2022屆高三化學(xué)一輪高考復(fù)習(xí)常考題型：20硅及其化合物

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2022屆高三化學(xué)一輪高考復(fù)習(xí)?？碱}型20硅及其化合物
一、單選題（共19題）
1．下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是
A．NaHCO3受熱易分解，可用于制胃酸中和劑
B．SiO2熔點高硬度大，可用于制光導(dǎo)纖維
C．Al2O3是兩性氧化物，可用作耐高溫材料
D．CaO能與水反應(yīng)，可用作食品干燥劑
2．下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是
A．室溫下用稀NaOH溶液吸收Cl2：Cl2+2OH?ClO?+Cl?+H2O
B．用鋁粉和NaOH溶液反應(yīng)制取少量H2：Al+2OH?+H2↑
C．室溫下用稀HNO3溶解銅：Cu+2+2H+Cu2++2NO2↑+H2O
D．向Na2SiO3溶液中滴加稀鹽酸：Na2SiO3+2H+H2SiO3↓+2Na+
3．宋應(yīng)星所著《天工開物》被外國學(xué)者譽為“17世紀(jì)中國工藝百科全書”。下列說法不正確的是
A．“凡白土曰堊土，為陶家精美啟用”中“陶”是一種傳統(tǒng)硅酸鹽材料
B．“凡火藥，硫為純陽，硝為純陰”中“硫”指的是硫磺，“硝”指的是硝酸
C．“燒鐵器淬于膽礬水中，即成銅色也”該過程中反應(yīng)的類型為置換反應(yīng)
D．“每紅銅六斤，入倭鉛四斤，先后入罐熔化，冷定取出，即成黃銅”中的黃銅是合金
4．某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一種或幾種物質(zhì)組成?，F(xiàn)進行如下圖所示實驗。下列有關(guān)說法正確的是

A．步驟Ⅰ中減少的3 g固體一定是混合物
B．步驟Ⅱ中質(zhì)量減少的固體物質(zhì)一定是Fe2O3
C．根據(jù)上述步驟Ⅱ可以得出藍(lán)色溶液中n(Cu2+)＝0．02 mol
D．根據(jù)步驟Ⅰ、Ⅱ可以判斷X中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%
5．由下列實驗現(xiàn)象一定能得出相應(yīng)結(jié)論的是
選項
A
B
C
D
裝置圖




現(xiàn)象
右邊試管產(chǎn)生氣泡較快
左邊棉球變棕黃色，右邊棉球變藍(lán)色
試管中先出現(xiàn)淡黃色固體，后出現(xiàn)黃色固體
試管中液體變渾濁
結(jié)論
催化活性：Fe3+＞Cu2+
氧化性：Br2＞I2
Ksp：AgCl＞AgBr＞AgI
非金屬性：C＞Si
6．中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化涉及到很多的化學(xué)知識。下列有關(guān)說法不正確的是（ ）
A．“自古書契多編以竹簡，其用縑帛者（絲質(zhì)品）謂之為紙”，這里的紙主要成分為纖維素
B．中國藍(lán)是古代人工合成的藍(lán)色化合物，其化學(xué)式為BaCuSi4O10，可改寫成BaO·CuO·4SiO2
C．東漢魏伯陽在《周易參同契》中對汞的描述：“……得火則飛，不見埃塵，將欲制之，黃芽為根?！边@里的黃芽是指硫
D．《天工開物》記載：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，擇取無沙黏土而為之”。這里的瓦屬于傳統(tǒng)無機非金屬材料，主要成分為硅酸鹽
7．工業(yè)上制備高純硅有多種方法，其中的一種工藝流程如下：

已知：流化床反應(yīng)的產(chǎn)物中，除SiCl4外，還有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等。下列說法正確的是
A．電弧爐中發(fā)生的反應(yīng)為C＋SiO2CO2↑＋Si
B．SiCl4進入還原爐之前需要經(jīng)過蒸餾提純
C．每生產(chǎn)l mol高純硅，需要44. 8L Cl2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）
D．該工藝Si的產(chǎn)率高，符合綠色化學(xué)要求
8．制取Na2CO3和高純Si的工藝流程如圖所示，下列說法錯誤的是

A．反應(yīng)①屬于固氮反應(yīng)
B．步驟②為先向飽和食鹽水中通入CO2至飽和后，再通入NH3
C．反應(yīng)⑤、⑥均為氧化還原反應(yīng)
D．用精餾的方法可提純?nèi)葰涔?br /> 9．用下列實驗裝置(部分夾持裝置略去)進行相應(yīng)的實驗，能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?br />
A．用裝置甲檢驗氯化銨受熱分解生成的兩種氣體
B．用裝置乙加熱熔融的純堿固體
C．用裝置丙提純膠體
D．用裝置丁可分離苯(沸點80.1℃)和溴苯(沸點156.2℃)
10．某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一種或幾種物質(zhì)組成。某課外興趣小組對X進行如下實驗探究：

下列說法正確的是
A．12.8g固體可能為Fe2O3 B．混合物X的成分為Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2
C．Fe2O3、Cu的物質(zhì)的量之比為1:1 D．m＞24.8
11．二氧化硅是一種化工原料，可以制備一系列物質(zhì)。下列說法正確的是（ ）

A．圖中所有反應(yīng)都不屬于氧化還原反應(yīng)
B．硅酸鹽的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常用于制造光導(dǎo)纖維
C．可用鹽酸除去石英砂(主要成分為SiO2)中少量的碳酸鈣
D．普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的，其熔點很高
12．高純度晶體硅是典型的無機非金屬材料，又稱“半導(dǎo)體”材料，它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計算機的一場 “革命”。它的制備方法如下圖所示，下列說法正確的是

A．步驟①的化學(xué)方程式為：SiO2＋C Si＋CO2↑
B．灼燒熔融的Na2CO3固體，可用石英坩堝
C．二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng)，而硅不能與氫氟酸反應(yīng)
D．SiHCl3（沸點33.0℃）中含有少量SiCl4（沸點67.6℃），可通過蒸餾（或分餾）提純SiHCl3
13．高純度單晶硅是典型的無機非金屬材料，又稱“半導(dǎo)體”材料，它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計算機的一場“革命”。這種材料可以按下列方法制備：
SiO2Si(粗)SiHCl3Si(純)，下列說法正確的是(　　)
A．步驟①的化學(xué)方程式為SiO2＋CSi＋CO2↑
B．步驟①、②、③中每生成或反應(yīng)1 mol Si，轉(zhuǎn)移4 mol電子
C．二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng)，而硅不能與氫氟酸反應(yīng)
D．SiHCl3(沸點33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸點67.6℃)，通過蒸餾(或分餾)可提純SiHCl3
14．下列說法正確的是
①合成纖維和光導(dǎo)纖維都是新型無機非金屬材料
②硅酸可制備硅膠，硅膠可用作袋裝食品、瓶裝藥品的干燥劑
③Mg2＋、H＋、SiO32-、SO42-在水溶液中能大量共存
④向含K＋、Na＋、Br－、SiO32-的溶液中通入CO2后仍能大量共存
⑤SiO2不與任何酸反應(yīng)，可用石英制造耐酸容器
⑥硅酸鈉可制備木材防火劑，也可用于制備硅酸膠體
⑦Si→SiO2→H2SiO3均能一步轉(zhuǎn)化
A．①⑤⑥ B．①②⑥⑦ C．②⑥ D．③④⑥

二、實驗題（共5題）
15．半導(dǎo)體工業(yè)需要高純硅，粗硅中含有SiO2、Fe2O3、CuO、C等雜質(zhì)，提純硅的方法比較多，其中三氯氫硅(有一定毒性)氫還原法和四氯化硅氫還原法應(yīng)用較為廣泛，下面是實驗室模擬工業(yè)上三氯氫硅氫還原法的基本原理：

已知：①Si+3HCl SiHCl3+H2(主要反應(yīng))
Si+4HClSiCl4+2H2(次要反應(yīng))
2NaCl+H2SO4(濃)Na2SO4+2HCl↑
②典型硅的重要化合物的部分性質(zhì)如下表：

熔點(℃)
沸點(℃)
溶解性
SiHCl3
-127
33
易溶于多數(shù)有機溶劑
SiCl4
-23
77
易溶于多數(shù)有機溶劑

(1)粗硅在提純前，需要進行酸、堿預(yù)處理，其目的是___________________________________。
(2)下列裝置在實驗室可用于制備HCl氣體的是_____(填字母代號)。

(3)在1100～1200℃條件下，利用圖B在石英管中可以獲得硅，寫出該反應(yīng)的方程式_______；其燒杯中水的作用是__________________________；該裝置使用石英管而不是普通玻璃管的原因是_________。
(4)三氯氫硅氫還原法用 SiHCl3在圖B中制硅，不足之處有_______________(任意回答一點即可)。
(5)SiCl4與氫氣反應(yīng)也能得到硅，但反應(yīng)所需溫度不同，在工業(yè)上往往將三氯氫硅中混入的SiCl4分離后再與氫氣反應(yīng)，你認(rèn)為最好的分離方法是______________。
(6)工業(yè)上如果用四氯化硅氫還原法制硅，其原理如下：該方法與用三氯氫硅氫還原法比較，其缺點至少有兩處，分別是_________________。
16．晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下：
①高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅
②粗硅與干燥HCl氣體反應(yīng)制得SiHCl3：Si+3HCl=SiHCl3+H2
③SiHCl3與過量H2在1 100 ℃反應(yīng)制得純硅，已知SiHCl3能與H2O強烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。
請回答下列問題：
(1)第①步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____。?
(2)粗硅與HCl反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點33.0 ℃)中含有少量SiCl4(沸點57.6 ℃)和HCl(沸點-84.7 ℃)，提純SiHCl3采用的方法為_____。?
(3)用SiHCl3與過量H2反應(yīng)制備純硅的裝置如圖(熱源及夾持裝置略去)：

①裝置B中的試劑是_____，裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是______。?
②反應(yīng)一段時間后，裝置D中觀察到的現(xiàn)象是____，?裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。?
③為保證制備純硅實驗的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實驗裝置的氣密性，控制好反應(yīng)溫度以及____。?
④為鑒定產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì)，將試樣用稀鹽酸溶解，取上層清液后需再加入的試劑是____(填寫字母代號)。?
a.碘水　b.氯水　c.NaOH溶液 d.KSCN溶液　 e.Na2SO3溶液
17．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。以下是實驗室制備四氯化硅的裝置示意圖。

相關(guān)信息如下：
a．四氯化硅遇水極易水解；
b．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；
c．有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見下表：
物質(zhì)
SiCl4
BCl3
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸點/℃
57.7
12.8
－
315
－
熔點/℃
－70.0
－107.2
－
－
－
升華溫度/℃
－
－
180
300
162


請回答下列問題：
(1)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：____________________________。
(2)裝置A中g(shù)管的作用是______________；裝置C中的試劑是____________；裝置E中的h瓶需要冷卻的理由是________________________________________。
(3)裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過精餾(類似多次蒸餾)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雜質(zhì)元素是____________(填寫元素符號)。
(4)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行氧化還原滴定，反應(yīng)的離子方程式為5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。
①滴定前是否要滴加指示劑？________(填“是”或“否”)，請說明理由：
____________________________________________________________。
②某同學(xué)稱取5.000 g殘留物，經(jīng)預(yù)處理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL試樣溶液，用1.000×10－2 mol· L－1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。達(dá)到滴定終點時，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL，則殘留物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________。
18．單晶硅是信息產(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。以下是實驗室制備 SiCl4的裝置示意圖：

實驗過程中，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)見下表：
物質(zhì)
SiCl4
AlCl3
FeCl3
沸點/℃
57.7
—
315
熔點/℃
-70.0
—
—
升華溫度/℃
—
180
300

(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中吸收尾氣一段時間后，吸收液中肯定存在OH-、Cl-和SO42-，請設(shè)計實驗，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)。
（提出假設(shè)）假設(shè)1：只有SO32-；假設(shè)2：既無SO32-也無ClO-；假設(shè)3：______。
（設(shè)計方案進行實驗）可供選擇的實驗試劑有：3 mol/L H2SO4、1 mol/L NaOH、0.01 mol/LKMnO4、溴水、淀粉-KI、品紅等溶液。
取少量吸收液于試管中，滴加 3 mol/L H2SO4 至溶液呈酸性，然后將所得溶液分置于a、b、c三支試管中，分別進行下列實驗。請完成下表：
序號
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


19．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。以下是實驗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)見下表：
物質(zhì)
SiCl4
BCl3
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸點/℃
57.7
12.8
—
315
—
熔點/℃
－70.0
－107.2
—
—
—
升華溫度/℃
—
—
180
300
162
請回答下列問題：
(1)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_____________________________________。
(2)裝置A中g(shù)管的作用是______________；裝置C中的試劑是____________；
裝置E中的h瓶需要冷卻的理由是__________________________________。
(3)裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過精餾(類似多次蒸餾)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_____________(填寫元素符號)。
(4)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行氧化還原滴定，反應(yīng)的離子方程式是：5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O滴定前是否要滴加指示劑？___(填“是”或“否”)，請說明理由_________________
參考答案
1．D
【詳解】
A項，NaHCO3能與HCl反應(yīng)，NaHCO3用于制胃酸中和劑，NaHCO3用于制胃酸中和劑與NaHCO3受熱易分解沒有對應(yīng)關(guān)系；
B項，SiO2傳導(dǎo)光的能力非常強，用于制光導(dǎo)纖維，SiO2用于制光導(dǎo)纖維與SiO2熔點高硬度大沒有對應(yīng)關(guān)系；
C項，Al2O3的熔點很高，用作耐高溫材料，Al2O3用作耐高溫材料與Al2O3是兩性氧化物沒有對應(yīng)關(guān)系；
D項，CaO能與水反應(yīng)，用于食品干燥劑，CaO用于食品干燥劑與CaO與水反應(yīng)有對應(yīng)關(guān)系；答案選D。
2．A
【分析】
A.Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaCl、NaClO和H2O；B.電荷不守恒；
C.不符合客觀事實；
D.應(yīng)拆分的物質(zhì)沒有拆分；
【詳解】
A.NaOH為強堿，可以拆成離子形式，氯氣單質(zhì)不能拆，產(chǎn)物中NaCl和NaClO為可溶性鹽，可拆成離子形式，水為弱電解質(zhì)，不能拆，故A正確；
B.該離子方程式反應(yīng)前后電荷不守恒，正確的離子方程式為：2Al+2OH-+2H2O =2AlO2-+3H2↑，故B錯誤；
C.室溫下，銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO ，正確的離子方程式為：3Cu+2NO3-+8H+=2NO↑+3Cu2++4H2O，故C錯誤；
D.Na2SiO3為可溶性鹽，可以拆成離子形式，正確的離子方程式為：SiO32-+2H+=H2SiO3 ，故D錯誤；
綜上所述，本題應(yīng)選A.
【點睛】
本題考查離子方程式正誤的判斷。判斷離子方程式是否正確可從以下幾個方面進行：①從反應(yīng)原理進行判斷，如反應(yīng)是否能發(fā)生、反應(yīng)是否生成所給產(chǎn)物等；②從物質(zhì)存在形態(tài)進行判斷，如拆分是否正確、是否正確表示了難溶物和氣體等；③從守恒角度進行判斷，如原子守恒、電荷守恒、氧化還原反應(yīng)中的電子守恒等；④從反應(yīng)的條件進行判斷；⑤從反應(yīng)物的組成以及反應(yīng)物之間的配比進行判斷。
3．B
【詳解】
A.陶瓷是傳統(tǒng)硅酸鹽材料,屬于無機傳統(tǒng)非金屬材料,故A正確; B.“凡火藥,硫為純陽,硝為純陰”中“硫”指的是硫磺，“硝”指的是硝酸鉀,故B不正確;C.該過程中反應(yīng)為鐵與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,反應(yīng)類型為置換反應(yīng),故C正確; D.黃銅是銅鋅合金,故D正確; 答案：B。
4．C
【詳解】
A.Al2O3、SiO2都能夠與NaOH溶液反應(yīng)，所以步驟I中減少的3g固體可能為氧化鋁或二氧化硅，不一定為混合物，故A錯誤；
B.步驟II中發(fā)生了反應(yīng)：Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+，6.4g固體為銅和Fe2O3的混合物，減少的為銅和氧化鐵，故B錯誤；
C.6.4g變成1.92g，質(zhì)量減少：6.4g-1.92g=4.48g，減少的質(zhì)量為Fe2O3和部分Cu，剩余的1.92g為銅，設(shè)反應(yīng)的銅的物質(zhì)的量為x，根據(jù)反應(yīng)Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+可知氧化鐵的物質(zhì)的量也為x，則64g/molx+160g/molx=4.48g，解得x=0.02mol，則反應(yīng)后藍(lán)色溶液中含有0.02mol銅離子，故C正確；
D.氧化鐵的質(zhì)量為160g/mol×0.02mol=3.2g，X中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=34.0%，故D錯誤；
答案選C。
5．A
【詳解】
A.兩溶液c(Cl-)相同，可排除氯離子的影響，c(Fe3+)比c(Cu2+)小，也排除了濃度的影響，而右邊產(chǎn)生的氣泡快，說明催化活性：Fe3+Cu2+，故A正確；
B.生成的溴蒸汽中混有氯氣，氯氣和溴蒸汽均能氧化KI生成碘，所以不能說明氧化性Br2I2，故B錯誤；
C.2ml的AgCl懸濁液，滴加2-3滴NaBr后，有淡黃色沉淀，此時溶液中還含有大量的AgCl，再滴2-3滴NaI溶液，有黃色沉淀，可能是AgCl轉(zhuǎn)化成了AgI，則不能證明Ksp：AgBr AgI，故C錯誤；
D.生成的CO2會混有HCI，所以不能說明碳酸的酸性不硅酸的酸性強，則不能證明非金屬性CSi，故D錯誤；
本題答案為A。
6．A
【詳解】
A．“自古書契多編以竹簡，其用縑帛者謂之為紙”，這里紙的主要成分為纖維素，縑帛是絲織品，蠶絲主要成分是蛋白質(zhì)，故A錯誤；
B．硅酸鹽改寫成氧化物形式時：活潑的金屬氧化物寫在前面，再寫SiO2，含氫元素的H2O最后寫，所以BaCuSi4O10用氧化物形式表示：BaO·CuO·4SiO2，故B正確；
C．液態(tài)的金屬汞，受熱易變成汞蒸氣，汞屬于重金屬，能使蛋白質(zhì)變性，屬于有毒物質(zhì)，但常溫下，能和硫反應(yīng)生成硫化汞，從而防止其變成汞氣體，黃芽指呈淡黃色的硫磺，故C正確；
D．擇取無沙粘土而為之得到“瓦”，是傳統(tǒng)無機非金屬材料，主要成分為硅酸鹽，故D正確；
答案選A。
7．B
【詳解】
A、二氧化碳與碳在高溫下生成粗硅和一氧化碳，電弧爐中發(fā)生的反應(yīng)為2C+SiO22CO↑+Si，選項A錯誤；
B、SiCl4進入還原爐之前在流化床反應(yīng)器中除SiCl4外，還有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等，需要利用相互溶解的物質(zhì)沸點不同，經(jīng)過蒸餾提純，選項B正確；
C、根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系Si→SiCl4→Si，每生產(chǎn)l mol高純硅，需要22.4L Cl2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），選項C錯誤；
D、該工藝中產(chǎn)生氯化氫氣體且有氯氣的參與，容易引起空氣污染，不符合綠色化學(xué)要求，選項D錯誤；
答案選B。
8．B
【分析】
A.根據(jù)氮的固定含義判斷；
B.根據(jù)物質(zhì)的溶解性及反應(yīng)產(chǎn)生的HCO3-濃度大小判斷氣體通入先后順序；
C.根據(jù)氧化還原反應(yīng)的特征判斷反應(yīng)類型；
D.根據(jù)物質(zhì)的沸點的高低判斷提純方法。
【詳解】
A.N2與H2在一定條件下合成NH3氣，是氮元素的單質(zhì)變?yōu)榛衔锏倪^程，因此屬于氮的固定，A正確；
B.CO2在室溫下在飽和食鹽水中溶解度不大，若先通入CO2，后通入NH3，則反應(yīng)產(chǎn)生的HCO3-離子濃度較小，最后得到的NaHCO3就少，或根本不產(chǎn)生NaHCO3固體，而NH3易溶于水，先通入NH3使溶液呈堿性，有利于CO2的吸收，因此要先向飽和食鹽水中通入足量NH3，再通入CO2氣體，B錯誤；
C.反應(yīng)⑤、⑥中均勻元素化合價的變化，因此這兩個反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)，C正確；
D.由于三氯氫硅沸點只有33℃，比較低，與其它雜質(zhì)的沸點不同，因此可通過蒸餾的方法分離提純，分餾方法也叫精餾，D正確；
故合理選項是B。
【點睛】
本題以制取Na2CO3和高純Si的工藝流程為線索，考查了物質(zhì)制取過程中加入物質(zhì)的先后順序、反應(yīng)類型的判斷、混合物的分離方法等化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能。掌握物質(zhì)的性質(zhì)及在實驗中的應(yīng)用是本題解答的關(guān)鍵。
9．A
【詳解】
A．氯化銨受熱分解生成氨氣、HCl。堿石灰吸收HCl，氨氣可使?jié)駶櫟姆犹嚰堊兯{(lán)；五氧化二磷吸收氨氣，HCl可使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅。所以，裝置甲可以檢驗氯化銨分解生成的兩種氣體。A正確。
B．高溫熔融的純堿固體會與瓷坩堝中的SiO2反應(yīng)而腐蝕坩堝，因而不能用瓷坩堝。B錯誤。
C．Fe(OH)3膠體中膠體粒子粒徑介于1 nm－100 nm，能透過濾紙，故不能用過濾的方法提純該膠體。C錯誤。
D．用裝置丁進行蒸餾操作時，溫度計的作用是測定蒸汽的溫度，應(yīng)位于蒸餾燒瓶的支管口附近。D錯誤。
正確答案為A。
10．D
【分析】
某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一種或幾種物質(zhì)組成，mg固體X中加入足量鹽酸過濾得到藍(lán)色溶液，說明一定含氧化鐵和銅，氧化鐵溶解后得到鐵離子，鐵離子氧化銅反應(yīng)生成銅離子，溶液顯藍(lán)色。得到24.8g固體加入足量氫氧化鈉溶液過濾得到12.8g固體，二氧化硅可以和氫氧化鈉反應(yīng)，質(zhì)量減小為二氧化硅的質(zhì)量，為24.8g－12.8g=12g，又因為Cu與NaOH不反應(yīng)，12.8g固體只能是Cu。據(jù)此解答。
【詳解】
A.因為鹽酸是足量的，則12.8g固體不可能為Fe2O3，故A錯誤；
B. 混合物X中Al2O3不一定含有，故B錯誤；
C. 鹽酸是足量的，所以Fe2O3會完全反應(yīng)，但是銅不一定會完全反應(yīng)，但當(dāng)加入過量氫氧化鈉溶液時，SiO2和Al2O3會完全反應(yīng)，所以剩余的固體只能是銅，根據(jù)反應(yīng)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2，得到關(guān)系式：Fe2O3∽Cu，因為銅有剩余，則Fe2O3、Cu的物質(zhì)的量之比小于1:1，故C錯誤；
D.固體X中一部分Fe2O3和Cu溶于鹽酸后剩余24.8g固體，則m＞24.8，故D正確；
答案選D。
11．C
【詳解】
A. 化學(xué)反應(yīng)前后有元素化合價變化的一定是氧化還原反應(yīng)，二氧化硅與碳反應(yīng)生成硅單質(zhì)的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，故A錯誤；
B. 光導(dǎo)纖維的成分是二氧化硅，不是硅酸鹽，故B錯誤；
C. 碳酸鈣溶于鹽酸生成氯化鈣和水以及二氧化碳，二氧化硅和鹽酸不反應(yīng)，可以用鹽酸除去石英(主要成分為SiO2)中混有的少量碳酸鈣，故C正確；
D. 玻璃是由純堿、石灰石和石英制成的，玻璃屬于混合物，沒有固定的熔點，故D錯誤；
故選：C。
12．D
【分析】
A.二氧化硅高溫下與C反應(yīng)生成CO氣體；
B.高溫下Na2CO3和二氧化硅發(fā)生反應(yīng)；
C.硅能與氫氟酸反應(yīng)生成SiF4和氫氣；
D.由沸點可以知道，為相差30℃以上的兩種液體。
【詳解】
A.二氧化硅高溫下與C反應(yīng)生成CO氣體，即步驟①的化學(xué)方程式為：SiO2＋CSi＋2CO↑，故A錯誤；
B. 石英的主要成分是二氧化硅，高溫下Na2CO3和二氧化硅發(fā)生反應(yīng)，故B錯誤；
C. 硅能與氫氟酸反應(yīng)生成SiF4和氫氣，故C錯誤；
D、沸點相差30℃以上的兩種液體可以采用蒸餾的方法分離，所以D選項是正確的。
故選D。
13．D
【詳解】
A．二氧化硅高溫下與C反應(yīng)生成CO氣體，即步驟①的化學(xué)方程式為：SiO2+2CSi+2CO↑，故A錯誤；
B．步驟①中Si的化合價降低4，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4mol，步驟②中生成SiHCl3，化合價升高2，步驟③中每生成1mol Si，轉(zhuǎn)移2mol電子，故B錯誤；
C．二氧化硅和硅均能與氫氟酸反應(yīng)，故C錯誤；
D．沸點相差30℃以上的兩種液體可以采用蒸餾的方法分離，則SiHCl3(沸點33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸點67.6 ℃)，通過蒸餾(或分餾)可提純SiHCl3，故D正確；
故答案為D。
14．C
【詳解】
①合成纖維是有機高分子材料，錯誤；
②硅酸可制備硅膠，硅膠有吸水性，可用作袋裝食品、瓶裝藥品的干燥劑，正確；
③Mg2＋和SiO32-、H＋和SiO32-都能發(fā)生反應(yīng)而不能大量共存，錯誤；
④通入的CO2可以和溶液中的SiO32-發(fā)生反應(yīng)：CO2+H2O+ SiO32-= H2SiO3↓+CO32-，錯誤；
⑤SiO2可以和氫氟酸反應(yīng)，錯誤；
⑥硅酸鈉可制備木材防火劑，也可以和鹽酸反應(yīng)制備硅酸膠體，正確；
⑦SiO2不能一步轉(zhuǎn)化為H2SiO3，錯誤。
故選C。
【點睛】
絕大多數(shù)的酸性氧化物都可以和水生成相應(yīng)的酸，SiO2是高中化學(xué)里唯一的不能和水生成相應(yīng)酸的酸性氧化物。
15．除去粗硅中SiO2、 Fe2O3、 CuO等雜質(zhì) a、b SiHCl3+H2 Si+3HCl 加熱SiHCl3，以便使之變成蒸汽進入石英管 反應(yīng)溫度較高，普通玻璃不能承受該高溫 沒有進行尾氣處理 蒸餾 使用了有毒氣體；三氯氫硅氫還原法中HCl和H2可以直接循環(huán)利用，節(jié)約了成本，而四氯化硅氫還原法中沒有可循環(huán)利用的原料
【分析】
通過粗硅中雜質(zhì)的組成和性質(zhì)，分析除雜的方法，根據(jù)題干信息選擇正確的分離方法和實驗裝置。
【詳解】
(1)根據(jù)題干得粗硅中含有雜質(zhì)，F(xiàn)e2O3、 CuO能與酸反應(yīng)，SiO2能與堿反應(yīng)，故答案為除去粗硅中SiO2、 Fe2O3、 CuO等雜質(zhì)；
(2)由題干得，實驗室中制備 HCl 氣體是用固體NaCl和液體（濃硫酸）加熱的反應(yīng)，可選用裝置b，實驗室制備HCl也可采用向濃鹽酸中滴加濃硫酸，則選用裝置a，故可選用的裝置為：a、b；
(3)由圖示得反應(yīng)的方程式為： SiHCl3+H2 Si+3HCl； 其燒杯中水的作用是：加熱SiHCl3，以便使之變成蒸汽進入石英管； 該裝置使用石英管而不是普通玻璃管的原因是：反應(yīng)溫度較高，普通玻璃不能承受該高溫；
(4) 由題干信息知三氯氫硅有毒，該裝置不足之處在于：沒有進行尾氣處理；
(5)根據(jù)題干信息三氯氫硅和SiCl4沸點相差較大，最好的分離方法是蒸餾；
(6)由上述分析及題干信息知該方案的不足之處在于：使用了有毒氣體；三氯氫硅氫還原法中HCl和H2可以直接循環(huán)利用，節(jié)約了成本，而四氯化硅氫還原法中沒有可循環(huán)利用的原料。
【點睛】
從題干中獲取相關(guān)信息是解題的關(guān)鍵。
16．SiO2+2CSi+2CO↑ 蒸餾 濃硫酸 使滴入燒瓶中的SiHCl3氣化 有固體物質(zhì)生成 SiHCl3+H2Si+3HCl 排盡裝置中的空氣 bd
【分析】
本實驗是利用SiHCl3和氫氣反應(yīng)制取純硅，首先在裝置A利用稀硫酸和鋅粒反應(yīng)制取氫氣，SiHCl3能與H2O強烈反應(yīng)、在空氣中易自燃，所以需要裝置B中盛放濃硫酸將生成的氫氣進行干燥、并用氫氣排盡裝置中的空氣；水浴加熱裝置C，使SiHCl3揮發(fā)，和氫氣一同進入石英管中在高溫條件下反應(yīng)制取純硅。
【詳解】
(1)高溫下，SiO2和C反應(yīng)生成Si和CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2+2CSi+2CO↑；
(2)沸點不同的液體混合物可以采用蒸餾的方法分離，這幾種物質(zhì)沸點不同，所以采用蒸餾的方法分離；
(3)①為防止SiHCl3與H2O強烈反應(yīng)，需要干燥劑干燥氫氣，濃硫酸具有吸水性且不和氫氣反應(yīng)，所以裝置B中可以盛放濃硫酸；加熱裝置C中燒瓶，升高溫度能使SiHCl3氣化，從而使SiHCl3和氫氣在D中反應(yīng)；
②D中發(fā)生反應(yīng)SiHCl3+H2Si+3HCl，Si為固態(tài)，所以看到的現(xiàn)象是有固體物質(zhì)生成；
③SiHCl3能與H2O強烈反應(yīng)、在空氣中易自燃，且Si是親氧元素，為防止SiHCl3自燃和Si被氧化，需要排盡裝置中的空氣；
④若含鐵單質(zhì)，加入稀鹽酸后溶液中應(yīng)含F(xiàn)e2+；檢驗Fe2+先加入KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，再加入氯水溶液變紅色即可，故選b、d。
【點睛】
本實驗中排盡裝置中的空氣時，可以先使稀硫酸和鋅粒反應(yīng)一段時間，利用氫氣將裝置內(nèi)的空氣排盡。
17．MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O 平衡氣壓 濃H2SO4 SiCl4沸點較低，用冷卻液可得到液態(tài)SiCl4 Al、Cl、P 否 MnO有顏色，故不需其他指示劑 4.48%
【分析】
（1）A裝置是制備Cl2的，注意要求寫的是MnO2與濃鹽酸的“離子方程式”；
（2）裝置A中“g”管的作用是“使分液漏斗與圓底燒瓶壓強保持一致，便于液體順利滴下”，簡單說就是“平衡壓強”。B是除雜裝置，除去Cl2中的HCl氣體，C就是干燥裝置。干燥Cl2一般用濃硫酸。由于反應(yīng)溫度是450～500 ℃，此時SiCl4是氣體，而題目表格中SiCl4通常應(yīng)是液態(tài)的，故裝置E中h瓶需要冷卻的理由應(yīng)是便于分離得到SiCl4；
（3）根據(jù)已知條件AlCl3、FeCl3、PCl5都會在精餾后的殘留物中存在，注意要先答上Cl，容易遺漏；
（4）由于紫色的KMnO4溶液反應(yīng)后顏色會褪去，所以不用滴加指示劑；先根據(jù)關(guān)系式5Fe2+～MnO4-計算出100mL溶液中含有的鐵，最后求出質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。
【詳解】
（1）裝置A是氯氣發(fā)生裝置，A中的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；故答案為MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；
（2）濃鹽酸有揮發(fā)性，故分液漏斗要加蓋，加蓋后如沒有g(shù)管，則鹽酸就不易流下去，g管的作用是平衡壓強，使液體順利流出并防止漏氣；制得的氯氣中含有氯化氫和水，裝置B用飽和食鹽水除去氯化氫，裝置C用濃硫酸吸水；產(chǎn)物SiCl4沸點低，用冷卻液可得到液態(tài)SiCl4；
故答案為平衡壓強，使液體順利流出并防止漏氣；濃硫酸；產(chǎn)物SiCl4沸點低，用冷卻液可得到液態(tài)SiCl4；
（3）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，BCl3早已成氣體被蒸出，而AlCl3、FeCl3、PCl5升華溫度均低于SiCl4，所以當(dāng)SiCl4蒸出后，而AlCl3、FeCl3、PCl5還為固體留在瓶里，故答案為Al、P、Cl；
（4）①MnO4-轉(zhuǎn)變成Mn2+溶液顏色有紫色變成無色，KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液在酸性條件下進行氧化還原滴定時，不需要指示劑，
故答案為否；KMnO4溶液的紫紅色可指示反應(yīng)終點；
②利用關(guān)系式法計算：
???? ? 5Fe2+~~~MnO4-
?4×10-5mol???? 1.000×10-2mol?L-1×0.02L×4
鐵元素的質(zhì)量為：4×10-3mol×56g/mol=0.224g，鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)×100%=4.480%，
故答案為4.480%。
18．飽和食鹽水 SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO 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 只有ClO- 0.01 mol/L KMnO4溶液(或溴水) 品紅 淀粉-KI 若溶液變?yōu)樗{(lán)色
【分析】
制備四氯化硅的實驗流程：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。
【詳解】
(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，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會與Cl2反應(yīng)產(chǎn)生FeCl3、AlCl3，這兩種物質(zhì)的熔沸點比較高，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，要檢測的為SO32-和ClO-，故假設(shè)3為只有ClO-，又因為SO32-具有還原性，會使KMnO4溶液(或溴水)褪色，而ClO-不會，所以可以用0.01 mol/L KMnO4溶液(或溴水)來檢測，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，會使品紅溶液褪色，所以可以用品紅溶液來檢測假設(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溶液用來檢測假設(shè)3是否成立。
【點睛】
本題考查制備實驗方案的設(shè)計，綜合了氯氣的制法、硅的提純等實驗知識，注意把握制備原理及實驗流程中的反應(yīng)、物質(zhì)的性質(zhì)等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生的分析與實驗?zāi)芰Α?br /> 19．MnO2＋4H＋＋2Cl―Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O 平衡壓強，使液體順利流出并防止漏氣 濃硫酸 產(chǎn)物SiCl4沸點低，需要冷凝收集 Al、P、Cl 否 KMnO4溶液的紫紅色可指示反應(yīng)終點
【解析】
【分析】
（1）裝置A是氯氣發(fā)生裝置，裝置圖中固體與液體加熱制取氯氣，確定藥品是二氧化錳與濃鹽酸；
（2）因濃鹽酸易揮發(fā)，故分液漏斗要加蓋，加蓋后如沒有g(shù)管，則鹽酸就不易流下去，g管的作用是平衡壓強，使液體順利流下并防止漏氣；根據(jù)制得的氯氣中含有氯化氫和水，裝置B用飽和食鹽水除去氯化氫，裝置C用濃硫酸吸水；產(chǎn)物SiCl4沸點低，需要冷凝收集；
（3）D中氯氣與粗硅反應(yīng)生成SiCl4，h瓶收集粗產(chǎn)物，因反應(yīng)溫度450~500℃，根據(jù)表中數(shù)據(jù)確定粗產(chǎn)品中必定有BCl3、AlCl3、FeCl3、PCl5；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，BCl3早已成氣體被蒸出，而AlCl3、FeCl3、PCl5升華溫度高于SiCl4的沸點，所以仍以固體形式留在精餾裝置中；
（4）根據(jù)MnO4-轉(zhuǎn)變成Mn2+溶液顏色由紫色變成無色，現(xiàn)象明顯。
【詳解】
（1）裝置A是氯氣發(fā)生裝置，A中的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；故答案為MnO2＋4H＋＋2Cl―Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；
（2）因濃鹽酸有揮發(fā)性，故分液漏斗要加蓋，加蓋后如沒有g(shù)管，則鹽酸就不易流下去，g管的作用是平衡壓強，使液體順利流下并防止漏氣；根據(jù)制得的氯氣中含有氯化氫和水，裝置B用飽和食鹽水除去氯化氫，裝置C用濃硫酸吸水；產(chǎn)物SiCl4沸點低，需要冷凝收集；故答案為平衡壓強，使液體順利流出并防止漏氣；濃硫酸；產(chǎn)物SiCl4沸點低，需要冷凝收集；
（3）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，BCl3早已成氣體被蒸出，AlCl3、FeCl3、PCl5升華溫度高于SiCl4的沸點，所以仍以固體形式留在精餾裝置中，故答案為Al、P、Cl
（4）根據(jù)MnO4-轉(zhuǎn)變成Mn2+溶液顏色有紫色變成無色，現(xiàn)象明顯，故答案為否； KMnO4溶液的紫紅色可指示反應(yīng)終點。