工業(yè)原料。如圖是用稻殼

灰（Si。2：65%?70%、C：30%?35%）制取水玻璃的工藝流程：

NaOH溶液

稻

反操作A，NaSOs稀溶液聲強高濃度

殼

一水玻璃

灰

器——-----T活性炭］

口

下列說法正確的是（）

A.原材料稻殼灰價格低廉，且副產品活性炭有較高的經濟價值

B.操作A與操作B完全相同

C.該流程中硅元素的化合價發(fā)生改變

D.反應器中發(fā)生的反應為氧化還原反應

【答案】A

【解析】A項，稻殼灰來源廣泛，價格低廉，活性炭具有吸附性，有較高的經濟價值，正確；B項，操作

A為過濾，操作B為蒸發(fā)濃縮，是兩種不同的操作，錯誤；C項，二氧化硅中硅元素的化合價是+4價，硅

酸鈉中硅元素的化合價也是+4價，所以該流程中硅元素的化合價沒有發(fā)生改變，錯誤；D項，反應器中發(fā)

生的反應為SiO2+2NaOH=Na2SiC）3+H2O,此反應沒有元素化合價的變化，屬于非氧化還原反應，錯誤。

2.新材料的新秀一石墨烯和氧化石墨烯已成為物理、化學、材料科學研究的國際熱點課題。其結構模型

如圖所示：

下列有關說法正確的是（）

A.石墨烯是一種新型化合物

B.氧化石墨烯即石墨烯的氧化物

C.二者和石墨都是碳的同素異形體

D.氧化石墨烯具有一定的親水性

【答案】D

【解析】石墨烯是碳的單質，A錯誤；氧化石墨烯含有氫元素，故不是石墨烯的氧化物，也不是碳的同

素異形體，B、C錯誤；由于氧化石墨烯結構中含有的羥基和竣基為親水基團，所以它具有一定的親水性,

D正確。

真題*明考向

1.（2023?湖北?高考真題）工業(yè)制備高純硅的主要過程如下：

石英砂地晨。t＞粗硅T^siHCk高純硅

下列說法錯誤的是

高溫A

A.制備粗硅的反應方程式為SiO2+2C-Si+2COT

B.ImolSi含Si-Si鍵的數(shù)目約為4x6.02x1023

C.原料氣HC1和H?應充分去除水和氧氣

D.生成SiHCL的反應為嫡減過程

【答案】B

【解析】A.Si。?和C在高溫下發(fā)生反應生成Si和CO,因此，制備粗硅的反應方程式為

高溫小

SiO2+2C-Si+2C0t,A說法正確；

B.在晶體硅中，每個Si與其周圍的4個Si形成共價鍵并形成立體空間網(wǎng)狀結構，因此，平均每個Si形成2

個共價鍵，ImolSi含Si-Si鍵的數(shù)目約為2X6.02X10"，B說法錯誤；

C.HC1易與水形成鹽酸，在一定的條件下氧氣可以將HC1氧化；應在高溫下遇到氧氣能發(fā)生反應生成水,

且其易燃易爆，其與SiHCh在高溫下反應生成硅和HCL因此，原料氣HC1和H?應充分去除水和氧氣，C

說法正確；

300℃

D.Si+3HCl^SiHCL+H2,該反應是氣體分子數(shù)減少的反應，因此，生成SiHC§的反應為幅減過程，D

說法正確；

綜上所述，本題選B。

2.（2022?河北?高考真題）化學是材料科學的基礎。下列說法錯誤的是

A.制造5G芯片的氮化鋁晶圓屬于無機非金屬材料

B.制造阻燃或防火線纜的橡膠不能由加聚反應合成

C.制造特種防護服的芳綸纖維屬于有機高分子材料

D.可降解聚乳酸塑料的推廣應用可減少“白色污染”

【答案】B

【解析】A.氮化鋁是一種高溫結構陶瓷，屬于新型的無機非金屬材料，A正確；

B.天然橡膠的單體為異戊二烯，合成橡膠的單體如順丁烯等中均含有碳碳雙鍵，通過加聚反應合成制得橡

膠，B錯誤；

C.“滌綸”“錦綸”“睛綸”“丙綸”“維綸”“氯綸”“芳綸”等均為合成纖維，屬于有機高分子材料，C正確；

D.可降解聚乳酸塑料的推廣應用，可以減少難以降解塑料的使用，從而減少“白色污染”，D正確；

故答案為：Bo

3.(2022?河北?高考真題)定窯是宋代五大名窯之一，其生產的白瓷聞名于世。下列說法正確的是

A.傳統(tǒng)陶瓷是典型的絕緣材料B.陶瓷主要成分為Si。2和MgO

C.陶瓷燒制的過程為物理變化D.白瓷的白色是因鐵含量較高

【答案】A

【解析】A.陶瓷是良好的絕緣體，傳統(tǒng)陶瓷是典型的絕緣材料，常用于高壓變壓器的開關外包裝和器件,

A正確；

B.陶瓷的主要成分為硅酸鹽，而不是SiC)2和MgO,B錯誤；

C.陶瓷燒制過程發(fā)生復雜的化學反應，由新物質生成，屬于化學變化，c錯誤；

D.由于Fe2+、Fe3+和鐵的氧化物均有顏色，故陶瓷中含鐵量越多，陶瓷的顏色越深，白瓷的白色是因為鐵

含量較低甚至幾乎不含，D錯誤；

故答案為：A。

4.(2022?浙江?高考真題)尖晶石礦的主要成分為MgAia(含S&雜質)。已知：

MgAl2O4(S)+4C12(g)=MgCl2(s)+2A1C13(g)+2O2(g)AH>0o該反應難以發(fā)生，但采用“加炭氯化法”可以制備

MgJ和A13，同時還可得到副產物SiCL(SiC14沸點為58℃,A1J在180℃升華)：

高溫

MgAl2O4(S)+4C(S)+4C12(g)—MgCl2(S)+2A1C13(g)+4CO(g)0下列說法不正確的是

A.制備時要保持無水環(huán)境

B.輸送氣態(tài)產物的管道溫度要保持在180℃以上

C.氯化時加炭，既增大了反應的趨勢，又為氯化提供了能量

D.為避免產生大量CO2,反應過程中需保持炭過量

【答案】D

【解析】A.由于高溫條件下，C與H2O將反應生成CO和H2,且AlCb、MgCb在高溫下均易水解，生成

的HC1揮發(fā)后促進AICI3、MgCb水解，導致所得產物不純，故制備時要保持無水環(huán)境，A正確：

B.由題干信息可知，A1CU在180℃升華，故輸送氣態(tài)產物的管道溫度要保持在180℃以上，B正確；

C.由題干信息可知，不加炭的氯化反應很難進行，則氯化時加炭，既增大了反應的趨勢，同時C被氧化為

CO放出熱量，則又為氯化提供了能量，c正確；

D.反應過程中若保持炭過量，則可能發(fā)生反應：SiO2+2C/Si+2co或者SQ+3C型遢SiC+2cO,導致

獲得的固體產物MgCb中含有Si、SiC等雜質，D錯誤；

故答案為：D。

演練*提能力

1.正誤判斷，正確的打“J”，錯誤的打“X”。

(1)晶體硅的導電性介于導體和絕緣體之間，常用于制造光導纖維(X)

(2)用焦炭和石英砂制取粗硅，SiC>2可制作光導纖維(V)

(3)石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一(V)

(4)單晶硅熔點高，所以可用作半導體材料(X)

(5)冰壺主材料花崗巖屬于無機非金屬材料(V)

(6)火炬“飛揚”使用的碳纖維屬于有機高分子材料(X)

【答案】(1)(X)(2)(J)(3)(V)(4)(X)(5)(J)(6)(X)

2.(2022?浙江?高考真題)下列說法不正確的是

A.晶體硅的導電性介于導體和絕緣體之間，常用于制造光導纖維

B.高壓鈉燈發(fā)出的黃光透霧能力強、射程遠，可用于道路照明

C.氧化鋁熔點高，常用于制造耐高溫材料

D.用石灰石-石膏法對燃煤煙氣進行脫硫，同時可得到石膏

【答案】A

【解析】A.晶體硅的導電性介于導體和絕緣體之間，是良好的半導體材料，可用于制造晶體管、集成電路

等，而二氧化硅常用于制造光導纖維，A錯誤；

B.鈉的焰色反應為黃色，可用作透霧能力強的高壓鈉燈，B正確；

C.耐高溫材料應具有高熔點的性質，氧化鋁熔點高，可用作耐高溫材料，C正確；

高溫

D.石灰石的主要成分為碳酸鈣，石灰石-石膏法脫硫過程中發(fā)生反應：CaCO30=CaO+CO2T，

SO2+CaCO3=CaSO3+CO2,2CaSO3+O2=2CaSO4,得到了石膏，D正確；

答案選A。

3.(2022?廣東?高考真題)陳述I和n均正確但不具有因果關系的是

選項陳述I陳述n

A用焦炭和石英砂制取粗硅SiC>2可制作光導纖維

B利用海水制取澳和鎂單質Br-可被氧化，Mg?+可被還原

C石油裂解氣能使澳的CC14溶液褪色石油裂解可得到乙烯等不飽和燃

DFeCL水解可生成Fe(CH)3膠體FeCk可用作凈水劑

A.AB.BC.CD.D

【答案】A

【解析】A.焦炭具有還原性，工業(yè)上常利用焦炭與石英砂(SiO2)在高溫條件下制備粗硅，這與SiO2是否

做光導纖維無因果關系，故A符合題意；

B.海水中存在澳離子，可向其中通入氯氣等氧化劑將其氧化為澳單質，再經過萃取蒸儲物理操作分離提純

澳單質，另外，通過富集海水中的鎂離子，經過沉淀、溶解等操作得到無水氯化鎂，隨后電解熔融氯化鎂

可制備得到鎂單質，陳述I和陳述II均正確，且具有因果關系，B不符合題意；

C.石油在催化劑加熱條件下進行裂解可得到乙烯等不飽和燒，從而使澳的CC14溶液褪色，陳述I和陳述

II均正確，且具有因果關系，C不符合題意；

D.FeCb溶液中鐵離子可發(fā)生水解，生成具有吸附性的氫氧化鐵膠體，從而可用作凈水劑，陳述I和陳述

n均正確，且具有因果關系，D不符合題意；

綜上所述，答案為A。

4.（2024?廣東?高考真題）嘀嗒嘀嗒，時間都去哪兒了！計時器的發(fā)展史銘刻著化學的貢獻。下列說法不正

確的是

A.制作日遇圓盤的石材，屬于無機非金屬材料

B.機械表中由鑰鉆鑲銘等元素組成的發(fā)條，其材質屬于合金

C.基于石英晶體振蕩特性計時的石英表，其中石英的成分為SiC

D.目前“北京時間”授時以銘原子鐘為基準，境Cs的質子數(shù)為55

【答案】C

【解析】A.制作日辱圓盤的石材主要為大理石，屬于無機非金屬材料，A正確；

B.由兩種或兩種以上的金屬與金屬或非金屬經一定方法所合成的具有金屬特性的混合物稱為合金，機械表

中由鑰鉆鑲銘等元素組成的發(fā)條，其材質屬于合金，B正確；

C.基于石英晶體振蕩特性計時的石英表，其中石英的成分為SiO2,C錯誤；

D.目前“北京時間”授時以葩原子鐘為基準，2Cs的質量數(shù)為135,質子數(shù)為55,D正確；

故選C。

5.（2024高三?全國?專題練習）我國“蛟龍”號載人潛水器的外殼是耐超高壓的鈦合金。下面有關合金的說法

中正確的是

A.鈦合金是一種新型金屬單質B.Ti-Fe合金是新型儲氫合金

C.鈦合金的性質與鈦單質相同D.鋼和硬鋁中都沒有非金屬元素

【答案】B

【解析】A.合金是由金屬與金屬或金屬與非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質，不是新的單質，故A

錯誤；

B.氫是理想的能源，氫能為清潔、無環(huán)境公害的可再生能源，Ti-Fe合金與氫反應后以金屬氫化物形式吸

氫，生成的金屬氫化物加熱后釋放出氫，可有效地利用這一特性儲氫，故B正確；

C.合金與它的成分金屬相比，具有許多優(yōu)良的物理、化學或機械加工性能，故C錯誤；

D.鋼的含碳量為0.03%~2%,硬鋁中含有少量硅，含有非金屬元素，故D錯誤；

答案選B。

6.（2024?遼寧沈陽?模擬預測）下列關于物質的性質、用途等描述錯誤的是

A.工業(yè)上，用氯氣和熱的石灰乳制備漂白粉、漂粉精

B.在葡萄酒中添加適量的SO2能殺滅微生物并防止葡萄酒的氧化變質

C.儲氫合金是一類能大量吸收H2,并與H2結合成金屬氫化物的材料

D.高鐵酸鉀（KzFeOO在水處理過程中涉及的變化過程有：氧化還原反應、蛋白質變性、鹽類水解、膠

體聚沉等

【答案】A

【解析】A.工業(yè)上用氯氣與冷的石灰乳作用制成漂白粉或漂粉精，方程式為：

2Ca（OH）2+2Cl2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O,A錯誤；

B.二氧化硫具有還原性，并且可以殺菌、抗氧化，在葡萄酒中添加適量的二氧化硫能殺滅微生物并防止葡

萄酒的氧化變質，B正確；

C.儲氫合金是一類能大量吸收H2,并與H2結合成金屬氫化物的材料，C正確；

D.高鐵酸鉀具有強氧化性，能使蛋白質發(fā)生變性達到殺菌消毒的作用，被還原生成鐵離子在溶液中水解成

生成氫氧化鐵膠體，膠體吸附水中懸浮雜質聚沉而達到凈水的作用，則水處理過程中涉及的變化有氧化還

原反應、蛋白質的變性、鹽類的水解、膠體的聚沉等，故D正確；

故選Ao

7.（2022?河北，1）定窯是宋代五大名窯之一，其生產的白瓷聞名于世。下列說法正確的是（）

A.傳統(tǒng)陶瓷是典型的絕緣材料

B.陶瓷主要成分為SiC>2和MgO

C.陶瓷燒制的過程為物理變化

D.白瓷的白色是因鐵含量較高

【答案】A

【解析】陶瓷是良好的絕緣體，傳統(tǒng)陶瓷是典型的絕緣材料，A正確；陶瓷的主要成分為硅酸鹽，而不

是SiCh和MgO,B錯誤；陶瓷燒制過程發(fā)生復雜的化學反應，有新物質生成，屬于化學變化，C錯誤；由

于Fe2+、Fe3+和鐵的氧化物均有顏色，故陶瓷中含鐵量越高，陶瓷的顏色越深，白瓷的白色是因為鐵含量

較低甚至幾乎不含，D錯誤。

8.（2022?廣東，3）廣東一直是我國對外交流的重要窗口，館藏文物是其歷史見證。下列文物主要由硅酸鹽

制成的是（）

0

文物.二

選項A.南宋鎏金飾品B.蒜頭紋銀盒C,廣彩瓷咖啡杯D.銅鍍金鐘座

【答案】C

【解析】鎏金飾品主要由合金材料制成，故A項不符合題意；蒜頭紋銀盒的主要成分為金屬銀，故B項

不符合題意；廣彩瓷咖啡杯是由黏土等硅酸鹽產品燒制而成，其主要成分為硅酸鹽，故C項符合題意；銅

鍍金鐘座由銅和金等金屬制成，故D項不符合題意。

9.陶瓷是火與土的結晶，是中華文明的象征之一，其形成、性質與化學有著密切的關系。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，由黏土經高溫燒結而成

C.陶瓷是應用較早的人造材料，主要化學成分是硅酸鹽

D.陶瓷化學性質穩(wěn)定，具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點

【答案】A

【解析】“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色與氧化亞鐵有關，而氧化鐵顯紅棕色，A項錯誤；秦兵

馬俑是陶制品，由黏土經高溫燒結而成，B項正確；陶瓷以黏土為原料，經高溫燒制而成，屬于人造材料,

主要成分是硅酸鹽，C項正確；陶瓷主要成分是硅酸鹽，硅酸鹽中硅元素化合價處于最高價，化學性質穩(wěn)定，

具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點，D項正確。

10.科學家最新研制的利用氯化氫和氫氣生產高純硅的工藝流程如圖所示：

氯化氫氯化氫

IT

［粗硅I容.①)------［容器②)~d高純硅)

氫氣

氫氣

△

容器①中進行的反應為①Si(粗)+3HCl(g)=====SiHCl3(l)+H2(g)；容器②中進行的反應為②SiHCb+H2

=雪=Si(純)+3HCl。下列說法不正確的是()

A.該工藝流程的優(yōu)點是部分反應物可循環(huán)使用

B.①和②互為可逆反應

C.該流程中需要隔絕空氣

D.粗硅制備不能通過SiO2—吧吆-SiCL—矗一Si實現(xiàn)

【答案】B

【解析】A項，反應②中生成的HC1在反應①中循環(huán)利用，反應①中生成的H2在反應②中循環(huán)利用，正

確；B項，反應①與反應②的反應溫度不一致，不是可逆反應，錯誤；C項，高溫條件下，Si、SiHCb、H2

都與O2反應，故需隔絕空氣，正確；D項，SiCh不與HC1反應，不能通過上述途徑制硅，正確。

11.水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2,并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧

化物。實驗室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示：

｛沉淀A)

氯化鍍

售樂祠P愁5聲回

圓硝酸附加熱

.闊草酸鐵硫酸KMnO,

飛回溶液法測定

回答下列問題：

(1)在分解水泥樣品過程中，以鹽酸為溶劑，氯化鏤為助溶劑，還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是

_____________________________________,還可以使用代替硝酸。

⑵沉淀A的主要成分是,其不溶于強酸但可與一種弱酸反應，該反應的化學方程式為

O

(3)加氨水過程中加熱的目的是-沉淀B的主要成分

為、(填化學式)。

(4)草酸鈣沉淀經稀H2s。4處理后，用KMn(力標準溶液滴定，通過測定草酸的量可間接獲知鈣的含量，滴定

2+

反應為：MnO了+H++H2c2O4--?Mn+CO2+H2Oo實驗中稱取0.400g水泥樣品，滴定時消耗了0.0500

1

mol-L-的KMnO4溶液36.00mL,則該水泥樣品中鈣的質量分數(shù)為

【答案】(1)將樣品中可能存在的Fe2+氧化為Fe3+H2O2(2)SiO2SiO2+4HF=SiF4t+2H2O(3)防止

膠體生成，易于沉淀分離A1(OH)3Fe(OH)3(4)45.0%

【解析】(1)水泥樣品中含有鐵的氧化物。加入鹽酸后的溶液中可能含有Fe3+、Fe2+,Fe?+在pH為4?5

時不能形成沉淀除去，所以需要先加入氧化劑將Fe2+氧化為Fe3+,故加入硝酸的目的是將樣品中可能存在

的Fe2+氧化為Fe3+；雙氧水是一種強氧化劑，可將Fe?+氧化為Fe3+,本身被還原為水，不會引入新的雜質

離子，故可用雙氧水代替硝酸。

(2)鈣、鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物都能溶于鹽酸和硝酸的混合液，而二氧化硅不與鹽酸、硝酸反應，故沉

淀A的主要成分為SiO2；二氧化硅可與氫氟酸反應，生成四氟化硅和水，該反應的化學方程式為SiO2+

4HF=SiF4t+2H2OO

(3)Fe3+和AF+在pH為4?5時可水解生成氫氧化鐵、氫氧化鋁，水解過程中會生成氫氧化鐵膠體和氫氧化

鋁膠體，不利于分離出沉淀，加熱可使膠體聚沉，有利于分離出沉淀。

(4)根據(jù)化合價升降法、電荷守恒和質量守恒配平可得：2MnO7+6H++5H2c2O4==2Mn2++10CC>2t+8H2O,

設含鈣的物質的量為xmol,由反應方程式和鈣元素守恒可得關系式：

5Ca2+?5H2c2O4?2MnO4

5mol2mol

xmol0.0500molL-1X36.00X10-3L

3

解得x=4.5XIO-,則0.400g水泥樣品中鈣元素的質量為4.5XWmolX40g-moL=0.180g,故該水泥樣

品中鈣的質量分數(shù)為上空圖X100%=45.0%。

0.400g

12.晶體硅是一種重要的非金屬原料，由粗硅制備純硅的主要步驟如下：

300℃

①粗硅與干燥的HC1氣體反應制得SiHCl3：Si(fi)+3HC1=====SiHCl3+H2；

②經過純化的SiHCb與過量H2在1000—1100℃下反應制得純硅。

回答相關問題:

（1）粗硅與HC1氣體反應完全后，經冷凝得到SiHCb（沸點為36.5℃）,只含有少量SiCL（沸點為57.6℃）和

HC1（沸點為一84.7℃）,提純SiHCb的方法為=

（2）用SiHCb與過量H2反應制備純硅的裝置如圖所示（熱源及夾持裝置已略去）：