高中人教版 (2019)第三节 无机非金属材料同步测试题

这是一份高中人教版 (2019)第三节 无机非金属材料同步测试题，共15页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。
无机非金属材料
一、单选题（15题）
1．下列说法不正确的是
A．高纯硅可用于制作光感电池
B．因熔点高硬度大，可用于制光导纤维
C．石英砂可用于生产单晶硅
D．与反应的实际应用之一是氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
2．澳大利亚科学家发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”，每个泡沫含有约4 000个碳原子，直径约6～9 nm，在低于－183 ℃时，泡沫具有永久磁性，下列叙述正确的是(　　)
A．“碳纳米泡沫”与石墨互为同位素
B．把“碳纳米泡沫”分散到适当的溶剂中，能产生丁达尔效应
C．“碳纳米泡沫”是一种新型的碳化合物
D．“碳纳米泡沫”和金刚石的性质相同
3．下列各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是

选项
X
Y
Z
A
Na
NaOH
NaHCO3
B
Cu
CuSO4
Cu(OH)2
C
C
CO
CO2
D
Si
SiO2
H2SiO3

A．A B．B C．C D．D
4．由SiO2制备高纯度硅的工业流程如图所示：

下列说法错误的是
A．SiO2与纯硅都是硬度大、熔沸点高的晶体
B．X为CO气体
C．反应②产生的H2与反应③产生的HCl可以循环使用
D．反应①②③均为在高温条件下的非氧化还原反应
5．硅及其化合物的应用范围很广。下列说法正确的是
A．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料
B．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
C．反应：Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑中，Si为还原剂，NaOH和H2O为氧化剂
D．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
6．某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。某课外兴趣小组对X进行如下实验探究：

下列说法正确的是
A．12.8g固体可能为Fe2O3 B．混合物X的成分为Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2
C．Fe2O3、Cu的物质的量之比为1:1 D．m＞24.8
7．下列反应中，能证明SiO2是酸性氧化物的是
①SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
②SiO2+CaOCaSiO3
③SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
④SiO2+2CSi+2CO↑
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
8．二氧化硅又称硅石，是制备硅及其含硅化合物的重要原料。部分转化过程如图所示，下列说法正确的是

A．SiO2既能与HF反应，又能与NaOH反应，属于两性氧化物
B．因为在高温条件下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以H2SiO3的酸性比H2CO3强
C．SiO2在高温条件下能与过量的碳反应生成SiC，体现了二氧化硅的氧化性
D．除Si的制取过程中涉及的反应外，图中所示其他反应都是非氧化还原反应
9．光纤通信是一种现代化的通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。光纤通信所使用的光缆，其主要部件为光导纤维。下列说法正确的是 ①制造光导纤维的主要原料是CaCO3；②制造光导纤维的主要原料是SiO2；③光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的全反射；④光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的折射
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
10．下列物质中在一定条件下能与SiO2起反应的是
①浓H2SO4；②H2O；③浓硝酸；④氢氟酸；⑤KOH溶液；⑥氧化钙；⑦碳酸钠
A．①②⑥ B．②④ C．④⑤⑥⑦ D．③④⑤⑥
11．下列物质之间的转化都能一步实现的是（       ）
A．H2S→S→SO3→H2SO4 B．Si→SiO2→H2SiO3→Na2SiO3
C．FeS2→SO2→Na2SO3→Na2SO4 D．N2→NH3→NO2→HNO3→NO2
12．下列各项操作中发生“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是
①向澄清石灰水中逐渐通入CO2至过量          ②向NaAlO2溶液中逐渐通入CO2至过量
③向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH至过量        ④向硅酸钠溶液中逐滴加入盐酸至过量
⑤向Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀盐酸至过量     ⑥向Ca(ClO)2溶液中逐渐通入CO2至过量
A．①③ B．①②⑤ C．①③⑤⑥ D．①②⑥
13．将CO2通入下列饱和溶液中，能观察到明显现象的是 (　　　　)
①CaCl2　②Ca(OH)2　③Na2CO3　④AlCl3　⑤C6H5ONa       ⑥Na2SiO3　⑦Na[Al(OH)4]　⑧Ca(ClO)2　⑨Ca(HCO3)2
A．①②⑤⑥⑦⑧ B．②③④⑤⑧
C．②③⑤⑥⑦⑧ D．①②③⑤⑥⑦⑨
14．下列哪些材料是新型无机材料（）
①氧化铝陶瓷②氮化硅陶瓷③碳化硅陶瓷④氮化铝陶瓷
⑤氮化钛陶瓷⑥硅化硼陶瓷⑦二硅化铜陶瓷
A．①②③ B．①③④⑤ C．①⑤⑥ D．全部
15．习主席在2020年新年贺词中强调“5G商用加速推出，凝结着新时代奋斗者的心血和汗水，彰显了不同凡响的中国风采、中国力量”，制造芯片用到高纯硅，用SiHCl3与过量H2在1100～1200℃反应制备高纯硅的装置如下图所示（热源及夹持装置略去）。

已知： SiHCl3 遇水H2O 强烈水解，在空气中易自燃。下列说法错误的是（     ）
A．装置 B 中的试剂是浓硫酸
B．实验时先打开装置C中分液漏斗的旋塞
C．装置C中的烧瓶需要加热，其目的是使滴入烧瓶中的SiHCl3气化
D．装置D不能采用普通玻璃管的原因是在反应温度下，普通玻璃管会软化
二、填空题（4大题）
16．晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料，可用于制芯片和太阳能电池等。如图所示流程是工业上制取纯硅的一种方法。

请回答下列问题：
(1)在上述生产过程中，属于置换反应的有______(填标号)。
(2)写出反应①的化学方程式：______。
(3)化合物W的用途很广，可用于制备硅胶和木材防火剂等，可作肥皂的填充剂，是天然水的软化剂。将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至反应，可生成化合物W，其化学方程式是______。
(4)A、B、C三种气体在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是______(填化学式，下同)；分别通入W溶液中能得到白色沉淀的气体是______。
17．下表中括号内的物质是杂质，试将除杂试剂和分离方法填入表中：
混合物
SiO2（CaCO3）
SiO2 （Fe2O3）
SiO2 （NaCl）
SiO2（Si）
Si（Al）
除杂试剂





分离方法






除杂试剂：____________________，分离方法：_______________
除杂试剂：____________________，分离方法：_______________
除杂试剂：____________________，分离方法：_______________
除杂试剂：____________________，分离方法：_______________
除杂试剂：____________________，分离方法：_______________
18．为确认、、的酸性强弱，某学生设计了如下图所示的实验装置，一次实验即可达到目的（不必选其他酸性物质）请据此回答：

（1）锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为________。
（2）装置B所盛的试剂是_____________，其作用是__________________。
（3）装置C所盛试剂是________________，C中反应的离子方程式是____________。
（4）由此得到的结论是酸性：________＞________＞________。
19．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HClSiHCl3＋H2；
③SiHCl3与过量H2在1 000～1 100 ℃反应制得纯硅已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。
请回答下列问题：
(1)第①步制备粗硅的化学方程式为_____________________________________________。
(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点－84.7 ℃)，提纯SiHCl3采用的方法为___________________________。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去)：

①装置B中的试剂是________。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是________________________________________________________________。
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是________，装置D不能采用普通玻璃管的原因是____________，装置D中发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________。
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及___________________________________________________________。

参考答案：
1．B
A． 利用高纯硅的半导体性能，可制作光感电池，A项正确；
B． 可用于制光导纤维是因为其具有较强的传导能力，B项错误；
C． 石英砂的主要成分为，可用焦炭在高温条件下还原得到粗硅，粗硅经提纯得到单晶硅，C项正确；
D． 玻璃器皿的主要成分为，与发生反应，所以氢氟酸能在玻璃器皿上刻蚀标记，D项正确；
故选B。
2．B
A．“碳纳米泡沫”属于碳单质与石墨互为同素异形体，同位素是原子，故A错误；B．“碳纳米泡沫”每个泡沫含有约4000个碳原子，直径约6到9nm，分散到适当的溶剂中形成胶体，能产生丁达尔现象，故B正确；C．“碳纳米泡沫”只含有一种元素属于碳单质，故C错误；D．“碳纳米泡沫”在低于-183℃时，泡沫具有永久磁性，金刚石没有磁性，二者性质不同，故D错误；故选B。
3．C
A、Na和H2O反应可以生成NaOH，NaOH和过量的CO2反应生成NaHCO3，NaHCO3不能转化为Na，A错误；
B、Cu和浓H2SO4反应生成CuSO4，CuSO4和NaOH反应生成Cu(OH)2，Cu(OH)2不能转化为Cu，B错误；
C、C和O2反应生成CO，CO再和O2反应生成CO2，CO2和C在高温下反应生成CO，C正确；
D、Si和O2反应生成SiO2，SiO2不能转化为H2SiO3（需要先用NaOH溶解SiO2，再向所得溶液加入酸），H2SiO3也不能转化为Si，D错误；
故答案选C。
4．D
A项、SiO2和Si都是原子晶体，硬度大、熔沸点高，A正确；
B项、反应①为SiO2+2CSi+2CO↑，可知X为CO气体，B正确；
C项、由生产高纯硅的流程示意图可知，H2和HCI既是反应物，又是生成物，所以可重复利用的物质是H2和HCl，C正确；
D项、反应①为SiO2+2CSi+2CO↑，反应②Si(粗)+3HCl SiHCI3+H2，反应③SiHCI3+H2 Si(粗)+3HCI，三个方程式中元素的化合价均发生变化，均属于氧化还原反应，D错误；
故本题选D。
【点睛】
注意抓住SiO2制备高纯度的硅的工业流程图，记住并掌握如下三个方程式：反应①为SiO2+2CSi+2CO↑，反应②Si(粗)+3HCl SiHCI3+H2，反应③SiHCI3+H2 Si(粗)+3HCI。
5．A
A、硅是良好的半导体材料，常用来制造太阳能材料故A正确；
B、粗硅制备单晶硅反应是，Si+2Cl2=SiCl4,SiCl4+2H2 Si+4HCl,过程中涉及氧化还原反应,故B错误;
C、反应Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑中，Si为还原剂,H2O为氧化剂,故C错误;
D、盐酸与硅不反应，硅可以与氢氟酸反应，故D错误;
综上所述，本题应选A。
【点睛】
硅单质与氢氧化钠溶液反应的实质可以认为硅和水反应得到硅酸和氢气,就好比钠和水反应一样（硅具有一定是金属性）,当然这里只是把这个反应看作是可逆反应,只是反应程度几乎为0；当氢氧化钠溶液加入以后,促进了上面反应往右边进行,氢氧化钠可以和硅酸反应得到硅酸钠和水；总反应就是Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 ↑，所以此反应中氧化剂为水，还原剂为硅单质。
6．D
某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成，mg固体X中加入足量盐酸过滤得到蓝色溶液，说明一定含氧化铁和铜，氧化铁溶解后得到铁离子，铁离子氧化铜反应生成铜离子，溶液显蓝色。得到24.8g固体加入足量氢氧化钠溶液过滤得到12.8g固体，二氧化硅可以和氢氧化钠反应，质量减小为二氧化硅的质量，为24.8g－12.8g=12g，又因为Cu与NaOH不反应，12.8g固体只能是Cu。据此解答。
【详解】
A.因为盐酸是足量的，则12.8g固体不可能为Fe2O3，故A错误；
B. 混合物X中Al2O3不一定含有，故B错误；
C. 盐酸是足量的，所以Fe2O3会完全反应，但是铜不一定会完全反应，但当加入过量氢氧化钠溶液时，SiO2和Al2O3会完全反应，所以剩余的固体只能是铜，根据反应Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2，得到关系式：Fe2O3∽Cu，因为铜有剩余，则Fe2O3、Cu的物质的量之比小于1:1，故C错误；
D.固体X中一部分Fe2O3和Cu溶于盐酸后剩余24.8g固体，则m＞24.8，故D正确；
答案选D。
7．B
酸性氧化物能够与碱反应只生成盐和水；能够与碱性氧化物反应只生成盐；
①SiO2与氢氟酸反应生成的SiF4是无色气体，不是盐，错误；
②SiO2+CaOCaSiO3，氧化钙为碱性氧化物，二氧化硅与氧化钙反应只生成盐，可以体现酸性氧化物性质，正确；
③SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，二氧化硅与碱反应生成盐硅酸钠和水，可以体现酸性氧化物性质，正确；
④SiO2+2CSi+2CO↑，该反应没有盐和水生成，错误；
答案选B。
8．D
A. SiO2既能与HF反应，又能与NaOH反应，但属于酸性氧化物，因为二氧化硅只能与一种酸反应，且生成的四氟化硅不是盐，A错误；
B. 高温条件下，二氧化硅和碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳，常温下，二氧化硅和碳酸钠不反应，所以不能说明H2SiO3的酸性强于H2CO3，事实上碳酸的酸性强于硅酸，B错误；
C. SiO2在高温条件下能与过量的碳反应生成SiC，反应中硅元素的化合价不变，不能体现二氧化硅的氧化性，C错误；
D. 图中氧化还原反应有3个，即Si的制取过程中涉及的反应，其它反应都是非氧化还原反应，D正确；
答案选D。
【点睛】
选项B是解答的易错点，注意不能依据Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑、CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑说明H2SiO3的酸性比H2CO3强，这是由于强酸制弱酸的规律：强酸＋弱酸盐＝强酸盐＋弱酸，仅适用于常温下水溶液中进行的反应，而该反应是在高温且干态下进行，因此不能说明H2SiO3的酸性比H2CO3强。而上述反应之所以能进行，是因为该反应是在高温干态条件下进行的，可从化学平衡角度理解，高温时，SiO2这种高沸点、难挥发的固体制得了低沸点、易挥发的CO2气体，因CO2生成后离开反应体系，使反应向右进行到底。
9．B
光导纤维的主要成分是二氧化硅，它是一种能利用光的全反射作用来传导光线的透明度极高的细丝，据此分析。
【详解】
①制造光导纤维的主要原料是是SiO2，故错误；
②制造光导纤维的主要原料是SiO2，故正确；
③光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的全反射，故正确；
④光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的全反射，故错误；
答案选B。
10．C
【详解】
①SiO2是酸性氧化物，与浓H2SO4不能反应，①不符合题意；
②H2O与SiO2不能反应，②不符合题意；
③SiO2是酸性氧化物，与浓硝酸不能反应，③不符合题意；
④氢氟酸与SiO2反应生成SiF4、H2O，④符合题意；
⑤SiO2是酸性氧化物，与强碱KOH溶液反应生成K2SiO3、H2O，⑤符合题意；
⑥氧化钙是碱性氧化物，可以与SiO2在高温下反应生成硅酸钙，⑥符合题意；
⑦SiO2与碳酸钠在高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳，⑦符合题意；
可以与二氧化硅反应的为④⑤⑥⑦，因此合理选项是C。
11．C
【详解】
A.硫与氧气反应只能生成二氧化硫，不能一步反应生成三氧化硫，故A错误；
B.二氧化硅不能一步生成硅酸，可由可溶性的硅酸盐与酸反应生成硅酸，故B错误；
C.FeS2在高温条件下与氧气反应生成SO2，SO2与氢氧化钠溶液反应生成Na2SO3，Na2SO3被氧气氧化为Na2SO4，各物质之间的转化均能一步完成，故C正确；
D.氨气催化氧化得到一氧化氮，不能一步生成二氧化氮，故D错误。
故选C。
12．C
①反应先得到沉淀，当过量时沉淀将转变为溶解，①正确；
②反应只会得到沉淀，②错误；
③反应先得到沉淀，当碱过量时沉淀将转变为溶解，③正确；
④反应只会得到沉淀，④错误；
⑤向胶体中加入电解质会导致聚沉，而后逐渐溶于稀盐酸，⑤错误；
⑥反应先得到沉淀，当过量时沉淀将转变为溶解，⑥正确；
①③⑤⑥正确，答案选C。
13．C
①CaCl2与二氧化碳不反应，无明显现象；
②二氧化碳与氢氧化钙溶液反应先产生碳酸钙沉淀，CO2过量后碳酸钙又溶解生成碳酸氢钙；
③二氧化碳与饱和碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠晶体，有浑浊现象；
④二氧化碳与氯化铝不反应，无明显现象；
⑤二氧化碳通入苯酚钠溶液会生成苯酚，有浑浊现象；
⑥二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，有浑浊现象；
⑦二氧化碳与四羟基合铝酸钠反应得到氢氧化铝沉淀，CO2过量氢氧化铝不溶解，有浑浊现象；
⑧二氧化碳先和次氯酸钙反应生成碳酸钙，CO2过量后碳酸钙又溶解生成碳酸氢根，有明显现象；
⑨二氧化碳和碳酸氢钙不反应，无明显现象；
故符合题意的有：②③⑤⑥⑦⑧，
故选C。
【点睛】
苯酚的酸性小于碳酸，强于碳酸氢根，因此向苯酚钠中通入二氧化碳，生成苯酚和碳酸氢钠，无论二氧化碳是否过量，均不会生成碳酸钠。
14．D
传统的无机非金属材料：如水泥、耐火材料、平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷、搪瓷、磨料（碳化硅、氧化铝）、铸石、碳素材料、非金属矿（石棉、云母、大理石等）。新型无机非金属材料主要有先进陶瓷、非晶体材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等。
【详解】
①氧化铝陶瓷②氮化硅陶瓷③碳化硅陶瓷④氮化铝陶瓷⑤氮化钛陶瓷⑥硅化硼陶瓷⑦二硅化铜陶瓷都属于新型无机材料。
故选D。
15．B
A．SiHCl3 遇水H2O 强烈水解，所以H2应干燥，故装置 B 中的试剂是浓硫酸，A正确；
B．SiHCl3在空气中易自燃，实验前应排尽装置内的空气，所以应先通H2，后打开装置C中分液漏斗的旋塞，B错误；
C．SiHCl3呈液态，需转化为蒸气进入石英管中与H2反应，所以装置C中的烧瓶需要加热，C正确；
D．制高纯硅时，温度在1100～1200℃，所以D不能采用普通玻璃管，D正确；
故选B。
16．     ①②③                    、
【解析】
【分析】
根据流程中物质之间的反应，利用原子和电子守恒写出方程式，根据置换反应特点，单质和化合物反应生成单质和化合物进行判断反应类型。二氧化碳是温室效应的主要气体，也是节能减排的目标气体。
【详解】
（1）反应①为石英砂和焦炭生成粗硅和一氧化碳的反应：，属于置换反应；反应②是 ，属于置换反应；反应③是，属于置换反应；反应④为特定条件下的反应，反应物中没有单质，不属于置换反应。故属于置换反应的有：①②③。
（2）反应①为石英砂和焦炭生成粗硅和一氧化碳的反应： 。
（3）石英砂和纯碱按一定比例混合加热至反应，石英砂是二氧化硅，纯碱是碳酸钠，反应为：。
（4）气体A、B、C分别为、、，其中是温室气体，是减排的目标气体；和通入W(硅酸钠)溶液中能够生成白色沉淀(硅酸)。
【点睛】
此题主要是考查反应方程式，注意氧化还原反应方程式一般利用化合价的升降守恒进行配平，对于非氧化还原反应需要判断出反应机理。
17．     盐酸     过滤     盐酸     过滤     水     过滤     O2     加热     盐酸     过滤
【解析】
【详解】
（1）CaCO3能与盐酸反应生成氯化钙，二氧化硅与盐酸不反应，然后过滤即可；答案为除杂试剂：盐酸，分离方法：过滤；（2）Fe2O3能与盐酸反应生成氯化铁，二氧化硅与盐酸不反应，然后过滤即可；答案为除杂试剂：盐酸，分离方法：过滤；（3）NaCl能溶于水，二氧化不溶于水，将混合物溶于水然后过滤即可；答案为除杂试剂：水，分离方法：过滤；（4）硅与氧气反应可除去硅，答案为除杂试剂：O2，分离方法：加热；（5）铝与盐酸反应生成氯化铝，二氧化硅与盐酸不反应，然后过滤即可；答案为除杂试剂：盐酸，分离方法：过滤。
点睛：本题考查物质的分离、提纯，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高频考点，注意把握物质的性质的异同，为解答该题的关键，注意除杂时不能引入新杂质，更不能影响被提纯物质的性质，难度不大，注意相关基础知识的积累。
18．     盐酸     饱和溶液     吸收气体     溶液     ↓（或）              
【解析】
【分析】
要确认、、的酸性强弱，设计的实验流程为HCl→H2CO3→H2SiO3，所以A中反应为2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑，C中反应为Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3或Na2SiO3+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2NaHCO3。由于盐酸易挥发，会干扰CO2与Na2SiO3溶液的反应，所以在反应前，应除去CO2中混有的HCl气体。
（1）锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为酸。
（2）装置B所盛的试剂，应能除去CO2中混有的HCl气体。
（3）装置C中发生反应Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3或Na2SiO3+2CO2+2H2O
==H2SiO3↓+2NaHCO3。
（4）由此可得出酸性的强弱关系。
【详解】
要确认、、的酸性强弱，设计的实验流程为HCl→H2CO3→H2SiO3，
由于盐酸易挥发，会干扰CO2与Na2SiO3溶液的反应，所以在CO2通入硅酸钠溶液前，应除去CO2中混有的HCl气体。
（1）锥形瓶中装某可溶性正盐(通常为Na2CO3)溶液，分液漏斗所盛试剂应为盐酸。答案为：盐酸；
（2）装置B所盛的试剂为饱和NaHCO3溶液，其作用是除去CO2中混有的HCl气体。答案为：饱和溶液；吸收气体；
（3）装置C中发生反应Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3或Na2SiO3+2CO2+2H2O
==H2SiO3↓+2NaHCO3。装置C所盛试剂是溶液，C中反应的离子方程式是SiO32-+CO2+H2O==H2SiO3↓+CO32-或SiO32-+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2HCO3-。
（4）由此得到的结论是酸性：HCl＞H2CO3＞H2SiO3。答案为：HCl；H2CO3；H2SiO3。
【点睛】
硅酸溶胶的制备：向盛有适量1mol/L稀盐酸的试管里，逐滴加入适量的饱和硅酸钠溶液，用力振荡，即得到无色透明的硅酸溶胶。
硅酸凝胶的制备：向盛有少量饱和硅酸钠溶液的试管里，逐滴加入几滴浓盐酸，振荡、静置，即得到无色透明果冻状的硅酸凝胶。
19．     SiO2＋2CSi＋2CO↑     分馏(或蒸馏)     浓硫酸     使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化     有固体生成     在该反应温度下，普通玻璃会软化     SiHCl3＋H2Si＋3HCl     排尽装置内的空气
【解析】
【分析】
（1）第①步制备粗硅是碳和二氧化硅发生置换反应，生成硅和一氧化碳。
（2）根据沸点SiHCl3(沸点33.0 ℃)、 SiCl4(沸点57.6 ℃)、HCl(沸点－84.7 ℃)，提纯SiHCl3。
（3）用锌和稀硫酸制取氢气，用浓硫酸干燥后通入C中，C中烧瓶中的SiHCl3用热水加热后蒸发，和氢气一起进入D中发生反应Si＋3HClSiHCl3＋H2，多余的氢气需要尾气处理。
【详解】
分离沸点不同的液体的方法是分馏，根据题干“SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃”可知道H2的作用之一就是排尽装置内空气，防止SiHCl3自燃，而此处的H2必须是干燥的，可知B的作用就是干燥H2，所以选用浓硫酸。由于通入D中应是稳定的SiHCl3与过量H2的气流，所以C装置需要加热，并且是水浴加热，由D装置应加热到1 000～1 100 ℃，所以必须用石英管。