第5章 第22讲 碳、硅 无机非金属材料（Word教参）-【精讲精练】2027年高考化学一轮复习（人教版）

该高中化学高考复习讲义围绕碳、硅及其化合物性质与应用，无机非金属材料等核心考点，按元素单质、化合物、材料分类的逻辑层次梳理知识，通过考点梳理（如碳单质晶体类型对比）、方法指导（“价—类”二维图分析）、真题训练（2024-2026年模拟题）等环节，帮助学生构建知识网络，突破难点。 讲义采用“基础梳理—真题精讲—难点突破”三阶模式，创新设计“价—类”二维图分析碳转化（培养科学思维）、化工微流程实验装置分析（如氮化镓制备，体现科学探究与实践）。分层练习覆盖选择、流程题，助力高效复习，提升学生应考能力，为教师把控节奏提供指导。

第22讲　碳、硅　无机非金属材料 [课程标准]　1.掌握碳、硅及其化合物重要的性质及应用。2.了解材料的性质和用途。 考点一　碳族元素　碳 1．碳族元素 (1)碳、硅、锗、锡、铅均属于第ⅣA族元素，又称碳族元素，其价层电子排布式为ns2np2。 (2)碳单质的存在形式有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯等，它们互为同素异形体。 2．金刚石、石墨、C60的物理性质 晶体 金刚石 石墨 C60 晶体类型 共价晶体 混合型晶体 分子晶体 物理性质 熔点高，硬度大，不导电 熔点高，硬度小，能导电 熔点低，不导电 主要用途 钻石制作，切割工具，钻探机的钻头等 做电极、润滑剂、铅笔芯 广泛应用于超导、医学领域 3.CO2在自然界中的循环 (1)CO2的主要来源：大量含碳燃料的燃烧。 (2)自然界消耗CO2的主要反应 ①溶于江水、海水中：CO2＋H2OH2CO3； ②光合作用将CO2转化为O2； ③岩石的风化：CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2。 1．我国倡导低碳生活，减少二氧化碳的排放，“碳捕捉技术”可实现二氧化碳的分离、储存和利用。实际生产中，常利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其工艺流程如图所示(部分条件及物质未标出)，下列说法正确的是(　　) A.CO2是引起酸雨的主要物质之一 B．整个过程中，只有CO2可循环利用 C．能源消耗低是该技术的一大优点 D．该生产过程中，没有涉及到氧化还原反应 解析　酸雨是氮氧化物、二氧化硫的排放引起的，与二氧化碳无关，故A错误；由图可知，CaO、氢氧化钠等均可以循环利用，故B错误；高温反应炉需要消耗大量的能量，能量消耗较高，故C错误；由流程图可知，该过程中主要涉及CO2和NaOH的反应、CaO和水的反应、氢氧化钙和碳酸钠的反应及碳酸钙的分解等，均没有涉及到氧化还原反应，故D正确。 答案　D 2．如图是碳元素的“价—类”二维图，有关说法错误的是(　　) A．a是最简单的有机化合物 B．b在高温下被SiO2氧化成e C．d与血红蛋白结合的能力比O2强 D．将氨气和e通入饱和食盐水中可得到m 解析　化合价为－4价的碳元素氢化物为CH4，是最简单的有机化合物，A正确；b是单质C，e是CO2，C在高温下被SiO2氧化成CO，不是CO2，B错误；d为CO，CO与血红蛋白结合的能力比O2强，C正确；e是CO2，将氨气和CO2通入饱和食盐水反应生成NH4Cl和NaHCO3，则可得到碳元素化合价为＋4价的盐m：NaHCO3，D正确。 答案　B 考点二　硅及其重要化合物 1．硅单质 2．二氧化硅 3．硅酸和硅酸盐 (1)硅酸 (2)硅酸盐——硅酸钠 ①性质：硅酸钠是白色、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用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。 [自主思考] 不能用磨口玻璃塞的试剂瓶盛放NaOH溶液的原因是___________________________。 提示　NaOH能与磨口玻璃塞中的SiO2生成具有黏性的Na2SiO3，把瓶塞与瓶口黏结在一起 正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)Si是半导体材料，可用作太阳能电池。(　　) (2)工业上用焦炭和二氧化硅制取粗硅时生成粗硅和CO2气体。(　　) (3)SiO2与NaOH溶液反应生成盐和水，也可以和氢氟酸反应，所以SiO2是两性氧化物。(　　) (4)硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”，是一种建筑行业常用的黏合剂。(　　) (5)将SO2通入Na2SiO3溶液中，产生胶状沉淀，则酸性：H2SO3＞H2SiO3(　　) (6)Si→SiO2→H2SiO3→SiO2→Si均能一步转化(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)× 一、硅及其重要化合物转化关系 1．(2024·江苏徐州月考)下列物质转化关系正确的是(　　) A．SiO2Na2SiO3SiO2 B．SiSiO2H2SiO3 C．H2SiO3SiO2SiCl4 D．CaCO3CaOCaSiO3 解析　Na2SiO3溶液与HCl反应生成H2SiO3，A错误；SiO2与水不反应，B错误；SiO2与HCl不反应，C错误；CaCO3高温分解生成CaO，CaO与SiO2在高温下反应生成CaSiO3，D正确。 答案　D 二、硅及其化合物的性质与用途 2．硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列叙述中正确的是(　　) A．晶体硅是良好的半导体材料，常用来制作光导纤维 B．硅是地壳中含量最多的元素 C．SiO2与CO2性质相似，也可与水反应生成H2SiO3 D．硅酸钠是制备木材防火剂的原料 解析　晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，而光导纤维的主要成分是SiO2，A错误；氧是地壳中含量最多的元素，硅在地壳中的含量仅次于氧，B错误；SiO2不溶于水，也不能与水反应生成H2SiO3，C错误；故选D。 答案　D 三、工业制取高纯硅问题分析 3．(2026·云南临沧开学考试)高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备： SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯) 下列说法不正确的是(　　) A．步骤①的化学方程式：SiO2＋2CSi＋2CO↑，该反应说明了金属性：碳>硅 B.步骤①中每生成1 mol Si，转移4 mol电子 C．步骤③中的反应为氧化还原反应 D．高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料 解析　A.步骤①的化学方程式正确，但碳的还原性比硅强，而不是金属性，因此“金属性：碳>硅”的结论错误；B.步骤①中Si的化合价从＋4降为0，每生成1 mol Si转移4 mol电子，正确；C.步骤③中Si的化合价从＋2变为0，发生还原反应，属于氧化还原反应，正确；D.高纯硅用于太阳能电池，二氧化硅用于光导纤维，描述正确；故选A。 答案　A 4．实验室用H2还原SiHCl3(沸点：31.85 ℃)制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去)，下列说法正确的是(　　) A．装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓H2SO4、冰水 B．实验时，应先加热管式炉，再打开活塞K C．整个过程必须严格控制无水无氧，因为SiHCl3遇水会生成氢气 D．该实验中制备氢气的装置也可用于稀氢氧化钠溶液与氯化铵固体反应制备氨气 解析　装置Ⅰ产生的H2含水蒸气，装置Ⅱ需干燥H2，盛装浓H2SO4合理；SiHCl3沸点31.85 ℃，需使其汽化进入反应管，装置Ⅲ应加热(如温水浴)而非冰水，A错误；实验时应先打开活塞K通入H2排尽装置内空气，防止H2与空气混合加热爆炸，再加热管式炉，B错误；SiHCl3遇水发生水解：SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl↑＋H2↑，生成H2；O2与H2混合高温易爆炸且Si易被氧化，故需严格控制无水无氧，C正确；装置Ⅰ为固液不加热型，稀NaOH与NH4Cl固体反应生成NH3·H2O，NH3极易溶于水，无法逸出，且制备NH3需浓碱或加热，D错误。 答案　C 考点三　材料问题汇总 材料 举例 注释 金属材料 铝合金、不锈钢、青铜、黄铜 ①铝合金具有强度高、密度小、耐腐蚀等优点 ②保护金属时，要使被保护的金属作原电池的正极或电解池的阴极 无机非金属材料 传统无机非金属材料 水泥、玻璃、陶瓷等 水泥生产原料：石灰石和黏土；玻璃生产原料：纯碱、石灰石和石英砂；陶瓷生产原料：黏土 新型无机非金属材料 新型陶瓷、碳纳米材料，含硅材料 含硅元素4%的硅钢具有导磁性 有机 高分 子材 料 天然 材料 棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶 ①再生纤维：黏胶纤维、大豆蛋白纤维等 ②乙烯、氯乙烯都含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色，但聚乙烯、聚氯乙烯都不能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色 合成 材料 塑料：聚乙烯、聚氯乙烯 合成纤维：涤纶、锦纶、腈纶、尼龙等 正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐。(　　) (2)合成纤维与光导纤维都是新型无机非金属材料。(　　) (3)碳化硅俗称金刚砂，它可用于高温结构陶瓷的制作。(　　) (4)压电陶瓷能实现机械能与电能的相互转化。(　　) (5)石墨烯的电阻率低，热导率也低。(　　) (6)传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐。(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)× 1．(2024·河北卷)燕赵大地历史悠久，文化灿烂。对下列河北博物院馆藏文物的说法错误的是(　　) 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 解析　青花釉里红瓷盖罐的主要材料为陶瓷，陶瓷的主要成分是硅酸盐，D错误。 答案　D 2．(2023·山东卷)下列之物具有典型的齐鲁文化特色，据其主要化学成分不能与其他三种归为一类的是(　　) A．泰山墨玉　　　　　 B．龙山黑陶 C．齐国刀币 D．淄博琉璃 解析　墨玉、黑陶、琉璃的主要成分属于无机非金属材料，齐国刀币的主要成分为青铜，属于金属材料，故本题选C。 答案　C 3．宇树科技人形机器人亮相2025年春晚，下列说法错误的是(　　) A．芯片是机器人的“大脑”，主要成分为硅单质 B．触觉传感器材料压电陶瓷属于新型无机非金属材料 C．包裹导线和电气元件的聚四氟乙烯通过加聚反应制备而成 D．机器人肢体部分使用的碳纤维复合材料属于有机高分子材料 解析　碳纤维复合材料由碳纤维(无机物)与树脂等基体复合而成，属于复合材料，而非单纯有机高分子材料，故选D。 答案　D 难点突破5　化工微流程——陌生非金属及其化合物制备流程分析 1．硒及其化合物的性质 (1)单质硒及其氢化物在空气中燃烧可得到SeO2。 (2)SeO2的氧化性比SO2强，属于中等强度的氧化剂，可氧化H2S、NH3等，化学方程式分别为SeO2＋2H2S===Se＋2S＋2H2O、3SeO2＋4NH3===3Se＋2N2＋6H2O。 (3)亚硒酸可作氧化剂，能氧化SO2，反应为H2SeO3＋2SO2＋H2O===2H2SO4＋Se↓，但遇到强氧化剂时表现还原性，可被氧化成硒酸，反应为H2SeO3＋Cl2＋H2O===H2SeO4＋2HCl。 2．碲及其化合物的性质 (1)碲在空气或纯氧中燃烧生成TeO2。 (2)TeO2是不挥发的白色固体，微溶于水，可溶于强酸、强碱，如TeO2＋2NaOH===Na2TeO3＋H2O。 (3)H2TeO3具有氧化性和还原性，如： H2TeO3＋2SO2＋H2O===2H2SO4＋Te， H2TeO3＋Cl2＋H2O===H2TeO4＋2HCl。 3．磷及其化合物 (1)磷的常见同素异形体 常见的同素异形体有两种：①白磷(分子晶体，分子式为P4)，在空气中容易自燃，易溶于CS2；②红磷。 (2)磷的化学性质 ①在空气中燃烧：4P＋5O22P2O5(产生大量白烟)。 ②P2O5是酸性氧化物，P2O5＋3H2O2H3PO4。P2O5常用作干燥剂，H3PO4是稳定的非氧化性酸，具有酸的通性。偏磷酸(HPO3)不稳定，易水解为H3PO4。 ③在氯气中燃烧：2P＋3Cl22PCl3(液态)；PCl3＋Cl2PCl5(固态)。 现象：产生大量的白色烟雾。 (3)磷的氢化物(PH3) 磷的氢化物(PH3)与氨分子的结构相似，也呈三角锥形。PH3是一种较强的还原剂，稳定性较差，在水中的溶解度很小。 (4)磷的含氧酸 含氧酸能电离的氢离子通常是羟基上的氢。磷的含氧酸如下表： 名称 化学式 结构 酸性 磷酸 H3PO4 三元中强酸 亚磷酸 H3PO3 二元弱酸 偏磷酸 HPO3 一元弱酸 次磷酸 H3PO2 一元弱酸 4.砷及其化合物 (1)砷的常见同素异形体 单质以灰砷、黑砷和黄砷三种同素异形体的形式存在。 (2)砷的氢化物(AsH3) 砷与氢气结合生成有剧毒的砷化氢(AsH3)，砷化氢相当不稳定，加热时分解为单质砷，砷化氢还是一种很强的还原剂。 (3)砷的氧化物 砷有两种氧化物，三氧化二砷(As2O3)和五氧化二砷(As2O5)。三氧化二砷，俗称砒霜，有剧毒，无臭无味，外观为白色霜状粉末，故称砒霜。 (4)砷的含氧酸 ①亚砷酸为三元弱酸，其结构为，具有较强的还原性。 ②砷酸为三元弱酸，其结构为，砷酸具有弱氧化性，可与I－发生氧化还原反应：H3AsO4＋2KI＋H2SO4===H3AsO3＋K2SO4＋H2O＋I2。 突破一　非金属及其化合物的制备“微实验” [例1]　(2025·河北秦皇岛一模)氮化镓因其带隙宽和亮度高的特性而被广泛用于制造高亮度、长寿命的LED，通过反应：2Ga＋2NH3===2GaN＋3H2制取氮化镓(GaN)。下列装置不能达到实验目的的是(　　) A．用装置甲制备氨气 B．用装置乙干燥氨气 C．用装置丙制备氮化镓 D．用装置丁处理尾气并收集氢气 [解析]　A.氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、水和氨气，能达到实验目的；B.碱石灰是碱性干燥剂，可以用来干燥氨气，能达到实验目的；C.镓和氨气加热、镍做催化剂反应制取氮化镓(GaN)，能达到实验目的；D.氢气密度小于空气，采用向下排空气法收集，装置中氢气应该短进长出；故选D。 [答案]　D 分析非金属及其化合物为主体的“微实验”类题的方法 突破二　非金属及其化合物的制备“微流程” [例2]　(2026·辽宁大连开学考试)磷化氢(PH3)可作为电子工业原料，在空气中能自燃，具有还原性。工业上用白磷为原料制备PH3的流程如下。下列说法错误的是(　　) A．制备PH3时，需在无氧条件下进行 B．反应1中氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶3 C．NaH2PO2属于正盐 D．不考虑损失，1 mol P4参与反应，可产生2.5 mol PH3 [解析]　由题给流程可知，反应1为P4＋3NaOH＋3H2O===3NaH2PO2＋PH3↑，反应2为2NaH2PO2＋H2SO4===2H3PO2＋Na2SO4，反应3为2H3PO2===H3PO4＋PH3↑。白磷和磷化氢在空气中都能自燃，所以制备磷化氢时，最好在无氧条件下进行，A正确；反应1中NaH2PO2是反应的氧化产物，磷化氢是还原产物，则氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶1，B错误；反应1中NaOH溶液过量，说明NaH2PO2属于正盐，C正确；由反应1的方程式可得：P4～PH3，由反应1、反应2、反应3可得如下转化关系：P4～3NaH2PO2～3H3PO2～1.5PH3，则1 mol白磷参与反应，可产生1 mol＋1.5 mol＝2.5 mol磷化氢，D正确。 [答案]　B 分析非金属及其化合物的制备微流程题的方法 1．(2025·黑龙江大庆三模)工业上从铜阳极泥(含有Se、Au、Ag、Cu、CuSe、Ag2Se等)中提取硒的过程如下。下列说法正确的是(　　) A．Se位于周期表中第四周期第ⅣA族 B．“焙烧”时，Ag2Se只做还原剂 C．“焙烧”时，CuSe与参与反应的O2的物质的量之比为3∶2 D．“还原”时发生的化学反应：H2SeO3＋2HCOOHSe＋2CO2↑＋3H2O↑ 解析　Se的原子序数为34，电子排布为3d104s24p4，位于第四周期第ⅥA族，A错误；“焙烧”时2中Se被氧化为O2，Ag被还原为Ag单质，则Ag2Se既是氧化剂又是还原剂，B错误；“焙烧”时，Cu与O2反应生成CuO和O2，方程式为3O2＋2CuSe2CuO＋2SeO2可知n：n(O2)＝2∶3，C错误；还原时H2SeO3与甲酸在103 ℃下发生还原反应得到粗硒，方程式为H2SeO3＋2HCOOHSe＋2CO2↑＋3H2O↑，D正确。 答案　D 2．(2025·福建龙岩二模)利用市售的氯化锌制备无水氯化锌的实验装置如图。已知无水氯化锌遇水易水解。 下列说法错误的是(　　) A．盛装浓硫酸的仪器名称为恒压滴液漏斗 B．盐酸的沸点比硫酸的低 C．为提高除水速率，应加快HCl和N2的气体流速 D．管式炉Ⅰ采取阶段式升温，实验结束时先撤去管式炉Ⅰ、再撤去管式炉Ⅱ 解析　恒压分液漏斗可以保证内部压强不变，保持恒压分液漏斗与三颈瓶内压强相等，使浓硫酸顺利滴下，盛装浓硫酸的仪器名称为恒压滴液漏斗，A正确；盐酸易挥发，硫酸是高沸点酸，B正确；应加快HCl和N2的气体流速，可以快速带走水蒸气，C正确；氯化锌升华进入管式炉Ⅱ，凝华得到高纯度无水氯化锌，所以实验时应先撤去管式炉Ⅱ的加热，再撤去管式炉Ⅰ，D错误。 答案　D 3．碲被誉为金属性最强的非金属，某科研小组从碲渣(主要含有Cu2Te)中提取粗碲的工艺流程如图所示。下列有关说法错误的是(　　) 已知：①“焙烧”后，碲主要以TeO2形式存在；②TeO2微溶于水，易溶于强酸和强碱。 A．“焙烧”后铜以Cu2O形式存在 B．“碱浸”后过滤用到的主要仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒 C．“酸化”后生成Te(SO4)2 D．“还原”后，溶液的酸性减弱 解析　碲渣(主要含有Cu2Te)中通入O2焙烧，由于Cu2O在高温时比CuO稳定，所以Cu元素转化为Cu2O，Te元素转化为TeO2，A正确；加入NaOH溶液，Cu2O不溶，TeO2转化为Na2TeO3，过滤后得Cu2O滤渣，滤液为Na2TeO3溶液，过滤时用到的主要仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒，B正确；TeO2微溶于水，易溶于强酸，则加酸后，Na2TeO3先转化为TeO2，TeO2继续与硫酸反应，生成Te(SO4)2，C正确；再加入Na2SO3还原，发生反应为Te4+＋2SO＋2H2O===Te＋2SO＋4H＋，则溶液的酸性增强，D错误。 答案　D 4．(2025·黑龙江哈尔滨模拟)从高砷烟尘(主要成分为As2O3、As2O5和Pb5O8，其中Pb5O8中Pb的化合价为＋2价、＋4价，As2O3、As2O5均为酸性氧化物)中回收制备砷酸钠晶体的工艺流程如下，下列说法正确的是(　　) A.基态Pb原子价层电子排布式为5s25p2 B．“碱浸”时，Pb5O8发生的反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1 C．为加快“氧化”时的反应速率，可将溶液加热至沸腾 D．系列操作中的洗涤步骤为向漏斗中加水并用玻璃棒搅拌，待水流下后重复2～3次 解析　高砷烟尘(主要成分为As2O3、As2O5和Pb5O8，As2O3、As2O5均为酸性氧化物)，加入NaOH和硫化钠进行碱浸，反应后经抽滤所得滤渣为PbS和S，浸出液主要成分为Na3AsO4和NaAsO2，加入H2O2进行氧化，发生反应：H2O2＋AsO＋2OH－===AsO＋2H2O，得到Na3AsO4溶液，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到砷酸钠晶体。Pb为第六周期ⅣA族元素，基态原子价层电子排布式应为6s26p2，A错误；“碱浸”时，Pb5O8与硫化钠发生氧化还原反应的化学方程式为：Pb5O8＋8Na2S＋8H2O===5PbS＋16NaOH＋3S，其中PbS是还原产物，S是氧化产物，依据正负化合价代数和为0的原则，可知Pb5O8中Pb2+和Pb4+的数目之比为2∶3，结合方程式可知，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1，B正确；H2O2受热分解，因此不能将溶液加热至沸腾，C错误；洗涤过程中，不能用玻璃棒搅拌，易戳破滤纸，应使水刚好浸没固体，待水自然流下，重复2～3次，D错误。 答案　B 1．(2025·广东卷)中华传统技艺，凸显人民智慧。下列选项所涉及材料的主要成分属于合金的是(　　) A.纸哪吒 B.石印章 C.木活字 D.不锈钢针 解析　纸哪吒所用的材料为纸，其主要成分为纤维素，属于有机化合物，A不符合题意；石印章的主要成分为硅酸盐，属于无机化合物，B不符合题意；木活字的主要原料为木材，其主要成分为纤维素，属于有机化合物，C不符合题意；不锈钢针的主要成分为含铁、铬等元素的合金，D符合题意。 答案　D 2．(2025·甘肃卷)下列爱国主义教育基地的藏品中，主要成分属于无机非金属材料的是(　　) A．劳动英雄模范碑(南梁革命纪念馆藏) B．红军党员登记表(红军长征胜利纪念馆藏) C．陕甘红军兵工厂铁工具(甘肃省博物馆藏) D．谢觉哉使用过的皮箱(八路军兰州办事处纪念馆藏) 解析　劳动英雄模范碑通常由石材或混凝土制成，属于无机非金属材料(如硅酸盐类)，A符合题意；红军党员登记表为纸质材料，主要成分是纤维素(有机高分子材料)，B不符合题意；铁工具由金属铁制成，属于金属材料，C不符合题意；皮箱由皮革(动物蛋白质加工而成，属于有机材料)制成，D不符合题意。 答案　A 3．(2025·河南卷)活字印刷术极大地促进了世界文化的交流，推动了人类文明的进步。下列“活字”字坯的主要成分为硅酸盐的是(　　) A.泥活字 B.木活字 C.铜活字 D.铅活字 解析　泥活字的主要材料是黏土，黏土的主要成分是硅酸盐，A正确；木活字主要成分是纤维素，B错误；铜活字是铜合金，主要成分是铜，C错误；铅活字主要成分是铅，D错误。 答案　A 4．(2025·云南卷)稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是(　　) ＋ A．SiO2可与NaOH溶液反应 B．盐酸在该工艺中体现了还原性 C．高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D．制备纳米Si：SiO2＋2MgSi＋2MgO 解析　SiO2是酸性氧化物，与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O，A正确；盐酸参与的反应为MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O，该反应是非氧化还原反应，盐酸体现酸性，没有体现还原性，B错误；高纯硅可以将太阳能转化为电能，故可用于制硅太阳能电池，C正确；SiO2和Mg在650 ℃条件下发生置换反应得到MgO和纳米Si，反应的化学方程式为SiO2＋2MgSi＋2MgO，D正确。 答案　B 5．(2025·山东卷)钢渣中富含CaO、SiO2、FeO、Fe2O3等氧化物，实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的Ca、Si、Fe元素，流程如下。已知：Fe2(C2O4)3能溶于水；Ksp(CaC2O4)＝2.3×10-9，Ksp(FeC2O4)＝3.2×10-7。 下列说法错误的是(　　) A．试剂X可选用Fe粉 B．试剂Y可选用盐酸 C．“分离”后Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中 D．“酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小会导致滤渣Ⅱ质量减少 解析　钢渣用盐酸酸浸后，CaO、FeO、Fe2O3分别转化成Ca2+、Fe2+、Fe3+进入滤液Ⅰ中，则滤渣Ⅰ为SiO2，根据已知信息，CaC2O4的Ksp与FeC2O4的接近，而Fe2(C2O4)3能溶于水，则要想有效分离Ca、Fe元素，滤渣Ⅱ只能是CaC2O4，为了防止生成FeC2O4，需要将滤液Ⅰ中的Fe2+完全转化成Fe3+以保证Fe元素留在滤液Ⅱ中，因此试剂X需氧化Fe2+，滤渣Ⅰ用NaOH溶液碱浸得到Na2SiO3溶液，向其中加入试剂Y经一系列操作得到SiO2。结合上述分析可知，试剂X不能用Fe粉，A错误；向Na2SiO3溶液中加酸可得到H2SiO3，H2SiO3受热分解可得到SiO2，因此试剂Y可以为盐酸，B正确；“分离”后，Fe元素在滤液Ⅱ中，C正确；CaC2O4存在沉淀溶解平衡：CaC2O4(s)Ca2+(aq)＋C2O(aq)，若酸浸后滤液Ⅰ的pH过小，则C2O与H＋结合导致C2O浓度降低，平衡正向移动，导致CaC2O4的质量减少，D正确。 答案　A 学科网（北京）股份有限公司 $