高考化学易错题专题训练-无机非金属材料练习题附答案

一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）

1．“纳米车”(如图所示)是科学家用某有机分子和球形笼状分子C60制成的，每辆“纳米车”是由一个有机分子和4个C60分子构成。“纳米车”可以用来运输单个的有机分子。下列说法正确的是

A．C60是一种新型的化合物 B．C60与12C是同素异形体

C．人们用肉眼可以清晰看到“纳米车”的运动

D．“纳米车”诞生说明人类操纵分子的技术进入了一个新阶段 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

A．C60是由一种元素组成的纯净物，属于单质，不属于化合物，故A错误；

B．C60是由碳元素形成的单质，而12C是碳元素的一种原子，故C60与12C不是互为同素异形体，故B错误；

C．因“纳米车”很小，我们不能直接用肉眼清晰地看到这种“纳米车”的运动，故C错误； D．“纳米车”的诞生，说明人类操纵分子的技术进入一个新阶段，故D正确； 故答案选D。

2．化学与人类生产、生活密切相关，下列叙述中正确的是（ ） A．石英是制造光导纤维的原料，也是常用的半导体材料

B．刚玉(Al2O3)硬度仅次于金刚石，可做机械轴承，属于无机非金属材料 C．泰国银饰和土耳其彩瓷，其主要成分均为金属材料 D．手机外壳上贴的碳纤维外膜是一种新型的有机高分子材料 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

A．石英的主要成分是二氧化硅，是制造光导纤维的原料，硅单质是常用的半导体材料，故A错误；

B．无机非金属材是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称，刚玉(Al2O3)是金属氧化物，硬度仅次于金刚石，利用其硬度大的特

点，可做机械轴承，属于无机非金属材料，故B正确；

C．泰国银饰主要成分是银单质，属于金属材料，土耳其彩瓷主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，故C错误；

D．手机外壳上贴的碳纤维外膜为碳单质，属于无机物，不是有机高分子化合物，故D错误； 答案选B。

3．《青花瓷》冲所描述的“瓶身描述的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为十2价)，下列有关硅酸铜钡的说法不正确的是( )

A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2 C．性质稳定.不易脱色 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

A.硅酸盐用氧化物形式表示时，书写顺序为：活泼金属氧化物、不活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以硅酸铜钡用氧化物形式表示BaO•CuO•2SiO2，故A正确； B. 硅酸铜钡能稳定存在，说明不易溶解于强酸和强碱，故B错误； C. 《青花瓷》能长期不褪色，说明硅酸铜钡性质稳定不易脱色，故C正确；

D. 硅酸铜钡中Ba为+2价、Cu为+2价、Si为+4价、O为-2价，根据化合价代数和等于0，可知x=6，故D正确； 选B。

B．易溶解于强酸和强碱 D．x=6

4．习主席在2020年新年贺词中强调“5G商用加速推出，凝结着新时代奋斗者的心血和汗水，彰显了不同凡响的中国风采、中国力量”，制造芯片用到高纯硅，用SiHCl3与过量H2在1100～1200℃反应制备高纯硅的装置如下图所示（热源及夹持装置略去）。

已知： SiHCl3 遇水H2O 强烈水解，在空气中易自燃。下列说法错误的是（ ） A．装置 B 中的试剂是浓硫酸

B．实验时先打开装置C中分液漏斗的旋塞

C．装置C中的烧瓶需要加热，其目的是使滴入烧瓶中的SiHCl3气化 D．装置D不能采用普通玻璃管的原因是在反应温度下，普通玻璃管会软化 【答案】B

【解析】 【分析】 【详解】

A．SiHCl3 遇水H2O 强烈水解，所以H2应干燥，故装置 B 中的试剂是浓硫酸，A正确； B．SiHCl3在空气中易自燃，实验前应排尽装置内的空气，所以应先通H2，后打开装置C中分液漏斗的旋塞，B错误；

C．SiHCl3呈液态，需转化为蒸气进入石英管中与H2反应，所以装置C中的烧瓶需要加热，C正确；

D．制高纯硅时，温度在1100～1200℃，所以D不能采用普通玻璃管，D正确； 故选B。

5．有科学家提出硅是“21世纪的能源”，下列关于硅及其化合物的说法正确的是（ ） A．SiO2是一种酸性氧化物，所以不和任何酸反应 B．高温下，工业制粗硅的反应方程式为2C+SiO2C．硅酸盐广泛用于光纤通讯

D．水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

A．二氧化硅常温下能够与氢氟酸反应，生成四氟化硅和水，故A错误； B．高温下，工业制粗硅是用碳还原二氧化硅，反应方程式为2C+SiO2正确；

C．二氧化硅是光导纤维的主要成分，故C错误； D．水晶饰物的主要成分为二氧化硅，故D错误； 故选B。

Si+2CO，故B

Si+2CO

6．硅铁合金广泛应用于冶金工业，可用于铸铁时的脱氧剂、添加剂等，回答下列问题： （1）基态Fe原子价层电子的电子排布图为________，基态Si原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。

（2）绿帘石的组成为Ca2FeAl2SiO4Si2O7O(OH)，将其改写成氧化物的形式为_____________.

（3）SiCl4分子的中心原子的价层电子对数为________，分子的立体构型为________；四卤化硅的熔、沸点如下，分析其变化规律及原因________________________________。

熔点/K SiF4 182.8 SiCl4 202.7 SiBr4 278.5 SiI4 393.6 沸点/K 177.4 330.1 408 460.6

（4）FeH2O6HNCH2CH2NH2，简写为en）发生如下反应：

可与乙二胺（2222FeH2O4(en)2H2O。FeH2O6enFeH2O6的中心离子的

配位数为________；FeH2O4(en)2中的配位原子为________。

2（5）在硅酸盐中，SiO44四面体（图a）通过共用顶角氧离子可形成多种结构形式。图b

为一种多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为________，化学式为________________。

o O· Si e SiO 图a 图b

【答案】

哑铃 4CaO•Fe2O3•2Al2O3•6SiO2•H2O 4 正四面体

形 熔、沸点依次升高，原因是分子结构相似，相对分子量依次增大，分子间作用力逐渐增强 6 O和N sp3 Si2O5n【解析】 【分析】

(1)基态Fe原子价层电子为其3d、4s能级上电子；基态Si原子电子占据的能级有1s、2s、2p，最高能级为2p；

(2)绿帘石的组成为Ca2FeAl2(SiO4) (Si2O7)O(OH)，将其改写成氧化物的形式时应结合元素的化合价，依次写出金属氧化物、非金属氧化物、最后是水，并注意原子的最简单整数比不变；

(3)SiCl4分子的中心原子为Si，形成4个σ键，具有甲烷的结构特点；由表中数据可知四卤化硅的沸点逐渐升高，为分子晶体，沸点与相对分子质量有关；

(4)配离子为[Fe(H2O)6]2+，中心离子为Fe3+，配体为H2O，[Fe(H2O)4(en)]2+中配体为H2O和en，根据孤对电子确定配位原子；

(5)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；

2n或Si2O52-

图中为一种无限长层状结构的多硅酸根，图中一个SiO44-四面体结构单元中其中有3个氧原子的贡献率为【详解】

(1)基态Fe原子的核外价电子排布式为[Ar]3d64S2，基态Fe原子价层电子为其3d、4s能级上电子，则基态Fe原子的核外价电子排布图为

；基态Si原子电

1。 2子占据的能级有1s、2s、2p，最高能级为2p，其电子云轮廓图为哑铃形； (2)绿帘石的组成为Ca2FeAl2(SiO4) (Si2O7)O(OH)，将其改写成氧化物的形式为4CaO•Fe2O3•2Al2O3•6SiO2•H2O；

(3)SiCl4分子的中心原子为Si，形成4个σ键，价层电子对数为4，具有正四面体结构；四卤化硅的沸点逐渐升高，为分子晶体，沸点与相对分子质量有关，相对分子质量越大，沸点越高；

(4)配离子为[Fe(H2O)6]2+，中心离子为Fe3+，配体为H2O，则配位数为6；

2FeH2O4(en)中配体为H2O和en，其中O和N原子均能提供孤对电子，则配位原

子为O和N；

(5)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；图(b)为一种无限长层状结构的多硅酸根，图(a)中一个SiO44-四面体结构单元中其中有3个氧原子的贡献率为

11，SiO44-四面体结构单元含有1个硅、氧原子数目=1+3×=2.5，Si、O222n原子数目之比为1:2.5=2:5，故化学式Si2O5n【点睛】

或Si2O52-。

硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式即改写的一般方法归纳为：碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水(xMO•nSiO2•mH2O)．注意：①氧化物之间以“•”隔开；②系数配置出现的分数应化为整数．如：正长石KAlSi3O8不能改写成 K2O•Al2O3•3SiO2，应改写成

K2O•Al2O3•6SiO2．③金属氧化物在前(活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物)，非金属氧化物在后，若同一元素有变价，那么低价在前，高价在后，H2O一般写在最后。

7．探究无机盐X（仅含三种短周期元素）的组成和性质，设计并完成如下实验：

请回答：

（1）X的化学式是____。

（2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是____。

（3）高温条件下白色粉末与焦炭发生置换反应，写出该反应的化学方程式____。

【答案】Mg2SiO4或2MgO·SiO2 SiO2＋2OH【解析】 【详解】

－

=SiO32－＋H2O SiO2＋2C

高温Si＋2CO↑

无机盐X（仅含三种短周期元素），加入过量盐酸溶解，离心分离得到白色胶状物沉淀和无色溶液，白色胶状沉淀为硅酸，白色沉淀充分灼烧得到白色粉末1.80g为SiO2，物质的量=1.8g÷60g/mol=0.03mol，溶于氢氧化钠溶液得到无色溶液为硅酸钠溶液，说明无机盐中含硅酸根离子或原硅酸根离子，物质的量为0.03mol，若为硅酸根离子其质量

=0.03mol×76g/mol=2.28g，金属质量=4.20g-2.28g=1.92g，无色溶液中加入过量氢氧化钠溶液生成白色沉淀则判断为Mg（OH）2，金属离子物质的量=3.48g÷58g/mol＝0.06mol，质量为0.06mol×24g/mol=1.44g，不符合，则应为原硅酸根，物质的量为0.03mol，质量=0.03mol×92g/mol=2.76g，金属质量4.20g-2.76g=1.44g，物质的量=1.44g÷24g/mol=0.06mol，得到X为Mg2SiO4，则 （1）X的化学式是Mg2SiO4或2MgO·SiO2。

（2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O。 （3）高温条件下白色粉末与焦炭发生置换反应，该反应的化学方程式SiO2＋2C2CO↑。

高温Si＋

8．有三种透明、不溶于水的坚硬固体。A固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色无味气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，标准状况下测得此气体的密度是氧气密度的1.375倍。B固体能溶于热的苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量盐酸时，析出白色沉淀，此沉淀是一种比H2CO3还弱的酸，干燥后为不溶于水的白色粉末。B与石灰石、纯碱按一定比例混合加热后，能得到C，C在高温时软化，无固定熔点。根据以上事实，判断A、B、C各为何物：_______、_______、_______；写出有关反应的化学方程式______________。 【答案】金刚石 石英 普通玻璃 C＋O2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O；

Na2SiO3＋2HCl＋H2O＝H4SiO4↓＋2NaCl； H4SiO4＝H2SiO3＋H2O； CaCO3＋SiO2【解析】 【详解】

A物质燃烧后产生气体的相对分子质量为：32×1.375＝44。结合它无色无味且使澄清石灰水变浑浊的性质，可推断此气体为CO2，又因为A为透明不溶于水的坚硬固体，故可判断A为金刚石。方程式为： C＋O2

CO2。

CaSiO3＋CO2↑； SiO2＋Na2CO3

Na2SiO3＋CO2↑

CO2，CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O； SiO2

B物质能与苛性钠反应，且所得溶液与盐酸反应生成一种比H2CO3还弱的酸，且这种酸是一种难溶于水的白色固体，故可判断B为石英。相关方程式为： SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O； Na2SiO3＋2HCl＋H2O＝H4SiO4↓＋2NaCl； H4SiO4＝H2SiO3＋H2O。

C物质由石灰石、纯碱、B物质（石英）混合加热而制得，结合高温时软化且无固定熔

点，判断C物质为普通玻璃。相关方程式为：SiO2＋CaCO3Na2CO3【点睛】

Na2SiO3＋CO2↑。

CaSiO3＋CO2↑；SiO2＋

本题考查有关SiO2、Na2SiO3、H2SiO3以及玻璃等物质的性质以及推理判断能力。其突破口是C高温时软化，无固定熔点，这是玻璃的特性，由此推知B可能为SiO2是解题的关键。

9．A元素的一种单质是重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料—光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。

(1)易与C发生化学反应的酸是________，反应的化学方程式是_______________ 。 (2)将C与纯碱混合，在高温熔融时发生化学反应也可生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将E与D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。 ①写出生成D和F的化学反应方程式：____________________、__________________。 ②要将纯碱在高温下熔化，下列坩埚中不可选用的是________。 A．普通玻璃坩埚 B．石英玻璃坩埚 C．瓷坩埚 D．铁坩埚 【答案】氢氟酸 SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O SiO2＋Na2CO3CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓ ABC 【解析】 【分析】

“A元素的一种单质是重要的半导体材料”说明A为Si，通过“光导纤维”可推测C为SiO2，SiO2与烧碱即氢氧化钠反应生成的含Si元素的化合物为Na2 SiO3。SiO2与纯碱即碳酸钠高温条件下生成Na2 SiO3和CO2，故B为C，E为CO2，二氧化碳和硅酸钠在足量水中可生成硅酸和碳酸钠，故F为H2SiO3。 【详解】

（1）SiO2易与氢氟酸发生反应，故答案为：氢氟酸；SiO2+4HF=SiF4+2H2O ； （2）①根据分析可知答案为：SiO+NaCO=NaSiO+CO ；

223232高温高温Na2SiO3＋CO2↑ Na2SiO3＋

Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3 ；

②A项普通玻璃坩埚中含有SiO2，会在高温下与纯碱反应，故A项错误；B项石英玻璃坩埚中含有SiO2，会在高温下与纯碱反应，故B项错误；C项瓷坩埚中含有SiO2，会在高温下与纯碱反应，故C项错误；D项铁坩埚中不含高温条件下与纯碱反应的物质，故D项正确；故答案为：ABC。 【点睛】

半导体材料为硅单质，光导纤维材料为二氧化硅，为高频考点，一定要注意记忆区分。

10．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的化学反应方程式为_________，Y分子的电子式为_________。 （3）Z、X中共价键的类型分别是_________。

【答案】氢氟酸 SiO2+MgO2↑+Mg2Si Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4 非极性

键、极性键 【解析】 【详解】

单质Z是一种常见的半导体材料，则Z为Si，X为Z的氧化物，则X为SiO2，Y为氢化物，分子结构与甲烷相似，则Y为SiH4，加热SiH4分解得到Si与氢气。

（1）能与SiO2发生化学反应的酸是氢氟酸；由SiO2制备Mg2Si的化学方程式为：SiO2+4Mg

2MgO+Mg2Si。

（2）由Mg2Z生成Y的化学反应方程式为：Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4↑，Y为SiH4，电子式为

。

（3）Z为Si，周期表中位于第三周期IVA族，其单质属于原子晶体，化学键类型为非极性共价键；X为SiO2，属于原子晶体，含有的化学键属于极性共价键。

11．离子方程式和化学方程式是学习化学的基本用语，请按要求书写： (1)写出下列反应的离子方程式

①向石灰石滴加盐酸________________； ②硅酸钠溶液中滴加稀盐酸__________。 (2)写出下列离子反应方程式所对应的化学方程式

-2-①CO2+2OH=CO3+H2O________________；

②Fe+Cu2+=Fe2++Cu____________________ (3)写出稀硝酸与铜反应的化学方程式____________ 。

【答案】CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+ SiO3+2H+=H2SiO3↓ 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O Fe+ CuSO4=Cu+FeSO4 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O 【解析】 【分析】

(1)①碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙和二氧化碳、水； ②硅酸钠溶液中滴加稀盐酸生成硅酸沉淀和氯化钠；

-2-(2)①CO2+2OH=CO3+H2O可表示为CO2溶于可溶性强碱生成可溶性碳酸盐和水；

2②Fe+Cu2+=Fe2++Cu可表示Fe溶于可溶性铜盐；

(3)稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、NO和水。 【详解】

(1)①碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙和二氧化碳、水，发生反应的离子方程式为CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+；

②硅酸钠溶液中滴加稀盐酸生成硅酸沉淀和氯化钠，发生反应的离子方程式为

2SiO3+2H+=H2SiO3↓；

-2-(2)①CO2+2OH=CO3+H2O可表示少量CO2和NaOH溶液的反应，反应方程式为

2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；

②Fe+Cu2+=Fe2++Cu可表示Fe与CuSO4溶液的反应，反应方程式为Fe+ CuSO4=Cu+FeSO4；

(3) 稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、NO和水，反应的化学方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O。 【点睛】

离子方程式的书写步骤一般为：①“写”：写出有关反应的化学方程式；②“拆”：可溶性的电解质用离子符号表示，其它难溶的物质、气体、水等仍用化学式表示；③“删”：删去方程式两边不参加反应的离子； ④“查”：检查式子两边的各种原子的个数及电荷数是否相等。

12．中国传统文化是人类文明的瑰宝，古代文献中记载了大量古代化学的研究成果。回答下面问题：

(1)我国最原始的陶瓷约出现在距今12000年前，制作瓷器所用的原料是高岭士，其晶体化学式是Al4[Si4O10](OH)8，用氧化物表示其组成为______________。

(2)《本草纲目》中记载：“(火药)乃焰消( KNO3)、硫磺、杉木炭所合，以为烽燧铳机诸药者。”反应原理为：S+2KNO3+3C

K2S+N2↑+3CO2↑，该反应的氧化剂是_________ ，反应

转移4mol电子时，被S氧化的C有____________mol。

(3)我国古代中药学著作《新修本草》记载的药物有844种，其中有关“青矾”的描述为：“本来绿色，新出窟未见风者，正如瑁璃…烧之赤色…。”我国早期科技丛书《物理小适-金石类》 记载有加热青矾时的景象：“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，载木不盛。”青矾就是绿7H2O)。根据以上信息，写出“青矾”受热分解的化学方程式矾( FeSO4·

_____________________________________________________。 2SiO2·2H2O S，KNO3 1/6或0.17或0.167 【答案】Al2O3·2FeSO4·7H2O【解析】 【分析】

(1)化学式改写成相应的氧化物的形式，按照活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•SiO2•H2O的顺序来书写，并要遵守原子守恒来分析解答；

(2)反应过程中，元素化合价升高的失电子做还原剂发生氧化反应，元素化合价降低的做氧化剂发生还原反应，反应中得电子数等于失电子数来分析计算；

Fe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O

(3)本来绿色，新出窟未见风者，正如瑁璃…烧之赤色，青矾厂气熏人，衣服当之易烂，载木不盛。”青矾就是绿矾( FeSO4•7H2O)，说明分解生成了二氧化硫、三氧化硫、氧化铁和水。 【详解】

(1)铝的氧化物为Al2O3，硅的氧化物为SiO2，氢的氧化物为H2O，则根据活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•SiO2•H2O得顺序可知Al4[Si4O10](OH)8可改成：2Al2O3•4SiO2•4H2O； (2)S+2KNO3+3C

K2S+N2↑+3CO2↑，反应中硫元素化合价0价降低为-2价，氮元素化合

价+5价降低为0价，反应中做氧化剂的是S、KNO3，电子守恒计算，碳元素化合价0价升高为+4价，电子守恒分析电子转移总数12e-，其中硫得到电子2e-，氮元素得到电子10e-，电子转移总数12e-时，被硫氧化的碳0.5mol，反应转移4mol电子时，被S氧化的C有

40.51mol=mol； 126(3)本来绿色，新出窟未见风者，正如瑁璃…烧之赤色，青矾厂气熏人，衣服当之易烂，载木不盛。”青矾就是绿矾( FeSO4•7H2O)，说明分解生成了二氧化硫、三氧化硫、氧化铁和水，分解的化学方程式：2FeSO4•7H2O

Fe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O。

13．请按要求完成下列各题：

（1）硫单质与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式__________________ （2）在水玻璃中通入过量二氧化碳，其总反应的离子方程式为_________________________________

（3）将一小块钠投入到盛CuSO4溶液的烧杯中，剧烈反应，放出气体并生成蓝色沉淀，其总反应的离子方程式为_________________________________

（4）石灰乳与苦卤中的Mg2+反应的离子方程式____________________________________ （5）成分为盐酸的洁厕灵与“84”消毒液混合使用，易中毒，其中反应的离子方程式为________________

（6）铁粉与水蒸气反应的化学方程式是____________________________________ 【答案】S+2H2SO4

3SO2↑+2H2O SiO32-+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO3-

Fe3O4+4H2

2Na+2H2O+Cu2+═Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+ Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2↓+Ca2+ Cl-+ClO-+2H+═Cl2↑+H2O 3Fe+4H2O(g)【解析】 【分析】

(1)硫单质与浓硫酸在加热条件下生成SO2和水；

(2)在Na2SiO3溶液中通入过量二氧化碳，生成硅酸沉淀和NaHCO3；

(3)钠与硫酸铜溶液的反应实质为：钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠与铜离子反应生成氢氧化铜沉淀，据此写出反应的离子方程式； (4)石灰乳与苦卤中的Mg2+反应生成Mg(OH)2和Ca2+； (5)酸性条件下，氯离子和次氯酸根离子反应生成氯气和水； (6)铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。 【详解】

(1)硫单质与浓硫酸在加热条件下生成SO2和水，发生反应的化学方程式为S+2H2SO4

3SO2↑+2H2O；

(2)在Na2SiO3溶液中通入过量二氧化碳，生成硅酸沉淀和NaHCO3，发生反应的离子方程式为SiO32-+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO3-；

(3)钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，反应的离子方程式为：2Na+2H2O+Cu2+═Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+； (4)石灰乳与苦卤中的Mg2+反应生成Mg(OH)2和Ca2+，反应的离子方程式为Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2↓+Ca2+；

(5)酸性条件下，氯离子和次氯酸根离子反应生成氯气和水，离子方程式为Cl-+ClO-+2H+═Cl2↑+H2O；

(6)铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g)

Fe3O4+4H2。

14．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备高纯硅的主要步骤如下： ①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅； ②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HCl中易自燃。 请回答下列问题。

（1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为___。

（2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点31.8℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃)，提纯SiHCl3采用的方法为__。

（3）用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图(热源及夹持装置已略去)。

SiHCl3＋H2；

③SiHCl3与过量H2在1000～1100℃反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气

①装置B中的试剂是__，装置C中的烧瓶需要加热，其目的是__；

②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是__，装置D不能采用普通玻璃管的原因是__，装置D中发生反应的化学方程式为__；

③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及___；

④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是___(填字母)。

a．碘水 b．氯水 c．NaOH溶液 d．KSCN溶液 e．Na2SO3溶液 【答案】SiO2＋2C

高温Si＋2CO↑ 分馏(或蒸馏) 浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化 石

英管的内壁附有灰黑色晶体 在该反应温度下，普通玻璃管会软化 SiHCl3＋H2＋3HCl 排尽装置内的空气 bd 【解析】 【分析】

(1)高温下，碳和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳；

1000℃~1100℃Si

(2)利用沸点的不同提纯SiHCl3，可用蒸馏的方法；

(3)①生成的氢气含有水蒸气，用浓H2SO4干燥；加热促使SiHCl3气化；

②SiHCl3和氢气反应有硅单质生成，根据硅的颜色判断D装置中的现象；SiHCl3和H2反应生成硅和氯化氢；

③氢气是可燃性气体，易产生爆炸，SiHCl3在空气中易自燃，所以先通一段时间H2，将装置中的空气排尽；

④取少量产品于试管中加盐酸溶解，再滴加氯水和KSCN(aq)，若溶液呈红色说明含Fe，若不呈红色说明不含Fe。 【详解】

(1)高温下，碳做还原剂时，生成CO，制粗硅的化学方程式为SiO2＋2C(2)利用沸点的不同提纯SiHCl3，可用分馏(或蒸馏)的方法；

(3)①锌和稀硫酸反应制得的氢气中含有水蒸气，而SiHCl3能与水剧烈反应，所以实验中应使用干燥的氢气，一般选用浓H2SO4干燥氢气；加热的目的是使SiHCl3汽化，进入装置D中；

②高温下，SiHCl3和氢气反应生成硅单质，硅单质是灰黑色固体，所以D装置中的现象是：石英管的内壁附有灰黑色晶体，SiHCl3与过量的H2在1000℃～1100℃反应制得纯硅，化学方程式为SiHCl3＋H2

1000℃~1100℃高温Si＋2CO↑；

Si＋3HCl；装置D不能采用普通玻璃管的原因是：温度

太高，普通玻璃管易熔化；

③氢气是可燃性气体，当氢气的量达到一定时易产生爆炸，SiHCl3在空气中易自燃，所以实验的关键是检查装置的气密性、控制好温度，以及先通一段时间H2将装置中的空气排尽；

④铁能和稀盐酸反应生成亚铁离子，亚铁离子有还原性，亚铁离子能被氯水氧化生成铁离子，铁离子遇硫氰化钾溶液变红色，所以可以用氯水和硫氰化钾溶液检验铁的存在，故选bd。

15．在实验过程中，若一种气体极易溶于一种液体，则容易发生倒吸现象，给实验造成危险。现有4位同学分别设计了一个实验，希望通过观察到的明显现象来说明二氧化碳极易溶于氢氧化钠溶液，设计的装置如下：

其中一位同学向充满二氧化碳的塑料瓶D中加入氢氧化钠溶液，盖紧瓶塞后振荡，如果看到瓶子变瘪了，说明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应。对装置A～C，将能达到实验目的的装置、操作方法和实验现象填入下表(可不填满)：

_______________________________ 【答案】

【解析】 【分析】

二氧化碳与氢氧化钠溶液发生反应，将造成密闭系统内气压减小。 【详解】

A中将分液漏斗中的NaOH溶液滴入烧瓶中，由于二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，使烧瓶内压强降低，水槽中的水会被倒吸入烧瓶中，能达到实验目的；B中打开试管的橡胶塞，由于二氧化碳和氢氧化钠溶液反应造成试管内压强减小，氢氧化钠溶液会迅速充满试管，能达到实验目的；C中打开橡胶管上的止水夹，将胶头滴管里的氢氧化钠溶液挤入烧瓶中，会导致烧瓶中压强降低，烧瓶中将形成喷泉现象，能达到实验目的。