2026届高考化学一轮复习 硅及无机非金属材料

硅及无机非金属材料 【刷高考题】 1．（2024·天津·1·改编）关于天津博物馆典藏文物的相关化学知识，涉及无机非金属材料且说法正确的是 A．太保鼎(西周)的材质是青铜，青铜属于合金 B．《雪景寒林图》(北宋)的材质是绢(蚕丝织品)，绢属于天然高分子制品 C．白釉龙柄联腹传瓶(隋)，其材质是陶瓷，陶瓷属于无机非金属材料 D．乾隆款珐琅彩芍药雉鸡图玉壶春瓶(清)，其珐琅彩由矿物颜料经高温烧制而成，该颜料属于有机化合物 2．（2024·河北·1·改编）燕赵大地历史悠久，文化灿烂。下列河北博物院馆藏文物中不属于无机非金属材料的是 A．青铜铺首主要成分是铜锡合金 B．透雕白玉璧主要成分是硅酸盐 C．石质浮雕主要成分是碳酸钙 D．青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙 3．（2024·吉林·1·改编）文物见证历史，化学创造文明。东北三省出土的下列文物据其主要成分不属于无机非金属材料的是 A．金代六曲葵花鎏金银盏 B．北燕鸭形玻璃注 C．汉代白玉耳杯 D．新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐 4．（2024·贵州·1·改编）历史文物见证了中华民族共同体在发展中的交往交流交融。下列贵州出土的文物中主要由无机非金属材料制成的是 文物图示 选项 A．青陶罐 B．带盖铜托杯 文物图示 选项 C．鹭鸟纹蜡染百褶裙 D．九凤三龙嵌宝石金冠 A．A B．B C．C D．D （多选）5.（2024·广东·1·改编）龙是中华民族重要的精神象征和文化符号。下列与龙有关的历史文物中，主要材质为无机非金属材料的是 A B C D 红山玉龙 鎏金铁芯铜龙 云龙纹丝绸 云龙纹瓷瓶 A．A B．B C．C D．D 6．无机非金属材料与人类社会的发展与进步息息相关，硅元素更是无机非金属材料的主角，地壳质量的90%以上是二氧化硅和硅酸盐。回答下列问题： (1)烧制普通玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英砂，它们在玻璃窑中发生化学变化生成CaSiO3和Na2SiO3的化学方程式为 、 。 (2)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，请设计实验验证水玻璃与盐酸反应产生少量硅酸时，形成的分散系属于胶体： (写出实验操作、现象和结论)。 (3)制备陶瓷和普通水泥都需要以黏土为原料，黏土的主要成分是铝硅酸盐。某种黏土的主要成分为Al2Si2O5(OH)4，将其表示为氧化物的形式为aAl2O3·bSiO2·cH2O，则a：b：c= 。 (4)高纯度单晶硅可以按下列方法制备： SiO2Si(粗)SiHCl3高纯度单晶硅 ①写出SiO2转化为Si(粗)的化学方程式： 。 ②SiHCl3被H2还原为Si(纯)的基本反应类型为 。 ③写出高纯度单晶硅在信息技术或新能源技术等领域的应用： (任写一种)。 (5)SiO2属于 氧化物，试用任一离子方程式说明 。 (6)向盐酸中逐滴滴加制得的硅酸钠溶液，当pH达到67时得到一种乳白色、半透明的分散系，其分散质为粒径在5100nm的SiO2·nH2O粒子。该分散系属于 (选填“溶液”“浊液”或“胶体”)，可以通过 来鉴别。 (7)硅酸盐材料是传统无机非金属材料，下列产品不属于硅酸盐的是 (填序号)。 ①玻璃②石英玻璃③陶瓷④硅芯片⑤砖瓦⑥水泥⑦光导纤维 (8)0.1mol与0.05mol在高温下充分反应，可生成标准状况下气体 L。 (9)我国成功地发射了嫦娥一号探测卫星，对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测。月球上的主要矿物有辉石[]和橄榄石[])等，则辉石[]的氧化物形式可表示为 ，斜长石[] (填“难”或“易”)溶于水，1mol完全溶解于盐酸中消耗溶质HCl mol。 【刷模拟题】 1．在2024年的国庆节期间，万架无人机点亮深圳的夜空，上演了一场科技与艺术交织的表演。在无人机的制备过程中要用到多种材料，下列说法错误的是 A．机身通常使用碳纤维、玻璃纤维，它们属于无机非金属材料 B．一般选用锂聚合物电池提供电能，该电池的能量密度很高 C．通信系统需要使用光纤，光纤的主要成分是硅 D．用于制作螺旋桨的塑料应具有强度高、寿命长等特点 2．Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确的是 A．金属离子以离子键与阴离子或阴离子骨架结合 B．具有吸水性，需要密封保存 C．能与SO2反应生成新盐 D．所有Si被Al取代则得到铝硅酸盐 3．碳纳米管是一种具有特殊结构的材料，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入，其广阔的应用前景也不断地展现出来。下列关于碳纳米管的说法错误的是 A．碳纳米管在常温下化学性质稳定 B．碳纳米管具有比表面积大、导电等特点 C．碳纳米管是一种新型有机材料 D．碳纳米管与金刚石互为同素异形体 4．湖南省某高新区将投建万吨级多晶硅生产基地，以石英砂(主要成分是二氧化硅)为原料制得高纯硅，工艺流程如图所示。 资料：SiHCl3熔点为-126.5℃，沸点为33.0℃，易水解，在空气中易自燃。粗SiHCl3中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃)。电负性：ClHSi。 下列说法正确的是 A．粗SiHCl3提纯的方法是蒸发 B．流程中能循环使用的物质只有H2 C．制取高纯硅的流程中，SiHCl3与H2反应中，还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:1 D．SiHCl3在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为:SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2+2H2O 5．氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料。用石英砂和原料气(含N2和少量O2)制备Si3N4的操作流程如下。已知：粗硅中含少量Fe、Cu的单质及其化合物；常温下氮化硅除与氢氟酸反应外不与其他酸反应。下列说法正确的是 A．“还原”步骤中产生的气体能使澄清石灰水变浑浊 B．“操作X”可将原料气通过灼热的铜粉 C．“高温氮化”合成反应中N2是还原剂 D．“稀酸Y”可选用稀硫酸除去产物中的杂质 6．实验室模拟工业制备高纯硅的装置如图所示(加热及夹持装置已略去)，利用SiHCl3与过量H2在10001200℃反应(SiHCl3的沸点为31.8℃，遇水会剧烈反应，在空气中易自燃)。下列说法正确的是 A．实验开始时先加热装置Ⅳ中的石英管，再打开装置Ⅰ中恒压滴液漏斗的活塞 B．工业生产中获得的SiHCl3中含有少量的SiCl4(沸点为57.6℃)，通过蒸馏可提纯SiHCl3 C．装置Ⅰ中的稀硫酸可改用浓硫酸，装置Ⅲ的加热方式为水浴1000 D．装置Ⅳ中的反应为H2+SiHCl3 ，装置Ⅱ中的试剂为浓H2SO4，尾气处理装置可采用装有无水CaCl2的干燥器 7.工业上以硅石(主要成分SiO2)为原料制备冶金级高纯硅的工艺主要分为三步： 步骤一：； 步骤二：； 步骤三：…… （1）步骤一除了生成Si和MgO外，还可能存在一种由硅和镁形成的化合物，其化学式为 。 （2）写出的电子式： 。 （3）已知非金属性。标出步骤二反应的电子转移方向与数目： 。 该反应的还原产物是 。 （4）步骤二主要产物中，大约占，此外还有、、等，有关物质熔沸点如下表所示： 物质 SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl 熔点/℃ -70.4 -126.5 -122 -188 沸点/℃ 57.6 31.8 8.2 -30.4 提纯SiHCl3的主要工艺操作是将产物冷凝后再___________。 A．过滤 B．结晶 C．蒸馏 D．萃取 （5）步骤三、用在下还原得到冶金级高纯硅，其化学方程式为： 。 （6）硅与碳位于同一主族，下列事实能说明碳的非金属性强于硅的是___________。 A．焦炭与二氧化硅高温反应制取粗硅： B．通入溶液中产生硅酸沉淀： C．碳化硅与浓强碱能发生非氧化还原反应： D．石灰石和石英高温制玻璃： 学科网（北京）股份有限公司 $ 硅及无机非金属材料 【刷高考题】 1．（2024·天津·1·改编）关于天津博物馆典藏文物的相关化学知识，涉及无机非金属材料且说法正确的是 A．太保鼎(西周)的材质是青铜，青铜属于合金 B．《雪景寒林图》(北宋)的材质是绢(蚕丝织品)，绢属于天然高分子制品 C．白釉龙柄联腹传瓶(隋)，其材质是陶瓷，陶瓷属于无机非金属材料 D．乾隆款珐琅彩芍药雉鸡图玉壶春瓶(清)，其珐琅彩由矿物颜料经高温烧制而成，该颜料属于有机化合物 【答案】C 【解析】A．青铜是铜锡合金，属于合金，A不符合题意； B．绢(蚕丝织品)属于蛋白质，绢属于天然有机高分子，B不符合题意； C．陶瓷是硅酸盐产品，属于无机非金属材料，C正确； D．珐琅彩由矿物颜料经高温烧制而成，属于无机化合物，D不符合题意； 故选C。 2．（2024·河北·1·改编）燕赵大地历史悠久，文化灿烂。下列河北博物院馆藏文物中不属于无机非金属材料的是 A．青铜铺首主要成分是铜锡合金 B．透雕白玉璧主要成分是硅酸盐 C．石质浮雕主要成分是碳酸钙 D．青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙 【答案】A 【解析】A．青铜铺首是青铜器，青铜的主要成分是铜锡合金，不属于无机非金属材料，A符合题意； B．透雕白玉璧是玉石，玉石的主要成分是硅酸盐属于无机非金属材料，B不符合题意； C．石质浮雕是汉白玉，汉白玉的主要成分是碳酸钙属于无机非金属材料，C不符合题意； D．青花釉里红瓷盖罐是陶瓷，陶瓷的主要成分是硅酸盐属于无机非金属材料，D不符合题意； 故选D。 3．（2024·吉林·1·改编）文物见证历史，化学创造文明。东北三省出土的下列文物据其主要成分不属于无机非金属材料的是 A．金代六曲葵花鎏金银盏 B．北燕鸭形玻璃注 C．汉代白玉耳杯 D．新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐 【答案】A 【解析】A．金代六曲葵花鎏金银盏是合金，属于无机金属材料； B．北燕鸭形玻璃注是玻璃制品，属于硅酸盐材料； C．汉代白玉耳环是玉，属于含有微量元素的钙镁硅酸盐材料； D．新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐是陶器，属于硅酸盐材料； 答案选A。 4．（2024·贵州·1·改编）历史文物见证了中华民族共同体在发展中的交往交流交融。下列贵州出土的文物中主要由无机非金属材料制成的是 文物图示 选项 A．青陶罐 B．带盖铜托杯 文物图示 选项 C．鹭鸟纹蜡染百褶裙 D．九凤三龙嵌宝石金冠 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．青陶罐属于无机非金属材料，A符合题意； B．带盖铜托杯成分为铜合金，属于金属材料，B不符合题意； C．鹭鸟纹蜡染百褶裙是由棉麻制成的，属于天然高分子材料，C不符合题意； D．九凤三龙嵌宝石金冠是明代时期金器文物，主要为金属材料，D不符合题意； 故选A。 （多选）5.（2024·广东·1·改编）龙是中华民族重要的精神象征和文化符号。下列与龙有关的历史文物中，主要材质为无机非金属材料的是 A B C D 红山玉龙 鎏金铁芯铜龙 云龙纹丝绸 云龙纹瓷瓶 A．A B．B C．C D．D 【答案】AD 【解析】A．红山玉龙主要成分为SiO2和硅酸盐，属于无机非金属材料，A符合题意； B．婆金铁芯铜龙主要成分为Cu，属于金属材料，B不符合题意； C．云龙纹丝绸主要成分为蛋白质，属于有机高分子材料，不C符合题意； D．云龙纹瓷瓶主要成分为硅酸盐，属于传统无机非金属材料，D符合题意； 故选AD。 6．无机非金属材料与人类社会的发展与进步息息相关，硅元素更是无机非金属材料的主角，地壳质量的90%以上是二氧化硅和硅酸盐。回答下列问题： (1)烧制普通玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英砂，它们在玻璃窑中发生化学变化生成CaSiO3和Na2SiO3的化学方程式为 、 。 (2)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，请设计实验验证水玻璃与盐酸反应产生少量硅酸时，形成的分散系属于胶体： (写出实验操作、现象和结论)。 (3)制备陶瓷和普通水泥都需要以黏土为原料，黏土的主要成分是铝硅酸盐。某种黏土的主要成分为Al2Si2O5(OH)4，将其表示为氧化物的形式为aAl2O3·bSiO2·cH2O，则a：b：c= 。 (4)高纯度单晶硅可以按下列方法制备： SiO2Si(粗)SiHCl3高纯度单晶硅 ①写出SiO2转化为Si(粗)的化学方程式： 。 ②SiHCl3被H2还原为Si(纯)的基本反应类型为 。 ③写出高纯度单晶硅在信息技术或新能源技术等领域的应用： (任写一种)。 (5)SiO2属于 氧化物，试用任一离子方程式说明 。 (6)向盐酸中逐滴滴加制得的硅酸钠溶液，当pH达到67时得到一种乳白色、半透明的分散系，其分散质为粒径在5100nm的SiO2·nH2O粒子。该分散系属于 (选填“溶液”“浊液”或“胶体”)，可以通过 来鉴别。 (7)硅酸盐材料是传统无机非金属材料，下列产品不属于硅酸盐的是 (填序号)。 ①玻璃②石英玻璃③陶瓷④硅芯片⑤砖瓦⑥水泥⑦光导纤维 (8)0.1mol与0.05mol在高温下充分反应，可生成标准状况下气体 L。 (9)我国成功地发射了嫦娥一号探测卫星，对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测。月球上的主要矿物有辉石[]和橄榄石[])等，则辉石[]的氧化物形式可表示为 ，斜长石[] (填“难”或“易”)溶于水，1mol完全溶解于盐酸中消耗溶质HCl mol。 【答案】(1) Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑ (2)取一定量待测液于烧杯中，将烧杯置于暗处，用激光笔照射，液体中出现一条光亮的通路，证明此时的分散系属于胶体 (3)1：2：2 (4) SiO2+2C2CO↑+Si 置换反应 芯片或太阳能电池 (5) 酸性 (6) 胶体 丁达尔效应 (7)②④⑦ (8)11.2 (9) CaO·MgO·2SiO2 难 4 【解析】（1）烧制普通玻璃的原料是纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)和石英砂(SiO2)，它们在玻璃窑中发生化学变化生成CaSiO3和Na2SiO3的化学方程式为：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑； （2）可以用丁达尔效应来鉴别胶体，实验操作、现象和结论为：取一定量待测液于烧杯中，将烧杯置于暗处，用激光笔照射，液体中出现一条光亮的通路，证明此时的分散系属于胶体； （3）某种黏土的主要成分为Al2Si2O5(OH)4，将其表示为氧化物的形式为Al2O3·2SiO2·2H2O，则a：b：c=1：2：2； （4）①SiO2和C单质反应生成Si(粗)，化学方程式为：SiO2+2C2CO↑+Si； ②SiHCl3被H2还原为Si(纯)的方程式为：SiHCl3+H2Si +3HCl，该反应属于置换反应； ③高纯度单晶硅在信息技术或新能源技术等领域的应用：芯片或太阳能电池。 （5）二氧化硅能与碱反应生成盐和水，因此它属于酸性氧化物，离子方程式为； （6）分散质为粒径在5100nm的SiO2·nH2O粒子形成的分散系为胶体，可以用丁达尔效应鉴别； （7）玻璃、陶瓷、水泥、砖瓦主要成分为硅酸盐；石英玻璃、光导纤维主要成分为二氧化硅；硅芯片主要成分为硅，则不属于硅酸盐的是②④⑦； （8）碳酸钙与二氧化硅高温下反应生成硅酸钙和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑，则0.1mol碳酸钙与0.05mol二氧化硅反应时，碳酸钙过量，0.05mol二氧化硅反应生成标准状况下二氧化碳的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L； （9）辉石属于硅酸盐，由原子个数比不变可知，氧化物形式可表示为CaO·MgO·2SiO2；斜长石属于难溶于水的硅酸盐；橄榄石属于硅酸盐，由化合价代数和为0可知，硅酸盐中铁元素为+2价，则硅酸盐溶于盐酸生成氯化镁和氯化亚铁，由氯原子个数守恒可知，溶解1mol橄榄石需要消耗4mol氯化氢。 【刷模拟题】 1．在2024年的国庆节期间，万架无人机点亮深圳的夜空，上演了一场科技与艺术交织的表演。在无人机的制备过程中要用到多种材料，下列说法错误的是 A．机身通常使用碳纤维、玻璃纤维，它们属于无机非金属材料 B．一般选用锂聚合物电池提供电能，该电池的能量密度很高 C．通信系统需要使用光纤，光纤的主要成分是硅 D．用于制作螺旋桨的塑料应具有强度高、寿命长等特点 【答案】C 【解析】A．碳纤维、玻璃纤维的主要成分分别为碳单质，二氧化硅、氧化铝等，属于无机非金属材料，A项正确； B．锂的密度小，其锂聚合物电池的能量密度很高，B项正确； C．光纤的主要成分是SiO2，C项错误； D．螺旋桨应该具有强度高，耐腐蚀，使用寿命长，因此用于制作螺旋桨的塑料也应具有强度高、寿命长等特点，D项正确；答案选C。 2．Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确的是 A．金属离子以离子键与阴离子或阴离子骨架结合 B．具有吸水性，需要密封保存 C．能与SO2反应生成新盐 D．所有Si被Al取代则得到铝硅酸盐 【答案】D 【解析】A．Ca3SiO5属于盐，含有离子键，金属离子以离子键与阴离子或阴离子骨架结合，A正确； B．Ca3SiO5有吸水性，易板结，所以需要密封保存，B正确； C．亚硫酸的酸性比硅酸强，当二氧化硫通入到Ca3SiO5溶液时，发生反应：3SO2+H2O+Ca3SiO5=3CaSO3+H2SiO3，C正确； D．部分Si被Al取代则得到铝硅酸盐，D错误； 故选D。 3．碳纳米管是一种具有特殊结构的材料，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入，其广阔的应用前景也不断地展现出来。下列关于碳纳米管的说法错误的是 A．碳纳米管在常温下化学性质稳定 B．碳纳米管具有比表面积大、导电等特点 C．碳纳米管是一种新型有机材料 D．碳纳米管与金刚石互为同素异形体 【答案】C 【解析】A．碳纳米管是碳的一种单质，在常温下化学性质稳定，属于新型无机非金属材料，A正确； B．碳纳米管具有纳米尺度的直径，比表面积大，有相当高的强度和优良的电学性能，B正确； C．碳纳米管是一种碳单质，属于新型无机非金属材料，C错误； D．碳纳米管与金刚石都是碳的单质，二者互为同素异形体，D正确； 故选C。 4．湖南省某高新区将投建万吨级多晶硅生产基地，以石英砂(主要成分是二氧化硅)为原料制得高纯硅，工艺流程如图所示。 资料：SiHCl3熔点为-126.5℃，沸点为33.0℃，易水解，在空气中易自燃。粗SiHCl3中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃)。电负性：ClHSi。 下列说法正确的是 A．粗SiHCl3提纯的方法是蒸发 B．流程中能循环使用的物质只有H2 C．制取高纯硅的流程中，SiHCl3与H2反应中，还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:1 D．SiHCl3在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为:SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2+2H2O 【答案】D 【分析】石英砂中主要成分为SiO2，与C在高温下反应生成粗Si，2C+SiO2Si+2CO↑，粗Si与HCl在300℃以上反应生成粗SiHCl3，粗SiHCl3中含有少量的SiCl4，根据二者沸点的不同，可以采取蒸馏的方法分离，纯SiHCl3在1100℃的条件下与H2反应生成纯Si，SiHCl3+H2Si+3HCl。 【解析】A．粗SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃)，根据沸点不同，提纯的方法是蒸馏，A错误； B．流程中能循环的物质有HCl，B错误；1000℃ C．SiHCl3+H2 Si+3HCl ，氧化剂SiHCl3中Si由+40，还原剂SiHCl3中H由-1、H2中H由0+1，还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1，C错误； D．因为电负性：ClHSi，SiHCl3中H的化合价为-1价，SiHCl3水解生成氢气、硅酸和盐酸，再与浓NaOH溶液发生反应，化学方程式为SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2+2H2O，D正确； 答案选D。 5．氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料。用石英砂和原料气(含N2和少量O2)制备Si3N4的操作流程如下。已知：粗硅中含少量Fe、Cu的单质及其化合物；常温下氮化硅除与氢氟酸反应外不与其他酸反应。下列说法正确的是 A．“还原”步骤中产生的气体能使澄清石灰水变浑浊 B．“操作X”可将原料气通过灼热的铜粉 C．“高温氮化”合成反应中N2是还原剂 D．“稀酸Y”可选用稀硫酸除去产物中的杂质 【答案】B高温 【分析】石英砂为SiO2，SiO2与焦炭在高温下发生：SiO2+2C Si+2CO ，粗硅与氮气反应生成Si3N4，还含有Fe、Cu的单质及化合物，经过酸洗而除去，得到纯净的Si3N4。高温 【解析】A．“还原”步骤中焦炭和石英砂反应生成粗硅和CO:SiO2+2C Si+2CO ，，CO不能使澄清石灰水变浑浊，A错误； B．“高温氮化”是Si与N2反应，原料气中含有N2和少量的O2，O2能与Si反应生成SiO2，灼热的铜粉可与O2反应，从而除去N2中含有的少量O2，B正确；高温 C．“高温氮化”合成反应为3Si+2N2 Si3N4，反应中N的化合价降低，被还原，故N2是氧化剂，C错误； D．“高温氮化”制备的Si3N4中含有少量Fe和Cu，Fe与稀硫酸反应，得到可溶于水的FeSO4，但Cu与稀硫酸不反应，D错误； 故选B。 6．实验室模拟工业制备高纯硅的装置如图所示(加热及夹持装置已略去)，利用SiHCl3与过量H2在10001200℃反应(SiHCl3的沸点为31.8℃，遇水会剧烈反应，在空气中易自燃)。下列说法正确的是 A．实验开始时先加热装置Ⅳ中的石英管，再打开装置Ⅰ中恒压滴液漏斗的活塞 B．工业生产中获得的SiHCl3中含有少量的SiCl4(沸点为57.6℃)，通过蒸馏可提纯SiHCl3 C．装置Ⅰ中的稀硫酸可改用浓硫酸，装置Ⅲ的加热方式为水浴1000 D．装置Ⅳ中的反应为H2+SiHCl3 ，装置Ⅱ中的试剂为浓H2SO4，尾气处理装置可采用装有无水CaCl2的干燥器 【答案】B 【分析】Ⅰ中锌和稀硫酸反应制备氢气，为防止SiHCl3与水反应，Ⅱ中用浓硫酸干燥氢气，Ⅲ用水浴加热使SiHCl3挥发，Ⅳ中SiHCl3与氢气1000～1200℃反应生成Si和氯化氢，最后进行尾气处理。 【解析】A．为防止氢气和氧气的混合气体加热爆炸，应该先用氢气排出装置内的空气，再加热玻璃管，所以实验开始时先打开装置Ⅰ中的活塞，再加热装置Ⅳ中的石英管，故A错误； B．SiHCl3、SiCl4的沸点不同，可通过蒸馏可提纯SiHCl3，故B正确； C．锌与浓硫酸反应生成二氧化硫，无氢气生成，不可替换，SiHCl3的沸点为31.8℃，装置Ⅲ的加热方式为水浴，故C错误； D．尾气中有HCl，无水CaCl2不能吸收，有SiHCl3遇水会剧烈反应，为防止水进入玻璃管，在尾气处理装置和玻璃管之间应连接一个干燥装置兼顾吸收尾气，可以使用碱石灰，故D错误； 答案选B。 7.工业上以硅石(主要成分SiO2)为原料制备冶金级高纯硅的工艺主要分为三步： 步骤一：； 步骤二：； 步骤三：…… （1）步骤一除了生成Si和MgO外，还可能存在一种由硅和镁形成的化合物，其化学式为 。 （2）写出的电子式： 。 （3）已知非金属性。标出步骤二反应的电子转移方向与数目： 。 该反应的还原产物是 。 （4）步骤二主要产物中，大约占，此外还有、、等，有关物质熔沸点如下表所示： 物质 SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl 熔点/℃ -70.4 -126.5 -122 -188 沸点/℃ 57.6 31.8 8.2 -30.4 提纯SiHCl3的主要工艺操作是将产物冷凝后再___________。 A．过滤 B．结晶 C．蒸馏 D．萃取 （5）步骤三、用在下还原得到冶金级高纯硅，其化学方程式为： 。 （6）硅与碳位于同一主族，下列事实能说明碳的非金属性强于硅的是___________。 A．焦炭与二氧化硅高温反应制取粗硅： B．通入溶液中产生硅酸沉淀： C．碳化硅与浓强碱能发生非氧化还原反应： D．石灰石和石英高温制玻璃： 【答案】（1）． （2）． （3）． （4）．C （5）． 6．B 【解析】（1）．步骤一除了生成Si和MgO外，Si和Mg反应还可能生成一种由硅和镁形成的化合物； （2）． 是共价化合物，电子式为：； （3）．中Si元素由0价上升到+4，H元素由+1价下降到0价和-1价，标出该反应的电子转移方向与数目为：，该反应的还原产物是； （4）．由题意可知，SiCl4（沸点57.6℃）、SiHCl3（沸点31.8℃）、SiH2Cl2（沸点8.2℃）、SiH3Cl（沸点-30.4℃）的沸点不同，根据沸点的不同实现物质分离的方法为蒸馏，故选C； （5）．步骤三用在下还原得到冶金级高纯硅和氯化氢，其化学方程式为：； （6）．A．焦炭与二氧化硅高温反应制取粗硅：，该反应中C元素化合价上升作还原剂，不能说明碳的非金属性强于硅，A错误； B．非金属性越强，元素最高价氧化物水化物的酸性越强，通入溶液中产生硅酸沉淀：，说明碳酸的酸性强于硅酸，说明碳的非金属性强于硅，B正确； C．非金属性越强，元素最高价氧化物水化物的酸性越强，与氢化合越容易，氢化物越稳定，碳化硅与浓强碱能发生非氧化还原反应：无法比较非金属性强弱，C错误； D．石灰石和石英高温制玻璃：，该反应与元素的非金属性无关，D错误； 故选B； 学科网（北京）股份有限公司 $