高中化学人教版 (2019)必修 第二册第三节 无机非金属材料精品当堂检测题

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一、传统无机非金属材料——硅酸盐材料
1.硅酸盐及其结构
(1)硅酸盐的概念：硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。它们种类繁多、组成各异、结构复杂，在自然界中广泛存在。
(2)硅酸盐的结构
在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体，其结构如图所示。每个Si结合4个O，Si在中心，O在四面体的4个顶角；许多这样的四面体还可以通过顶角的O相互连接，每个O为两个四面体所共有，与2个Si相结合。
(3)硅酸盐的特性
硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。
2.常见的硅酸盐材料
3.硅酸盐的丰富性和多样性
由于铝与硅在元素周期表中位置相邻、粒子大小相近，＋3价的铝常或多或少地置换硅酸盐中＋4价的硅而形成铝硅酸盐。为了保持电中性，会伴随引入其他正离子，从而大大增加了硅酸盐品种的多样性和结构的复杂性，同时也为应用硅酸盐材料提供了更广阔的选择。硅酸盐岩石长期在水和大气中二氧化碳的侵蚀下，风化为黏土，并且形成土壤胶体。土壤胶体粒子表面积巨大且带负电，能与NHeq \\al(＋,4)、K＋等数十种生物所需的营养离子相互作用，使土壤具有保肥能力。这是大自然对人类及地球生物的馈赠，我们应该爱护大地母亲。保持土壤的良好结构和化学成分，就是保证农业、牧业和林业持续发展的基础。
二、新型无机非金属材料
1.硅和二氧化硅
(1)硅的存在与性质
①硅在自然界主要以硅酸盐和氧化物的形式存在；
②单质硅是应用最为广泛的半导体材料；
③高温下，硅能与氧气反应生成SiO2，与氯气反应生成SiCl4。
(2)二氧化硅的性质
①二氧化硅硬度大、熔点高，不溶于水；
②酸性氧化物：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O；
③具有氧化性：SiO2＋2Ceq \(=====,\s\up7(高温))Si＋2CO↑；
④特性：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
2.新型陶瓷
(1)新型陶瓷与传统陶瓷相比，在成分上有很大的变化，在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能。
(2)常见新型陶瓷及其用途(连线)
(3)高温结构陶瓷——碳化硅(SiC)
碳化硅俗称金刚砂，它是由碳原子和硅原子通过共价键连接而形成，与金刚石的结构类似，具有硬度大和优异的高温抗氧化性能。
3.碳纳米材料
(1)富勒烯是由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，如C50、C60、C70、C120等，其代表物是C60。
(2)碳纳米管是由石墨片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径。比表面积大，具有高强度和优良的电学性能。
(3)石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，其独特的结构使其电阻率低、热导率高，具有很高的强度。
典例分析
题型一：硅的性质
【典例1】下列说法正确的是（ ）
A．二氧化硅是制造芯片和太阳能的基本原料
B．干燥的氯气可以使有色布条褪色
C．常温下，可用铁、铝容器盛装冷的浓硫酸、浓硝酸
D．浓硫酸稀释时，将水慢慢倒入浓硫酸中，并不断搅拌。
【答案】C
【详解】A．硅是制造芯片和太阳能的基本原料，A错误；
B．氯气没有漂白性，干燥的氯气可以不能使有色布条褪色，B错误；
C．常温下，铁、铝遇冷的浓硫酸、浓硝酸钝化，表面形成一层致密的氧化膜，所以可用铁、铝容器盛装冷的浓硫酸、浓硝酸，C正确；
D．浓硫酸稀释时，为防止局部温度过高液体飞溅，应将浓硫酸慢慢倒入水中，并不断搅拌，D错误；
故答案选C。
【变式练】
1．下列说法正确的是（ ）
A．“84”消毒液和“洁厕灵”混合使用，其杀菌效果和去除厕所污渍的效果都将加强
B．“玉兔号”月球车太阳能电池帆板的材料是硅
C．SO2能使沾有KMnO4溶液的滤纸褪色，证明了SO2具有漂白性
D．实验室用稀硝酸清洗附着在试管内壁的银，说明稀硝酸具有强还原性
【答案】B
【详解】A．“84”消毒液和“洁厕灵”混合使用，会发生反应： ，生成有毒气体氯气，不会加强杀菌效果和去除厕所污渍的效果，A错误；B．太阳能电池板的材料是硅单质，B正确；C．SO2能使沾有KMnO4溶液的滤纸褪色，是因为二氧化硫具有还原性，C错误；D．实验室用稀硝酸清洗附着在试管内壁的银，说明稀硝酸具有强氧化性，D错误；故选B。
2．下列有关化学用语表示正确的是（ ）
A．P的原子结构示意图：
B．过氧化钠()中氧元素的化合价：-1
C．常用的半导体材料是
D．在水溶液中的电离方程式：
【答案】B
【详解】A．P原子核内有15个质子，故A错误；
B．过氧化钠中钠是+1价，根据化合价代数和为零，氧元素的化合价为-1，B正确；
C．常用的半导体材料是Si，C错误；
D．NaHCO3在水溶液中的电离方程式：NaHCO3=Na++，D错误；
故选B。
题型二：硅酸盐的性质
【典例2】“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是（ ）
A．玻璃的主要成分为Na2CO3、CaCO3和SiO2
B．生产陶瓷、玻璃、水泥都用到黏土
C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高
D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
【答案】C
【详解】A．陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料，不是玻璃，故A错误；
B．水泥的原料是黏土和石灰石，纯碱、石灰石、石英是制造玻璃的原料，生成玻璃不需要黏土，故B错误；
C．硅酸盐性质稳定，熔点较高，所以硅酸盐制品一般具有性质稳定、熔点较高特点，故C正确；
D．沙子主要成分为二氧化硅，为氧化物，不是硅酸盐，故D错误；故选：C。
【变式练】
1．熔融苛性钠应选用的器皿是（ ）
A．陶瓷坩埚B．石英坩埚C．普通玻璃坩埚D．铁坩埚
【答案】D
【详解】陶瓷、石英和普通玻璃中均含有SiO2，SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O而腐蚀坩埚，故熔融苛性钠即NaOH不能用陶瓷坩埚、石英坩埚和普通玻璃坩埚，只能用铁坩埚，故答案为：D。
2．下列不属于传统硅酸盐产品的是（ ）
A．玻璃B．水泥C．石墨烯D．陶瓷
【答案】C
【详解】石墨烯的化学式是C，属于单质，传统的硅酸盐产品包括玻璃、水泥、陶瓷，石墨烯不是硅酸盐产品，故答案为C；
题型三：二氧化硅
【典例3】下列叙述正确的是（ ）
A．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体
B．浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为：S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了其酸性
C．SiO2制成的玻璃纤维，由于导电能力强而被用于制造光缆
D．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使铁、铝等发生钝化
【答案】D
【详解】A．浓硫酸具有吸水性，但由于其具有强氧化性和酸性，故不能用来干燥具有还原性的气体和碱性气体(NH3)，故A错误；
B．金属与浓硫酸反应时，生成相应的盐和SO2，此时浓硫酸显酸性和强氧化性，而与S、C等非金属单质作用时，由于没有盐生成，故只显强氧化性，故B错误；
C．SiO2没有导电性，故C错误；
D．因为浓硫酸具有较强的氧化性，在常温下铝和铁发生钝化，所以常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，故D正确；答案选D。
【变式练】
1．物质间的转化需要考虑反应实质、条件以及物质的用量，下列物质转化在给定条件下能实现的是（ ）
①SiSiO2H2SiO3
②SSO2H2SO4
③CCO2Na2CO3
④NaCl溶液NaCl晶体Na
⑤NaNa2ONaOH
A．①②③B．②③C．①④⑤D．②④⑤
【答案】D
【详解】①SiO2不溶于水，也不与水反应，故①错误；
③C与SiO2反应生成的是CO，不是CO2，故③错误
②④⑤能根据题意条件发生转化，故D正确；
答案选D。
2．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．NH4HCO3受热易分解，可用作化肥
B．SO2具有氧化性，可用于纸浆漂白
C．Si具有良好的导电性，可用作光导纤维
D．稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈
【答案】D
【详解】A．NH4HCO3含有营养元素N元素，可用作化肥，与NH4HCO3受热易分解无关，A错误；
B．二氧化硫具有漂白性，可用于纸浆漂白，与二氧化硫具有氧化性无关，B错误；
C．SiO2可用于生产光导纤维，利用的是对光的全反射，生产光导纤维的不是硅，C错误；
D．稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈，反应的化学方程式为：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，D正确；
答案选D。
题型四：无机非金属材料
【典例4】下列材料的特性及用途的说法中不正确的是（ ）
A．光导纤维传导光的能力很强，是非常好的通讯材料
B．氧化铝陶瓷具有两性，不可以用于制耐高温设备
C．氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用来制造轴承
D．人造刚玉硬度高，可用来制造刚玉球磨机
【答案】B
【详解】A．光导纤维传导光的能力很强，可以传输光，是非常好的通讯材料，A正确；
B．氧化铝陶瓷熔点很高，可以用于制耐高温设备，B错误；
C．氮化硅陶瓷耐高温、耐磨损且不易传热，可用来制造轴承，C正确；
D．人造刚玉成分是氧化铝，硬度高，可用来制造刚玉球磨机，D正确；
故答案为：B。
【变式练】
1．宋代五大名窑分别为：钧窑、汝窑、官窑、定窑、哥窑。其中钧窑“入窑一色，出窑万彩”的神奇窑变著称。下列关于陶瓷的说法不正确的是（ ）
A．窑变是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化
B．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料
C．高品质的瓷器晶莹剔透，属于纯净物
D．陶瓷属于硅酸盐材料，耐酸碱腐蚀
【答案】C
【详解】A．窑变在高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化，窑变是复杂的物理化学变化，故A正确；
B．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，耐高温，故B正确；
C．高品质的瓷器主要成分为硅酸盐，属于混合物，故C错误；
D．陶瓷是硅酸盐产品，化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点，故D正确；
综上所述，答案为C。
2．下列关于无机非金属材料的说法，错误的是（ ）
A．北斗导航专用ASIC硬件结合国产处理器打造出一颗真正意义的“中国芯”，其主要成分为SiO2
B．石墨烯不是烯烃
C．普通硅酸盐水泥的生产，以黏土和石灰石为主要原料
D．金刚砂(SiC)属于新型陶瓷，具有硬度大、高温抗氧化等特性
【答案】A
【详解】A．芯片主要成分为Si，而不是SiO2，A错误；
B．石墨烯是碳的一种单质，烯烃是指含有碳碳双键的碳氢化合物，故石墨烯不是烯烃，B正确；
C．普通硅酸盐水泥的生产，以黏土和石灰石为主要原料，辅于石膏等原料调节水硬速度，C正确；
D．金刚砂(SiC)属于新型陶瓷，其属于共价晶体，具有硬度大、高温抗氧化等特性，D正确；
故答案为：A。
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一、单选题
1．下列物质间的转化均能一步实现的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】A．氮气和氧气高温或放电生成一氧化氮，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，故A不符合题意；
B．铁和氯气点燃生成氯化铁，氯化铁溶液和铁反应生成氯化亚铁，故B符合题意；
C．硫和氧气点燃生成二氧化硫，二氧化硫和氧气在催化剂加热条件下反应生成三氧化硫，三氧化硫和水反应生成硫酸，故C不符合题意；
D．硅和氧气加热生成二氧化硅，二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，硅酸钠和二氧化碳或碳酸反应生成硅酸，故D不符合题意；
综上所述，答案为B。
2．下列说法正确的是（ ）
A．“辽宁舰”上用于舰载机降落拦阻索的特种钢缆，属于新型无机非金属材料
B．氢能的开发和应用只要解决氢气的贮存和运输问题即可大规模的应用
C．氢氧化铁溶胶、甘油与乙醇的混合液、含的大气均具有丁达尔效应
D．核磁共振仪可以区分正丁烷和异丁烷
【答案】D
【详解】A．“辽宁舰”上用于舰载机降落拦阻索的是一种特种钢缆，是高强度钢丝编织的，属于合金，故A错误；
B．氢气是通过电解水来制备的，耗费大量电能，廉价制氢的技术尚未成熟，是制约氢气大量生产的主要因素，故B错误；
C．丁达尔现象是胶体的性质，甘油与乙醇的混合液是溶液，故C错误；
D．正丁烷中氢原子有两类，个数比为，异丁烷中氢原子也有两类，个数比为，故可以用核磁共振氢谱来鉴别，故D正确；
故选D．
3．化学与生活、社会发展息息相关，下列说法错误的是（ ）
A．《荷塘月色》中所描绘的月光穿过薄雾形成缕缕光束的美景与胶体性质有关
B．“铁质菜刀生锈”与氧化还原反应有关
C．制作玻璃用的二氧化硅，因不能溶于水形成酸，故不是酸性氧化物
D．“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”，涉及石灰石的分解反应
【答案】C
【详解】A．《荷塘月色》中所描绘的月光穿过薄雾形成缕缕光束的美景，是胶体发生丁达尔效应，与胶体性质有关，故A正确；
B．“铁质菜刀生锈”是铁变为氧化铁的过程，化合价发生了变化，因此与氧化还原反应有关，故B正确；
C．二氧化硅是酸性氧化物，二氧化硅不溶于水，不能直接形成酸，故C错误；
D．“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”，涉及石灰石在高温分解生成氧化钙和二氧化碳，故D正确。
总综上所述，答案为C。
4．下列试剂与其保存方法对应正确的是（ ）
①钠：置于广口瓶中，使用四氯化碳液封 ②澄清石灰水：置于细口瓶中，配橡胶塞
③氢氟酸：置于细口瓶中，配磨口玻璃塞 ④浓硝酸：置于棕色细口瓶中，放于阴凉处
A．①②B．③④C．①③D．②④
【答案】D
【详解】①四氯化碳密度大于水，钠的密度小于水，则钠会浮到四氯化碳表面与空气接触，①错误；②澄清石灰水为强碱溶液，其容器需要配橡胶塞，②正确；③氢氟酸可与玻璃反应，不能用玻璃容器盛放，③错误；④浓硝酸受热、见光均易分解，置于棕色细口瓶中，放于阴凉处可使其稳定，④正确。故选D。
5．下列说法正确的是（ ）
A．SiO2溶于水且显酸性
B．CO2通入水玻璃可得硅酸
C．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸
D．SiO2在常温下不与任何物质反应
【答案】B
【详解】A． H2SiO3是沉淀，SiO2不溶于水、不与水反应，A错误；
B． 由于H2SiO3酸性比H2CO3弱，CO2通入水玻璃即硅酸钠溶液中会反应产生白色沉淀硅酸，B正确；
C． SiO2是酸性氧化物，它不溶于水，一般也不溶于酸，但是可以溶于氢氟酸，C错误；
D． SiO2在常温下可以与氢氟酸反应，D错误；答案选B。
6．化学与生产、生活、科研密切相关。下列说法错误的是（ ）
A．氮化硅陶瓷、光导纤维、硅酸盐水泥均属于新型无机非金属材料
B．火箭发射时使用液氢和液氧作推进剂，是利用燃烧反应提供能量
C．月球探测器使用的太阳能电池板，其主要成分是单质硅
D．制造月球探测器中的瞄准镜时使用的光导纤维，其主要成分是二氧化硅
【答案】A
【详解】A．氮化硅、光导纤维属于新型无机非金属材料，硅酸盐水泥属于传统无机非金属材料，A错误；
B．火箭发射时使用液氢和液氧作推进剂，二者化合生成水，同时放出大量热，因此是利用燃烧反应提供能量，B正确；C．硅是半导体，可以导电，月球探测器使用的太阳能电池板，其主要成分是单质硅，C正确；
D．二氧化硅可以传递光信号，制造月球探测器中的瞄准镜时使用的光导纤维，其主要成分是二氧化硅，D正确；答案选A。
7．下列说法不正确的是（ ）
A．工业上通常以氯气和烧碱为原料制造漂白粉
B．中国华为集团自主研发的“麒麟”芯片在生产时需要用到硅
C．氧化铁是俗称铁红，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料
D．二氧化硫可作食品添加剂起到漂白、防腐和抗氧化等作用
【答案】A
【详解】A．工业上通常以氯气和石灰乳为原料制造漂白粉，故A错误；
B．芯片的主要成分是硅，所以“麒麟”芯片在生产时需要用到硅，故B正确；
C．氧化铁为红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料、、油墨和橡胶的红色颜料，故C正确；
D．二氧化硫有毒，但食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用，不会对人体产生伤害，故D正确；故选A。
8．下列有关试剂的保存方法正确的是（ ）
A．浓硫酸敞口放置
B．碳酸钠粉末保存在细口瓶中
C．漂白粉要密封存放于干燥阴凉处
D．氢氧化钠溶液保存在带磨口玻璃塞的玻璃试剂瓶中
【答案】C
【详解】A．浓硫酸易吸水，应密封保存，A错误；
B．碳酸钠粉末为固体，应保存在广口瓶中，B错误；
C．漂白粉易与空气中二氧化碳，水等发生反应，产生HClO，HClO见光易分解，故漂白粉应密封保存在干燥阴凉处，C正确；
D．氢氧化钠能和玻璃中SiO2反应生成硅酸钠，硅酸钠具有胶黏性，应用橡胶塞，D错误；
故选C。
9．下列有关说法错误的是（ ）
A．硅是在地壳中的含量仅次于氧
B．二氧化硅是酸性氧化物，溶于水可生成硅酸
C．玛瑙、水晶的主要成分都是
D．是生产光导纤维的主要材料
【答案】B
【详解】A．硅元素在地壳中的含量居第二位，硅在地壳中的含量仅次于氧，故A正确；
B．二氧化硅是酸性氧化物，二氧化硅不溶于水，二氧化硅和水不反应，故B错误；
C．玛瑙、水晶的主要成分都是，故C正确；
D．是生产光导纤维的主要材料，故D正确；选B。
10．下列说法正确的是（ ）
A．氢氟酸具有强酸性，可用于雕刻玻璃
B．在粗硅的制取中发生反应2C+SiO22CO+Si，硅被还原，所以碳的还原性大于硅的还原性
C．高温时SiO2能跟Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强
D．氨气不能用无水CaCl2干燥，SO2能用浓硫酸干燥
【答案】D
【详解】A．氢氟酸是弱酸，氢氟酸能与二氧化硅反应，所以氢氟酸用于雕刻玻璃，故A错误；
B．由可知，为非自发进行的氧化还原反应，不能比较碳、硅的还原性，故B错误；
C．常温下，硅酸钠与二氧化碳反应生成硅酸，所以硅酸的酸性比碳酸弱，故C错误；
D．氨气和氯化钙结合生成络合物，不能用无水CaCl2干燥，SO2能用酸性干燥剂浓硫酸干燥，故D正确；
故选：D。
11．下列有关硅及硅酸盐材料的说法正确的是（ ）
A．硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中
B．高纯度的硅单质广泛用于制造光导纤维
C．普通玻璃、塑料、水泥等均属于硅酸盐材料
D．SiO2是水晶、玛瑙的主要成分，也是制造光导纤维的原料
【答案】D
【详解】A．硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”，是一种粘合剂，会将磨口玻璃塞黏在瓶口，因此应保存在橡胶塞的试剂瓶中，A错误；
B．高纯度的二氧化硅广泛用于制造光导纤维，B错误；
C．普通玻璃、陶瓷、水泥等均属于硅酸盐材料，塑料属于高分子化合物，C错误；
D．SiO2是水晶、玛瑙的主要成分，也是制造光导纤维的原料，D正确。
因此，本题选D。
12．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品，玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是（ ）
A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英砂
C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
【答案】C
【详解】A．陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料，不是玻璃，A错误；
B．水泥的原料是黏土和石灰石，纯碱、石灰石、石英是制造玻璃的原料，生成玻璃不需要黏土，B错误；
C．硅酸盐性质稳定，熔点较高，所以硅酸盐制品一般具有性质稳定、熔点较高的特点，C正确；
D．沙子主要成分是二氧化硅，为氧化物，不是硅酸盐，D错误；
故答案选C。
二、综合题
13．硅(Si)单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：
资料：i.石英砂、沙子的主要成分都是。
ii.碳高温的氧化产物是。
(1)硅单质可作为硅半导体材料。三氯甲硅烷()还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：
①写出制粗硅的化学方程式：_______。
②写出由纯制备高纯硅的化学反应方程式_______。
③整个制备过程必须严格控制无水无氧。遇水剧烈反应生成、和一种气体单质，写出配平的化学反应方程式_______；在制备高纯硅的过程中若混入，可能引起的后果是_______。
(2)沙子可用建筑材料和制玻璃的原料，是酸性氧化物，以下有关的说法不正确的是_______。
A．能与水反应B．在一定条件下能与氧化钙反应
C．能与氢氧化钠溶液反应D．能与稀硫酸反应
(3)硅酸部分脱水可制成用作干橾剂的硅胶，硅酸是难溶于水的二元弱酸，写出硅酸与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式_______。
【答案】(1) SiHCl3+H2Si+3HCl SiHCl3+3H2O═H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑ 氧气与氢气混合，可能引起爆炸，氧气也可能会氧化SiHCl3
(2)AD
(3)
【详解】（1）(1)①由资料：i.石英砂、沙子的主要成分都是、ii.碳高温的氧化产物是知反应为：，答案：；
②氢气和纯SiHCl3反应生成高纯硅和氯化氢：SiHCl3+H2Si+3HCl，答案：SiHCl3+H2Si+3HCl；
③SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气：SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl，氢气遇氧气易爆炸，答案：SiHCl3+3H2O═H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑；
④氧气与氢气混合，可能引起爆炸，氧气也可能会氧化SiHCl3；
（2）A．本身不溶于水不与水反应，A错误；
B．是酸性氧化物具有酸性氧化物的通性，在一定条件下能与碱性氧化物发生反应生成盐，B正确；
C．是酸性氧化物具有酸性氧化物的通性，能与碱发生反应生成盐和水，C正确；
D．不与硫酸反应，D错误；
故选A D；
（3）硅酸与足量氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，硅酸是弱酸不能用离子表示，答案：；
14．无机非金属元素在化工生产中扮演者重要的角色，请利用相关知识回答下列问题：
Ⅰ.工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如图：
(1)硅有非常重要的用途，请写出其中的一种：_______。
(2)在电弧炉中发生的反应需要在高温条件下进行，写出该反应的化学方程式：_______。
(3)在流化床反应的产物中，除SiHCl3外，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的熔沸点数据如下表，分离SiHCl3和其他杂质的方法为_______。
(4)古瓷中所用原料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为+2价)等，下列关于硅酸铜钡的说法正确的是_______。
A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2
B．性质稳定，不易脱色
C．x=6
D．易溶解于强酸和强碱
Ⅱ.从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质，是一种行之有效的方法。以下是氮元素形成物质的价类二维图及氮循环的部分信息。
(5)G属于_______(填“酸性”或“碱性”或“不成盐”)氧化物。
(6)由G生成E和J的反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量比为_______。
(7)D→E的转化为工业制硝酸的基础反应，写出该步反应化学方程式：_______。
【答案】(1)用作半导体材料或制光伏电池
(2)
(3)蒸馏
(4)ABC
(5)不成盐氧化物
(6)G是NO2，J是HNO3，E是NO，NO2与水反应产生HNO3、NO，反应方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，在该反应中NO2既作氧化剂，又作还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量比为1∶2；
(7)
【详解】（1）通过上述方法制得的精硅可以用作半导体材料或制光伏电池；
（2）在电弧炉中石英砂与焦炭在高温下反应产生粗硅和CO，根据电子守恒、原子守恒，可得发生的反应的化学方程式为：；
（3）根据表格数据可知：上述物质的沸点相差较大，因此分离上述混合物采用的方法是蒸馏法；
（4）A．物质用不同形式表示时元素的原子个数比不变，元素化合价不变，则硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为+2价)用氧化物形式表示时化学式为BaO·CuO·2SiO2，A正确；
B．硅酸盐性质稳定，不溶于水，因此使用时不容易脱色，B正确；
C．根据化合物中正负化合价代数和为0，可知O原子个数为，C正确；
D．该物质是硅酸盐，性质稳定，与强酸、强碱不能发生反应，D错误；
故选ABC；
（5）由分析可知G是NO2，G是NO2，NO2与水反应产生HNO3、NO，反应前后元素化合价发生变化，因此NO2属于不成盐氧化物；
（6）G是NO2，J是HNO3，E是NO，NO2与水反应产生HNO3、NO，反应方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，在该反应中NO2既作氧化剂，又作还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量比为1∶2；
（7）D是NH3，E是NO，NH3与O2在催化剂存在条件下发生反应产生NO、H2O，反应方程式为：。
15．某矿石可能由、、中的一种或几种组成，某兴趣小组欲探究其组成，设计探究过程如图所示。
已知：①可以与过量的NaOH溶液反应生成，可以与反应生成沉淀。
②是一种酸性氧化物，难溶于水。
(1)下列有关说法正确的是_______。
A．用石英和焦炭制取粗硅：
B．造月球探测器中的瞄准镜时使用的光导纤维，其主要成分是
C．月球探测器使用的硅太阳能电池板，其主要成分是
D．、石灰石和纯碱是制备玻璃的原料
E.氢氟酸雕刻玻璃发生的离子反应：
(2)写出反应④的离子方程式_______。
(3)反应③没有沉淀生成，说明矿石中不存在_______(填化学式)，为了达到此目的，_______(填“能”或“否”)将反应②中NaOH溶液改用溶液，说明理由_______。
(4)该矿石和溶液反应的离子方程式为_______。
(5)工业上依据上述实验原理处理该矿石，将反应池逸出的气体与一定量的混合循环通入反应池中，目的是_______。
【答案】(1)BD
(2)
(3) 否 溶液能与反应产生BaCO3沉淀
(4)
(5)将NO和O2和水反应生成硝酸，提高反应物的利用率
【详解】（1）A.用石英和焦炭在高温下反应生成Si和CO：，A错误；
B. 二氧化硅具有良好的光学特性，光导纤维主要成分为二氧化硅，则造月球探测器中的瞄准镜时使用的光导纤维，其主要成分是，B正确；
C. 晶体硅为良好的半导体，是制造太阳能电池板主要原料，则月球探测器使用的硅太阳能电池板，其主要成分是Si，C错误；
D.玻璃是硅酸盐产品，、石灰石和纯碱是制备玻璃的原料，D正确；
E.氢氟酸是弱酸，应保留化学式，氢氟酸雕刻玻璃发生的离子反应：，E错误；
故选：BD；
（2）滤渣是，已知是一种酸性氧化物，则与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水，反应④的离子方程式；
（3）反应③通入二氧化碳目的是与反应生成沉淀，而没有沉淀生成，说明矿石中不存在；不能将反应②中NaOH溶液改用溶液，理由是溶液能与反应产生BaCO3沉淀影响氧化铝的判断；
（4）该矿石组成是FeCO3和SiO2，FeCO3和溶液反应的离子方程式为；
（5）反应池逸出的气体为NO与一定量的混合后生成硝酸，循环通入反应池中，目的是将NO和O2和水反应生成硝酸，提高反应物的利用率。陶瓷
普通玻璃
普通水泥
原料
黏土
纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2)
主要原料：石灰石、黏土
辅助原料：适量的石膏
设备
—
玻璃窑
水泥回转窑
主要
成分
成分复杂
硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2)
硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)
特点
抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘
玻璃是非晶体，称为玻璃态物质，无固定熔点，在某一温度范围内软化可加工成制品
具有水硬性，与水掺和搅拌并静置后，很容易凝固变硬
用途
建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具
建筑材料、光学仪器、各种器皿、制造玻璃纤维
大量用于建筑和水利工程
物质
Si
SiCl4
SiHCl3
SiH2Cl2
SiH3Cl
HCl
SiH4
熔点/℃
1410
-70.4
-126.5
-122
-118
-114.2
-185
沸点/℃
2355
57.6
31.8
8.2
-30.4
-84.9
-111.9