2020届高考化学二轮复习硅及其化合物作业 21页

硅及其化合物 ‎1、化学无处不在，下列与化学有关的说法不正确的是（　　）‎ A．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异 B．碘是人体必需微量元素，国家规定食盐必须加碘．故炒菜时应在菜快出锅时放盐比较好 C．单质硅常用做光导纤维的材料，这与硅的半导体性能有一定关系 D．高压钠灯发出的黄光射程远、透雾能力强，常用做路灯 ‎2、下列物质转化中，两种物质之间一步反应能实现的是 A.SiO2粗硅SiCl4高纯硅 B.NH3NONO2硝酸 C.海水Mg(OH)2MgCl2溶液Mg D.Fe3O4Fe2(SO4)3溶液FeSO4溶液FeSO4·7H2O ‎3、下列有关物质的性质或应用的说法不正确的是()‎ A.二氧化硅是生产光纤制品的基本原料 B.水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂 C.Na2O、Na2O2与CO2反应产物相同 D.SiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应 ‎4、气凝胶是一种世界上最轻的固体，世被称为“固态烟”，非常坚固耐用，它可以承受相当于自身重量几千倍的压力，最高能承受1400摄氏度的高温，绝热性能十分优越，其主要成分是二氧化硅等。下列说法正确的是 A．该材料具有良好的导电性 B．二氧化硅可用于制作光导纤维 C．二氧化硅耐所有的酸和碱 D．水泥的主要成分是二氧化硅 ‎5、生活是化学的源泉。下列叙述不正确的是（）‎ A.硅胶可用作食品干燥剂 B.可溶性铜盐有毒，故人体内不存在铜元素 C.宇航服主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而成，是一种新型无机非金属材料 D.中秋佳节月饼中用小袋包装的铁粉来防止月饼氧化变质 ‎6、下列物质中的主要成分不是二氧化硅的是()‎ A.硅胶B.水晶C.玛瑙D.硅石 ‎7、化学与社会、生活、科技等密切相关。下列说法正确的是（）‎ A.泡沫灭火器可用于一般的起火，也适用于电器起火 B.二氧化硅用途广泛，制光导纤维、石英坩埚、太阳能电池等 C.向氨水中逐滴加入5-6滴FeCl3饱和溶液，制得氢氧化铁胶体 D.醋酸除水垢，纯碱去油污都发生了化学变化 ‎8、关于二氧化硅的叙述不正确的是（　　）‎ ‎①二氧化硅是制造光导纤维的重要原料 ‎②硅、碳原子最外层都有4个电子，故SiO2的物理性质与CO2类似 ‎③SiO2既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应，是两性氧化物 ‎④将CO2通入Na2SiO3溶液中有胶状沉淀生成，说明碳酸比硅酸酸性强 A.②③B.③④C.②④D.①④‎ ‎9、某同学用如图所示的装置及药品进行酸性强弱比较的实验，下列说法不正确的是（　　）‎ A.①和②中发生的反应均为复分解反应 B.向Na2SiO3饱和溶液中滴酚酞溶液无明显现象 C.一段时间后②中有胶冻状物质生成 D.该实验能证明酸性强弱的顺序：硫酸＞碳酸＞硅酸 ‎10、下列物质：①氢氟酸；②浓H2SO4；③烧碱溶液；④Na2CO3固体；⑤氧化钙；⑥浓HNO3，其中在一定条件下能与SiO2反应的有()‎ A.①②⑥B.全部C.①③④⑤D.②③⑥‎ ‎11、下列溶液中不能盛放在玻璃瓶中的是()‎ A.新制氯水B.硅酸钠溶液C.氢氧化钠溶液D.氢氟酸 ‎12、下列说法正确的是(　　)‎ A.不慎将浓硝酸沾到皮肤上会出现黄色斑痕B.光导纤维的主要成分是硅单质 C.用点燃的火柴在液化气钢瓶口检验是否漏气D.饮用水越纯净越好 ‎13、下列说法中，不正确的是 A.常温下可用铁制容器盛装浓硝酸B.氧化铁常用作红色油漆和涂料 C.硅胶常用作食品、药品干燥剂D.生石灰可用作食品的抗氧化剂 ‎14、下列表述正确的是（）‎ A.二氧化硅是将太阳能转化变为电能的常用材料 B.玻璃、水晶、玛瑙的主要成分都是硅酸盐 C.水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂 D.二氧化硅既能跟HF反应，又能跟NaOH反应，因此二氧化硅是两性氧化物 ‎15、下列属于硅酸盐产品的是()‎ ‎①陶瓷餐具②水泥③光导纤维④太阳能电池⑤门窗玻璃 A.①②③B.①②⑤C.①②④D.②③⑤‎ ‎16、（1）碳酸氢钠可用作治疗胃酸（主要含盐酸）过多的药剂，写出该反应的离子方程式:________。‎ ‎（2）刻蚀玻璃的原理，写出化学方程式：__________________________________________。‎ ‎（3）Fe(OH)2露置在空气中的方程式：___________________________________________。‎ ‎17、下列有关硅及硅的化合物的叙述中，正确的是（）‎ A.硅是光导纤维的主要成分B.硅是构成岩石与许多矿物的基本元素 C.SiO2是酸性氧化物，不与任何酸发生反应D.可以通过SiO2一步制得硅酸 ‎18、下列不需要用到二氧化硅的是（）‎ A.光导纤维B.计算机芯片C.石英钟表D.普通玻璃 ‎19、氮化硅(Si3N4)是一种优良的高温结构陶瓷，在工业生产和科技领域中有重要用途。‎ Ⅰ.工业上有多种方法来制备氮化硅，下面是几种常见的方法：‎ ‎（1）方法一　直接氮化法：在1300～1400℃时，高纯粉状硅与纯氮气化合，其反应方程式为3Si＋2N2Si3N4。‎ ‎（2）方法二可以用NH3和SiH4(硅烷)在一定条件下反应，并在600T的加热基板上生成氮化硅膜,其反应方程式为______________________________。‎ ‎（3）方法三　化学气相沉积法：在高温条件下利用四氯化硅气体、纯氮气、氢气反应生成氮化硅和HCl，与方法一相比，用此法制得的氮化硅纯度较高，其原因是_______________________。‎ ‎（4）方法四　Si(NH2)4热分解法：先用四氯化硅与氨气反应生成Si(NH2)4和一种气体______(填分子式)；然后使Si(NH2)4受热分解，分解后的另一种产物的分子式为_____。‎ Ⅱ.工业上制取高纯硅和四氯化硅的生产流程如下：‎ 已知：X、高纯硅、原料B的主要成分都可与Z反应，Y与X在光照或点燃条件下可反应，Z的焰色呈黄色。‎ ‎（1）写出焦炭与原料B中的主要成分反应的化学方程式：________________________。‎ ‎（2）上述生产流程中电解A的水溶液时，以Cu为阳极电解A的水溶液电解反应方程式为。‎ ‎20、硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础．请回答下列问题：‎ ‎（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为　　，该能层具有的原子轨道数为　　、电子数为　　．‎ ‎（2）硅主要以硅酸盐、　　等化合物的形式存在于地壳中．‎ ‎（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以　　相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献　　个原子．‎ ‎（4）单质硅可通过甲硅烷（SiH4）分解反应来制备．工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为　　．‎ ‎（5）碳和硅的有关化学键键能如表所示，简要分析和解释下列有关事实：‎ 化学键 C﹣C C﹣H C﹣O Si﹣Si Si﹣H Si﹣O 键能/（kJ·mol﹣1‎ ‎356‎ ‎413‎ ‎336‎ ‎226‎ ‎318‎ ‎452‎ ‎①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是　　．‎ ‎②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是　　．‎ ‎（6）在硅酸盐中，SiO44﹣四面体（如下图（a））通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式．图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为　　，Si与O的原子数之比为　　，化学式为　　．‎ ‎21、金属和非金属被广泛应用于人类生产生活中。‎ ‎（1）实验室一般将少量的钠保存在__________中；钠的一种化合物常用于潜艇中处理CO2和供氧，它处理CO2的化学方程式为__________________。‎ ‎（2）实验室中FeSO4是否变质，常用试剂________（填化学式）溶液来检验；为防止FeSO4变质，常在其中加入几根铁钉，理由是（以离子方程式表示）______________。‎ ‎（3）工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉，漂白粉的有效成分是_______（填化学式）。‎ ‎（4）人们常常选用雕花玻璃装饰房间。在玻璃上雕花时发生的化学方程式是_________。‎ ‎（5）许多人喜欢佩戴玉石饰品。玉石的主要成分基本都属于硅酸盐，例如和田玉(Ca2Mg5H2Si8O24)可表示为复杂氧化物形式2CaO·5MgO·8SiO2·H2O，则南阳玉(CaAl2Si2O8)表示为复杂氧化物形式是________。‎ ‎22、多晶硅（硅单质的一种）被称为“微电子大厦的基石”，制备中副产物以SiCl4为主，它环境污染很大，能遇水强烈水解生成盐酸和H4SiO4，放出大量的热．研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉（主要成分为BaCO3，且含有铁、镁等离子），制备BaCl2·2H2O，工艺流程如下：‎ 已知：①常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的PH分别是3.4、12.4．‎ ‎②BaCO3的相对分子质量是197；BaCl2．2H2O的相对分子质量是244。‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）SiCl4发生水解反应的化学方程式　　。‎ ‎（2）SiCl4（g）用H2还原可制取纯度很高的硅，当反应中有1mol电子转移时吸收59kJ热量，则该反应的热化学方程式为　　。‎ ‎（3）加钡矿粉调节PH=7的作用是使BaCO3转化为BaCl2和　　。‎ ‎（4）生成滤渣A的离子方程式　　。‎ ‎（5）BaCl2滤液经　　、　　、过滤、洗涤，再经真空干燥后得到BaCl2．2H2O．‎ ‎（6）10吨含78.8%BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2．2H2O　　吨。‎ ‎23、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）计算机芯片和太阳能电池的主要成分是_____________________，光导纤维的主要成分是_________________________________。‎ ‎（2）工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为_________________________。‎ ‎（3）工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶后，进一步脱水处理可得到硅胶，写出水玻璃和盐酸反应的离子方程式______________________________________________。‎ ‎（4）玉石的主要成分基本都属于硅酸盐，翡翠的主要成分为NaAlSi2O6，将其表示为氧化物形式为____________________________________________。‎ ‎（5）高纯度单晶硅可以按下列方法制备:‎ SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)‎ 写出步骤①的化学方程式____________________________________________________________。‎ 步骤②的产物经过冷凝后得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点57.6℃)‎ ‎，提纯SiHCl3主要操作的名称是__________________。‎ 步骤③需要在无水无氧环境下进行，若在有氧环境下，除了有不安全因素外还可能使产品中混有杂质_______________________________。‎ ‎24、运用所学知识，回答下列问题．‎ ‎（1）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．‎ ‎（2）向硫酸铜溶液中逐滴加入KI溶液至恰好反应完全，观察到产生白色沉淀CuI，蓝色溶液变为棕色．该反应的离子方程式为　；取一定量上述反应后的上层棕色清液于一支试管中，加入一定量的苯，振荡，此时观察到的现象是　　．‎ ‎（3）电子工业常用FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板，工程师欲从制造印刷电路板的工业废水中回收铜，并获得FeCl3溶液，设计如下方案：‎ ‎①滤渣的成分为　　．（填化学式）‎ ‎②加过量B发生反应的离子方程式为　　．‎ ‎③通入C发生反应的化学方程式为　．‎ ‎25、（1）为了制取纯净干燥的气体A，可用下图所示装置，生成A的速度可通过滴入液体B的速度控制。‎ ‎①若A是能使带火星的木条复燃的气体，C物质是淡黄色粉末，且不需要Ⅲ装置，则A是______（填化学式），写出烧瓶中发生反应的化学方程式并用双线桥法标出电子得失情况：________________。‎ ‎②若A可以灭火，C为块状不溶性固体，则A物质是________（填化学式，下同），D 物质是__________，烧瓶中发生反应的的离子方程式为_____________________________________。‎ ‎（2）某学生若用上图所示装置，一次实验即可确定HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱(不必选其他酸性物质)，则E中发生反应的的离子方程式为__________________________________。‎ ‎26、已知某水泥样品的主要成分为成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。现一实验小组利用实验室中的几种药品对该水泥样品进行检测，以确定其中各金属元素的含量 ‎（1）取水泥样品10.0g，加入足量稀盐酸、氯化铵，使之完全溶解。待充分反应后发现仍有不溶物。将沉淀过滤后加热、干燥，所得固体为________（填化学式）。‎ ‎（2）在分析水泥样品溶解过滤后的滤液成分时，实验小组的同学认为其中含有Ca2+、Al3+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等阳离子，现欲准确测量各成分含量，需先加入试剂X将Fe2+转化为Fe3+，待滤液中的Fe2+全部转化为Fe3+后，再向其中加入足量的溶液Y并加热，可使滤液中的Al3+、Mg2+、Fe3+全部形成沉淀，则溶液Y名称是________，而试剂X可选用下列物质中的__________（填选项）。‎ a.HNO3b.H2O2c.KMnO4d.Zn ‎（3）若将溶液Y改为氢氧化钠溶液，发现所得沉淀共1.008g，比原来减少了0.39g，而这些沉淀能恰好完全溶解于1mol/L,32mL的稀盐酸中，则上述说法中所涉及的水泥样品中金属元素种类及其分别占水泥样品的质量分数为____________、_____________、______________。‎ ‎（4）若最初的水泥样品改为用氢氧化钠溶液溶解，则可能发生的离子反应方程式是：________。‎ ‎27、钾长石(K2Al2Si6O16)通常也称正长石，是钾、钠、钙等碱金属或碱土金属的铝硅酸盐矿物。某科研小组以钾长石为主要原料，从中提取氧化铝、碳酸钾等物质，工艺流程如下：‎ ‎(1)若用氧化物的形式表示物质的化学组成，则钾长石可表示为_________________________________。‎ ‎(2)煅烧过程中钾长石中的硅元素在CaCO3作用下转化为CaSiO3，写出SiO2转化为CaSiO3的化学方程式：_____________________________________。‎ ‎(3)钾长石中的钾元素和铝元素在Na2CO3作用下转化为可溶性的KAlO2和NaAlO2，在浸出液中通入过量CO2，发生反应的离子方程式为_____________。‎ ‎(4)已知偏铝酸盐易发生水解反应：AlO2-＋2H2OAl(OH)3＋OH-。“浸取”时应保持溶液呈________(填“酸”或“碱”)性，“浸取”时不断搅拌的目的是_____________________________________‎ ‎(5)“转化”时加入NaOH的主要作用是(用离子方程式表示)________________________________‎ ‎(6)上述工艺中可以循环利用的主要物质是________、________和水。‎ ‎28、某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种：‎ 阳离子 H+、Na+、Al3+、Fe3+、NH4+、Mg2+‎ 阴离子 OH-、CO32-、SiO32-、AlO2-、Cl-‎ 现取适量该溶液，向其中加入某试剂Y，产生沉淀物质的量(n)与加入试剂的体积(V)关系如图所示：‎ ‎（1）若Y是盐酸，所得到的关系图如甲图所示，则X中一定含有的阴离子是______，X中一定存在的几种阴离子物质的量之比为____(按题干表格中阴离子出现的顺序写比例顺序）；ab段发生反应的离子方程式为_________________；cd段发生的反应的离子方程式为______________。‎ ‎（2）若Y是NaOH溶液，所得到的关系图如乙用所示，X中一定含有的阳离子是_______；ab段发生反应的离子________________；bc段发生反应的离子为________________；cd段发生反应的离子方程式为______________。‎ 参考答案 ‎1、【答案】C ‎【解析】解：本题考查硅和二氧化硅；溶解度、饱和溶液的概念；碘与人体健康。A．侯氏制碱法是将CO2、NH3通入饱和NaCl溶液中，发生以下反应：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓，其中NaHCO3溶解度最小，故有NaHCO3的晶体析出，故A正确；‎ B．碘是人体必需微量元素，菜快出锅时放盐可减少碘的损失，故B正确；‎ C．单质硅可以制造制造计算机芯片，SiO2可以制造光导纤维，故C错误；‎ D．高压钠灯发出的光为黄色，黄色光的射程远，透雾能力强，故D正确．‎ 故选C．‎ ‎2、【答案】B ‎【解析】分析：根据元素及其化合物的性质分析解答。A中注意二氧化硅在电炉中的反应；B中根据工业合成硝酸的反应分析判断；C中根据金属镁的冶炼分析判断；D中根据四氧化三铁中铁有+2和+3价分析判断。‎ 详解：A.二氧化硅与CO不反应，应该与碳在高温下反应，故A错误；B.氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮继续被氧化生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，故B正确；C.电解氯化镁溶液得到氢氧化镁，应该电解熔融的氯化镁，故C错误；D.四氧化三铁与硫酸反应生成硫酸铁和硫酸亚铁，不只得到硫酸铁，故D错误；故选B。‎ ‎3、【答案】C ‎【解析】解：本题考查硅的化合物的性质。A、光导纤维的主要成分为二氧化硅，正确，不选A；B、水玻璃有黏性和耐火性，正确，不选B；C、氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠，过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，二者产物不同，选C；D、二氧化硅是酸性氧化物，能和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，正确，不选D。‎ ‎4、【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、气凝胶的主要成分是二氧化硅，二氧化硅不导电，选项A错误；B、二氧化硅可用于制作光导纤维，选项B正确；C、二氧化硅可溶于强碱和氢氟酸，选项C错误；D、水泥的主要成分是硅酸盐，选项D错误。答案选B。‎ ‎5、【答案】B ‎【解析】A、硅胶具有吸水性,且无毒,则硅胶可用作食品干燥剂,故A正确；‎ B、铜是一种不可缺少的微量元素，人体内含有一定量的铜元素，故B错误； C、由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而成,均为无机物,则是一种新型无机非金属材料,故C正确； D、铁粉具有还原性,能够防止食品氧化变质,故D正确；‎ ‎6、【答案】A ‎【解析】解：本题考查物质的成分。硅胶的成分为硅酸，其他主要成分都为二氧化硅，答案选A。‎ ‎7、【答案】D ‎【解析】A、泡沫灭火器中加入的主要是碳酸氢钠和硫酸铝溶液，两者混合时发生双水解反应，生成大量的二氧化碳泡沫，该泡沫喷出进行灭火，但是，喷出的二氧化碳气体泡沫中一定含有水，形成电解质溶液，具有一定的导电能力，可能导致触电或电器短路，选项A错误；B.太阳能电池是利用高纯单质硅的半导体性能而制成的，选项B错误；C、应向沸水中逐滴加入5-6滴FeCl3饱和溶液，制得氢氧化铁胶体，选项C错误；D、醋酸能够与碳酸钙反应除水垢为化学变化，纯碱水解产生氢氧化钠能够促进油脂的水解而去油污属于化学变化，选项D正确。答案选D。‎ ‎8、【答案】A ‎【解析】解：①二氧化硅做光导纤维，正确。②二氧化硅形成原子晶体，二氧化碳形成分子晶体，所以二者物理性质差异很大，错误。③二氧化硅是酸性氧化物，错误。④二氧化碳和硅酸钠反应生成硅酸和碳酸钠，可以说明碳酸的酸性比硅酸强，正确。所以选A。‎ ‎9、【答案】B ‎【解析】解：本题考查物质的性质及实验。‎ ‎10、【答案】C ‎【解析】①二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅与水，故①正确；②二氧化硅不氢氟酸以外的酸反应，不与浓硫酸反应，故②错误；③‎ 二氧化硅与烧碱溶液反应生成硅酸钠与水，故③正确；④二氧化硅与Na2CO3固体在高温的反应生成硅酸钠与二氧化碳，故④正确；⑤二氧化硅与氧化钙氧化钙在高温反应生成硅酸钙，故⑤正确；⑥二氧化硅不氢氟酸以外的酸反应，不与浓硝酸反应，故⑥错误；故①③④⑤正确，故选C。‎ ‎11、【答案】D ‎【解析】A.新制氯水不和二氧化硅反应，所以可保存在玻璃瓶中，故A错误；B.硅酸钠溶液不和二氧化硅反应，所以可保存在玻璃瓶中，故B错误；C.氢氧化钠溶液不和玻璃反应，所以可保存在玻璃瓶中，故C错误；D.氢氟酸和二氧化硅反应生成四氟化硅，所以不能用玻璃瓶盛放氢氟酸，要用塑料瓶盛放，故D正确；故选D。‎ ‎12、【答案】A ‎【解析】A．含有苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色，属于显色反应，不属于水解反应，选项A正确；B、光导纤维的主要成分是二氧化硅，选项B错误；C、若液化气泄漏会形成与空气的混合气体，遇明火时易发生爆炸，选项C错误；D、长期饮用纯净水不利于人体健康，选项D错误；答案选A。‎ ‎13、【答案】D ‎【解析】A、浓硝酸具有强氧化性，跟铁、铝发生钝化反应，保护铁、铝，因此浓硝酸盛装用铁制容器，不符合题意；B、氧化铁(Fe2O3)红棕色物质，常用作红色染料，不符合题意；C、硅胶具有吸水性，做干燥剂，对食品及人体无危害，不符合题意；D、CaO具有吸水性，能吸收空气中的水分，常用作食品中的干燥剂，符合题意。‎ ‎14、【答案】C ‎【解析】解：A.硅是将太阳能转化变为电能的常用材料，A错误；B.水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅，B错误；C.水玻璃是硅酸钠的水溶液，可用于生产黏合剂和防火剂，C正确；D.二氧化硅既能跟HF反应，又能跟NaOH反应，但二氧化硅是酸性氧化物，D错误，答案选C。‎ ‎15、【答案】B ‎【解析】解：①陶瓷餐具、②水泥、⑤门窗玻璃均属于硅酸盐产品，③光导纤维是二氧化硅，④太阳能电池是硅制成的，均不属于硅酸盐产品，答案选B。‎ ‎16、【答案】(1).HCO32—+H+=H2O+CO2↑(2).SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(3).4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3‎ ‎【解析】（1）反应物是碳酸氢钠和盐酸，生成物是氯化钠、水、二氧化碳，所以离子方程式是HCO32—+H+=H2O+CO2↑，‎ 因此，本题正确答案是：HCO32—+H+=H2O+CO2↑；‎ ‎（2）常温下，二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，反应的化学方程式为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，‎ 因此，本题正确答案是：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；‎ ‎（3）氢氧化亚铁和氧气是反应生成氢氧化铁，反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3‎ 因此，本题正确答案是：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。‎ ‎17、【答案】B ‎【解析】A.光导纤维的主要成分是二氧化硅，故A错误；‎ B.硅是亲氧元素，岩石与许多矿物的基本元素中含有Si元素，故B正确；‎ C.SiO2是酸性氧化物，但可与氢氟酸发生反应，故C错误；‎ D.二氧化硅不溶于水，不能通过SiO2一步制得硅酸，故D错误。‎ ‎18、【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：A.光导纤维的主要成分为二氧化硅，A项正确；B.计算机芯片的主要成分为晶体硅，B项错误；C.石英的成分为二氧化硅；D.玻璃的成分中含有二氧化硅；C、D正确；答案选B。‎ ‎19、【答案】Ⅰ.（2）方法二：3SiH4＋4NH3Si3N4＋12H2‎ ‎（3）方法三：方法一所得到的产品中混有单质硅(或方法二除产品是固体外，其他物质均为气体)‎ ‎（4）方法四：HCl、NH3‎ Ⅱ（1）SiO2＋2CSi＋2CO↑‎ ‎（2）Cu+2H2O=H2↑＋Cu(OH)2‎ ‎【解析】解：本题考查化学工艺流程、无机物推断、电解原理的相关知识。‎ ‎20、【答案】（1）M；9；4；‎ ‎（2）二氧化硅；‎ ‎（3）共价键；3；‎ ‎（4）Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2；‎ ‎（5）①C﹣C键和C﹣H键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中Si﹣Si键和Si﹣H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成；‎ ‎②C﹣H键的键能大于C﹣O键，C﹣H键比C﹣O键稳定，而Si﹣H键的键能却远小于Si﹣O键，所以Si﹣H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si﹣O键；‎ ‎（6）sp3；1：3；SiO32﹣．‎ ‎【解析】解：本题考查基态原子的核外电子排布、晶体结构、化学方程式的书写、杂化轨道、化学键等知识．‎ ‎（1）硅原子核外有14个电子，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，对应能层分别别为K、L、M，其中能量最高的是最外层M层，该能层有s、p、d三个能级，s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，d能级有5个轨道，所以共有9个原子轨道，硅原子的M能层有4个电子（3s23p2），‎ 故答案为：M；9；4；‎ ‎（2）硅元素在自然界中主要以化合态（二氧化硅和硅酸盐）形式存在，‎ 故答案为：二氧化硅；‎ ‎（3）硅晶体和金刚石晶体类似都属于原子晶体，硅原子之间以共价键结合；硅晶胞中每个顶点上有1个Si、面心是有1个Si、在晶胞内部含有4个Si原子，利用均摊法知，面心提供的硅原子个数=6×=3，‎ 故答案为：共价键；3；‎ ‎（4）Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4、NH3和MgCl2，方程式为：Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2，‎ 故答案为：Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2；‎ ‎（5）①烷烃中的C﹣C键和C﹣H键大于硅烷中的Si﹣Si键和Si﹣H键的键能，所以硅烷中Si﹣Si键和Si﹣H键的键能易断裂，导致长链硅烷难以生成，‎ 故答案为：C﹣C键和C﹣H键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中Si﹣Si键和Si﹣H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成；‎ ‎②键能越大、物质就越稳定，C﹣H键的键能大于C﹣O键，故C﹣H键比C﹣O键稳定，而Si﹣H键的键能远小于Si﹣O键，所以Si﹣H键不稳定而倾向与形成稳定性更强的Si﹣O键，‎ 故答案：C﹣H键的键能大于C﹣O键，C﹣H键比C﹣O键稳定，而Si﹣H键的键能却远小于Si﹣O键，所以Si﹣H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si﹣O键；‎ ‎（6）硅酸盐中的硅酸根SiO44﹣为正四面体结构，所以中心原子Si原子采取了sp3杂化方式；根据图（b）的一个结构单元中含有1个硅、3个氧原子，化学式为SiO32﹣，‎ 故答案为：sp3；1：3；SiO32﹣．‎ ‎21、【答案】(1)煤油；2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2‎ ‎(2)KSCN；2Fe3++Fe=3Fe2+‎ ‎(3)Ca(ClO)2‎ ‎(4)4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O ‎(5)CaO·Al2O3·2SiO2‎ ‎【解析】解：(1)钠性质活泼能够与空气水、氧气反应，保存时应隔绝空气，钠的密度大于煤油，与煤油不反应，所以可以保存在煤油中；过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,方程式:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2；正确答案：煤油；2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2。‎ ‎（2）Fe2+氧化生成Fe3+，Fe3+遇到KSCN显血红色，所以常用试剂KSCN检验实验室中 FeSO4是否变质；Fe3+具有氧化性，能够被铁还原为Fe2+,反应离子方程式:2Fe3++Fe=3Fe2+，为防止FeSO4变质，常在其中加入几根铁钉；正确答案：KSCN；2Fe3++Fe=3Fe2+。‎ ‎（3）漂白粉主要成分氯化钙、次氯酸钙，有效成分次氯酸钙，化学式:Ca(ClO)2；正确答案：Ca(ClO)2。‎ ‎（4）氢氟酸能够与二氧化硅反应，玻璃成分中含有二氧化硅，因此利用该反应可以在玻璃上雕花，反应的化学方程式：4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O；正确答案：4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O。‎ ‎（5）根据原子守恒规律，南阳玉(CaAl2Si2O8)用复杂氧化物表示形式为：CaO·Al2O3·2SiO2；正确答案：CaO·Al2O3·2SiO2。‎ ‎22、【答案】（1）SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl↑；‎ ‎（2）SiCl4（s）+2H2（g）=Si（s）+4HCl（g）△H=+236kJ/mol；‎ ‎（3）使Fe3+完全沉淀；‎ ‎（4）Mg2++2OH﹣=Mg（OH）2↓；‎ ‎（5）蒸发浓缩，降温结晶；‎ ‎（6）9.76．‎ ‎【解析】解：本题考查BaCl2·2H2O制备实验、物质分离和提纯的方法和基本操作的应用．‎ ‎（1）氯化硅水解生成原硅酸和氯化氢，水解方程式为：SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl↑，‎ 故答案为：SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl↑；‎ ‎（2）用H2还原SiCl4蒸气可制取纯度很高的硅，当反应中有1mol电子转移时吸收59KJ热量，转移4mol电子吸收热量236KJ，反应的热化学方程式：SiCl4（s）+2H2（g）=Si（s）+4HCl（g）△H=+236kJ/mol，‎ 故答案为：SiCl4（s）+2H2（g）=Si（s）+4HCl（g）△H=+236kJ/mol；‎ ‎（3）pH=3.4时，三价铁离子完全生成沉淀，使Fe3+完全沉淀；盐酸和碳酸钡反应生成氯化钡和二氧化碳、水，加钡矿粉并调节pH=7的作用是使BaCO3转化为BaCl2，同时使使Fe3+完全沉淀，‎ 故答案为：使Fe3+完全沉淀；‎ ‎（4）当pH=3.4时，铁离子完全生成沉淀，当pH=12.4时，镁离子完全沉淀生成氢氧化镁，Mg（OH）2，所以当pH=12.5时，滤渣A 的成分是氢氧化镁，反应的离子方程式为：Mg2++2OH﹣=Mg（OH）2↓，‎ 故答案为：Mg2++2OH﹣=Mg（OH）2↓；‎ ‎（5）BaCl2·2H2O为结晶水合物，为了防止结晶水的散失，通常从溶液中制取固体的方法是降温结晶，即：蒸发浓缩→降温结晶→过滤→洗涤，‎ 故答案为：蒸发浓缩，降温结晶；‎ ‎（6）由原子守恒知，1molBaCO3能生成1molBaCl2·2H2O，n（BaCl2·2H2O）=n（BaCO3）‎ m（BaCl2·2H2O）=n（BaCl2·2H2O）×M（BaCl2·2H2O）=×244g/mol=9.76t，‎ 故答案为：9.76．‎ ‎23、【答案】‎ ‎(1)SiSiO2(2)SiO2+4HF=SiF4+2H2O ‎(3)SiO32-+2H+=H2SiO3(胶体)‎ ‎(4)Na2O·Al2O3·4SiO2‎ ‎(5)SiO2+2CSi+2CO↑蒸馏SiO2‎ ‎【解析】‎ 解析：（1）Si是半导体，可做计算机芯片和太阳能电池的主要成分，光导纤维的主要成分是SiO2所以本题答案为：SiSiO2。‎ ‎（2）工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，是因为氢氟酸和SiO2反应，该反应的化学方程式为 ‎4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O。‎ ‎（3）工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶后，进一步脱水处理可得到硅胶，写出 水玻璃（Na2SiO3）和盐酸反应的离子方程式为：SiO32—+2H+=H2SiO3（胶体）。‎ ‎（4）翡翠的主要成分为NaAlSi2O6，将其表示为氧化物形式为:Na2O·Al2O3·4SiO2。‎ ‎（5）步骤①的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑；‎ 步骤②的产物经过冷凝后得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点57.6℃)，根据两者沸点不同，采用蒸馏方法分离。提纯SiHCl3主要操作的名称是：蒸馏。‎ 步骤③需要在无水无氧环境下进行，若在有氧环境下，除了有不安全因素外还可能使产品中 混有Si和O2在高温的条件下会生成SiO2杂质。所以答案为：SiO2。‎ ‎24、【答案】（1）SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O；氢氟酸；‎ ‎（2）4I﹣+2Cu2+=2CuI↓+I2；溶液分层，上层溶液为紫红色；‎ ‎（3）①Fe、Cu；‎ ‎②Fe+2H+=Fe2++H2↑；‎ ‎③2FeCl2+Cl2=2FeCl3．‎ ‎【解析】解：本题考查硅、铜及其化合物以及物质分离、提纯的实验方案设计．‎ ‎（1）二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，化学方程式：SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O；氢氟酸能够与二氧化硅反应生成四氟化硅和水，能够腐蚀玻璃，可用来雕刻玻璃；‎ 故答案为：SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O；氢氟酸；‎ ‎（2）向硫酸铜溶液中逐滴加入KI溶液至恰好反应完全，观察到产生白色沉淀CuI，蓝色溶液变为棕色说明有I2生成，反应方程式为2CuSO4+4KI=I2+2CuI↓+2K2SO4，离子方程式为：4I﹣+2Cu2+=2CuI↓+I2，苯的碘溶液为紫红色，苯的密度比水小，故答案为：4I﹣+2Cu2+=2CuI↓+I2；溶液分层，上层溶液为紫红色；‎ ‎（3）制取的是氯化铁溶液，金属A是铁；滤液是氯化亚铁溶液；加入的铁过量，滤渣是铁和铜；制取的是氯化铁，溶解铁，B加入应该是盐酸，滤液为氯化亚铁，氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁，所以C为氯气，‎ ‎①滤渣的化学式为Fe、Cu，‎ 故答案为：Fe、Cu；‎ ‎②加过量盐酸发生反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，‎ 故答案为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；‎ ‎③是将亚铁离子氧化成三价铁离子，反应方程式是：2FeCl2+Cl2=2FeCl3，‎ 故答案为：2FeCl2+Cl2=2FeCl3．‎ ‎25、【答案】(1)①O2；‎ ‎②CO2；饱和NaHCO3溶液；CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O ‎(2)SiO32-+CO2+H2O=CO32-+H2SiO3↓‎ ‎【解析】解：(1)①由装置图分析可知，气体A是在烧瓶中生成的，若A是能使带火星的木条复燃的气体，C为过氧化钠，所以A为O2；反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，用双线桥表示电子得失情况为；‎ ‎②若A可以灭火，C为块状不溶性固体即CaCO3，则A为CO2，D为饱和的NaHCO3溶液，用于除去CO2中的HCl，此时烧瓶中发生反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；‎ ‎(2)一次实验即可确定HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，则分液漏斗中的B为盐酸，烧瓶中的C为碳酸盐，如CaCO3或Na2CO3，D为饱和的NaHCO3溶液，用于除去CO2中的HCl，确保进入E中的气体只有CO2，而E为Na2SiO3，所以E中反应的离子方程式为SiO32-+CO2+H2O=CO32-+H2SiO3↓。‎ ‎26、【答案】(1)SiO2‎ ‎(2)氨水；ab ‎(3)Al:1.35%；Fe:2.24%；Mg：2.4%‎ ‎(4)2OH-+SiO2=SiO32-+H2O，2OH-+Al2O3=2AlO2-+H2O ‎【解析】解：（1）二氧化硅不溶于盐酸，所得固体为SiO2；‎ ‎（2）由于氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于强碱溶液中，所以沉淀阳离子时应该选择弱碱，则溶液Y名称是氨水；a.HNO3能氧化亚铁离子，a正确；b.H2O2能氧化亚铁离子，b正确；c.KMnO4能氧化亚铁离子，但同时也氧化氯离子产生氯气，c错误；d.Zn是活泼的金属，没有氧化性，d错误，答案选ab；‎ ‎（3）减少的质量就是被氢氧化钠溶解的氢氧化铝，则氢氧化铝的质量是0.39g，物质的量是0.39g÷78g/mol＝0.005mol，所以铝元素的质量分数是。设氢氧化镁与氢氧化铁的物质的量分别是xmol、ymol，则58x+107y＝1.008。二者与盐酸反应消耗盐酸的物质的量是0.032mol，则2x+3y＝0.032，解得x＝0.01、y＝0.004，因此镁、铁两种元素的质量分数分别是、；‎ ‎（4）能与氢氧化钠溶液反应的是二氧化硅与氧化铝，发生的离子反应方程式分别是2OH-+SiO2＝SiO32-+H2O，2OH-+Al2O3＝2AlO2-+H2O。‎ ‎27、【答案】(1)K2O·Al2O3·6SiO2‎ ‎(2)CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑‎ ‎(3)AlO2-＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO3-‎ ‎(4)碱；　提高浸取速率 ‎(5)HCO3-＋OH-=H2O＋CO32-‎ ‎(6)Na2CO3；　CO2‎ ‎【解析】解：(1)根据元素守恒，K2Al2Si6O16用氧化物的形式可表示为K2O·Al2O3·6SiO2。‎ ‎(2)高温下CaCO3与SiO2反应生成CaSiO3和CO2。‎ ‎(3)向NaAlO2和KAlO2溶液中通入过量CO2时，生成Al(OH)3沉淀和HCO3-。‎ ‎(4)AlO2-只能在碱性条件下存在，酸性条件下会转变为Al(OH)3或Al3＋，因此“浸取”时应保持溶液呈碱性。“浸取”时不断搅拌，可以提高浸取速率。‎ ‎(5)在偏铝酸盐溶液中通入过量CO2，充分反应后经过滤，滤液中存在HCO3-，“转化”时加入NaOH，可使HCO3-转化为CO32-，便于结晶时得到Na2CO3和K2CO3晶体。‎ ‎(6)CO2、Na2CO3既是反应的产物，也是反应中需要加入的物质，因此是可循环使用的物质。‎ ‎28、【答案】(1)OH-、CO32-、SiO32-、AlO2-；3:1:1:1；SiO32-+2H+=H2SiO3↓、AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓；Al(OH)3+3H+=AlO2-+2H2O ‎(2)H+、Al3+、NH4+、Mg2+；Al3+、Mg2+；NH4+；Al(OH)3＋OH-=AlO2-＋2H2O ‎【解析】解：（1）无色稀溶液X中不会含有Fe3+，加入盐酸后没有立即产生沉淀，说明含有OH-。沉淀达到最大值后不再发生变化，说明溶液中含有CO32-。然后沉淀开始减少，但没有完全消失，说明形成的沉淀有Al(OH)3、H2SiO3，前者能溶于过量盐酸中而后者不能，所以溶液中一定存在SiO32-、AlO2-，根据以上分析可知一定不能大量存在H+、Al3+、Mg2+、NH4+，根据电荷守恒可知一定存在Na+。根据图像可知消耗氢氧根需要3体积盐酸，产生沉淀需要3体积盐酸，与碳酸根反应需要2体积盐酸，溶解氢氧化铝需要3体积盐酸，则产生氢氧化铝沉淀需要1体积盐酸，因此产生硅酸沉淀需要1体积盐酸，所以OH-、AlO2-、SiO32-、CO32-物质的量之比为3:1:1:1；ab段发生反应的离子方程式为SiO32-+2H+=H2SiO3↓、AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓；cd 段发生的反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=AlO2-+2H2O。‎ ‎（2）无色稀溶液X中不会含有Fe3+，若Y是NaOH溶液，加入氢氧化钠后不立即产生沉淀，说明含有H+，所以不能大量存在氢氧根。沉淀达到最大值后不再发生变化，说明还含有NH4+。继续加入氢氧化钠沉淀开始减少，但不能完全溶解，说明沉淀是氢氧化铝和氢氧化镁，即一定含有Al3+、Mg2+，所以CO32-、SiO32-、AlO2-一定不能存在，根据溶液显电中性可知Cl-一定存在。根据以上分析可知ab段发生反应的离子为Al3+、Mg2+；bc段发生反应的离子为NH4+；cd段发生反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH-=AlO2-＋2H2O。‎