2019届一轮复习浙江专版含硅矿物与信息材料学案

2019届一轮复习浙江专版含硅矿物与信息材料学案

课时3　含硅矿物与信息材料 ‎[考纲导航]‎ 知识条目 必考要求 加试要求 选考分布 ‎2015‎ ‎2016‎ ‎2017‎ ‎9月 ‎10月 ‎4月 ‎10月 ‎4月 ‎(1)硅在自然界的存在形式 a a ‎19‎ ‎3‎ ‎(2)工业制备高纯硅的方法 a b ‎(3)硅及其化合物(以SiO2和Na2SiO3为例)的重要性质 a b ‎6(6)‎ ‎(4)三大硅酸盐产品：水泥、陶瓷、玻璃 a a ‎(5)硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域中的应用 a a ‎(6)光导纤维的组成和作用 a 考点一　硅、二氧化硅与信息材料 ‎[主干精讲]‎ ‎1．硅的存在与性质 ‎(1)硅的存在：硅在自然界中全部以化合态的形式存在，主要存在于硅酸盐及岩石中。‎ ‎(2)物理性质：硅晶体的熔点高，硬度大。‎ ‎(3)化学性质 ‎①常温下，性质稳定，与O2、Cl2、HNO3、H2SO4都很难反应。‎ 但常温下，Si可以与F2、氢氟酸、NaOH溶液反应；加热或高温下能与O2、Cl2等反应。‎ ‎②与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑；‎ ‎③与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑；‎ ‎④与O2反应：Si＋O2SiO2。‎ ‎2．硅的工业制法 ‎3．二氧化硅与二氧化碳的比较 物质 二氧化硅 二氧化碳 化学性质 与水反应 不反应 CO2＋H2OH2CO3‎ 与酸反应 只与氢氟酸反应：‎ SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O 不反应 与碱 ‎(NaOH)‎ 溶液反应 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)‎ CO2少量：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O CO2足量：CO2＋NaOH===NaHCO3‎ 与盐反应 如与Na2CO3反应：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑‎ 如与Ca(ClO)2反应：Ca(ClO2)＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO 与碱性氧 化物反应 如与CaO反应：SiO2＋CaOCaSiO3‎ 如与Na2O反应：CO2＋Na2O===Na2CO3‎ ‎4.硅、二氧化硅的应用 ‎(1)硅的用途 ‎①作为半导体材料；②生产硅合金；③制造太阳能电池。‎ ‎(2)二氧化硅的用途 ‎①信息高速公路的骨架——光导纤维 ‎②制造石英坩埚、石英玻璃、石英钟表等；‎ ‎③制造电子工业的重要部件、光学仪器；‎ ‎④用作工艺饰品如水晶、玛瑙等。‎ ‎5．硅酸 ‎(1)物理性质：硅酸不溶于水。‎ ‎(2)化学性质 ‎①弱酸性(比碳酸还弱)‎ 与NaOH溶液反应的化学方程式：H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。‎ 向Na2SiO3溶液中通入少量CO2的化学方程式：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。‎ ‎②不稳定性 硅酸受热分解的化学方程式：H2SiO3SiO2＋H2O。‎ ‎(3)用途 硅胶可用作干燥剂，也可以作催化剂的载体等。‎ ‎[典例剖析]‎ ‎【例1】　(2016·温州第二外国语学校高三模拟)关于硅的说法不正确的是(　　)‎ A．晶体硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体 B．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应 C．利用二氧化硅与C反应能制得粗硅 D．二氧化硅性质较稳定，常温下不与任何物质反应 解析　A项，硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料，故A正确；B项，硅与氯气反应生成四氯化硅，与氧气加热生成二氧化硅，所以加热到一定温度时硅能与氯气、氧气等非金属反应，故B正确；C项，工业上，在电炉中用炭粉还原二氧化硅制得硅，故C正确；D项，硅常温下与氢氟酸、氢氧化钠反应，故D错误。‎ 答案　D ‎【例2】　(2015·海南化学)单质Z是一种常见的半导体材料，可由X通过如下图所示的路线制备。其中X为Z的氧化物；Y为氢化物，分子结构与甲烷相似。回答下列问题：‎ ‎(1)能与X发生化学反应的酸是________；由X制备Mg2Z的化学方程式为____________________________________________________________________。‎ ‎(2)由Mg2Z生成Y的化学方程式为_______________________________________‎ ‎____________________________________________________________________，‎ Y分子的电子式为________________________________________________。‎ ‎(3)Z、X中共价键的类型分别是________、________。‎ 解析　根据题意，单质Z为半导体，则Z是Si；其氧化物为二氧化硅，SiO2可与氢氟酸反应；根据流程图可知，二氧化硅与Mg反应生成Mg2Si，Mg2Si与盐酸反应生成的Y为氢化物，分子结构与甲烷相似，则Y的分子式是SiH4，加热分解可得到Si单质。‎ 答案　(1)氢氟酸(HF)　SiO2＋4MgMg2Si＋2MgO ‎(2)Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑　 ‎ ‎(3)非极性键　极性键 ‎[考点精练]‎ ‎1．下列关于碳和硅的叙述中，正确的是(　　)‎ A．其氧化物都能与NaOH溶液反应 B．其单质在加热时都能跟O2反应 C．其氧化物都能溶于水生成相应的酸 D．碳和硅两种元素共有两种单质 解析　CO与NaOH溶液不反应，A错误；CO、SiO2‎ 与水不反应，C错误；碳有多种同素异形体，D错误。‎ 答案　B ‎2．下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是(　　)‎ A．CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐 B．CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸 C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物 D．CO2和SiO2都是由相应的分子组成的 解析　SiO2不能与水反应，B项错；SiO2也是酸性氧化物，C项错；SiO2中不存在分子，其化学式仅代表Si、O原子个数比为1∶2。‎ 答案　A ‎3．下列离子方程式的书写正确的是(　　)‎ A．水玻璃中通入过量二氧化碳：Na2SiO3＋CO2＋H2O===2Na＋＋CO＋H2SiO3‎ B．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)2＋2CO2===Ca2＋＋2HCO C．硅与氢氟酸的反应：Si＋4H＋＋4F－===SiF4↑＋2H2↑‎ D．二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO2＋2OH－===SiO＋H2O 解析　Na2SiO3是强电解质，应拆成Na＋、SiO，且应生成HCO，A错；B项正确写法是CO2＋OH－===HCO；C项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成H＋和F－。‎ 答案　D ‎4．二氧化硅(SiO2)又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料(见下图)。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．SiO2和Si都是光导纤维材料 C．在硅胶中加入CoCl2可显示硅胶吸水是否失效 D．图中所示转化反应都是非氧化还原反应 解析　两性氧化物的定义为与酸和碱反应均生成盐和水的氧化物，SiO2与HF反应得到的SiF4不属于盐类，A项错误；SiO2是光导纤维材料，Si为半导体材料，B项错误；CoCl2在吸水和失水状态下显示不同的颜色，C项正确；制取Si的过程中涉及了氧化还原反应，D项错误。‎ 答案　C ‎【易错警示】‎ 熟记硅及其化合物的特殊性质 ‎1．Si的还原性强于C，但C能还原SiO2生成Si，且氧化产物为CO：2C＋SiO2Si＋2CO↑，其原因是产物CO为气体，它的放出降低了生成物浓度，促使反应向正反应方向进行。‎ ‎2．非金属单质跟碱溶液作用一般无H2产生，但Si能跟碱液作用放出H2，如Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。‎ ‎3．酸性氧化物一般和水反应生成相应的酸，但SiO2不与水反应。‎ ‎4．SiO2是酸性氧化物，SiO2却既能与酸(氢氟酸)反应又能与NaOH溶液反应。‎ ‎5．非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但Si却能与氢氟酸反应。‎ ‎【规律方法】‎ ‎1．粗硅的提纯 ‎(1)用焦炭还原SiO2，产物是CO而不是CO2。‎ ‎(2)粗硅中含碳等杂质，与Cl2反应生成的SiCl4中也含CCl4等杂质，经过分馏提纯SiCl4后，再用H2还原，得到高纯度硅。‎ ‎(3)粗硅的提纯过程：SiO2→Si→SiCl4→Si，是利用物质的状态变化和反应地点不同进行提纯。‎ ‎2．药品的贮存 实验室中不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛放显碱性的液体，如NaOH溶液、氨水、Na2SiO3溶液、Na2CO3溶液等；氢氟酸能腐蚀玻璃，故常保存在塑料瓶中。‎ ‎考点二　硅酸盐　硅酸盐产品 ‎[主干精讲]‎ ‎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。‎ ‎2．硅酸盐组成的表示方法 通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2O·SiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为K2O·Al2O3·6SiO2。‎ ‎3．硅酸钠 ‎(1)白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。‎ ‎(2)与酸性较硅酸强的酸反应：‎ ‎①与盐酸反应的化学方程式：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。‎ ‎②与CO2水溶液反应的化学方程式：Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓。‎ ‎(3)用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。‎ ‎4．三种常见的硅酸盐产品 硅酸盐产品 原料 主要设备 主要成分 水泥 石灰石、黏土 水泥回 转窑 硅酸二钙2CaO·SiO2‎ 硅酸三钙3CaO·SiO2‎ 铝酸三钙3CaO·Al2O3‎ 玻璃 纯碱、石灰 石、石英 玻璃窑 Na2O·CaO·6SiO2‎ 陶瓷 黏土 ‎[典例剖析]‎ ‎【例1】　(2016·浙江省金华一中高一下月考)“金华玉”主要成分为黄蜡石，某种黄蜡石组成为Al2O3·4SiO2·H2O，下列观点不正确的是(　　)‎ A．黄蜡石雕刻作品要避免与酸、碱接触 B．黄蜡石颜色丰富多彩是因为含有不同形态的金属氧化物 C．潮湿的空气可能导致黄蜡石作品表面溶解变质 D．置于干燥空气中可能会导致黄蜡石作品脱水变质 解析　A项，能与酸碱反应，则黄蜡石雕刻作品要避免与酸碱接触，正确；B项，不同金属氧化物的颜色不同，则黄蜡石颜色丰富多彩是因为含有不同形态的金属氧化物，正确；C项，潮湿的空气与Al2O3·4SiO2·H2O不反应，不会导致黄蜡石作品表面溶解变质，错误；D项，置于干燥空气中，Al2O3·4SiO2·H2O发生风化，可能会导致黄蜡石作品脱水变质，正确。‎ 答案　C ‎【例2】　(2015·温州十校联考)硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。‎ ‎(1)下列物质不属于硅酸盐的是________。‎ A．陶瓷 B．普通玻璃 C．水泥 D．生石灰 ‎(2)SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为________________________，工艺师常用________(填物质名称)来雕刻玻璃。‎ ‎(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作________。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是________。‎ A．普通玻璃坩埚 B．石英玻璃坩埚 C．氧化铝坩埚 D．铁坩埚 ‎(4)工业上常利用反应2C＋SiO2Si＋2CO↑制备硅单质，该反应中所含元素化合价升高的物质是________(填化学式，下同)，氧化剂是________。‎ 解析　(1)生石灰是CaO，为碱性氧化物且不含Si，不属于硅酸盐。(2)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。由于SiO2能溶于氢氟酸，因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。(3)Na2SiO3 水溶液又称“水玻璃”，具有阻燃的功能，因此可用作防火剂。SiO2和Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能与Na2CO3在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融纯碱。(4)题给反应中C(碳)被氧化，SiO2中＋4价的硅被还原，因此SiO2作氧化剂。‎ 答案　(1)D　(2)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O　氢氟酸　(3)防火剂　D　(4)C　SiO2‎ ‎[考点精练]‎ ‎1．有报道称，2013年太阳能晶体硅供不应求情况恐持续，其价格可望持稳。下列有关硅及其化合物的说法中正确的是(　　)‎ A．硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中 B．反应①Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓，反应②Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，两反应是相互矛盾的，不可能都能发生 C．普遍玻璃、石英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料 D．祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18，用氧化物形式表示为3BeO·Al2O3·6SiO2‎ 解析　A项，硅酸钠本身是一种粘合剂，易造成磨口玻璃塞与瓶口粘结；B项，两反应条件不同，反应①是在溶液中进行，强酸可以制弱酸，而高温条件下，CO2是气体，逸出促进②反应发生；C项，石英玻璃的成分为SiO2，SiO2是氧化物不是盐；D项正确。‎ 答案　D ‎2．(2016·浙江省温州市高一上质检)“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的意义。请回答下列问题：‎ Ⅰ.(1)石棉(CaMg3Si4O12)是常用的耐火材料，用氧化物的形式表示其组成__________。‎ ‎(2)高分子材料可以分成无机高分子材料和有机高分子材料。‎ ‎[Al Fe (OH)nCl6－n]m属于无机高分子材料，是一种新型高效净水剂，它广泛应用于生活用水和工业污水的处理，其中铁元素的化合价为____________；‎ Ⅱ.高纯二氧化硅可用来制造光纤。某稻壳灰的成分为：‎ 组分 SiO2‎ C Na2O K2O Al2O3‎ Fe2O3‎ 质量分数 ‎59.20‎ ‎38.80‎ ‎0.25‎ ‎0.50‎ ‎0.64‎ ‎0.16‎ 通过如下流程可由稻壳灰制备较纯净的二氧化硅。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)根据氧化物的性质进行分类，稻壳灰中涉及的氧化物最多有__________类。‎ ‎(2)步骤①中涉及SiO2的离子反应方程式为________________________________‎ ‎_______________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(3)滤渣A的成分有____________(填化学式)。‎ ‎(4)步骤②洗涤沉淀的方法是：__________________________________________‎ ‎____________________________________________________________________。‎ ‎(5)步骤③反应的化学方程式为：____________________；实验室进行步骤③用到的仪器有坩埚、泥三角、酒精灯、______________和______________。‎ 解析　Ⅰ、(1)石棉(CaMg3Si4O12)是常用的耐火材料，用氧化物的形式表示其组成时，先写活泼金属氧化物，再写非金属氧化物；用氧化物的形式表示CaO·3MgO·4SiO2。‎ ‎(2)[Al Fe (OH)nCl6－n]m，根据化合价代数和等于0的原则，其中铁元素的化合价为＋3。‎ Ⅱ、(1)根据氧化物的性质进行分类，SiO2属于酸性氧化物；Na2O、K2O、Fe2O3属于碱性氧化物；Al2O3属于两性氧化物；稻壳灰中涉及的氧化物最多有3类。‎ ‎(2)氢氧化钠与SiO2反应生成硅酸钠，反应的离子方程式为SiO2＋2OH－===SiO＋H2O。(3)Fe2O3、C与氢氧化钠不反应，滤渣A的成分有Fe2O3、C。(4)洗涤沉淀的方法是：往漏斗里的沉淀中注入蒸馏水致水浸没沉淀，让水自然流下，重复2～3次。(5)步骤③为硅酸分解，反应的化学方程式为：H2SiO3SiO2＋H2O；实验室灼烧固体用到的仪器有坩埚、泥三角、酒精灯、坩埚钳和三角架。‎ 答案　Ⅰ.(1)CaO·3MgO·4SiO2　(2)＋3‎ Ⅱ.(1)3　(2)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O ‎(3)C和Fe2O3‎ ‎(4)往漏斗里的沉淀中注入蒸馏水致水浸没沉淀，让水自然流下，重复2～3次 ‎(5)H2SO3SiO2＋H2O　 坩埚钳　 三角架 ‎【易错警示】‎ ‎(1)不要混淆硅和二氧化硅的用途：用作半导体材料的是晶体硅而不是SiO2，用于制作光导纤维的是SiO2而不是硅。‎ ‎(2)不要混淆常见含硅物质的成分。‎ ‎①计算机芯片的成分是晶体硅而不是SiO2。‎ ‎②水晶、石英、玛瑙等主要成分是SiO2，而不是硅酸盐。‎ ‎③传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸盐。‎ 课后限时训练 ‎(时间：45分钟)‎ 一、选择题 ‎1．常温下，下列各组物质不能发生反应的是(　　)‎ ‎①硅与NaOH溶液　②硅与盐酸　③硅与氢氟酸　④二氧化硅与碳酸钠　⑤二氧化硅与NaOH溶液　⑥二氧化硅与浓硝酸 A．①②④ B．③④⑥ C．②⑤⑥ D．②④⑥‎ 解析　硅的化学性质稳定，常温下除与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应外，不与其他物质如氢气、氧气、氯气等反应。二氧化硅与碳酸盐的反应需要在高温条件下才能进行，这也是变相考查玻璃工业的知识。‎ 答案　D ‎2．昆仑玉的主要成分是由透闪石和阳起石组成的纤维状微晶结合体，透闪石的主要化学成分为Ca2Mg5Si8O22(OH)2。下列有关说法不正确的是(　　)‎ A．透闪石的主要化学成分可表示为2CaO·5MgO·8SiO2·H2O B．透闪石中Mg的质量分数是Ca的质量分数的1.5倍 C．1 mol Ca2Mg5Si8O22(OH)2与足量的盐酸作用，至少需要14 mol HCl D．透闪石是一种新型无机非金属材料，难溶于水 解析　依改为氧化物的表示规则可判断，A正确；1 mol透闪石中Mg的总质量为120 g，是Ca的1.5倍，B正确；透闪石与盐酸作用时，SiO2与盐酸不反应，其他金属氧化物则转化为金属氯化物，根据氯原子守恒知，C正确；由透闪石的组成知它属于传统的硅酸盐材料，难溶于水，D错误。‎ 答案　D ‎3．下列说法中不正确的是(　　)‎ A．因SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2对应的酸 B．CO2通入水玻璃可以得到硅酸沉淀 C．SiO2熔点高、硬度大 D．氢氟酸能够雕刻玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸 解析　H2SiO3对应的酸性氧化物是SiO2，但SiO2不能直接与水反应生成H2SiO3。‎ 答案　A ‎4．据报道，科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解，从中提取到一种叫作生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料，将少量这种材料掺入混凝土中，即可制备出超高强度的高性能混凝土。下列关于二氧化硅的说法中，正确的是(　　)‎ A．二氧化硅溶于水显酸性，所以二氧化硅属于酸性氧化物 B．将二氧化碳通入硅酸钠溶液可以得到硅酸 C．因为高温时二氧化硅能与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强 D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸 解析　二氧化硅是酸性氧化物，但是二氧化硅不溶于水，不能和水反应生成硅酸，A错误；碳酸的酸性比硅酸强，B正确；高温下二氧化硅与碳酸钠的反应是在非溶液状态下进行的，属于用不挥发性的酸酐来制取挥发性的酸酐，所以该反应不能作为判断硅酸与碳酸酸性强弱的依据，C错误；二氧化硅可以与氢氟酸发生反应，D错误。‎ 答案　B ‎5．下列说法正确的是(　　)‎ A．光导纤维的主要成分是硅 B．常用氢氟酸(HF)来刻蚀玻璃 C．制普通玻璃的主要原料是烧碱、石灰石、石英 D．实验室用带玻璃塞的试剂瓶保存氢氧化钠溶液 解析　A项，光导纤维的主要成分是二氧化硅，错误；C项，制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英，错误；D项，保存氢氧化钠溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶，因为NaOH与玻璃的主要成分SiO2反应生成硅酸钠，长时间会使瓶塞和瓶口黏结在一起，错误。‎ 答案　B ‎6．下列说法正确的是(　　)‎ A．SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑，说明H2SiO3的酸性大于H2CO3的酸性 B．可在试管内完成焦炭和石英砂(SiO2)制取硅的反应 C．二氧化硅是生产光导纤维、玻璃的基本原料 D．CO2、CH4、N2是温室气体 解析　强酸制弱酸都是在溶液中进行的反应，而SiO2与Na2CO3是高温下的反应，生成CO2气体逸出，有利于反应的进行，A项错；在高温下试管会熔化，甚至玻璃试管中的SiO2会与焦炭反应，B项错；N2不是温室气体，D项错。‎ 答案　C ‎7．将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是(　　)‎ A．Na2SiO3 B．Na2CO3、Na2SiO3‎ C．Na2CO3、SiO2 D．SiO2‎ 解析　将足量CO2气体通入水玻璃中，发生反应：2CO2＋Na2SiO3＋2H2O===H2SiO3↓＋2NaHCO3；加热蒸干，高温灼烧时发生反应：H2SiO3H2O＋SiO2；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，所以最后所得固体物质是Na2SiO3，故选A项。‎ 答案　A ‎8．半导体工业中，有一句行话：“从沙滩到用户”，即由SiO2制取Si。制取过程中不涉及的化学反应是(　　)‎ A．2C＋SiO2Si＋2CO↑‎ B．SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O C．Si＋2Cl2SiCl4‎ D．SiCl4＋2H2Si＋4HCl 解析　工业制取纯硅的工艺流程为：SiO2粗硅SiCl4 纯硅，该工艺流程中不涉及SiO2与NaOH溶液的反应。‎ 答案　B ‎9．(2016·江西省余干县高三第四次能力测试)用二氧化硅和金属氧化物的形式表示硅酸盐的组成，不正确的是(　　)‎ A．钙沸石[CaAl2Si3O10·3H2O]CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O B．镁橄榄石(Mg2SiO4)2MgO·SiO2‎ C．长石(KAlSi3O8)K2O·Al2O3·3SiO2‎ D．高岭石[Al2Si2O5(OH)4]Al2O3·2SiO2·2H2O 解析　C项没有配平，SiO2前的数字应为6，正确书写是K2O·Al2O3·6SiO2，是将原化学式所有原子个数翻倍得到的，故选C。‎ 答案　C ‎10．(2016·温州第二外国语模拟)下列工业生产中，用石灰石作为原料的是(　　)‎ ‎①海水提镁　②氯碱工业　③制普通玻璃　④工业制硫酸　⑤制漂白粉　⑥冶炼生铁　⑦制硅酸盐水泥　⑧工业制高纯硅 A．①③⑤⑥⑦ B．①②⑤⑦⑧‎ C．②③④⑤⑥ D．①③⑥⑦⑧‎ 解析　①从海水中提取镁的原料：用石灰石可以制得氧化钙进而得到石灰乳，必须用到石灰石，故①正确；②氯碱工业的原料是饱和食盐水，用不到石灰石，故②错误；③制普通玻璃的原料：石英砂、石灰石、纯碱等，必须用到石灰石，故③正确；④接触法制硫酸的原料：黄铁矿、空气、浓硫酸，无需用到石灰石，故④错误；⑤制漂白粉的原料：用石灰石可以制得氧化钙进而得到消石灰，用氯气与消石灰反应得到漂白粉，必须用到石灰石，故⑤正确；⑥冶炼生铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石，必须用到石灰石，故⑥正确；⑦制硅酸盐水泥的原料：石灰石和黏土，必须用到石灰石，故⑦正确；⑧工业制纯硅的原料是C、二氧化硅、氯气和氢气，不用石灰石，故⑧错误。‎ 答案　A ‎11．(2016·湖州中学高一期中)下列关于SiO2和CO2的叙述中不正确的是(　　)‎ A．都是共价化合物 B．SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨 C．都能溶于水且与水反应生成相应的酸 D．都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应 解析　A．SiO2和CO2只含有共价键，都是共价化合物，故A正确； B．光导纤维的主要成分是二氧化硅，干冰可用于人工降雨，故B正确；C.二氧化硅不溶于水，不与水反应，故C错误；D.CO2和SiO2均能和碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，所以都能与强碱溶液反应，故D正确。‎ 答案　C ‎12．(2017·温州十校联考)下列说法不正确的是(　　)‎ A．氢氧化铁胶体可用于净水 B．水玻璃用于建筑黏合剂 C．纯碱溶液用于去除油污 D．MnO2和浓HCl用于工业制氯气 解析　氢氧化铁胶体表面积大，能吸附水中悬浮杂质而沉降，可用于净水；水玻璃是矿物胶，可用于建筑黏合剂；纯碱溶液呈碱性，可用于去除油污；工业制氯气采用电解饱和食盐水，不用MnO2和浓HCl反应。故D不正确。‎ 答案　D 二、非选择题 ‎13．(2016·浙江龙游中学高二上第三次检测)利用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：‎ ‎(1)计算机芯片的主要成分是________________。‎ ‎(2)光导纤维的主要成分是________________。‎ ‎(3)目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是________________。‎ ‎(4)用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为________的化合物。‎ 解析　硅及其化合物的主要用途都可以从教材上找到，有的用途实际上就是生活常识。‎ 答案　(1)硅(或Si或单晶硅)　(2)二氧化硅(或SiO2)‎ ‎(3)硅(或Si)　(4)铝硅酸盐(或硅铝酸盐)‎ ‎14．(2017·杭州清河高三月考)‎ 已知A、B、D、E、F、G、X、Y、Z满足下列转化关系。其中A、B、E为固体化合物，D、G为固体单质，F、X、Z为可燃性气体，F和X的燃烧火焰分别为蓝色和淡蓝色。‎ ‎(1)写出E的名称：________；‎ ‎(2)B的电子式为________；‎ ‎(3)E生成Z的反应中用饱和食盐水的目的是________________________________‎ ‎_____________________________________________________________________；‎ ‎(4)A和D反应的化学方程式： ________________________________________。‎ 解析　化合物A与单质D反应得到单质G与气体F，单质G与NaOH溶液反应得到气体X，X、F为可燃性气体，X、F的火焰呈淡蓝色，则X为H2，F为CO，A为SiO2，D为碳，G为Si，由转化关系可知，溶液为Na2SiO3溶液，Y为CO2，白色沉淀为H2SiO3，加热硅酸分解得到SiO2。气体Z由化合物E与食盐水得到，且可以使溴水褪色，则Z为乙炔，E为碳化钙，悬浊液为Ca(OH)2，与Y反应得到的白色沉淀为CaCO3，B为CaO，符合转化关系。‎ ‎(1)由上述分析可知，E为碳化钙；(2)B为CaO，电子式为Ca2＋；‎ ‎(3)E生成Z的反应中用饱和食盐水的目的是：降低反应速率；(4)A与D反应化学方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑。‎ 答案　(1)碳化钙　(2) ‎ ‎(3)降低反应速率 ‎(4)SiO2＋2CSi＋2CO↑‎ ‎15．A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，它们能发生如图所示的转化关系，该元素(用R表示)的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)写出各物质的化学式：A____________；B_________________；‎ C____________；D____________；E____________。‎ ‎(2)写出反应①的化学方程式：_______________________________________，‎ 该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________________________。‎ ‎(3)写出反应④的离子方程式：__________________________________________。‎ ‎(4)写出反应⑤的离子方程式：_________________________________________。‎ ‎(5)H2CO3的酸性强于E的，请用离子方程式予以证明：‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ 解析　解答本题的“突破口(1)”是非金属元素R的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气，说明是硅及其化合物之间的转化。“突破口(2)”是反应条件“高温”，A在高温条件下，能与焦炭、CaCO3发生反应，则A为SiO2。从而推知B为CaSiO3，C为Na2SiO3，D为Si，E为H2SiO3。‎ 答案　(1)SiO2　CaSiO3　Na2SiO3　Si　H2SiO3‎ ‎(2)SiO2＋2CSi＋2CO↑　1∶2‎ ‎(3)Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑‎ ‎(4)SiO＋Ca2＋===CaSiO3↓‎ ‎(5)SiO＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO ‎16．已知A、B、C、D、E、F、G、H可以发生如图所示的转化关系，反应中部分生成物已略去。其中，A、G为同一主族元素形成的单质，B、C、H在通常情况下为气体，化合物C是一种形成酸雨的大气污染物。‎ ‎(1)H的名称是________。‎ ‎(2)E的两种用途是________、________。‎ ‎(3)反应③的化学方程式是_____________________________________________。‎ ‎(4)反应④的离子方程式是_____________________________________________。‎ 解析　“化合物C是一种形成酸雨的大气污染物”为本题的突破口，由此可知C为SOx或NOx。又因为单质A与浓硫酸共热生成B和C两种气体，容易联想到加热条件下木炭与浓硫酸的反应，故A为C，C为SO2，B为CO2。又知G与A属于同一主族元素形成的单质，故G为Si，由此联想到高温条件下粗硅的制取，故气体H为CO，E为SiO2。进一步推知F为Na2SiO3，D为H2SiO3。‎ 答案　(1)一氧化碳　(2)制光导纤维　作装饰品　(3)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O　(4)CO2＋SiO＋H2O===H2SiO3↓＋CO(或2H2O＋2CO2＋SiO===H2SiO3↓＋2HCO)‎