2022年高考化学一轮复习考点分层练专题11 无机非金属材料——硅

这是一份2022年高考化学一轮复习考点分层练专题11 无机非金属材料——硅，共14页。试卷主要包含了下列说法不正确的是，纯二氧化硅可用下列流程制得等内容，欢迎下载使用。
1．（2020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．（2019浙江11月选考）下列说法不正确的是
A．电解熔融氯化镁可制取金属镁
B．电解饱和食盐水可制取氯气
C．生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和晶体硅
D．接触法制硫酸的硫元素主要来源于硫黄或含硫矿石
3.（江苏省南京市、盐城市2019年高三第二次模拟）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．SiO2硬度大，可用于制作光导纤维
B．SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆
C．Fe2O3能与酸反应，可用于制作红色涂料
D．Al(OH)3具有弱碱性，可用于制作胃酸中和剂
4.(2016·上海·21)类比推理是化学中常用的思维方法。下列推理正确的是( )
A．CO2是直线型分子，推测CS2也是直线型分子
B．SiH4的沸点高于CH4，推测H2Se的沸点高于H2S
C．Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3
D．NaCl与浓H2SO4加热可制HCl，推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr
5.(2015·江苏·8)给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是( )
A．粗硅SiCl4Si
B．Mg(OH)2MgCl2(aq)Mg
C．Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3
D．AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]OH(aq)Ag
夯实基础一遍过
1．下列说法正确的是( )
A．因为晶体硅有熔点高硬度大的性质，所以被用来做芯片
B．工业上用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含有少量杂质的硅
C．合金熔点、硬度都低于成分金属，钢是用量最大用途最广的合金
D．工业生产玻璃、水泥都需要用到的原材料是石英砂
2．世界第一条大面积碲化镉薄膜“发电玻璃”生产线最近在成都投产，该材料是在玻璃表面镀一层碲化镉薄膜，光电转化率高。下列说法错误的是
A．普通玻璃含有二氧化硅B．该发电玻璃能将光能完全转化为电能
C．碲化镉是一种无机化合物D．应用该光电转化技术可减少温室气体排放
3．有科学家提出，硅是“21世纪的能源”，下面有关硅的叙述中，正确的是（ ）
A．硅单质化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应
B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位
C．硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在
D．硅在电子工业中，是重要的半导体材料
4．纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法不正确的是
A．X可用作木材防火剂
B．步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2来代替
C．步骤II的反应是Na2SiO3+ H2SO4 = H2SiO3(胶体) + Na2SO4
D．步骤 Ⅲ若在实验室完成，一般在蒸发皿中进行
5．港珠澳大桥水泥的使用量约198万吨。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，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：
下列叙述正确的是
A．水泥、玻璃、陶瓷为传统的硅酸盐材料，三者的原料都主要为SiO2
B．沉淀A主要成分为SiO2，沉淀B为Fe(OH)3、Al(OH)3
C．为了加快溶解速率，使用盐酸代替硫酸处理草酸钙
D．草酸钙易溶于水
6．下列关于硅及其化合物的叙述错误的是
A．生产普通玻璃和水泥都用到石灰石
B．硅是光导纤维的基本原料
C．赏心悦目的雕花玻璃是用氢氟酸对玻璃进行刻蚀而制成的
D．硅酸凝胶经干燥脱水可得硅胶，硅胶可作瓶装药品的干燥剂
7．二氧化硅又称硅石，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
8．工业上制备高纯硅有多种方法，其中的一种工艺流程如下：
已知：流化床反应的产物中，除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等。下列说法正确的是
A．电弧炉中发生的反应为C＋SiO2CO2↑＋Si
B．SiCl4进入还原炉之前需要经过蒸馏提纯
C．每生产l ml高纯硅，需要44. 8L Cl2（标准状况）
D．该工艺Si的产率高，符合绿色化学要求
9.铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：
回答下列问题：_____________。
(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是________，反应2的离子方程式为_______。
(3)E可作为建筑材料，化合物C是__________，写出由D制备冰晶石的化学方程式________。
(4)电解制铝的化学方程式是_________，
以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是________________。
10．光纤通讯是光导纤维传送信号的一种通讯手段，合成光导纤维及氮化硅(一种无机涂层)的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)反应I的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑，其中还原剂为_______________，产物Si在周期表中位于_______________，该反应涉及的副反应可能有C+SiO2Si+CO2↑(碳不足)和__________________________________(碳足量)。
(2)经反应Ⅱ所得的四氯化硅粗品中所含的物质如下：
图中“操作X”的名称为______________________；PCl3的电子式为________________。
(3)反应IV的化学方程式为SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl，若向一2L恒容密闭容器中投入1mlSiCl4和1mlNH3，6min后反应完全，则0～6min内，HCl的平均反应速率为__________ml/(L·min)。反应III的与IV产生的气体相同，则反应III化学方程式为__________________。反应III中的原料气H2和O2在碱性条件下可构成燃料电池，其正极反应的电极方程式为__________________。
稳步提高一遍过
1．化学与生活密切相关。下列叙述不正确的是（ ）
A.二氧化硅是将太阳能转变为电能的常用材料
B.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C.使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服，肥皂去污能力差
D.汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏土
2．下列由实验操作及现象得出的结论正确的是
3．化学与生活密切相关。下列说法正确的是（ ）
A．聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚酯纤维都是由加聚反应制得的
B．因为钠的化学性质非常活泼，故不能做电池的负极材料
C．钢化玻璃和有机玻璃都属于硅酸盐材料，均可由石英制得
D．利用外接直流电源保护铁质建筑物，属于外加电流的阴极保护法
4．2018年是“2025中国制造”启动年，而化学与生活、人类生产、社会可持续发展密切相关，下列有关化学知识的说法错误的是（ ）
A．高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”
B．用聚氯乙烯代替木材生产快餐盒，以减少木材的使用
C．碳纳米管表面积大，可用作新型储氢材料
D．铜导线和铝导线缠绕连接处暴露在雨水中比在干燥环境中更快断裂的主要原因是发生了电化学腐蚀
5．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．浓硫酸具有脱水性，可用于干燥氯气
B．晶体硅熔点高，可用于制作半导体材料
C．Na2CO3溶液显碱性，可用热的纯碱溶液洗油污
D．FeS固体呈黑色，可用于除去废水中Cu2＋、Hg2＋等重金属
6．工业上制备高纯硅有多种方法，其中的一种工艺流程如下：
已知：流化床反应的产物中，除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等。下列说法正确的是
A．电弧炉中发生的反应为C＋SiO2CO2↑＋Si
B．SiCl4进入还原炉之前需要经过蒸馏提纯
C．每生产l ml高纯硅，需要44. 8L Cl2（标准状况）
D．该工艺Si的产率高，符合绿色化学要求
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．化学家Seidel指出Si与NaOH溶液的反应生成Na4SiO4，下列有关说法正确的是( )
A．Na4SiO4为弱电解质
B．石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品
C．2HCl＋Na2SiO3===H2SiO3↓＋2NaCl说明Cl的非金属性强于Si
D．半导体工业所说的“从沙滩到用户”是指将二氧化硅制成晶体硅
9．下列有关普通玻璃的说法不正确的是( )
A．制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英
B．玻璃在加热熔化时有固定的熔点
C．普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
D．盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起
10．氮化硅（Si3N4）可用作高温陶瓷复合材料，在航空航天、汽车发动机、机械等领域有着广泛的应用。由石英砂合成氮化硅粉末的路线如图所示。
其中—NH2中各元素的化合价与NH3相同。
请回答下列问题：
（1）石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学方程式表示其原因：_________________。
（2）图示①～⑤的变化中，属于氧化还原反应的是________________。
（3）SiCl4在潮湿的空气中剧烈反应，产生白雾，军事工业中用于制造烟雾剂。SiCl4水解的化学方程式为_______________________________________。
（4）SiCl4和氨气在1400℃下可以制取氮化硅，反应化学方程式为___________________________。
（5）反应①的化学方程式为2C+ SiO2Si+2CO↑，此反应中若碳充足，可能生成SiC和CO，写出该副反应的化学方程式_________________，其中氧化剂和还原剂的物质的量之比为__________。
参考答案
一.真题回顾
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。
2.【答案】C
【解析】A、制取金属镁时，由于镁的活泼性很强，故一般电解熔融的氯化镁制取金属镁，选项A正确；B、电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，可制取氯气，选项B正确；C、生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和石英，选项C不正确；D、接触法制硫酸的硫元素主要来源于硫黄或含硫矿石，硫与氧气反应生成二氧化硫或煅烧硫铁矿生成二氧化硫，选项D正确。答案选C。
3.【答案】D
【解析】A、光导纤维的主要成分是二氧化硅，光导纤维是利用光的全反射原理，与二氧化硅的硬度大小无关，故A错误；B、二氧化硫能与有色物质化合生成无色物质，二氧化硫的漂白性与氧化性无关，故B错误；C、Fe2O3是红棕色难溶性的固体，Fe2O3可用于制作红色涂料，与它的化学性质无关，故C错误；D、氢氧化铝是两性氢氧化物，具有弱碱性，能和酸反应，可用于制作胃酸中和剂，故D正确。
4.【答案】AB
5.【答案】A
二、夯实基础一遍过
1.【答案】B
【解析】A. 晶体硅是重要的半导体材料，所以被用来做芯片，不是因为其有熔点高硬度大的性质，故A错误；B. 焦炭有还原性，工业上用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含有少量杂质的硅，故B正确；C. 合金熔点一般低于成分金属，但硬度大于成分金属，故C错误；D. 玻璃的原料为石英、纯碱和石灰石，水泥的原料是黏土和石灰石，所以都用到石灰石，故D错误。
2.【答案】B
【解析】A. 普通玻璃的主要成分是二氧化硅，故A正确；B. 该发电玻璃光电转化率高，但不能将光能完全转化为电能，故B错误；C. 碲化镉属于无机化合物，故C正确； D. 应用该光电转化技术，提高了光电转化率，能够减少温室气体排放，故D正确。
3.【答案】D
【解析】A. 硅单质化学性质不活泼，但在常温下与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气，故A错误；B. 硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位，在地壳中的含量在所有的元素中居第一位的是氧元素，故B错误；C. 硅是亲氧元素，在自然界中以化合态的形式存在，故C错误；
D. 硅的导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体材料，故D正确。
4.【答案】D
【解析】A项、硅酸钠水溶液具有阻燃性，可用作木材防火剂，故A正确；B项、碳酸的酸性强于硅酸，能够与硅酸钠溶液反应生成硅酸，故B正确；C项、硅酸钠与稀硫酸反应生成硅酸沉淀，所以步骤II的反应是Na2SiO3+H2SO4＝H2SiO3（胶体）+Na2SO4，故C正确；D项、加热灼烧固体应在坩埚中进行，D错误。
5.【答案】B
【解析】A.水泥、玻璃、陶瓷均为硅酸盐工业产品，所以主要成分是硅酸盐，三者的原料不同，三者的原料并非都主要为SiO2，例如：陶瓷的主要原料有黏土等，水泥的主要原料有石灰石和黏土（铝硅酸盐），故A错误；B.水泥样品的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物，加入氯化铵、盐酸和硝酸，由于二氧化硅与酸不反应，则得到的沉淀A为SiO2，滤液中含有Ca2+、Fe3+、Al3+、Mg2+等离子，加入氨水调节pH到4~5之间，可生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，则沉淀B为Fe(OH)3、Al(OH)3，故B正确；C.使用盐酸代替硫酸处理草酸钙，在溶液中剩余的盐酸也能被高锰酸钾氧化，从而干扰草酸的测定，进而使测得的钙的含量产生误差，故C错误；D.草酸钙是难溶于水的白色固体，故D错误。
6.【答案】B
【解析】A. 生产普通玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英，生产水泥的原料是石灰石、黏土，因此二者都用到石灰石，A正确；B. 二氧化硅是光导纤维的基本原料，B错误；C. 二氧化硅能与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，赏心悦目的雕花玻璃是用氢氟酸对玻璃进行刻蚀而制成的，C正确；D. 硅酸凝胶经干燥脱水可得硅胶，硅胶多孔吸水性强，可作瓶装药品的干燥剂，D正确。
7.【答案】D
【解析】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。
8.【答案】B
【解析】A、二氧化碳与碳在高温下生成粗硅和一氧化碳，电弧炉中发生的反应为2C+SiO22CO↑+Si，选项A错误；B、SiCl4进入还原炉之前在流化床反应器中除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等，需要利用相互溶解的物质沸点不同，经过蒸馏提纯，选项B正确；C、根据转化关系Si→SiCl4→Si，每生产l ml高纯硅，需要22.4L Cl2（标准状况），选项C错误；D、该工艺中产生氯化氢气体且有氯气的参与，容易引起空气污染，不符合绿色化学要求，选项D错误。
9.【答案】(1)2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O，2NaOH＋Al2O3===2NaAlO2＋H2O
(2)CaSiO3 2AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)(3)浓H2SO4
12HF＋3Na2CO3＋2Al(OH)3===2Na3AlF6＋3CO2＋9H2O
(4)2Al2O3eq \(=====,\s\up11(高温),\s\d4(通电，Na3AlF6))4Al＋3O2↑ O2、CO2(CO)
【解析】(1)反应1为铝土矿中的Al2O3、SiO2与NaOH反应；(2)滤液Ⅰ含SiOeq \\al(2－,3)、AlOeq \\al(－,2)，加入CaO后，与水反应生成Ca(OH)2，Ca2＋与SiOeq \\al(2－,3)反应生成CaSiO3。滤液Ⅱ为AlOeq \\al(－,2)，能与CO2、H2O反应生成Al(OH)3。(3)E为建筑材料硫酸钙，结合转化关系可确定C为浓硫酸。气体D为HF，再结合转化关系，可完成化学方程式。(4)电解氧化铝制备铝，以石墨为阳极，阳极2O2－－4e－==O2↑，高温条件下，石墨可能被O2氧化生成CO2或CO，故混合气体为O2、CO2或CO。
10.【答案】碳(或C) 第三周期 ⅣA族 3C+SiO2SiC+2CO↑ 精馏(或蒸馏或分馏) 0.25 2H2+O2+SiCl4SiO2+4HCl O2+2H2O+4e-=4OH-
【解析】 (1)在反应2C+SiO2 Si+2CO↑中C元素的化合价由反应前的C单质的0价变为反应后CO中的+2价，化合价升高，失去电子，所以C为还原剂；Si是14号元素，Si原子核外K、L、M层依次排有2、8、4个电子，因此Si元素在元素周期表中位于第三周期第IVA族；在高温下，除可能发生副反应C+SiO2 Si+CO2↑外，足量的C与产生的Si再结合形成SiC，反应的方程式为：3C+SiO2SiC+2CO↑；
(2)在用石英砂与焦炭反应产生的粗硅中含有Si及一些杂质，用氯气将这些物质氧化，得到各种氯化物的液态混合物，各种成分的沸点相差较大，可利用蒸馏法分离提纯得到纯净的SiCl4；P原子最外层有5个电子，Cl原子最外层有7个电子，P原子与3个Cl形成3对共用电子对结合形成PCl3，每个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，所以其电子式为；
(3)在一个2L的密闭容器中进行反应SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl，开始时加入两种反应物的物质的量都是1ml，由于SiCl4与NH3以1：4物质的量之比参与反应，显然NH3完全反应，6min后反应完全，氨气全部反应，υ(NH3)=，根据方程式中氨气与HCl的计量数关系可知υ(HCl)=3 υ(NH3)=3×=0.25ml/(L·min)；反应IV中产生的气体为HCl，SiCl4与H2、O2在高温下反应产生SiO2、HCl，反应的方程式是2H2+O2+SiCl4SiO2+4HCl；反应III中的原料气H2和O2在碱性条件下可构成燃料电池，通入燃料H2的电极为负极，负极失去电子，发生氧化反应，通入O2的电极为正极，正极上获得电子，发生还原反应，由于电解质溶液为碱性，所以正极反应的电极方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-。
三、稳步提高一遍过
1.【答案】A
【解析】A．单质硅可用于制作太阳能电池的原料，太阳能电池可将太阳能转化为电能，二氧化硅是光导纤维的成分，故A错误；B．明矾溶液中Al3+水解使溶液呈酸性，铜锈为Cu2(OH)2CO3，能够溶于酸性溶液，可以利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈，故B正确；C．含钙离子浓度较大的地下水能够与高级脂肪酸钠反应生成高级脂肪酸钙沉淀，去污能力减弱，故C正确；D．瓷器由黏土烧制而成，瓷器的主要原料为黏土，故D正确。
2.【答案】A
【解析】A.酸的电离平衡常数越大，其酸根离子水解程度越小，则其相应的钾盐pH越小，所以测定等物质的量浓度的HCOOK和K2S溶液的pH比较Ka（HCOOH）和Ka2（H2S）的大小，故A正确；B.向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液，原溶液中可能含有铁离子，无法据此判断原溶液中是否含有亚铁离子，故B错误；C.盐酸易挥发，产生的气体中混有HCl，HCl与硅酸钠反应也产生白色沉淀，则该实验不能比较碳酸与硅酸酸性的强弱，故C错误；D.C2H5OH与浓硫酸混合后加热到170℃，制取的乙烯气体中混有乙醇、SO2等，乙醇、SO2都能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能说明一定是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，故D错误。
3.【答案】D
【解析】A. 聚氯乙烯、聚苯乙烯都是由加聚反应制得的，聚酯纤维是由缩聚反应制得的，选项A错误；B、负极失电子，理论上钠可作为负极材料，选项B错误；C．钢化玻璃既是将普通玻璃加热熔融后再急速冷却，故主要成分仍为硅酸盐，即主要成分为SiO2、Na2SiO3、CaSiO3；而有机玻璃的主要成分是有机物，不是硅酸盐，选项C错误；D、外接直流电源保护铁质建筑物利用的是电解池原理，属于外加电流的阴极保护法，选项D正确。
4.【答案】B
【解析】A．高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，二氧化硅能够与氢氧化钠等强碱反应生成硅酸盐和水，所以光导纤维能够被碱腐蚀而造成断路，故A正确；B．聚氯乙烯塑料因为含有氯，有毒，不可以代替木材，生产快餐盒，故B错误；C.碳纳米管表面积大，易吸附氢气，所以可以用作新型储氢材料，故C正确；D.铜铝两种金属的化学性质不同，在接触处容易电化学腐蚀，故D正确。
5.【答案】C
【解析】A．浓硫酸具有吸水性，可作干燥剂，与脱水性无关，故A错误；B．晶体硅可用于制作半导体材料是因为晶体硅的导电性介于导体与绝缘体之间，与熔点高无关，故B错误；C．碳酸钠溶液由于CO32-的水解溶液显碱性，水解是吸热反应，升高温度，水解程度增大，碱性增强，油脂在碱性条件下能水解，则可用热的纯碱溶液洗油污，故C正确；D．FeS固体用于除去废水中Cu2+、Hg2+等重金属，是因为硫化汞、硫化铜溶解度小于硫化亚铁，与硫化亚铁为黑色无关，故D错误。
6.【答案】B
【解析】A、二氧化碳与碳在高温下生成粗硅和一氧化碳，电弧炉中发生的反应为2C+SiO22CO↑+Si，选项A错误；B、SiCl4进入还原炉之前在流化床反应器中除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等，需要利用相互溶解的物质沸点不同，经过蒸馏提纯，选项B正确；C、根据转化关系Si→SiCl4→Si，每生产l ml高纯硅，需要22.4L Cl2（标准状况），选项C错误；D、该工艺中产生氯化氢气体且有氯气的参与，容易引起空气污染，不符合绿色化学要求，选项D错误。
7.【答案】A
【解析】A、稻壳灰来源广泛价格低廉，活性碳具有吸附性，有较高的经济价值，A正确；B、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；C、二氧化硅中，硅元素的化合价是＋4价，硅酸钠中，硅元素的化合价是＋4价，所以该流程中硅元素的化合价没有发生改变，C错误；D、复分解反应是指由两种化合物相互交换成分，生成另外两种新的化合物的反应，反应SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O不属于复分解反应，D错误。
8.【答案】D
【解析】A．Na4SiO4在水溶液里完全电离，所以Na4SiO4为强电解质，选项A错误；B．石英玻璃的主要成分是二氧化硅，所以石英玻璃不属于硅酸盐，普通玻璃、陶瓷、水泥的主要成分都是硅酸盐，这三种物质属于传统硅酸盐产品，选项B错误；C．该反应说明HCl的酸性大于H2SiO3，但HCl不是Cl元素的最高价氧化物的水化物，所以该反应不能说明Cl的非金属性大于Si，选项C错误；D．沙子的主要成分是二氧化硅，硅芯片的主要成分是硅，二氧化硅被焦炭还原生成粗硅，粗硅再提纯得到纯硅，所以半导体工业所说的“从沙滩到家庭”是指：将二氧化硅制成晶体硅，选项D正确。
9.【答案】B
【解析】A. 工业上生产玻璃的原料有纯碱、石灰石和石英，选项A正确；B. 玻璃的成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，属于混合物，在加热熔化时没有固定的熔点，选项B错误；C. 普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，选项C正确；D. 盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起，选项D正确。
10.【答案】 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O ①② SiCl4＋3H2O===4HCl↑＋H2SiO3↓或SiCl4＋4H2O===4HCl↑＋H4SiO4↓ 3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl 3C+SiO2SiC+2CO↑ 1:2
【解析】试题分析：本题以石英砂合成氮化硅的路线为载体，考查SiO2的性质、化学方程式的书写、氧化还原反应的分析。
（1）石英砂的主要成分为SiO2，SiO2属于酸性氧化物，SiO2与碱性物质反应，SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O，反应的化学方程式为SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
（2）①的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑，该反应中Si元素的化合价由+4价降至0价，C元素的化合价由0价升至+2价，为氧化还原反应；②的化学方程式为Si+2Cl2SiCl4，Si元素的化合价由0价升至+4价，Cl元素的化合价由0价降至-1价，为氧化还原反应；③为物理变化；④的化学方程式为SiCl4+4NH3=Si（NH2）4+4HCl，-NH2中各元素的化合价与NH3相同，反应前后元素的化合价不变，该反应不是氧化还原反应；⑤的化学方程式为3Si（NH2）4Si3N4+8NH3，反应前后元素的化合价不变，该反应不是氧化还原反应；①~⑤的变化中，属于氧化还原反应的是①②。
（3）SiCl4在潮湿的空气中剧烈反应产生白雾，军事工业中用于制造烟雾剂，说明SiCl4水解生成HCl气体和硅酸，SiCl4水解的化学方程式为SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl↑或SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl↑。
（4）SiCl4和氨气在1400℃下反应生成Si3N4，根据原子守恒，该反应还生成HCl，反应的化学方程式为3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl。
（5）充足的碳与SiO2高温下反应生成SiC和CO的化学方程式为SiO2+3CSiC+2CO↑。在该反应中，C元素的化合价部分由0价升至CO中的+2价，部分由0价降至SiC中的-4价，C既是氧化剂又是还原剂，3mlC参与反应，2ml被氧化作还原剂，1ml被还原作氧化剂，氧化剂和还原剂物质的量之比为1:2。
组分名称
SiCl4
SiHCl3
SiH2Cl2
HCl
BCl3
PCl3
质量分数
0.545
0.405
0.0462
0.0003
0.00193
0.00157
沸点/℃
57.6
31.8
8.2
-85
12.5
75.5
操作及现象
结论
A
其他条件相同，测定等浓度的HCOOK和K2S溶液的pH
比较Ka(HCOOH)和Ka2(H2S)的大小
B
向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液，溶液呈红色
溶液中一定含有Fe2+
C
向纯碱中滴加足量浓盐酸，将产生的气体通入硅酸钠溶液，溶液变浑浊
酸性：盐酸>碳酸>硅酸
D
C2H5OH与浓硫酸混合后加热到170℃，制得气体使酸性KMnO4溶液褪色
一定是制得的乙烯使酸性KMnO4溶液褪色