考點(diǎn)13硅及其化合物1．3年真題考點(diǎn)分布年份卷區(qū)考點(diǎn)分布硅的制備、性質(zhì)及用途二氧化硅的性質(zhì)及用途硅酸鹽性質(zhì)及用途綜合應(yīng)用2023江蘇廣東√√山東√湖北√遼寧√√2022全國(guó)√湖北√河北√廣東√√遼寧√江蘇√湖南√浙江√2021重慶√福建√2．命題規(guī)律及備考策略【命題規(guī)律】近3年新高考卷對(duì)于該專(zhuān)題主要考查：1．硅及其化合物的性質(zhì)及應(yīng)用2．硅酸鹽材料與新型無(wú)機(jī)非金屬材料【備考策略】熟練掌握硅及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，熟悉各物質(zhì)的特特殊性質(zhì)及其應(yīng)用；明確元素化合物和化學(xué)反應(yīng)原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間的聯(lián)系。關(guān)注生活中的合金，了解其應(yīng)用?！久}預(yù)測(cè)】高考對(duì)本部分內(nèi)容的考查以硅及其化合物的性質(zhì)、硅酸鹽材料在日常生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用為主，高考題型有選擇題、實(shí)驗(yàn)題、化學(xué)工藝流程題等。尤其是以硅及其化合物的性質(zhì)及用途是考查的熱點(diǎn)?？挤?硅和二氧化硅1、硅(1)原子和晶體結(jié)構(gòu)：硅元素的原子序數(shù)為14，基態(tài)原子的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ne]3s23p2，核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有7種，不成對(duì)電子數(shù)有2種；單晶硅為原子晶體，晶體中每個(gè)Si原子以sp3雜化，分別與4個(gè)相鄰的Si原子形成4個(gè)σ鍵，Si原子的配位數(shù)為4，晶體中最小的環(huán)是6元環(huán)，1個(gè)環(huán)中平均含有0.5個(gè)Si原子，含Si-Si鍵數(shù)為1。（2）物理性質(zhì)：晶體硅為原子晶體，灰黑色、有金屬光澤、硬度大而脆、熔沸點(diǎn)高，導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是常用的半導(dǎo)體材料。金剛石、晶體硅、碳化硅中熔點(diǎn)從高到低的順序是金剛石、碳化硅、晶體硅。（3）化學(xué)性質(zhì)：常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，只能跟F2、HF和NaOH溶液反應(yīng)，在高溫條件下，單質(zhì)硅能與O2和Cl2等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。條件化學(xué)反應(yīng)化學(xué)方程式常溫跟F2反應(yīng)Si＋2F2＝SiF4跟HF反應(yīng)Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑跟NaOH溶液反應(yīng)Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑高溫跟O2反應(yīng)Si＋O2SiO2跟Cl2反應(yīng)Si＋2Cl2SiCl4（4）用途：太陽(yáng)能電池、計(jì)算機(jī)芯片、半導(dǎo)體材料、制作特種鋼及合金等。（5）制備：自然界中無(wú)游離態(tài)的硅，工業(yè)上，用C在高溫下還原SiO2可制得粗硅，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑，Si(粗)＋2Cl2SiCl4，SiCl4＋2H2Si(純)＋4HCl。2、二氧化硅（1）空間結(jié)構(gòu)：二氧化硅是直接由原子構(gòu)成的原子晶體，晶體中Si原子均以sp3雜化，分別與4個(gè)O原子成鍵，每個(gè)O原子與2個(gè)Si原子成鍵，晶體中的最小環(huán)為12元環(huán)，其中有6個(gè)Si原子和6個(gè)O原子，含有12個(gè)Si-O鍵；每個(gè)Si原子被12個(gè)環(huán)共有，每個(gè)O原子被6個(gè)環(huán)共有，每個(gè)Si-O鍵被6個(gè)環(huán)共有，Si原子數(shù)與O原子數(shù)之比為1：2。（2）物理性質(zhì)：熔點(diǎn)高，硬度大，不溶于水。（3）化學(xué)性質(zhì)：SiO2常溫下化學(xué)性質(zhì)很不活潑，不與水、酸反應(yīng)（氫氟酸除外），能與強(qiáng)堿溶液、氫氟酸反應(yīng)，高溫條件下可以與堿性氧化物反應(yīng)。化學(xué)反應(yīng)化學(xué)方程式相關(guān)應(yīng)用與強(qiáng)堿反應(yīng)SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2OSiO2能與強(qiáng)堿溶液生成的硅酸鈉具有粘性，所以不能用帶磨口玻璃塞試劑瓶存放堿性溶液，避免Na2SiO3將瓶塞和試劑瓶粘住，打不開(kāi)，堿性溶液存放應(yīng)用橡皮塞與氫氟酸反應(yīng)SiO2＋4HF＝SiF4↑+2H2O利用此反應(yīng)，氫氟酸能刻蝕玻璃；氫氟酸不能用玻璃試劑瓶存放，應(yīng)用塑料瓶與堿性氧化物反應(yīng)SiO2＋CaOCaSiO與某些鹽類(lèi)反應(yīng)SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑之所以能夠如此反應(yīng)，原因是高溫條件下，產(chǎn)物CO2容易從反應(yīng)體系中逃逸，使反應(yīng)向正方面進(jìn)行（4）用途：石英可用于制作石英表和石英玻璃；石英砂常用作制薄玻璃和建筑材料；水晶常用來(lái)制造電子部件、光學(xué)儀器、工藝品和眼鏡片等；瑪瑙用于制造精密儀器軸承、耐磨器皿和裝飾品；SiO2被用于制造高性能的現(xiàn)代通訊材料——光導(dǎo)纖維?！镜淅?】（2023·棗陽(yáng)市第一高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）硅及其化合物的應(yīng)用范圍很廣。下列說(shuō)法正確的是()A．硅是人類(lèi)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料B．粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)C．反應(yīng)Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑中，Si為氧化劑D．硅能與氫氟酸反應(yīng)，則硅也可以與鹽酸反應(yīng)【解析】由粗硅制備單晶硅的過(guò)程一般為Sieq\o(→,\s\up7(Cl2))SiCl4eq\o(→,\s\up7(H2))Si＋HCl，都是氧化還原反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)中Si為還原劑，C項(xiàng)錯(cuò)誤；硅不能與鹽酸反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A【拓展延伸】二氧化碳和二氧化硅的比較【典例2】（2023·日照第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）多晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài)，是制造硅拋光片、太陽(yáng)能電池及高純硅芯片的主要原料。已知第三代工業(yè)制取多晶硅流程如圖所示：下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．Y、Z分別為H2、Cl2B．制取粗硅的過(guò)程中焦炭與石英會(huì)發(fā)生副反應(yīng)生成碳化硅，在該副反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1C．SiHCl3極易水解，其完全水解的產(chǎn)物為H2SiO3、H2、HCl，據(jù)此推測(cè)SiHCl3中硅元素的化合價(jià)為＋4D．Y與SiHCl3制備多晶硅的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)【解析】B項(xiàng)中的反應(yīng)為3C＋SiO2eq\o(=,\s\up10(△))SiC＋2CO↑，氧化劑與還原劑均為C，二者之比為1∶2。答案：B1．（2023·廣東梅州·統(tǒng)考三模）下列敘述Ⅰ和Ⅱ均正確且有因果關(guān)系的是選項(xiàng)敘述Ⅰ敘述ⅡA具有氧化性在葡萄酒釀制過(guò)程中添加適量B斷裂分子中的鍵需要吸收熱量工業(yè)上用液氨作制冷劑C氫氟酸可與反應(yīng)得到二氧化硅是一種兩性氧化物D蔗糖遇濃硫酸變黑，同時(shí)產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體濃硫酸具有脫水性和強(qiáng)氧化性D【解析】A．二氧化硫具有毒性和還原性，在葡萄酒釀制過(guò)程中添加適量二氧化硫的目的是起到殺菌消毒和防止葡萄酒氧化變質(zhì)的作用，故A不符合題意；B．液氨作制冷劑是因?yàn)橐喊睔饣瘯r(shí)會(huì)吸收熱量，使周?chē)h(huán)境的溫度降低，與破壞氮?dú)滏I無(wú)關(guān)，故B不符合題意；C．二氧化硅是酸性氧化物，不是兩性氧化物，硅C不符合題意；D．蔗糖遇濃硫酸變黑說(shuō)明濃硫酸具有脫水性，同時(shí)產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體說(shuō)明碳和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫，體現(xiàn)濃硫酸的強(qiáng)氧化性，故D符合題意；故選D。2．（2023·遼寧·校聯(lián)考二模）高純硅是制作光伏電池的關(guān)鍵材料，如圖是一種生產(chǎn)高純硅的工藝流程示意圖：已知：①流化床反應(yīng)器主反應(yīng)：；②還原爐主反應(yīng)：；③極易水解：?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)石英砂的主要成分為，是一種酸性氧化物，能與燒堿反應(yīng)生成鹽和水，下列物質(zhì)中也能與燒堿反應(yīng)生成鹽和水的是(填標(biāo)號(hào))A．

B．C．

D．還能在一種常見(jiàn)的酸中溶解，生成一種氣態(tài)含硅物質(zhì)，這種酸的電子式為。(2)電弧爐中生成粗硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。若電弧爐中焦炭過(guò)量，還會(huì)有生成，石英砂和焦炭生成的反應(yīng)中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為。(3)整個(gè)操作流程都需隔絕空氣，原因是(答出兩條即可)。(4)流化床反應(yīng)器中除外，還可能發(fā)生副反應(yīng)，生成其他含硅化合物(如、、等)，可以用分餾的方法加以分離，該操作方法的理論依據(jù)是。(5)上述操作流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是。（1）BD；（2）；（3）防止發(fā)生水解、防止硅被氧化、防止氫氣與氧氣反應(yīng)而發(fā)生爆炸（4）各組分沸點(diǎn)相差較大（5）、【解析】石英砂和焦炭在電弧爐中反應(yīng)產(chǎn)生含SiC、C等雜質(zhì)的粗硅，在流化床反應(yīng)器中將硅轉(zhuǎn)化為SiHCl3，在還原爐中用氫氣將SiHCl3還原得高純硅。(1)A．鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生偏鋁酸鈉和氫氣，故A不符合題意；B．氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生偏鋁酸鈉和水，故B符合題意；C．氧化銅與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，故C不符合題意；D．碳酸氫鈉與氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈉和水，故D符合題意；SiO2還能在一種常見(jiàn)的酸中溶解，生成一種氣態(tài)含硅物質(zhì)，這種酸為HF，HF屬于共價(jià)化合物，其電子式為；故答案為：BD；；(2)二氧化硅與碳在高溫下反應(yīng)生成粗硅和CO，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為，石英砂和焦炭生成SiC的反應(yīng)為SiO2+3CSiC+3CO↑，C元素化合價(jià)由0價(jià)降低為-4價(jià)，由0價(jià)升高為價(jià)，C既是氧化劑又是還原劑，根據(jù)氧化還原規(guī)則，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1:2，故答案為：；1:2；(3)根據(jù)上述流程以及相關(guān)信息可知SiHCl3極易水解，反應(yīng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氫氣，而空氣中含有氧氣和水蒸氣，因此整個(gè)操作流程都需隔絕空氣，原因是防止SiHCl3發(fā)生水解，防止硅被氧化、防止氫氣與氧氣反應(yīng)而發(fā)生爆炸，故答案為：防止發(fā)生水解、防止硅被氧化、防止氫氣與氧氣反應(yīng)而發(fā)生爆炸；(4)分餾或蒸餾主要是通過(guò)互溶液體混合物沸點(diǎn)不同進(jìn)行物質(zhì)分離的方法，因此分餾操作的理論依據(jù)是各組分沸點(diǎn)相差較大，故答案為：各組分沸點(diǎn)相差較大；(5)根據(jù)流程轉(zhuǎn)化分析可知上述操作流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是H2、HCl，故答案為：H2、HCl。3．（2023·福建龍巖·統(tǒng)考三模）硅在地殼中含量豐富，晶體硅與硅化物等新材料在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域作用巨大?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)下列屬于硅原子激發(fā)態(tài)的電子排布式有(填標(biāo)號(hào)，下同)，其中能量較高的是。a．1s22s22p63s23p2b．1s22s22p63s13p3c．1s22s22p63s13p2d．1s22s22p63s13p24s1(2)SiCl4可發(fā)生水解反應(yīng)，機(jī)理如圖1所示。

①a與c的水溶性：ac(填“>”“<”或“=”)，理由是。②c分子中氧原子雜化方式為；c分子中鍵長(zhǎng)從大到小順序?yàn)椤?3)一種新型導(dǎo)電陶瓷材料硅的鎢化物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，硅原子的配位數(shù)為，設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值，則該硅的鎢化物晶體的密度為g·cm-3(列出計(jì)算式)

(1)bd；d(2)<；c為極性分子且能與水分子形成氫鍵；sp3；Si-Cl>Si-O>H-O(3)4；【解析】（1）a．1s22s22p63s23p2為硅原子的基態(tài)電子排布式，選項(xiàng)a不符合；b．1s22s22p63s13p3為硅原子的激發(fā)態(tài)電子排布式，選項(xiàng)b符合；c．1s22s22p63s13p2為鋁原子的激發(fā)態(tài)電子排布式，選項(xiàng)c不符合；d．1s22s22p63s13p24s1為硅原子的激發(fā)態(tài)電子排布式，選項(xiàng)d符合；答案選bd；電子所占的能級(jí)越高，能量越高，其中能量較高的是d；（2）①c中含有親水基-OH，c為極性分子且能與水分子形成氫鍵，故a與c的水溶性：a<c；②c分子中氧原子形成兩個(gè)鍵，有兩個(gè)孤電子對(duì)，形成的雜化軌道數(shù)為4,雜化方式為sp3；原子半徑越小，形成的鍵長(zhǎng)越短，故c分子中鍵長(zhǎng)從大到小順序?yàn)镾i-Cl>Si-O>H-O；（3）根據(jù)均攤法，晶胞中含有8+2=4個(gè)Si原子，8+1=2個(gè)W原子，Si與W的原子個(gè)數(shù)比為4：2，由圖可知，W的配位數(shù)為8，則Si的配位數(shù)為4，晶胞質(zhì)量：m=nM==，晶胞體積V=a2bpm3=a2bcm3，晶胞密度==?？挤?硅酸和硅酸鹽1．硅酸（1）物理性質(zhì)：硅酸是不溶于水的白色膠狀物，能形成硅膠，硅膠吸附水分能力強(qiáng)。（2）化學(xué)性質(zhì)：H2SiO3是一種弱酸，酸性比碳酸弱，其酸酐為SiO2，不能直接由SiO2溶于水制得，而用可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制取：Na2SiO3＋2HCl＝2NaCl＋H2SiO3↓或Na2SiO3＋CO2＋H2O＝H2SiO3↓＋Na2CO3（此方程式證明酸性：H2SiO3＜H2CO3）（3）用途：硅膠作干燥劑、催化劑的載體。2．硅酸鹽硅酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的總稱(chēng)。硅酸鹽種類(lèi)很多，大多數(shù)難溶于水，最常見(jiàn)的可溶性硅酸鹽是Na2SiO3。（1）硅酸鈉溶于水，其水溶液俗稱(chēng)“水玻璃”，是一種礦物膠。盛水玻璃的試劑瓶要使用橡膠塞。能與酸性較強(qiáng)的酸反應(yīng)：Na2SiO3+2HCl＝H2SiO3↓(白)+2NaCl；Na2SiO3+CO2+H2O＝H2SiO3↓+Na2CO3。（2）硅酸鹽材料是傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)非金屬材料，玻璃、水泥、各種陶瓷等都是以黏土、石英和長(zhǎng)石等為原料生產(chǎn)的硅酸鹽制品。硅酸鹽產(chǎn)品水泥玻璃原料石灰石、黏土純堿、石灰石、石英反應(yīng)原理發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯主要成分3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3Na2SiO3、CaSiO3、SiO2反應(yīng)條件高溫高溫陶瓷生產(chǎn)的一般過(guò)程：混合→成型→干燥→燒結(jié)→冷卻→陶瓷，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些具有特殊結(jié)構(gòu)、特殊功能的新型無(wú)機(jī)非金屬材料如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、生物陶瓷、壓電陶瓷等相繼被生產(chǎn)出來(lái)?！镜淅?】(2023年青島一中高三月考)南海一號(hào)博物館，又稱(chēng)廣東海上絲綢之路博物館，位于廣東陽(yáng)江市海陵島試驗(yàn)開(kāi)發(fā)區(qū)的“十里銀灘”上，其建筑特色鮮明，設(shè)計(jì)創(chuàng)意獨(dú)特，緊扣海的主題，體現(xiàn)了海洋文化與南方建筑風(fēng)格的柔美組合。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是()A．展柜使用的鋼化玻璃，其主要成分只有SiO2B．墻體使用的磚瓦、水泥是硅酸鹽制品C．陳列的元青花瓷的原料有高嶺土[Al2Si2O5(OH)4]，也可以表示為Al2O3·SiO2·H2OD．展示的青銅器上有一層綠色物質(zhì)，此綠色物質(zhì)可能是堿式碳酸銅，它不溶于鹽酸【解析】鋼化玻璃與普通玻璃的成分相同(只是制造的工藝不同)，主要成分是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅，A項(xiàng)錯(cuò)誤；磚瓦和水泥都是硅酸鹽制品，B項(xiàng)正確；高嶺土[Al2Si2O5(OH)4]應(yīng)該表示為Al2O3·2SiO2·2H2O，C項(xiàng)錯(cuò)誤；銅綠是堿式碳酸銅，該物質(zhì)可以與鹽酸反應(yīng)生成氯化銅、二氧化碳和水而溶解，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B【拓展延伸】硅及其化合物性質(zhì)的“反?！?1)碳族元素的主要化合價(jià)一般是＋2、＋4價(jià)，而硅常見(jiàn)的是＋4價(jià)。(2)硅的還原性比碳強(qiáng)，而碳在高溫下卻能從SiO2中還原出硅。(3)非金屬單質(zhì)與強(qiáng)堿反應(yīng)一般不生成氫氣，而硅卻能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。(4)非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸反應(yīng)，而硅不但能與氫氟酸反應(yīng)，而且還有H2生成(類(lèi)似于較活潑金屬與酸的置換反應(yīng))，Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑。(5)SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接將它與水作用制備H2SiO3。(6)非金屬氧化物的熔、沸點(diǎn)一般較低，但SiO2的熔、沸點(diǎn)卻很高。(7)酸性氧化物一般不與酸作用，但SiO2卻能與氫氟酸作用。SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O。(8)無(wú)機(jī)酸一般易溶于水，而H2SiO3卻難溶于水。(9)因H2CO3的酸性強(qiáng)于H2SiO3，所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能發(fā)生下列反應(yīng)：Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3，但在高溫下Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑也能發(fā)生。(10)Na2SiO3的水溶液俗稱(chēng)水玻璃，但它與玻璃的成分不相同；硅酸鈉水溶液(即水玻璃)稱(chēng)為泡花堿，但它卻是鹽溶液(存放的試劑瓶不能用玻璃塞)，并不是堿溶液?！镜淅?】（2023·順德一中高三月考）Ca3SiO5是硅酸鹽水泥的重要成分之一，其相關(guān)性質(zhì)的說(shuō)法不正確的是()A．可發(fā)生反應(yīng)：Ca3SiO5＋4NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))CaSiO3＋2CaCl2＋4NH3↑＋2H2OB．具有吸水性，需要密封保存C．能與SO2反應(yīng)生成新鹽D．與足量鹽酸作用，所得固體產(chǎn)物主要為SiO2D【解析】加熱時(shí)氯化銨分解生成HCl和氨氣，HCl與Ca3SiO5反應(yīng)得到硅酸鈣、氯化鈣和水，A項(xiàng)正確；水泥吸水會(huì)變硬，需密封保存，B項(xiàng)正確；Ca3SiO5能與二氧化硫反應(yīng)得到亞硫酸鈣，C項(xiàng)正確；由上述分析可知，Ca3SiO5與足量鹽酸反應(yīng)得不到二氧化硅，D項(xiàng)錯(cuò)誤。1．（2023·浙江·校聯(lián)考二模）Na2SiO3應(yīng)用廣泛，下列說(shuō)法不正確的是A．Si元素位于周期表p區(qū)B．Na2SiO3屬于強(qiáng)電解質(zhì)C．Na2SiO3的水溶液俗稱(chēng)水玻璃D．存放Na2SiO3溶液的試劑瓶可以用玻璃塞D【解析】A．Si原子的價(jià)層電子排布式為3s23p2，能量最高的電子排布在3p軌道上，則Si元素位于周期表p區(qū)，A正確；B．Na2SiO3為可溶性鹽，在水溶液中發(fā)生完全電離，則其屬于強(qiáng)電解質(zhì)，B正確；C．Na2SiO3又稱(chēng)泡花堿，其水溶液是黏稠狀液體，俗稱(chēng)水玻璃，C正確；D．Na2SiO3溶液具有黏性，能將玻璃瓶塞與瓶口黏在一起，難以打開(kāi)，所以存放Na2SiO3溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，D不正確；故選D。2．（2023·北京海淀·北京市十一學(xué)校?？既＃┕杷猁}是地殼巖石的主要成分，在硅酸鹽中，四面體(如圖甲為俯視投影圖)通過(guò)共用頂角氧原子可形成六元環(huán)(圖乙)、無(wú)限單鏈狀(圖丙)、無(wú)限雙鏈狀(圖丁)等多種結(jié)構(gòu)。石棉是由鈣、鎂離子以離子數(shù)的比例與單鏈狀硅酸根離子形成的一種硅酸鹽。

下列說(shuō)法不正確的是A．大多數(shù)硅酸鹽材料硬度高與硅氧四面體結(jié)構(gòu)有關(guān)B．六元環(huán)的硅酸鹽陰離子化學(xué)式C．石棉的化學(xué)式為D．雙鏈狀硅酸鹽中硅氧原子數(shù)之比為D【解析】A．硅氧四面體結(jié)構(gòu)是指由一個(gè)硅原子和四個(gè)氧原子組成的四面體結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)因其內(nèi)部化學(xué)鍵的結(jié)構(gòu)和特性而具有穩(wěn)定性。硅氧四面體結(jié)構(gòu)中的硅原子與四個(gè)氧原子形成了共價(jià)鍵，共享電子對(duì)使每個(gè)原子都充滿(mǎn)了電子。這種共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)使得硅氧四面體結(jié)構(gòu)比單純的硅或氧分子更加穩(wěn)定，所以硅氧四面體結(jié)構(gòu)決定了大多數(shù)硅酸鹽材料硬度高，故A正確；B．六元環(huán)的硅酸鹽陰離子中Si元素顯+4價(jià)，O元素顯-2價(jià)，所以六元環(huán)的硅酸鹽陰離子化學(xué)式為，故B正確；C．石棉中鈣、鎂離子之比為1∶3，其中Mg元素、Ca元素顯+2價(jià)，Si元素顯+4，O元素顯-2價(jià)，所以，該石棉的化學(xué)式可表示為，故C正確；D．由圖丁可知，雙鏈硅酸鹽中有兩種硅氧四面體，且數(shù)目之比為1∶1，一種與單鏈硅酸鹽中硅氧原子個(gè)數(shù)比相同，其中硅原子個(gè)數(shù)為1，氧原子個(gè)數(shù)為，個(gè)數(shù)比為1∶3；另一種，硅原子個(gè)數(shù)為1，O原子個(gè)數(shù)為，個(gè)數(shù)比為1∶2.5，所以雙鏈狀硅酸鹽中硅氧原子數(shù)之比為2∶5.5，故D錯(cuò)誤；故選D。3．（2023·江西新余·新余市第一中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下裝置對(duì)焦炭還原二氧化硅的氣體產(chǎn)物的成分進(jìn)行探究。

已知：PdCl2溶液可用于檢驗(yàn)CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+PdCl2+H2O=CO2+2HCl+Pd（產(chǎn)生黑色金屬鈀粉末，使溶液變渾濁）。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)要通入足夠長(zhǎng)時(shí)間的N2，其原因是。（2）裝置B的作用是。（3）裝置C、D中所盛試劑分別為、，若裝置C、D中溶液均變渾濁，且經(jīng)檢測(cè)兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（4）該裝置的缺點(diǎn)是。（5）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明碳酸的酸性比硅酸的強(qiáng)：。（1）要用氮?dú)鈱⒀b置中的空氣排盡，避免空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾（2）作安全瓶，防止倒吸（3）澄清石灰水；PdCl2溶液；3SiO2＋4C2CO2↑＋2CO↑＋3Si（4）沒(méi)有尾氣處理裝置將CO吸收（5）向硅酸鈉溶液中通入二氧化碳?xì)怏w，溶液變渾濁，證明碳酸酸性大于硅酸【解析】(1)碳與二氧化硅反應(yīng)要在高溫下進(jìn)行，高溫下，碳與空氣中氧氣也能反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)要將裝置中的空氣排盡，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)要通入足夠長(zhǎng)時(shí)間的N2，故答案為要用氮?dú)鈱⒀b置中的空氣排盡，避免空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾；(2)根據(jù)裝置圖可知，B裝置可以作安全瓶，防止倒吸，故答案為作安全瓶，防止倒吸；(3)根據(jù)元素守恒，碳與二氧化硅反應(yīng)可能生成一氧化碳也可能生成二氧化碳，所以C裝置用來(lái)檢驗(yàn)有沒(méi)有二氧化碳，D裝置用來(lái)檢驗(yàn)一氧化碳，所以置C、D中所盛試劑分別為澄清石灰水、PdCl2溶液；若裝置C、D中溶液均變渾濁，說(shuō)明既有二氧化碳又有一氧化碳，檢測(cè)兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，根據(jù)元素守恒可知化學(xué)方程式為3SiO2+4C2CO2+2CO+3Si，故答案為澄清石灰水；PdCl2溶液；3SiO2+4C2CO2+2CO+3Si；(4)一氧化碳有毒，有能排放到空氣中，而該裝置沒(méi)有尾氣吸收裝置將CO吸收，故答案為沒(méi)有尾氣吸收裝置將CO吸收；(5)驗(yàn)證碳酸、硅酸的酸性強(qiáng)弱，產(chǎn)生的CO2氣體先通過(guò)飽和的碳酸氫鈉溶液除去混有的雜質(zhì)氣體，然后再通入硅酸鈉溶液發(fā)生反應(yīng)CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3↓，說(shuō)明酸性H2CO3＞H2SiO3，故答案為向硅酸鈉溶液中通入二氧化碳?xì)怏w，溶液變渾濁，證明碳酸酸性大于硅酸?！净A(chǔ)過(guò)關(guān)】1．（2023·廣東梅州·統(tǒng)考三模）中華文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng)、博大精深。博物館館藏文物是中華文化的重要代表。下列文物主要是由硅酸鹽材料制成的是A．西漢素紗禪衣 B．溪山行旅圖C．東漢青銅奔馬 D．新石器時(shí)代雞形陶壺D【解析】A．西漢素紗褝衣的主要成分是蛋白質(zhì)，A項(xiàng)不符合題意；B．溪山行旅圖為圖畫(huà)制品，主要成分是纖維素，B項(xiàng)不符合題意；C．東漢青銅奔馬為銅合金，主要成分是銅、鋅，C項(xiàng)不符合題意；D．陶壺為陶制品，屬于硅酸鹽材料，D項(xiàng)符合題意；故選D。2．（2021·廣東揭陽(yáng)·普寧市第二中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）2020年11月10日08時(shí)12分，我國(guó)“奮斗者”號(hào)載人潛水器在馬里亞納海溝成功坐底，坐底深度10909米，創(chuàng)造了中國(guó)載人深潛的新紀(jì)錄。下列關(guān)于“奮斗者”號(hào)的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．為了承受萬(wàn)米海壓，載人艙所用Ti-62A材料是由我國(guó)自主研制的新型鈦合金材料，具有強(qiáng)度高、韌性好的特點(diǎn)B．載人潛水器下水時(shí)要攜帶兩組壓載鐵，在重力牽引下潛入海洋深處，鐵是黑色金屬C．浮力材料是成千上萬(wàn)個(gè)納米級(jí)空心玻璃微球，其主要成分與瑪瑙、剛玉、硅膠相同D．“奮斗者”號(hào)的上百塊單體鋰電池，模塊的間隙中充滿(mǎn)了油，不可用水代替油C【解析】A．新型鈦合金材料，具有強(qiáng)度高、韌性好的優(yōu)良性能，故A正確；B．鐵、錳、鉻是黑色金屬，故B正確；C．剛玉主要成分為，瑪瑙、硅膠主要成分為SiO2，故C錯(cuò)誤；D．鋰是活潑金屬能與水反應(yīng)，因此鋰電池中電解質(zhì)不能用水溶液，故D正確；故選：C。3．（2023·江西宜春·江西省宜豐中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）《流浪地球2》向觀眾展示了太空電梯、行星發(fā)動(dòng)機(jī)、超級(jí)計(jì)算機(jī)550W等超前的科技幻想，探討了數(shù)字生命、人工智能等科技倫理問(wèn)題。它們與化學(xué)有著密切聯(lián)系，下列說(shuō)法不正確的是A．我國(guó)“硅—石墨烯—鍺高速晶體管”技術(shù)獲重大突破，C、Si、Ge都是主族元素B．我國(guó)提出網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，光纖線(xiàn)路總長(zhǎng)超過(guò)三千萬(wàn)公里，光纖的主要成分是SiO2C．新型陶瓷碳化硅(SiC)可作耐高溫結(jié)構(gòu)材料D．富勒烯、石墨烯都是含碳化合物D【解析】A．C、Si、Ge都是主族元素，故A正確；B．光纖的主要成分是SiO2，故B正確；C．新型陶瓷碳化硅(SiC)可作耐高溫結(jié)構(gòu)材料，故C正確；D．富勒烯和石墨烯都是碳元素的單質(zhì)，故D錯(cuò)誤；故選D。4．（2023·河北·模擬預(yù)測(cè)）原始瓷是中國(guó)乃至世界出現(xiàn)最早且初步具有瓷器特征的一種器物。考古工作者對(duì)某原始瓷文物分析發(fā)現(xiàn)，其中含有石英顆粒，還有一定量的莫來(lái)石(，)等。下列說(shuō)法正確的是A．石英的主要成分由大量的硅氧四面體基本單元構(gòu)成B．瓷器質(zhì)地均勻，硬度高，是純凈物C．莫來(lái)石的主要成分為氧化物D．瓷器燒制前后顏色不同的現(xiàn)象稱(chēng)為“窯變”，“窯變”屬于物理變化A【解析】A．石英的主要成分二氧化硅晶體由大量的硅氧四面體基本單元構(gòu)成，選項(xiàng)A正確；B．瓷器為多種硅酸鹽的混合物，不是純凈物，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．莫來(lái)石的主要成分為鋁硅酸鹽，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．“窯變”過(guò)程中發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)變化和物理變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；答案選A。5．（2023·福建泉州·泉州五中?？家荒＃┖教炜萍嫉陌l(fā)展與化學(xué)密切相關(guān)。2013年12月15日，“玉兔號(hào)”成為我國(guó)登陸月球的第一輛月球車(chē)。2022年11月29日，神舟十五號(hào)載人飛船成功發(fā)射，首次實(shí)現(xiàn)6名航天員太空會(huì)師。中國(guó)航天科技集團(tuán)計(jì)劃2023年安排60余次宇航發(fā)射任務(wù)。

下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．碳化硅可用作宇宙飛船的耐熱材料B．肼可作火箭燃料，可用作氧化劑C．二氧化硅可用作航天器太陽(yáng)能電池板的材料D．電解水產(chǎn)生氧氣是宇航員供氧的主要來(lái)源C【解析】A．碳化硅為共價(jià)晶體，有非常高的熔沸點(diǎn)，是耐高溫的好材料，故A正確；B．在火箭發(fā)射時(shí)，肼和劇烈反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體并釋放出大量的熱，故B正確；C．硅是半導(dǎo)體材料，可用作航天器太陽(yáng)能電池板的材料，故C錯(cuò)誤；D．電解水產(chǎn)生氧氣是宇航員供氧的主要來(lái)源，故D正確；故選C。6．（2023·福建福州·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）法生產(chǎn)多晶硅的流程如下。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．合成1反應(yīng)中作氧化劑B．合成2的反應(yīng)為：C．上述流程說(shuō)明可溶于D．凈化、熱解中生成的多晶硅為還原產(chǎn)物C【解析】合成1中發(fā)生Na+Al+2H2=NaAlH4，合成2中發(fā)生NaAlH4+SiF4=SiH4+NaAlF4，合成3制備四氟化硅，凈化、熱解SiH4步驟中四氫化硅分解為晶體硅和氫氣，據(jù)此分析；A．合成1中發(fā)生Na+Al+2H2=NaAlH4，H由0價(jià)轉(zhuǎn)化成-1價(jià)，化合價(jià)降低，氫氣作氧化劑，故A說(shuō)法正確；B．根據(jù)上述分析，合成2中發(fā)生NaAlH4+SiF4=SiH4+NaAlF4，故B說(shuō)法正確；C．合成3中NaAlF4與硫酸反應(yīng)生成HF，HF與二氧化硅反應(yīng)生成SiF4，因此題中不能說(shuō)明二氧化硅溶于硫酸，故C說(shuō)法錯(cuò)誤；D．四氫化硅分解為晶體硅和氫氣，根據(jù)電負(fù)性分析，氫的電負(fù)性強(qiáng)于硅，硅元素顯+4價(jià)，化合價(jià)降低，因此晶體硅為還原產(chǎn)物，故D說(shuō)法正確；答案為C。7．（2023·重慶九龍坡·重慶市育才中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì))，粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅(反應(yīng)溫度450~500℃)，四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅。以下是實(shí)驗(yàn)室制備四氯化硅的裝置示意圖。相關(guān)信息如下：①四氯化硅遇水極易水解；②硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物；③有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見(jiàn)表：物質(zhì)SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸點(diǎn)/℃57.712.8—315—熔點(diǎn)/℃－70.0－107.2———升華溫度/℃——180300162請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)裝置A中g(shù)管的作用是；裝置C中的試劑是；裝置F的作用是。(3)常用強(qiáng)堿溶液吸收尾氣，反應(yīng)的離子方程式為。(4)裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過(guò)精餾(類(lèi)似多次蒸餾)得到高純度四氯化硅，精餾后的殘留物中，除鐵元素外可能還含有的元素是(填寫(xiě)元素符號(hào))。(5)為了分析殘留物中鐵元素的含量，先將殘留物預(yù)處理，使鐵元素還原成Fe2+，再用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液在酸性條件下進(jìn)行氧化還原滴定，反應(yīng)的離子方程式是。(1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O(2)平衡氣壓，使鹽酸順利滴下；濃硫酸；防止水蒸氣進(jìn)入h使四氯化硅水解(3)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O(4)Al、P、Cl(5)5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O【解析】由制備四氯化硅的實(shí)驗(yàn)流程可知，A中發(fā)生二氧化錳與濃鹽酸的反應(yīng)生成氯氣，B中飽和實(shí)驗(yàn)水除去HCl，C裝置中濃硫酸干燥氯氣，D中發(fā)生Si與氯氣的反應(yīng)生成四氯化硅，產(chǎn)物SiCl4沸點(diǎn)低，需要冷凝收集，E為吸收裝置，F(xiàn)可防止水蒸氣進(jìn)入h使四氯化硅水解，據(jù)此解答。（1）裝置A制備氯氣，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O；（2）濃鹽酸有揮發(fā)性，故分液漏斗要加蓋，加蓋后如沒(méi)有g(shù)管，則鹽酸就不易流下去，g管的作用是平衡壓強(qiáng)，使液體順利流出并防止漏氣；參加反應(yīng)的氯氣是干燥的，則裝置C中的試劑是濃硫酸；四氯化硅遇水極易水解，則裝置F的作用是防止水蒸氣進(jìn)入h使四氯化硅水解；（3）氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的方程式為Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；（4）D中氯氣與粗硅反應(yīng)生成SiCl4，h瓶收集粗產(chǎn)物，精餾粗產(chǎn)品可得高純度四氯化硅，由表中數(shù)據(jù)可以看出，蒸出SiCl4氣體時(shí)，BCl3早已成氣體被蒸出，而AlCl3、FeCl3、PCl5升華溫度均高于SiCl4的沸點(diǎn)，所以當(dāng)SiCl4蒸出后，而AlCl3、FeCl3、PCl5還為固體留在瓶里，因此精餾后的殘留物中，除鐵元素外可能還含有的元素是Al、P、Cl；（5）酸性高錳酸鉀溶液氧化亞鐵離子的離子方程式為5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。8．（2023·內(nèi)蒙古鄂爾多斯·鄂爾多斯市第一中學(xué)?？家荒＃﹩尉Ч枋切畔a(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。工業(yè)上可用焦炭與石英砂(SiO2)的混合物在高溫下與氯氣反應(yīng)生成SiCl4和CO，SiCl4經(jīng)提純后用氫氣還原得高純硅。以下是實(shí)驗(yàn)室制備SiCl4的裝置示意圖：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，石英砂中的鐵、鋁等雜質(zhì)也能轉(zhuǎn)化為相應(yīng)氯化物，SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解，有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見(jiàn)下表：物質(zhì)SiCl4AlCl3FeCl3沸點(diǎn)/℃57.7—315熔點(diǎn)/℃-70.0——升華溫度/℃—180300(1)裝置B中的試劑是，裝置D中制備SiCl4的化學(xué)方程式是。(2)D、E間導(dǎo)管短且粗的作用是。(3)G中吸收尾氣一段時(shí)間后，吸收液中肯定存在OH-、Cl-和SO42-，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究該吸收液中可能存在的其他酸根離子(忽略空氣中CO2的影響)?！咎岢黾僭O(shè)】假設(shè)1：只有SO32-；假設(shè)2：既無(wú)SO32-也無(wú)ClO-；假設(shè)3：。【設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】可供選擇的實(shí)驗(yàn)試劑有：3mol/LH2SO4、1mol/LNaOH、0.01mol/LKMnO4、溴水、淀粉-KI、品紅等溶液。取少量吸收液于試管中，滴加3mol/LH2SO4至溶液呈酸性，然后將所得溶液分置于a、b、c三支試管中，分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)完成下表：序號(hào)操作可能出現(xiàn)的現(xiàn)象結(jié)論①向a試管中滴加幾滴溶液若溶液褪色則假設(shè)1成立若溶液不褪色則假設(shè)2或3成立②向b試管中滴加幾滴溶液若溶液褪色則假設(shè)1或3成立若溶液不褪色假設(shè)2成立③向c試管中滴加幾滴溶液假設(shè)3成立（1）飽和食鹽水；SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO（2）防止生成物中的AlCl3，F(xiàn)eCl3等雜質(zhì)凝結(jié)成固體堵塞導(dǎo)管（3）只有ClO-；0.01mol/LKMnO4溶液(或溴水)；品紅；淀粉-KI；若溶液變?yōu)樗{(lán)色【解析】制備四氯化硅的實(shí)驗(yàn)流程：A中發(fā)生二氧化錳與濃鹽酸的反應(yīng)生成氯氣，B中飽和食鹽水除去Cl2中雜質(zhì)HCl，C裝置中濃硫酸干燥氯氣，D中發(fā)生Si與氯氣的反應(yīng)生成四氯化硅，由信息可知，四氯化硅的沸點(diǎn)低，則E裝置冷卻可收集四氯化硅，F(xiàn)可防止F右端的水蒸氣進(jìn)入裝置E中與四氯化硅反應(yīng)，造成產(chǎn)物不純，最后G處理含氯氣的尾氣。據(jù)此解答。(1)裝置A是氯氣發(fā)生裝置，A中二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，其離子方程式為MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑；濃鹽酸具有揮發(fā)性，所以制取得到的Cl2中含有雜質(zhì)HCl及水蒸氣，裝置B的作用是除去雜質(zhì)HCl，結(jié)合Cl2與水的反應(yīng)是可逆反應(yīng)的特點(diǎn)，裝置B使用的試劑是飽和食鹽水，用以除去雜質(zhì)HCl；在D裝置中二氧化硅、碳和氯氣反應(yīng)生成四氯化硅和一氧化碳，反應(yīng)為：SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO；(2)石英砂中的雜質(zhì)Fe、Al會(huì)與Cl2反應(yīng)產(chǎn)生FeCl3、AlCl3，這兩種物質(zhì)的熔沸點(diǎn)比較高，在室溫下成固態(tài)，D、E間導(dǎo)管短且粗就可防止生成物中的AlCl3，F(xiàn)eCl3等雜質(zhì)凝結(jié)成固體堵塞導(dǎo)管；(3)由假設(shè)1和假設(shè)2可知，要檢測(cè)的為SO32-和ClO-，故假設(shè)3為只有ClO-，又因?yàn)镾O32-具有還原性，會(huì)使KMnO4溶液(或溴水)褪色，而ClO-不會(huì)，所以可以用0.01mol/LKMnO4溶液(或溴水)來(lái)檢測(cè)，證明假設(shè)1成立；SO32-與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生H2SO3，H2SO3分解產(chǎn)生的SO2和ClO-具有漂白性，會(huì)使品紅溶液褪色，所以可以用品紅溶液來(lái)檢測(cè)假設(shè)2是否成立；ClO-具有氧化性，可以氧化KI反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘單質(zhì)遇到淀粉邊藍(lán)色，若溶液變?yōu)樗{(lán)色，證明含有ClO-，否則不含有ClO-，因此可以使用淀粉-KI溶液用來(lái)檢測(cè)假設(shè)3是否成立。【能力提升】1．（2023·廣東珠?！ぶ楹Ｊ械谝恢袑W(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）廣東省博物館館藏集嶺南文物之大成，匯聚諸多種類(lèi)于一體，下列文物不含硅酸鹽材料的是

A．清康熙宜興紫砂象生瓜形壺B．明萬(wàn)歷款黃釉五彩雙龍紋盤(pán)C．清起降款青花船形碟D．南朝波斯鎏金器D【詳解】A．紫砂象生瓜形壺為陶瓷制品，含硅酸鹽材料，A不符合題意；B．五彩雙龍紋盤(pán)為瓷器，含硅酸鹽材料，B不符合題意；C．船形碟為瓷器，含硅酸鹽材料，C不符合題意；D．金器為金屬制品，屬于金屬材料，不含硅酸鹽材料，D符合題意；故選D。2．（2023·湖北黃岡·黃岡中學(xué)?？既＃〤hatGPT是史上月活用戶(hù)增長(zhǎng)最快的消費(fèi)者應(yīng)用。下列說(shuō)法中不正確的是A．硅晶片是生產(chǎn)芯片的基礎(chǔ)材料B．芯片制造中的“光刻技術(shù)”是利用光敏樹(shù)脂在曝光條件下成像，該過(guò)程涉及化學(xué)變化C．硅在自然界中主要以單質(zhì)形式存在D．硅是應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料C【詳解】A．硅晶片是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，是生產(chǎn)芯片的基礎(chǔ)材料，故A正確；B．光敏樹(shù)脂在曝光條件下成像時(shí)有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，故B正確；C．硅元素是親氧元素，在自然界中主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在，不存在硅單質(zhì)，故C錯(cuò)誤；D．硅是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制造和生產(chǎn)芯片，故D正確；故選C。3．（2023·安徽蕪湖·統(tǒng)考二模）化學(xué)與生活、科技、社會(huì)發(fā)展息息相關(guān)。下列說(shuō)法正確的是A．“天宮”空間站使用聚乳酸材料餐具，聚乳酸是化合物B．富勒烯與石墨烯用途廣泛，它們都屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料C．冬奧場(chǎng)館建筑使用碲化鎘發(fā)電玻璃，碲和鎘均屬于主族元素D．中國(guó)承建的卡塔爾首座光伏電站中的光伏材料為高純度二氧化硅B【詳解】A．聚乳酸是混合物，故A錯(cuò)誤；B．富勒烯與石墨烯屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料，故B正確；C．鎘為在元素周期表中位置為第五周期ⅡB族，故C錯(cuò)誤；D．光伏電池為Si單質(zhì)，故D錯(cuò)誤；故答案選B。4．（2023·湖北武漢·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）湖北鐘祥出土的“四愛(ài)圖梅瓶”是一種青花瓷器。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．陶瓷燒制的過(guò)程為物理變化 B．傳統(tǒng)陶瓷可用作絕緣材料C．制作陶瓷的原料為鋁硅酸鹽 D．陶瓷穩(wěn)定性較強(qiáng)且耐腐蝕A【詳解】A．陶瓷燒制的過(guò)程涉及燃燒及瓷器中新物質(zhì)的生成，為化學(xué)變化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．傳統(tǒng)陶瓷不導(dǎo)電，可用作絕緣材料，B項(xiàng)正確；C．制作陶瓷的原料為鋁硅酸鹽，C項(xiàng)正確；D．陶瓷為無(wú)機(jī)非金屬材料，穩(wěn)定性較強(qiáng)且耐腐蝕，D項(xiàng)正確；故選A。5．（2023·四川樂(lè)山·統(tǒng)考三模）我國(guó)科學(xué)家分析月壤成分發(fā)現(xiàn)含有X、Y、Z、W、M五種主族元素，其原子序數(shù)依次增大且都不大于20，Y、Z、W同周期且Z、M同主族；X與W形成的化合物是光導(dǎo)纖維的基本原料，在潛水艇中Y2X2可以用作供氧劑。下列說(shuō)法正確的是A．離子半徑的大小順序：Z>Y>XB．最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性X>WC．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性Y>Z>MD．工業(yè)上用電解ZX來(lái)制備Z的單質(zhì)B【解析】光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2，X與W形成的化合物是光導(dǎo)纖維的基本原料，則X是O，W是Si。Y2X2可以用作供氧劑則Y元素是Na，再根據(jù)原子序數(shù)依次增大且都不大于20，Y、Z、W同周期且Z、M同主族，可推斷Z元素是Mg，M元素是Ca，據(jù)此分析。A．據(jù)分析可知X、Y、Z元素分別為O、Na、Mg，離子半徑的大小順序：O2->Na+>Mg2+，故A錯(cuò)誤；B．據(jù)分析可知X、W元素分別為O、Si，最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：H2O>SiH4，故B正確；C．據(jù)分析可知Y、Z、M元素分別為Na、Mg、Ca，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性Ca(OH)2>Mg(OH)2，故C錯(cuò)誤；D．據(jù)分析可知Z是Mg元素，工業(yè)上用電解MgCl2來(lái)制備Mg的單質(zhì)，故D錯(cuò)誤；故選B。6．（2023·廣東潮州·統(tǒng)考二模）提純粗硅時(shí)可通過(guò)反應(yīng)獲取晶體硅。下列說(shuō)法正確的是A．晶體中含有非極性鍵B．基態(tài)原子的軌道表示式C．的空間填充模型為D．的電子式為A【詳解】A．晶體硅中，每個(gè)硅原子周?chē)?根Si-Si鍵，根據(jù)均攤法可知，一個(gè)硅原子平均占有2個(gè)Si-Si鍵，故晶體中含有非極性鍵，故A正確；B．違反了洪特規(guī)則，3p能級(jí)的兩個(gè)電子自旋方向應(yīng)該相同，故B錯(cuò)誤；C．該模型為球棍模型，故C錯(cuò)誤；D．為共價(jià)化合物，其電子式為，故D錯(cuò)誤；故選A。7．（2023·海南?？凇ずＤ现袑W(xué)校考三模）Ⅰ.高純度單晶硅是典型的無(wú)機(jī)非金屬材料，又稱(chēng)“半導(dǎo)體”材料，它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計(jì)算機(jī)的一場(chǎng)“革命”。它可以按下列方法制備：(1)寫(xiě)出步驟①的化學(xué)方程式：_________。(2)步驟②經(jīng)過(guò)冷凝得到的SiHCl3(沸點(diǎn)33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸點(diǎn)57.6℃)和HCl(沸點(diǎn)－84.7℃)，提純SiHCl3的主要化學(xué)操作的名稱(chēng)是______；SiHCl3和SiCl4一樣，遇水可發(fā)生劇烈水解，已知SiHCl3水解會(huì)生成兩種氣態(tài)產(chǎn)物，試寫(xiě)出其水解的化學(xué)方程式：________。Ⅱ.白炭黑(SiO2·H2O)廣泛應(yīng)用于橡膠、涂料、印刷等行業(yè)，可用蛇紋石[主要成分為Mg6(Si4O10)(OH)8]來(lái)制取，其主要工藝流程如圖所示：(3)蛇紋石用氧化物形式可表示為_(kāi)________________。(4)堿浸時(shí)，為提高其中硅酸鹽的浸取率，除采用合適的液固比和循環(huán)浸取外，還可采用的方法：①___________；②____________(任舉兩種)。(5)過(guò)濾1得到的濾液的主要成分是___________________。(6)濾液與鹽酸反應(yīng)的主要離子方程式為_(kāi)_______________。(7)洗滌時(shí)，如何證明產(chǎn)品已洗滌干凈？______________?！敬鸢浮?1)SiO2＋2CSi＋2CO↑(2)

蒸餾(或分餾)

SiHCl3＋3H2O=H2SiO3＋H2↑＋3HCl↑(3)6MgO·4SiO2·4H2O(4)

適當(dāng)升高溫度

連續(xù)攪拌(或適當(dāng)延長(zhǎng)停留時(shí)間、選擇合適的氫氧化鈉濃度等)(5)水玻璃(或硅酸鈉溶液或硅酸鈉和氫氧化鈉溶液)(6)SiO＋2H＋=H2SiO3↓(7)取少許最后一次洗滌液，滴入1～2滴AgNO3溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表示已洗滌干凈【解析】(1)工業(yè)上用焦炭在高溫下置換二氧化硅中的硅來(lái)制備粗硅，方程式為：SiO2+2CSi+2CO↑；(2)SiHCl3(沸點(diǎn)33.0℃)、SiCl4(沸點(diǎn)57.6℃)、HCl(沸點(diǎn)-84.7℃)，他們的沸點(diǎn)不同，根據(jù)沸點(diǎn)的不同實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離的方法為蒸餾或分餾；SiHCl3水解生成硅酸、氫氣和氯化氫，反應(yīng)方程式為：SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑；(3)用氧化物形式表示復(fù)雜硅酸鹽的化學(xué)式時(shí)，應(yīng)先寫(xiě)金屬性強(qiáng)弱順序書(shū)寫(xiě)氧化物，中間用“?”隔開(kāi)，再寫(xiě)非金屬氧化物，H2O放在最后，因此Mg6Si4O10(OH)8用氧化物形式表示為6MgO?4SiO2?4H2O；(4)為提高其中硅酸鹽的浸取率，還可采用的方法：適當(dāng)升高溫度、連續(xù)攪拌(或適當(dāng)延長(zhǎng)停留時(shí)間、選擇合適的氫氧化鈉濃度等)；(5)氫氧化鈉和二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈉和水，所以過(guò)濾1得到的濾液的主要成分是硅酸鈉溶液；(6)濾液主要成分是硅酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成硅酸和氯化鈉，反應(yīng)的離子方程式為SiO＋2H＋=H2SiO3↓；(7)可以檢驗(yàn)是否存在氯離子來(lái)檢驗(yàn)是否洗滌干凈，具體方法是：取少許最后一次洗滌液，滴加2-3滴硝酸銀溶液，若無(wú)白色沉淀生成，證明已經(jīng)洗滌干凈。8．（2023·興寧一中高三月考）高純硅被譽(yù)為“信息革命的催化劑”。某小組模擬工業(yè)上用SiHCl3與H2在1357K的條件下制備高純硅，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(部分加熱及夾持裝置略去)：已知：①SiHCl3的沸點(diǎn)為33.0℃，密度為1.34g·cm-3；易溶于有機(jī)溶劑；能與H2O劇烈反應(yīng)；在空氣中易被氧化；②CaCl2+xCH3CH2OH→CaCl2·xCH3CH2OH；③銀氨溶液中存在：[Ag(NH3)2]++2H2OAg++2NH3·H2O?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)裝置B中試劑宜選擇____(填字母，單選)。a.堿石灰b.無(wú)水氯化鈣c.五氧化二磷d.硅膠(2)實(shí)驗(yàn)操作步驟有：①加熱裝置D至1357K；②關(guān)閉K1；③加熱裝置C，打開(kāi)K2，滴加VmLSiHCl3；④關(guān)閉K2；⑤打開(kāi)K1，向安全漏斗中加入足量乙醇，裝置A中反應(yīng)一段時(shí)間。正確的操作順序?yàn)開(kāi)__(填序號(hào))。(3)E中CCl4的作用是防倒吸和___。(4)石英管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__。(5)本實(shí)驗(yàn)制得高純硅ag，則SiHCl3的利用率為_(kāi)__(只列計(jì)算式)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，有同學(xué)認(rèn)為根據(jù)高純硅與消耗鈉或乙醇的量也可以計(jì)算SiHCl3的利用率，這種觀點(diǎn)___(填“是”或“否”)正確?！敬鸢浮?1)b(2)⑤③①④②(或⑤①③④②)(3)吸收SiHCl3(4)SiHCl3+H2Si+3HCl(5)

否【解析】(1)乙醇易揮發(fā)，需要去除，根據(jù)已知信息②，可知乙醇被無(wú)水氯化鈣吸收，除去氫氣中乙醇，故答案為：b；(2)根據(jù)提示信息，實(shí)驗(yàn)前排盡裝置內(nèi)空氣，主反應(yīng)是兩種氣體在高溫下反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)操作步驟依次為制備氫氣、氣化、制備硅、停止通入、停止通入氫氣，則順序?yàn)椋孩茛邰佗堍?或⑤①③④②)，故答案為：⑤③①④②(或⑤①③④②)；(3)SiHCl3易溶于有機(jī)溶劑，能與H2O劇烈反應(yīng)，在空氣中易被氧化，則E裝置的功能：吸收防倒吸、吸收，故答案為：吸收SiHCl3；(4)依題意，和H2反應(yīng)在下生成Si和HCl，則化學(xué)方程式為：SiHCl3+H2Si+3HCl，故答案為：SiHCl3+H2Si+3HCl；(5)，原料中含硅質(zhì)量：，故利用率：；由于鈉和乙醇生成的氫氣有三個(gè)功能：排盡裝置內(nèi)空氣、作還原劑、作保護(hù)氣(停止加熱后繼續(xù)通入氫氣)，實(shí)際作還原劑的氫氣質(zhì)量是未知量，故不能根據(jù)鈉或乙醇的量計(jì)算的利用率，故答案為：；否?！菊骖}感知】1．（2023·廣東·統(tǒng)考高考真題）“高山流水覓知音”。下列中國(guó)古樂(lè)器中，主要由硅酸鹽材料制成的是

A．九霄環(huán)佩木古琴B．裴李崗文化骨笛C．商朝后期陶塤D．曾侯乙青銅編鐘C【詳解】A．九霄環(huán)佩木古琴主要構(gòu)成是木材，動(dòng)物筋制得，A錯(cuò)誤；B．裴李崗文化骨笛由動(dòng)物骨骼構(gòu)成，B錯(cuò)誤；C．商朝后期陶塤屬于陶瓷，由硅酸鹽制成，C正確；D．曾侯乙青銅編鐘主要由合金材料制成，D錯(cuò)誤；故選C。2．（2023·廣東·統(tǒng)考高考真題）建設(shè)美麗鄉(xiāng)村，守護(hù)中華家園，衣食住行皆化學(xué)。下列說(shuō)法正確的是A．千家萬(wàn)戶(hù)通光纖，光纖的主要