一、選擇題（每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)，每小題3分，共48分）
1． 硅的氧化物及硅酸鹽構(gòu)成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤。在無機(jī)非金屬材料中，硅一直扮演著主角。下列幾種物質(zhì)中含有硅單質(zhì)的是( )
2． 新材料的新秀——石墨烯和氧化石墨烯已成為物理、化學(xué)、材料科學(xué)研究的國際熱點(diǎn)課題。其結(jié)構(gòu)模型如圖所示：
下列有關(guān)說法正確的是( )
A．石墨烯是一種新型化合物
B．氧化石墨烯即石墨烯的氧化物
C．二者和石墨都是碳的同素異形體
D．氧化石墨烯具有一定的親水性
3． 《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”，“凡坯既成，干燥之后，則堆積窯中燃薪舉火”，“澆水轉(zhuǎn)釉(主要為青色)，與造磚同法”。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．黏土是制磚瓦和水泥的主要原料
B．“燃薪舉火”使黏土發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化
C．沙子的主要成分為硅酸鹽
D．泥坯燒制后自然冷卻成紅瓦，澆水冷卻成青瓦
4． 信息、材料、能源被稱為新科技革命的“三大支柱”。下列有關(guān)資訊錯(cuò)誤的是( )
A．在即將到來的新能源時(shí)代，核能、太陽能、氫能將成為主要能源
B．中、美、日等國已掌握的陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，能較大程度地降低能耗，節(jié)約能源
C．光導(dǎo)纖維在信息產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用廣泛，制造光導(dǎo)纖維的主要材料是單質(zhì)硅
D．結(jié)構(gòu)陶瓷碳化硼(B4C3)常用于制造切削工具，它是一種新型無機(jī)非金屬材料
5． 我國科學(xué)家合成的3 nm長的管狀碳納米管，長度居世界之首。這種碳纖維具有強(qiáng)度高、剛度(抵抗變形的能力)高、密度小eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(只有鋼的\f(1,4)))、熔點(diǎn)高，化學(xué)穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，因此被稱為“超級纖維”。下列對碳纖維的說法中不正確的是( )
A．它是制造飛機(jī)的理想材料
B．它的主要組成元素是碳元素
C．它的結(jié)構(gòu)與石墨相似
D．碳纖維復(fù)合材料耐高溫
6． 化學(xué)與社會(huì)、生活、生產(chǎn)密切相關(guān)。下列關(guān)于物質(zhì)應(yīng)用的解釋錯(cuò)誤的是( )
A．液氫可用作“長征5號”火箭的燃料，因?yàn)橐簹錈o毒無污染，且燃燒熱值高
B．高純硅可用于制造光感電池，因?yàn)閱钨|(zhì)硅具有半導(dǎo)體性能，可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能
C．二氧化硅可用于制造光導(dǎo)纖維，因?yàn)槎趸栌捕却笄沂撬嵝匝趸?br>D．鈦被稱為“第三金屬”，鈦合金可用于制造飛機(jī)的結(jié)構(gòu)部件，因?yàn)殁伜辖饛?qiáng)度高且耐腐蝕
7． 陶瓷是火與土的結(jié)晶，是中華文明的象征之一，其形成、性質(zhì)與化學(xué)有著密切的關(guān)系。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色，來自氧化鐵
B．聞名世界的秦兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成
C．陶瓷是應(yīng)用較早的人造材料，主要化學(xué)成分是硅酸鹽
D．陶瓷化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)
8． 金剛砂(SiC)可由SiO2和碳在一定條件下反應(yīng)制得，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2＋3Ceq \(=====,\s\up7(高溫))SiC＋2CO↑，下列有關(guān)制造金剛砂的說法正確的是( )
A．該反應(yīng)中的氧化劑是SiO2，還原劑為C
B．該反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1
C．該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移12e－
D．該反應(yīng)中的還原產(chǎn)物是CO、氧化產(chǎn)物是SiC
9． 科學(xué)家最近用金屬鈉還原CCl4和SiCl4制得一種一維SiC納米棒，相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為8Na＋CCl4＋SiCl4eq \(=====,\s\up7(高溫))SiC＋8NaCl。下列說法不正確的是( )
A．SiC和SiO2中Si元素的化合價(jià)相同
B．上述反應(yīng)中SiC既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
C．SiO2制備單質(zhì)Si、單質(zhì)Si制備SiCl4均涉及氧化還原反應(yīng)
D．一維SiC納米棒比表面積大，對微小粒子有較強(qiáng)的吸附能力
10． 下列關(guān)于無機(jī)非金屬材料的說法不正確的是( )
A．傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸鹽材料
B．新型無機(jī)非金屬材料雖然克服了傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的缺點(diǎn)，但強(qiáng)度比較差
C．高溫結(jié)構(gòu)材料具有耐高溫、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點(diǎn)
D．傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料和新型無機(jī)非金屬材料的主要成分不同
11． 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了純碳新材料“碳納米泡沫”，每個(gè)泡沫含有約4 000個(gè)碳原子，直徑約6～9 nm，在低于－183 ℃時(shí)，泡沫具有永久磁性。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A．“碳納米泡沫”與石墨互為同素異形體
B．把“碳納米泡沫”分散到適當(dāng)?shù)娜軇┲心墚a(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)
C．“碳納米泡沫”是一種新型的碳單質(zhì)
D．“碳納米泡沫”和金剛石的性質(zhì)相同
12．科學(xué)家最新研制的利用氯化氫和氫氣生產(chǎn)高純硅的工藝流程如圖所示：
容器①中進(jìn)行的反應(yīng)為①Si(粗)＋3HCl(g)eq \(=====,\s\up7(△))SiHCl3(l)＋H2(g)；容器②中進(jìn)行的反應(yīng)為②SiHCl3＋H2eq \(=====,\s\up7(高溫))Si(純)＋3HCl。下列說法不正確的是( )
A．該工藝流程的優(yōu)點(diǎn)是部分反應(yīng)物可循環(huán)使用
B．①和②互為可逆反應(yīng)
C．該流程中需要隔絕空氣
D．粗硅制備不能通過SiO2eq \(―――→,\s\up7(HCl?aq?))SiCl4eq \(――→,\s\up7(H2),\s\d5(高溫))Si實(shí)現(xiàn)
13．Ca3SiO5是硅酸鹽水泥的重要成分之一，其相關(guān)性質(zhì)的說法不正確的是( )
A．可發(fā)生反應(yīng)：Ca3SiO5＋4NH4Cleq \(=====,\s\up7(△))CaSiO3＋2CaCl2＋4NH3↑＋2H2O
B．具有吸水性，需要密封保存
C．能與SO2反應(yīng)生成新鹽
D．與足量鹽酸作用，所得固體產(chǎn)物主要為SiO2
14．由二氧化硅制高純硅的流程如下，下列判斷中錯(cuò)誤的是( )
A．①②③反應(yīng)中均為氧化還原反應(yīng)
B．H2和HCl均可循環(huán)利用
C．SiO2是一種堅(jiān)硬難熔的固體
D．SiHCl3摩爾質(zhì)量為135.5 g
15．水玻璃(Na2SiO3溶液)廣泛應(yīng)用于耐火材料、洗滌劑生產(chǎn)等領(lǐng)域，是一種重要的工業(yè)原料。如圖是用稻殼灰(SiO2：65%～70%、C：30%～35%)制取水玻璃的工藝流程：
下列說法正確的是( )
A．原材料稻殼灰價(jià)格低廉，且副產(chǎn)品活性炭有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值
B．操作A與操作B完全相同
C．該流程中硅元素的化合價(jià)發(fā)生改變
D．反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)
16．SiO2是一種化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(如圖所示)。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．上圖所含反應(yīng)都不屬于氧化還原反應(yīng)
B．純凈的二氧化硅和單晶硅都是信息產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)材料
C．用鹽酸可除去石英砂(主要成分為SiO2)中少量的碳酸鈣
D．高爐煉鐵時(shí)用石灰石將鐵礦石中的脈石轉(zhuǎn)化為易熔的爐渣
二、填空題（本題包括4個(gè)小題，共52分）
17．（12分）世博會(huì)中國館——“東方之冠”由鋼筋、混凝土、7 000多塊鋁板和1 200多塊玻璃等建成。
(1)鋁板易被燒堿腐蝕，玻璃易被氫氟酸腐蝕，原因分別為：___________________________、
________________________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。
(2)生產(chǎn)硅酸鹽水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是____________________。制備普通玻璃的主要反應(yīng)方程式為________________________________(任寫一個(gè))。
(3)石英玻璃化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、膨脹系數(shù)小，是一種特殊玻璃，石英玻璃的主要成分是________________(填化學(xué)式)。
(4)要將NaOH高溫熔化，下列坩堝中可選用的是________(填字母)。
A．普通玻璃坩堝 B．石英玻璃坩堝
C．氧化鋁坩堝 D．鐵坩堝
18．（14分）高純硅是制作光伏電池的關(guān)鍵材料，如圖是一種生產(chǎn)高純硅的工藝流程示意圖：
已知：①流化床反應(yīng)器內(nèi)的主反應(yīng)：Si＋3HCleq \(===========,\s\up7(250～300 ℃))SiHCl3＋H2；
②還原爐內(nèi)的主反應(yīng)：SiHCl3＋H2eq \(――――――→,\s\up7(1 100～1 200 ℃))Si＋3HCl；
③SiHCl3極易水解：SiHCl3＋3H2O===H2SiO3＋H2↑＋3HCl↑。
回答下列問題：
(1)石英砂的主要成分為SiO2，SiO2是一種酸性氧化物，能與燒堿反應(yīng)生成鹽和水，下列物質(zhì)中也能與燒堿反應(yīng)生成鹽和水的是__________(填字母)。
A．Al B．Al2O3
C．CuO D．NaHCO3
SiO2能在一種常見的酸中溶解，生成一種氣態(tài)含硅物質(zhì)，這種酸的電子式為_____________。
(2)電弧爐中生成粗硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________。
若電弧爐中焦炭過量，還會(huì)有SiC生成，石英砂和焦炭生成SiC的反應(yīng)中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為______________。
(3)整個(gè)操作流程都需隔絕空氣，原因是______________________________(答出兩條即可)。
(4)流化床反應(yīng)器中除SiHCl3外，還可能發(fā)生副反應(yīng)，生成其他含硅化合物(如SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等)，可以用分餾的方法加以分離，該操作方法的理論依據(jù)是__________________。
(5)上述操作流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是____________________。
19．（14分）氮化硅可用作高溫陶瓷復(fù)合材料，在航空航天、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)械等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。由石英砂合成氮化硅粉末的路線如圖所示：
其中—NH2中各元素的化合價(jià)與NH3相同。請回答下列問題：
(1)石英砂不能與堿性物質(zhì)共同存放，以NaOH為例，用化學(xué)方程式表示其原因： ______________________________________________。
(2)圖示①～⑤的變化中，屬于氧化還原反應(yīng)的是________。
(3)在反應(yīng)⑤中，3 ml Si(NH2)4在高溫下加熱可得1 ml 氮化硅粉末和8 ml A氣體，則氮化硅的化學(xué)式為________。
(4)在高溫下將SiCl4在B和C兩種氣體的氣氛中，也能反應(yīng)生成氮化硅，B和C兩種氣體在一定條件下化合生成A。寫出SiCl4與B和C兩種氣體反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________。
20．（12分）水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2，并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實(shí)驗(yàn)室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示：
回答下列問題：
(1)在分解水泥樣品過程中，以鹽酸為溶劑，氯化銨為助溶劑，還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是__________________________________________，還可使用____________代替硝酸。
(2)沉淀A的主要成分是____________，其不溶于強(qiáng)酸但可與一種弱酸反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________________。
(3)加氨水過程中加熱的目的是 。沉淀B的主要成分為______________、______________(寫化學(xué)式)。
1．【答案】C
【解析】瑪瑙、光導(dǎo)纖維和水晶的主要成分都是SiO2，硅單質(zhì)可用來制造太陽能電池。
2．【答案】D
【解析】石墨烯是碳的單質(zhì)，A錯(cuò)誤；氧化石墨烯含有氫元素，故不是石墨烯的氧化物，也不是碳的同素異形體，B、C錯(cuò)誤；由于氧化石墨烯結(jié)構(gòu)中含有羥基和羧基等親水基團(tuán)，所以它具有一定的親水性，D正確。
3．【答案】C
【解析】由題目的“擇取無沙黏土而為之”，說明黏土是制磚瓦和水泥的主要原料，選項(xiàng)A正確；“燃薪舉火”是提供高溫的環(huán)境，使黏土發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化，選項(xiàng)B正確；沙子的主要成分為二氧化硅，選項(xiàng) C錯(cuò)誤；黏土中有一定量的Fe元素，泥坯燒制后自然冷卻成紅瓦(含氧化鐵)，澆水冷卻時(shí)C與水反應(yīng)得到CO和H2，將三價(jià)鐵還原為二價(jià)鐵，形成青瓦，選項(xiàng)D正確。
4．【答案】C
【解析】光纜在信息產(chǎn)業(yè)中有廣泛應(yīng)用，制造光導(dǎo)纖維的主要材料是二氧化硅，C錯(cuò)誤。
5．【答案】C
【解析】石墨的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是層狀的，碳納米管是管狀的。
6．【答案】C
【解析】氫氣的燃燒產(chǎn)物是水，無污染，燃燒熱值高，可以用作火箭燃料，故A正確；硅單質(zhì)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，用于制作光感電池，可以將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，故B正確；二氧化硅晶體能傳遞光信號，可以用于制造光導(dǎo)纖維，與二氧化硅的硬度和酸性氧化物的性質(zhì)無關(guān)，故C錯(cuò)誤；鈦合金的密度小，質(zhì)量輕，強(qiáng)度大，耐腐蝕，具有很多優(yōu)良的物理、化學(xué)特性，可以用于制造飛機(jī)的結(jié)構(gòu)部件，故D正確。
7．【答案】A
【解析】“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色與氧化亞鐵有關(guān)，而氧化鐵顯紅棕色，A項(xiàng)錯(cuò)誤；秦兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，B項(xiàng)正確；陶瓷以黏土為原料，經(jīng)高溫?zé)贫桑瑢儆谌嗽觳牧?，主要成分是硅酸鹽，C項(xiàng)正確；陶瓷主要成分是硅酸鹽，硅酸鹽中硅元素化合價(jià)處于最高價(jià)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)，D項(xiàng)正確。
8．【答案】B
【解析】反應(yīng)產(chǎn)物SiC中Si、C的化合價(jià)分別為＋4、－4價(jià)，所以SiO2既不是氧化劑，又不是還原劑；碳元素從0價(jià)轉(zhuǎn)變成－4價(jià)(SiC)和＋2價(jià)(CO)，CO是氧化產(chǎn)物，SiC是還原產(chǎn)物，兩者的物質(zhì)的量之比為2∶1；根據(jù)化學(xué)方程式可知，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移4e－。
9．【答案】B
【解析】SiC和SiO2中Si元素的化合價(jià)均為＋4價(jià)，A項(xiàng)正確；SiC是還原產(chǎn)物，NaCl是氧化產(chǎn)物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；SiO2制備單質(zhì)Si需加入還原劑，單質(zhì)Si制備SiCl4需加入氧化劑，C項(xiàng)正確；一維粒子上下表面均能與其他物質(zhì)接觸，比表面積大，對微小粒子有較強(qiáng)的吸附能力，D項(xiàng)正確。
10．【答案】B
【解析】無機(jī)非金屬材料分為傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料和新型無機(jī)非金屬材料兩大類。傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料是指我們常說的硅酸鹽材料，包括玻璃、水泥、磚瓦、陶瓷等；新型無機(jī)非金屬材料是指一些新型的具有特殊結(jié)構(gòu)和特殊功能的非硅酸鹽型材料。新型無機(jī)非金屬材料與傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料相比，具有許多優(yōu)良性能，如耐高溫、耐磨損、耐酸堿腐蝕、具有壓電效應(yīng)和生物功能等。
11．【答案】D
【解析】“碳納米泡沫”的粒子直徑為6～9 nm，分散到適當(dāng)?shù)娜軇┲行纬赡z體，能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，B正確；“碳納米泡沫”和金剛石互為同素異形體，化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)不同，D錯(cuò)誤。
12．【答案】B
【解析】A項(xiàng)，反應(yīng)②中生成的HCl在反應(yīng)①中循環(huán)利用，正確；B項(xiàng)，反應(yīng)①與反應(yīng)②對應(yīng)的反應(yīng)溫度不一致，不是可逆反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，高溫條件下，Si、SiHCl3、H2都與O2反應(yīng)，故需隔絕空氣，正確；D項(xiàng)，SiO2不與HCl反應(yīng)，不能通過上述途徑制硅，正確。
13．【答案】D
【解析】Ca3SiO5可看作CaSiO3·2CaO，它與NH4Cl固體混合加熱，反應(yīng)生成CaSiO3、CaCl2、NH3和H2O，A正確；Ca3SiO5能夠吸水，故需要密封保存，B正確；由于H2SO3的酸性強(qiáng)于H2SiO3，Ca3SiO5與SO2反應(yīng)可生成CaSO3，C正確；Ca3SiO5與足量鹽酸作用，析出H2SiO3沉淀，故所得固體產(chǎn)物主要是H2SiO3，D錯(cuò)誤。
14．【答案】D
【解析】反應(yīng)①②③中，都有元素化合價(jià)的升降，均屬于氧化還原反應(yīng)，A正確；生成的H2和HCl分別在反應(yīng)③②中應(yīng)用，B正確；SiO2的熔、沸點(diǎn)很高，C正確；摩爾質(zhì)量的單位是g·ml－1，D錯(cuò)誤。
15．【答案】A
【解析】A項(xiàng)，稻殼灰來源廣泛，價(jià)格低廉，活性炭具有吸附性，有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，正確；B項(xiàng)，操作A為過濾，操作B為蒸發(fā)濃縮，是兩種不同的操作，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，二氧化硅中，硅元素的化合價(jià)是＋4價(jià)，硅酸鈉中，硅元素的化合價(jià)也是＋4價(jià)，所以該流程中硅元素的化合價(jià)沒有發(fā)生改變，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，此反應(yīng)沒有化合價(jià)的變化，屬于非氧化還原反應(yīng)，錯(cuò)誤。
16．【答案】A
【解析】A項(xiàng)，由SiO2制取單晶硅的一系列反應(yīng)都屬于氧化還原反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，SiO2可作光導(dǎo)纖維，單晶硅可作半導(dǎo)體材料，正確；C項(xiàng)，鹽酸與SiO2不反應(yīng)，但與CaCO3反應(yīng)，正確；D項(xiàng)，高爐煉鐵中，存在反應(yīng)：CaCO3eq \(=====,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑，SiO2＋CaOeq \(=====,\s\up7(高溫))CaSiO3，CaSiO3作為爐渣除去，正確。
17. 答案：(1)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
(2)石灰石 SiO2＋Na2CO3eq \(=====,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑(或SiO2＋CaCO3eq \(=====,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑)
(3)SiO2 (4)D
解析：(1)鋁板易被燒堿腐蝕，玻璃易被氫氟酸腐蝕，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑、SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。(2)生產(chǎn)硅酸鹽水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料為石灰石。制備普通玻璃的主要反應(yīng)方程式有SiO2＋Na2CO3eq \(=====,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑或SiO2＋CaCO3eq \(=====,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑。(4)普通玻璃坩堝中的二氧化硅能夠與熔融的氫氧化鈉反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；石英玻璃坩堝中的二氧化硅能夠與熔融的氫氧化鈉反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；氧化鋁坩堝中的氧化鋁能夠與熔融的氫氧化鈉反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；鐵與熔融的氫氧化鈉不反應(yīng)，故D正確。
18. 答案:(1)BD (2)SiO2＋2Ceq \(=====,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑ 1∶2
(3)防止SiHCl3發(fā)生水解；防止硅被氧化；防止氫氣與氧氣反應(yīng)而發(fā)生爆炸(任寫兩條即可) (4)各組分沸點(diǎn)相差較大 (5)H2、HCl
解析：(1)鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，故A不符合題意；氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，故B符合題意；氧化銅與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，故C不符合題意；碳酸氫鈉與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，故D符合題意；SiO2能在一種常見的酸中溶解，生成一種氣態(tài)含硅物質(zhì)，這種酸為HF，HF屬于共價(jià)化合物，其電子式為。(2)二氧化硅與碳在高溫條件下反應(yīng)生成粗硅和CO，對應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2＋2Ceq \(=====,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑，石英砂和焦炭生成SiC的反應(yīng)為SiO2＋3Ceq \(=====,\s\up7(高溫))SiC＋2CO↑，C元素化合價(jià)由0價(jià)降低為－4價(jià)，由0價(jià)升高為＋2價(jià)，C既是氧化劑又是還原劑，根據(jù)氧化還原規(guī)則，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2。
19．答案：(1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
(2)①② (3)Si3N4
(4)3SiCl4＋2N2＋6H2eq \(=====,\s\up7(高溫))Si3N4＋12HCl
解析：(1)石英砂不能與堿性物質(zhì)共同存放的原因是SiO2與堿性物質(zhì)可以發(fā)生反應(yīng)。(2)反應(yīng)①是石英砂與焦炭發(fā)生氧化還原反應(yīng)；反應(yīng)②是硅單質(zhì)與Cl2發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(3)氮化硅的化學(xué)式可通過題目信息運(yùn)用質(zhì)量守恒求得：3Si(NH2)4eq \(=====,\s\up7(高溫))Si3N4＋8NH3↑。(4)結(jié)合題給信息，SiCl4與N2、H2反應(yīng)可得到Si3N4和HCl。
20.答案：(1)將樣品中可能存在的Fe2＋氧化為Fe3＋ H2O2
(2)SiO2 SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
(3)防止膠體生成，易沉淀分離 Al(OH)3 Fe(OH)3
解析：(1)水泥熟料中的CaO和鐵、鋁、鎂等金屬的氧化物均能溶于鹽酸，加入硝酸能將水泥樣品中可能含有的Fe2＋氧化為Fe3＋，為了不引入新雜質(zhì)，還可用H2O2代替硝酸。(2)根據(jù)圖示流程可知，不溶于鹽酸和硝酸的沉淀A為SiO2，SiO2能溶于弱酸氫氟酸，生成SiF4和H2O。(3)加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH＝4～5的過程中加熱，能防止膠體生成，易沉淀分離，結(jié)合流程圖可知，沉淀B的主要成分是Al(OH)3和Fe(OH)3。

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