2019届一轮复习人教版第四章第14讲碳、硅及无机非金属材料学案

2019届一轮复习人教版第四章第14讲碳、硅及无机非金属材料学案

第14讲　碳、硅及无机非金属材料 考纲要求　1.了解C、Si元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。2.了解C、Si元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。‎ 考点一　碳及其重要化合物　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．碳单质 ‎(1)碳单质的存在形式有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯，它们互为同素异形体。‎ ‎(2)结构 金刚石：正四面体空间网状结构；石墨：平面正六边形层状结构。‎ ‎(3)物理性质：金刚石熔点高、硬度大；石墨熔点高、质软，有滑腻感。‎ ‎(4)主要化学性质——还原性 ‎①可燃性 ‎②与氧化物反应 ‎③与强氧化性酸反应 ‎2．一氧化碳 ‎(1)物理性质：无色气体，有毒，难溶于水。‎ ‎(2)化学性质——还原性 ‎①燃烧：2CO＋O22CO2，淡蓝色火焰；‎ ‎②还原CuO：CuO＋COCu＋CO2(冶炼金属)。‎ ‎3．二氧化碳(CO2)‎ ‎(1)一种无色、无味的气体，能溶于水，固态CO2俗称干冰。‎ ‎(2)与H2O、Na2O、Ca(OH)2(足量、澄清)、Mg反应的方程式分别为CO2＋H2O??H2CO3，Na2O ‎＋CO2===Na2CO3，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，2Mg＋CO22MgO＋C。‎ ‎(3)CO2在自然界中的循环 ‎①CO2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：‎ a．溶于江水、海水中：CO2＋H2O??H2CO3；‎ b．光合作用将CO2转化为O2；‎ c．岩石的风化：CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2。‎ ‎4．碳酸(H2CO3)‎ 弱酸性、不稳定性。碳酸(H2CO3)只能在水中存在。H2CO3在水中与CO2共存，因此常把CO2＋H2O当碳酸用。‎ ‎5．碳酸的酸式盐和正盐的比较 ‎(1)在水中的溶解性 ‎①含K＋、Na＋、NH的正盐易溶于水，其余一般不溶于水；酸式盐均能溶于水。‎ ‎②一般来说，在相同温度下，难溶性正盐溶解度小于其酸式盐溶解度，如溶解度Ca(HCO3)2>CaCO3；可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度，如溶解度Na2CO3>NaHCO3。‎ ‎(2)热稳定性 一般来说，热稳定性顺序为正盐>酸式盐>碳酸，如稳定性Na2CO3>NaHCO3>H2CO3。可溶性正盐>难溶性正盐，如CaCO3高温分解，而K2CO3不易分解。‎ ‎(3)水溶液酸碱性强弱 物质的量浓度相同时，正盐溶液的pH大于其酸式盐溶液，如pH：Na2CO3溶液>NaHCO3溶液。‎ ‎1．碳单质及其氧化物性质用途的判断 ‎(1)12C、13C、14C是碳的三种同素异形体(×)‎ 解析　12C、13C、14C互称同位素，碳元素的三种常见的同素异形体为金刚石、石墨和C60。‎ ‎(2)金刚石和石墨由相同的元素组成，因此它们具有相同的性质(×)‎ ‎(3)石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应(×)‎ ‎(4)向空气中排放二氧化碳会形成酸雨(×)‎ ‎(5)一氧化碳易与血液中的血红蛋白结合(√)‎ ‎(6)木炭、一氧化碳在一定条件下都能与氧化铜反应(√)‎ ‎(7)大气中二氧化碳的消耗途径主要是绿色植物的光合作用(√)‎ ‎2．二氧化碳与盐溶液反应的判断 ‎(1)向Na2SiO3溶液中通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失(×)‎ 解析　H2SiO3不溶于H2CO3。‎ ‎(2)向Ca(ClO)2溶液中通入CO2气体，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失(√)‎ 解析　开始生成CaCO3沉淀，CO2过量时，CaCO3又与CO2、H2O反应生成Ca(HCO3)2。‎ ‎(3)向CaCl2溶液中通入CO2，无明显现象，若先通入NH3再通CO2，溶液会变浑浊(√)‎ ‎(4)向饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2气体，有晶体析出(√)‎ 解析　NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小。‎ ‎(5)向NaAlO2溶液中通入CO2气体，一开始有白色沉淀生成，CO2过量，沉淀溶解(×)‎ 解析　Al(OH)3不能溶于H2CO3。‎ ‎(6)向饱和NaCl的氨溶液中通入过量CO2气体，有晶体析出(√)‎ 解析　会析出NaHCO3晶体。‎ 确定混合气体(CO、CO2)中含有CO气体的实验设计方法 按要求回答下列问题 ‎(1)填写下列指定装置的作用 A：除去混合气体中的CO2气体。‎ B：检验混合气体中CO2是否除尽。‎ E：除去尾气中的CO2气体。‎ F：除去尾气中的CO气体、防止污染环境。‎ ‎(2)写出C中的化学方程式：CO＋CuOCu＋CO2。‎ ‎(3)确定混合气体中含有CO气体的实验现象：‎ B中无明显现象，C中的物质由黑色变成红色，D中的澄清石灰水变浑浊。‎ ‎(4)写出除去下列气体中混有的杂质(括号内为杂质)可采取的方法：‎ ‎①CO(CO2)：___________________________________________。‎ ‎②CO2(CO)：___________________________________________。‎ 答案　①通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶　②通过盛放灼热CuO的硬质玻璃管 题组一　CO2通入碱溶液中反应产物的定量分析 ‎1．(2018·汕头模拟)将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，‎ 生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积(V)的关系正确的是(　　)‎ 答案　D 解析　CO2与KOH和Ca(OH)2都会反应，但存在着竞争，如果先与KOH反应，则反应后生成的K2CO3立即会与Ca(OH)2反应生成CaCO3，因此，可以看成CO2先与Ca(OH)2反应，所以通CO2后立即有CaCO3生成。第二步还要判断CO2是先跟KOH反应还是先与生成的CaCO3反应，同样可以采用假设法判断，即如果先与CaCO3反应，则生成的Ca(HCO3)2又会与KOH反应，因此是先与KOH反应，此过程生成沉淀的物质的量不变，当KOH反应完全，再与CaCO3反应，直至沉淀完全溶解，故选D。‎ ‎2．标准状况下，将3.36 L CO2气体通入200 mL 1.00 mol·L－1NaOH溶液中，充分反应后溶液中c(CO)与c(HCO)的比值为( 不考虑CO、HCO的水解)(　　)‎ A．1∶1 B．1∶2‎ C．2∶1 D．1∶3‎ 答案　B 解析　n(CO2)＝＝0.150 mol，n(NaOH)＝0.200 L×1.00 mol·L－1＝0.200 mol ＝＝，即1＜＜2，反应产物为Na2CO3、NaHCO3，设其物质的量分别为x、y，则，解得，所以＝。‎ 题组二　CO2的综合利用 ‎3．[2015·北京理综，27(1)(2)(3)]研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。‎ ‎(1)溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在，其中HCO占95%。写出CO2溶于水产生HCO的方程式：_______________________________________。‎ ‎(2)在海洋碳循环中，通过下图所示的途径固碳。‎ ‎①写出钙化作用的离子方程式：________________________________________________。‎ ‎②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O。用18O标记物质的光合作用的化学方程式如下，将其补充完整：‎ ‎________＋________(CH2O)x＋x18O2＋xH2O ‎(3)海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础。测量溶解无机碳，可采用如下方法：‎ ‎①气提、吸收CO2。用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收(装置示意图如下)。将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。‎ ‎②滴定。将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3，再用x mol·L－1 HCl溶液滴定，消耗y mL HCl溶液。海水中溶解无机碳的浓度＝________ mol·L－1。‎ 答案　(1)CO2＋H2O??H2CO3、H2CO3??H＋＋HCO ‎ (2)①2HCO＋Ca2＋===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O ②xCO2　2xH218O ‎(3)①② 解析　(1)CO2溶于水生成H2CO3，H2CO3电离出H＋和HCO 。(2)①根据钙化作用的反应物是HCO 和Ca2＋，生成物是CaCO3和CO2，故不难写出反应的离子方程式为2HCO＋Ca2＋===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。②根据元素守恒及示踪原子的标记知，方程式中的空白处为xCO2和2xH218O。(3)①该装置为洗气装置，要注意装置中长管进、短管出，且用分液漏斗滴加酸化所用试剂为稀硫酸，因HCl易挥发出来影响后续的滴定而不能用盐酸。②根据该滴定过程得关系式：CO2～HCO～HCl，n(CO2) ＝n(HCl)＝x mol·L－1×y×10－3L＝xy×10－3 mol，所以c(CO2)＝＝ mol·L－1。‎ 考点二　硅及其化合物　无机非金属材料 ‎1．硅(Si)‎ ‎(1)硅的存在：硅在自然界中以化合态存在，在地壳中的含量仅次于氧。‎ ‎(2)物理性质：灰黑色，硬度大，熔、沸点高，具有金属光泽。‎ ‎(3)化学性质：常温下与F2、HF、NaOH反应；加热时能与H2化合生成不稳定的氢化物SiH4，加热时还能与Cl2、O2化合分别生成SiCl4、SiO2。涉及的化学方程式如下：‎ ‎①与非金属单质反应 ‎②与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。‎ ‎③与NaOH溶液反应：‎ Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。‎ ‎(4)制法：SiO2＋2CSi＋2CO↑。‎ ‎(5)用途：①良好的半导体材料；②太阳能电池；③计算机芯片。‎ ‎2．二氧化硅(SiO2)‎ ‎(1)二氧化硅存在于沙子、石英、水晶、玛瑙(含杂质的石英)等中。SiO2是由Si和O按个数比1∶2直接构成。Si、SiC、Si3N4、BN等也是直接由原子构成的。‎ ‎(2)二氧化硅的性质及用途 主要物理性质 硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水 化 学 性 质 ‎①与水反应 不反应 ‎②与酸反应 只与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O ‎③与碱反应(NaOH)‎ SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)‎ ‎④与盐反应 如与Na2CO3反应：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑‎ ‎⑤与碱性氧化物反应 如与CaO反应：SiO2＋CaOCaSiO3‎ ‎ 用途 光导纤维、光学仪器、电子部件 ‎3.硅酸和硅酸钠 ‎(1)硅酸 硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能(填“能”或“不能”)使紫色石蕊溶液变红色。‎ ‎①硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3SiO2＋H2O。‎ ‎②硅酸能与碱溶液反应。‎ ‎③硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂。‎ ‎(2)硅酸钠(Na2SiO3)‎ ‎①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它能与酸性比硅酸强的酸反应，分别写出以下化学方程式：‎ 与盐酸反应：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。‎ 与CO2水溶液反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。‎ ‎③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。‎ ‎(3)硅酸盐组成的表示：通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成：如硅酸钠(Na2SiO3)中表示为Na2O·SiO2，石棉(CaMg3Si4O12)可表示为CaO·3MgO·4SiO2。‎ ‎4．无机非金属材料 ‎(1)传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。‎ ‎①常见硅酸盐材料比较 水泥 玻璃 陶瓷 生产原料 石灰石、黏土 纯碱、石灰石、石英 黏土 主要设备 水泥回转窑 玻璃窑 陶瓷窑 ‎②玻璃生产中的两个重要反应：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑；CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑。‎ ‎(2)新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。‎ ‎1．关于Si、SiO2的存在、性质及用途的判断 ‎(1)硅在自然界中只以化合态的形式存在(√)‎ ‎(2)晶体硅熔点高硬度大，故可用于制作半导体材料(×)‎ ‎(3)Si和SiO2都可用于制造光导纤维(×)‎ 解析　Si可用于制造半导体，SiO2用于制造光导纤维。‎ ‎(4)非金属性：C＞Si，则热稳定性：CH4＞SiH4(√)‎ ‎(5)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅(√)‎ ‎(6)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应(×)‎ ‎(7)SiO2是酸性氧化物，可溶于强碱(NaOH)，不溶于任何酸(×)‎ 解析　SiO2可溶于氢氟酸：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。‎ ‎(8)常温下，SiO2与氢氟酸、NaOH溶液均可反应，SiO2是两性氧化物(×)‎ 解析　SiO2是酸性氧化物。‎ ‎2．硅酸盐、无机非金属材料性质及应用判断 ‎(1)玻璃是一种晶体，有较高的熔点(×)‎ ‎(2)水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱(×)‎ ‎(3)传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料(√)‎ ‎(4)光导纤维、碳纳米管、氮化硅结构陶瓷等都是新型无机非金属材料(√)‎ ‎(5)高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点(√)‎ ‎(6)普通玻璃、石英玻璃、水泥、玛瑙都属于硅酸盐产品(×)‎ ‎(7)反应①Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓，反应②Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，两反应是相互矛盾的，不可能都发生(×)‎ ‎(8)硅胶多孔，吸水能力强，常用作袋装食品的干燥剂和抗氧化剂(×)‎ ‎(9)用SiO2制取硅酸，将SiO2溶解在水中一段时间后可得到硅酸(×)‎ ‎(10)水玻璃是混合物，可用于生产黏合剂和防火剂(√)‎ ‎(11)硅胶是硅酸钠的水溶液失去水后形成的凝胶(×)‎ ‎1．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。‎ ‎(1)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作________。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是________。‎ A．普通玻璃坩埚 B．石英玻璃坩埚 C．氧化铝坩埚 D．铁坩埚 ‎(2)工业上常利用反应2C＋SiO2Si＋2CO↑制备硅单质，该反应中所含元素化合价升高的物质是________(填化学式，下同)，氧化剂是________。‎ 答案　(1)防火剂　D　(2)C　SiO2‎ ‎2．写出除去下列固体粉末中混有杂质(括号内为杂质)可采取的方法，写出有关反应的方程式。‎ ‎(1)CaCO3(SiO2) _____________________________________________________。‎ ‎(2)SiO2(CaCO3) ___________________________________________________________。‎ ‎(3)SiO2(NH4Cl)________________________________________________________。‎ 答案　(1)在固体混合物中加入足量氢氧化钠溶液，充分反应后，过滤、洗涤。SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O ‎(2)在固体混合物中加入足量稀盐酸，充分反应后，过滤、洗涤。CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O ‎(3)方法一：在固体中加入适量水溶解、过滤。‎ 方法二：将固体混合物在坩埚中充分灼烧，除去NH4Cl。‎ NH4ClNH3↑＋HCl↑‎ 解析　(1)可根据SiO2可溶于NaOH溶液除去。(2)可根据CaCO3可溶于盐酸除去。(3)可根据NH4Cl的热稳定性，或NH4Cl易溶于水的性质除去。‎ 题组一　硅和二氧化硅的特性 ‎1．(2017·甘肃秦安一中第二次检测)下列叙述正确的是(　　)‎ A．高温下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，说明硅酸(H2SiO3)的酸性比碳酸强 B．陶瓷、玻璃、水泥容器都能贮存氢氟酸 C．石灰抹墙、水泥砌墙的硬化过程原理相同 D．玻璃窑中出来的气体的主要成分是二氧化碳 答案　D 解析　B项，物质中都含有SiO2，能与氢氟酸反应；C项，石灰硬化的原理是Ca(OH)2与CO2反应生成CaCO3的过程，而水泥硬化过程中发生复杂的物理变化和化学变化。‎ ‎2．二氧化硅广泛存在于自然界中，在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。a～e是对①～⑤反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行的判断，其中正确的是(　　)‎ ‎①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O ‎②SiO2＋2CSi＋2CO↑‎ ‎③SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O ‎④Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑‎ ‎⑤SiO2＋3CSiC＋2CO↑‎ a．反应①中SiO2作为玻璃的成分被消耗，用于刻蚀玻璃 b．反应②中SiO2表现出氧化性 c．反应③中SiO2表现了酸性氧化物的通性 d．反应④符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性的酸酐的道理 e．反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应 A．ace B．bde C．cde D．ab 答案　B 解析　通常用氢氟酸来刻蚀玻璃，与之对应的反应是③，因此a、c判断错误；反应②是一个置换反应，其中二氧化硅被还原，表现出氧化性，b判断正确；反应④是一个复分解反应，用难挥发的二氧化硅制取易挥发的二氧化碳，d判断正确；反应⑤中碳的化合价由0价变为－4和＋2价，硅的化合价和氧的化合价都没有改变，因此二氧化硅没有参加氧化还原反应，e判断也正确。‎ 题组二　高纯硅的提取 ‎3．(2017·重庆市巴蜀中学高三月考)从石英砂制取高纯硅的主要化学反应如下：‎ ‎①SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑‎ ‎②Si(粗)＋2Cl2SiCl4‎ ‎③SiCl4＋2H2Si(纯)＋4HCl 关于上述反应的叙述不正确的是(　　)‎ A．①③是置换反应，②是化合反应 B．高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅 C．任一反应中，每消耗或生成28 g硅，均转移4 mol电子 D．高温下在炉子里将石英砂、焦炭、氯气、氢气按比例混合就能得到高纯硅 答案　D 解析　在氧化还原反应中，还原剂的还原性比还原产物的还原性强，B正确；根据元素化合价的变化，每消耗或生成28 g(1 mol)硅，均转移4 mol电子，C正确；题中的三个反应是在三个不同的反应器中发生的，D错误。‎ ‎4．硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：‎ ‎(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：‎ ‎①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式：___________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出并配平该化学反应方程式：______________________________________________；‎ H2还原SiHCl3过程中若混有O2，可能引起的后果是_________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)化学研究性学习小组在探究硅的制取方法时，从资料查阅到下列信息：‎ Ⅰ.Mg在高温条件下可与SiO2反应；‎ Ⅱ.金属硅化物与稀H2SO4反应生成硫酸盐和SiH4；‎ Ⅲ.SiH4在空气中自燃。‎ 他们根据信息进行实验，当用足量稀H2SO4溶解第Ⅰ步实验获得的固体产物时，发现有爆鸣声和火花；然后过滤、洗涤、干燥；最后称量、计算，测得其产率只有预期值的63%左右。‎ ‎①第Ⅰ步实验发生反应的化学方程式是___________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②用稀H2SO4溶解第Ⅰ步实验获得固体产物时，产生爆鸣声和火花的原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)①SiHCl3＋H2Si＋3HCl ‎②SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋H2↑＋3HCl　高温下，H2遇O2发生爆炸 ‎(2)①2Mg＋SiO22MgO＋Si、2Mg＋SiMg2Si ‎②硅化镁与稀硫酸反应生成的SiH4可自燃，即发生反应Mg2Si＋2H2SO4===2MgSO4＋SiH4↑，SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O 解析　(1)在SiHCl3中，把硅考虑为＋4价，则氢为－1价，氯为－1价，SiHCl3水解时，－1价氢还原水中＋1价的氢，生成氢气。‎ 在设计制备纯硅的实验题中，常遇到的知识点 ‎(1)高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅：‎ SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑‎ ‎(2)粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：‎ Si(粗)＋3HClSiHCl3＋H2‎ ‎(3)粗硅与干燥Cl2反应制得SiCl4：‎ Si(粗)＋2Cl2SiCl4‎ ‎(4)SiHCl3与过量H2在高温下反应制得纯硅：‎ SiHCl3＋H2Si(纯)＋3HCl ‎(5)SiCl4与过量H2在高温下反应制得纯硅：‎ SiCl4＋2H2Si(纯)＋4HCl ‎(6)SiO2＋2Mg2MgO＋Si ‎(7)SiHCl3、SiCl4能与水发生反应：‎ SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑‎ SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl ‎(8)SiH4在空气中易自燃：‎ SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O ‎1．下列有关硅及其化合物的叙述错误的是(　　)‎ A．SO2通入Na2SiO3溶液产生胶状沉淀，证明酸性H2SO3>H2SiO3(2017·北京理综，10D)‎ B．SiO2硬度大，故可用于制造光导纤维(2017·江苏，3C)‎ C．HF能与SiO2反应，可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记(2016·全国卷Ⅲ，7D)‎ D．石英砂可用于生产单晶硅(2016·海南，4C)‎ 答案　B 解析　A项，依据强酸制弱酸原理判断；B项，前后无因果关系。‎ ‎2．下列说法正确的是(　　)‎ A．硅胶作袋装食品的干燥剂的过程中没有发生化学变化(2016·四川理综，1B)‎ B．pH＝2的溶液中可能大量存在Na＋、NH、SiO(2016·四川理综，3B)‎ C．向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸的离子方程式：Na2SiO3＋2H＋===H2SiO3↓＋2Na＋‎ ‎(2016·江苏，5D)‎ D．向Na2SiO3溶液中通入过量SO2的离子方程式：SiO＋SO2＋H2O===H2SiO3↓＋SO ‎(2015·山东理综，12B)‎ 答案　A 解析　B项，酸性条件下，SiO不能大量存在；C项，Na2SiO3是可溶于水的强电解质；D项，应生成HSO。‎ ‎3．[2017·全国卷Ⅱ，26(1)(2)(3)]水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，还可使用________代替硝酸。‎ ‎(2)沉淀A的主要成分是________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)加氨水过程中加热的目的是 ‎_____________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。沉淀B的主要成分为___________________________________________________________________、‎ ‎____________________________________________________________________(填化学式)。‎ 答案　(1)将Fe2＋氧化为Fe3＋ 　双氧水 ‎(2)SiO2 　SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O ‎(3)防止胶体生成，易沉淀分离　Fe(OH)3 　Al(OH)3 ‎ 解析　(1)Fe3＋容易在pH较小时转化为沉淀，所以需要将Fe2＋氧化为Fe3＋。双氧水可以将Fe2＋氧化为Fe3＋且不会引入杂质。(2)二氧化硅不溶于一般酸性溶液，所以沉淀A是二氧化硅。SiO2与HF反应的化学方程式为SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。(3)加热可以促进Fe3＋、Al3＋水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。pH＝4～5时Ca2＋、Mg2＋不沉淀，Fe3＋、Al3＋沉淀，所以沉淀B为Fe(OH)3、Al(OH)3。‎