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考点13 硅及其化合物
1．3 年真题考点分布
年
份
卷区
考点分布
硅的制备、性质及用途
二氧化硅的性质及用
途
硅酸盐性质及用途
综合应用
202
3
江苏
广东
√
√
山东
√
湖北
√
辽宁
√
√
202
2
全国
√
湖北
√
河北
√
广东
√
√
辽宁
√
江苏
√
湖南
√
浙江
√
202
1
重庆
√
福建
√
2．命题规律及备考策略
【命题规律】近3 年新高考卷对于该专题主要考查：
1．硅及其化合物的性质及应用
2．硅酸盐材料与新型无机非金属材料
【备考策略】熟练掌握硅及其化合物之间的转化关系，熟悉各物质的特特殊性质及其应用；明确元素化合物和
化学反应原理、物质结构和性质之间的联系。关注生活中的合金，了解其应用。
【命题预测】高考对本部分内容的考查以硅及其化合物的性质、硅酸盐材料在日常生活、生产中的应用为主，
高考题型有选择题、实验题、化学工艺流程题等。尤其是以硅及其化合物的性质及用途是考查的热点。
1
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考法
1 硅和二氧化硅
1、硅
(1)原子和晶体结构：硅元素的原子序数为14，基态原子的简化电子排布式为[Ne] 3s23p2，核外电子的空间运动
状态有7 种，不成对电子数有2 种；单晶硅为原子晶体，晶体中每个Si 原子以sp3杂化，分别与4 个相邻的Si
原子形成4 个σ 键，Si 原子的配位数为4，晶体中最小的环是6 元环，1 个环中平均含有0.5 个Si 原子，含Si-Si
键数为1。
（2）物理性质：晶体硅为原子晶体，灰黑色、有金属光泽、硬度大而脆、熔沸点高，导电性介于导体和绝缘体
之间，是常用的半导体材料。金刚石、晶体硅、碳化硅中熔点从高到低的顺序是金刚石、碳化硅、晶体硅。
（3）化学性质：常温下化学性质不活泼，只能跟F2、HF 和NaOH 溶液反应，在高温条件下，单质硅能与O2和
Cl2等非金属单质反应。
条件
化学反应
化学方程式
常温
跟F2反应
Si
＋
2F
2＝
SiF
4
跟HF 反应
Si
＋
4HF
＝
SiF
4↑ ＋
2H
2↑
跟NaOH 溶液反应
Si
＋
2NaOH
＋
H 2O ＝
Na
2SiO3＋
2H
2↑
高温
跟O2反应
Si
＋
O 2
高温
SiO2
跟Cl2反应
Si
＋
2Cl
2
高温
SiCl4
（4）用途：太阳能电池、计算机芯片、半导体材料、制作特种钢及合金等。
（5）制备：自然界中无游离态的硅，工业上，用C 在高温下还原SiO2可制得粗硅，有关反应的化学方程式：
SiO2＋2C
高温
Si(粗)＋2CO↑，Si(粗)＋2Cl2
高温
SiCl4，SiCl4＋2H2
高温
Si(纯)＋4HCl。
2、二氧化硅
（1）空间结构：二氧化硅是直接由原子构成的原子晶体，晶体中Si 原子均以sp3杂化，分别与4 个O 原子成键，
每个O 原子与2 个Si 原子成键，晶体中的最小环为12 元环，其中有6 个Si 原子和6 个O 原子，含有12 个Si-O
键；每个Si 原子被12 个环共有，每个O 原子被6 个环共有，每个Si-O 键被6 个环共有，Si 原子数与O 原子数
之比为1：2。
（2）物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。
（3）化学性质：SiO2常温下化学性质很不活泼，不与水、酸反应（氢氟酸除外），能与强碱溶液、氢氟酸反应，
2
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高温条件下可以与碱性氧化物反应。
化学反应
化学方程式
相关应用
与强碱反应
SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O
SiO2能与强碱溶液生成的硅酸钠具有粘性，所以
不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放碱性溶液，避免
Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，碱性溶液
存放应用橡皮塞
与氢氟酸反应
SiO2＋
4HF
＝
SiF
4↑+2H2O
利用此反应，氢氟酸能刻蚀玻璃；氢氟酸不能用
玻璃试剂瓶存放，应用塑料瓶
与碱性氧化物反应
SiO2＋CaO
高温
CaSiO
与某些盐类反应
SiO2+CaCO3
高温
CaSiO3+CO2↑
SiO2+Na2CO3
高温
Na2SiO3+CO2
↑
之所以能够如此反应，原因是高温条件下，产物
CO2容易从反应体系中逃逸，使反应向正方面进
行
（4）用途：石英可用于制作石英表和石英玻璃；石英砂常用作制薄玻璃和建筑材料；水晶常用来制造电子部件、
光学仪器、工艺品和眼镜片等；玛瑙用于制造精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品；SiO2被用于制造高性能的现
代通讯材料——光导纤维。
【典例1】（2023·枣阳市第一高级中学模拟预测）硅及其化合物的应用范围很广。下列说法正确的是( )
A．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料
B．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
C．反应Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑中，Si 为氧化剂
D．硅能与氢氟酸反应，则硅也可以与盐酸反应
【解析】由粗硅制备单晶硅的过程一般为Si――→SiCl4――→Si＋HCl，都是氧化还原反应，B 项错误；C 项中
Si 为还原剂，C 项错误；硅不能与盐酸反应，D 项错误。答案：A
【拓展延伸】二氧化碳和二氧化硅的比较
【典例2】（2023·日照第一中学模拟预测）多晶硅是单质硅的一种形态，是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯
硅芯片的主要原料。已知第三代工业制取多晶硅流程如图所示：
3
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下列说法错误的是( )
A．Y、Z 分别为H2、Cl2
B．制取粗硅的过程中焦炭与石英会发生副反应生成碳化硅，在该副反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比
为1∶1
C．SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为H2SiO3、H2、HCl，据此推测SiHCl3中硅元素的化合价为＋4
D．Y 与SiHCl3制备多晶硅的反应属于置换反应
【解析】B 项中的反应为3C＋SiO2=====SiC＋2CO↑，氧化剂与还原剂均为C，二者之比为1∶2。答案：B
1．（2023·广东梅州·统考三模）下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确且有因果关系的是
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
具有氧化性
在葡萄酒酿制过程中添加适量
B
断裂
分子中的
键需要吸收热量
工业上用液氨作制冷剂
C
氢氟酸可与
反应得到
二氧化硅是一种两性氧化物
D
蔗糖遇浓硫酸变黑，同时产生有刺激性气味的气体
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
D【解析】A．二氧化硫具有毒性和还原性，在葡萄酒酿制过程中添加适量二氧化硫的目的是起到杀菌消毒和防
止葡萄酒氧化变质的作用，故A 不符合题意；
B．液氨作制冷剂是因为液氨气化时会吸收热量，使周围环境的温度降低，与破坏氮氢键无关，故B 不符合题
意；
C．二氧化硅是酸性氧化物，不是两性氧化物，硅C 不符合题意；
D．蔗糖遇浓硫酸变黑说明浓硫酸具有脱水性，同时产生有刺激性气味的气体说明碳和浓硫酸反应生成二氧化
硫，体现浓硫酸的强氧化性，故D 符合题意；
故选D。
2．（2023·辽宁·校联考二模）高纯硅是制作光伏电池的关键材料，如图是一种生产高纯硅的工艺流程示意图：
4
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已知：①流化床反应器主反应：
；
②还原炉主反应：
；
③
极易水解：
。
回答下列问题：
(1)石英砂的主要成分为
，
是一种酸性氧化物，能与烧碱反应生成盐和水，下列物质中也能与烧碱反应
生成盐和水的是 (填标号)
A．
B．
C．
D．
还能在一种常见的酸中溶解，生成一种气态含硅物质，这种酸的电子式为 。
(2)电弧炉中生成粗硅，反应的化学方程式为 。若电弧炉中焦炭过量，还会有
生成，石英砂和
焦炭生成
的反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(3)整个操作流程都需隔绝空气，原因是 (答出两条即可)。
(4)流化床反应器中除
外，还可能发生副反应，生成其他含硅化合物(如
、
、
等)，可
以用分馏的方法加以分离，该操作方法的理论依据是 。
(5)上述操作流程中可以循环利用的物质是 。
（1）BD；
（2）
；
（3）防止
发生水解、防止硅被氧化、防止氢气与
氧气反应而发生爆炸（4）各组分沸点相差较大（5）
、
【解析】石英砂和焦炭在电弧炉中反应产生含SiC、C 等杂质的粗硅，在流化床反应器中将硅转化为SiHCl3，在
还原炉中用氢气将SiHCl3还原得高纯硅。
(1)A．铝与氢氧化钠溶液反应产生偏铝酸钠和氢气，故A 不符合题意；
B．氧化铝与氢氧化钠溶液反应产生偏铝酸钠和水，故B 符合题意；
C．氧化铜与氢氧化钠溶液不反应，故C 不符合题意；
D．碳酸氢钠与氢氧化钠溶液反应产生碳酸钠和水，故D 符合题意；
SiO2还能在一种常见的酸中溶解，生成一种气态含硅物质，这种酸为HF，HF 属于共价化合物，其电子式为
5
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；故答案为：BD；
；
(2)二氧化硅与碳在高温下反应生成粗硅和CO，对应的化学方程式为
，石英砂和焦炭生成
SiC 的反应为SiO2+3C
SiC+3CO↑，C 元素化合价由0 价降低为-4 价，由0 价升高为
价，C 既是氧化剂又
是还原剂，根据氧化还原规则，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2，故答案为：
；
1:2；
(3)根据上述流程以及相关信息可知SiHCl3极易水解，反应过程中会产生氢气，而空气中含有氧气和水蒸气，因
此整个操作流程都需隔绝空气，原因是防止SiHCl3发生水解，防止硅被氧化、防止氢气与氧气反应而发生爆炸，
故答案为：防止
发生水解、防止硅被氧化、防止氢气与氧气反应而发生爆炸；
(4)分馏或蒸馏主要是通过互溶液体混合物沸点不同进行物质分离的方法，因此分馏操作的理论依据是各组分沸
点相差较大，故答案为：各组分沸点相差较大；
(5)根据流程转化分析可知上述操作流程中可以循环利用的物质是H2、HCl，故答案为：H2、HCl。
3．（2023·福建龙岩·统考三模）硅在地壳中含量丰富，晶体硅与硅化物等新材料在现代工业领域作用巨大。回
答下列问题：
(1)下列属于硅原子激发态的电子排布式有 (填标号，下同)，其中能量较高的是 。
a．1s22s22p63s23p2 b．1s22s22p63s13p3 c．1s22s22p63s13p2 d．1s22s22p63s13p24s1
(2)SiCl4可发生水解反应，机理如图1 所示。
①a 与c 的水溶性：a c(填“>”“<”或“=”)，理由是 。
②c 分子中氧原子杂化方式为 ；c 分子中键长从大到小顺序为 。
(3)一种新型导电陶瓷材料硅的钨化物，其晶胞结构如图2 所示，硅原子的配位数为 ，设NA为阿伏
伽德罗常数的值，则该硅的钨化物晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式)
6
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(1) bd；d
(2) < ；c 为极性分子且能与水分子形成氢键；sp3；Si-Cl>Si-O>H-O
(3) 4；
【解析】（1）a．1s22s22p63s23p2为硅原子的基态电子排布式，选项a 不符合；
b．1s22s22p63s13p3为硅原子的激发态电子排布式，选项b 符合；
c．1s22s22p63s13p2为铝原子的激发态电子排布式，选项c 不符合；
d．1s22s22p63s13p24s1为硅原子的激发态电子排布式，选项d 符合；
答案选bd；
电子所占的能级越高，能量越高，其中能量较高的是d；
（2）①c 中含有亲水基-OH， c 为极性分子且能与水分子形成氢键，故a 与c 的水溶性：a<c；
②c 分子中氧原子形成两个
键，有两个孤电子对，形成的杂化轨道数为4,杂化方式为sp3；原子半径越小，形
成的键长越短，故c 分子中键长从大到小顺序为Si-Cl>Si-O>H-O；
（3）根据均摊法，晶胞中含有8
+2=4 个Si 原子，8
+1=2 个W 原子，Si 与W 的原子个数比为4：2，由
图可知，W 的配位数为8，则Si 的配位数为4，晶胞质量：m=nM=
=
，晶胞体积V=a2bpm3=a2b
cm3，晶胞密度
=
=
。
考法
2 硅酸和硅酸盐
1．硅酸
（1）物理性质：硅酸是不溶于水的白色胶状物，能形成硅胶，硅胶吸附水分能力强。
（2）化学性质：H2SiO3是一种弱酸，酸性比碳酸弱，其酸酐为SiO2，不能直接由SiO2溶于水制得，而用可溶
性硅酸盐与酸反应制取：Na2SiO3＋2HCl＝2NaCl＋H2SiO3↓或Na2SiO3＋CO2＋H2O＝H2SiO3↓＋Na2CO3（此方程
式证明酸性：H2SiO3＜H2CO3）
（3）用途：硅胶作干燥剂、催化剂的载体。
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2．硅酸盐
硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称。硅酸盐种类很多，大多数难溶于水，最常见的可溶性硅酸
盐是Na2SiO3。
（1）硅酸钠溶于水，其水溶液俗称“水玻璃”，是一种矿物胶。盛水玻璃的试剂瓶要使用橡胶塞。能与酸性较
强的酸反应：Na2SiO3 + 2HCl ＝ H2SiO3↓(白)+ 2NaCl；Na2SiO3 + CO2 + H2O ＝H2SiO3↓+ Na2CO3。
（2）硅酸盐材料是传统的无机非金属材料，玻璃、水泥、各种陶瓷等都是以黏土、石英和长石等为原料生产的
硅酸盐制品。
硅酸盐产品
水 泥
玻 璃
原料
石灰石、黏土
纯碱、石灰石、石英
反应原理
发生复杂的物理化学变化
SiO2 + Na2CO3
高温
Na2SiO3 + CO2↑
SiO2 + CaCO3
高温
CaSiO3 + CO2↑
主要设备
水泥回转窑
玻璃窑
主要成分
3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
反应条件
高温
高温
陶瓷生产的一般过程：混合→成型→干燥→烧结→冷却→陶瓷，随着现代科学技术的发展，一些具有特殊结构、
特殊功能的新型无机非金属材料如高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等相继被生产出来。
【典例4】(2023 年青岛一中高三月考) 南海一号博物馆，又称广东海上丝绸之路博物馆，位于广东阳江市海陵
岛试验开发区的“十里银滩”上，其建筑特色鲜明，设计创意独特，紧扣海的主题，体现了海洋文化与南方建
筑风格的柔美组合。下列相关说法正确的是( )
A．展柜使用的钢化玻璃，其主要成分只有SiO2
B．墙体使用的砖瓦、水泥是硅酸盐制品
C．陈列的元青花瓷的原料有高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，也可以表示为Al2O3·SiO2·H2O
D．展示的青铜器上有一层绿色物质，此绿色物质可能是碱式碳酸铜，它不溶于盐酸
【解析】钢化玻璃与普通玻璃的成分相同(只是制造的工艺不同)，主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，A 项
错误；砖瓦和水泥都是硅酸盐制品，B 项正确；高岭土[Al2Si2O5(OH)4]应该表示为Al2O3·2SiO2·2H2O，C 项错误；
铜绿是碱式碳酸铜，该物质可以与盐酸反应生成氯化铜、二氧化碳和水而溶解，D 项错误。答案：B
【拓展延伸】硅及其化合物性质的“反常”
(1)碳族元素的主要化合价一般是＋2、＋4 价，而硅常见的是＋4 价。
(2)硅的还原性比碳强，而碳在高温下却能从SiO2中还原出硅。
(3)非金属单质与强碱反应一般不生成氢气，而硅却能与强碱溶液反应产生氢气。
(4)非金属单质一般不与非氧化性酸反应，而硅不但能与氢氟酸反应，而且还有H2生成(类似于较活泼金属与酸
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的置换反应)，Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。
(5)SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H2SiO3。
(6)非金属氧化物的熔、沸点一般较低，但SiO2的熔、沸点却很高。
(7)酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2却能与氢氟酸作用。SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
(8)无机酸一般易溶于水，而H2SiO3却难溶于水。
(9)因H2CO3的酸性强于H2SiO3，所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能发生下列反应：Na2SiO3＋CO2＋
H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但在高温下Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑也能发生。
(10)Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，但它与玻璃的成分不相同；硅酸钠水溶液(即水玻璃)称为泡花碱，但它却是
盐溶液(存放的试剂瓶不能用玻璃塞)，并不是碱溶液。
【典例5】（2023·顺德一中高三月考）Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确的是(
)
A．可发生反应：Ca3SiO5＋4NH4Cl=====CaSiO3＋2CaCl2＋4NH3↑＋2H2O
B．具有吸水性，需要密封保存
C．能与SO2反应生成新盐
D．与足量盐酸作用，所得固体产物主要为SiO2
D【解析】加热时氯化铵分解生成HCl 和氨气，HCl 与Ca3SiO5反应得到硅酸钙、氯化钙和水，A 项正确；水泥
吸水会变硬，需密封保存，B 项正确；Ca3SiO5能与二氧化硫反应得到亚硫酸钙，C 项正确；由上述分析可知，
Ca3SiO5与足量盐酸反应得不到二氧化硅，D 项错误。
1．（2023·浙江·校联考二模）Na2SiO3应用广泛，下列说法不正确的是
A．Si 元素位于周期表p 区B． Na2SiO3属于强电解质
C． Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃D．存放 Na2SiO3溶液的试剂瓶可以用玻璃塞
D【解析】A．Si 原子的价层电子排布式为3s23p2，能量最高的电子排布在3p 轨道上，则Si 元素位于周期表p
区，A 正确；
B． Na2SiO3为可溶性盐，在水溶液中发生完全电离，则其属于强电解质，B 正确；
C． Na2SiO3又称泡花碱，其水溶液是黏稠状液体，俗称水玻璃，C 正确；
D．Na2SiO3溶液具有黏性，能将玻璃瓶塞与瓶口黏在一起，难以打开，所以存放 Na2SiO3溶液的试剂瓶不能用
玻璃塞，D 不正确；
故选D。
2．（2023·北京海淀·北京市十一学校校考三模）硅酸盐是地壳岩石的主要成分，在硅酸盐中，四面体
(如
图甲为俯视投影图)通过共用顶角氧原子可形成六元环(图乙)、无限单链状(图丙)、无限双链状(图丁)等多种结构。
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石棉是由钙、镁离子以离子数
的比例与单链状硅酸根离子形成的一种硅酸盐。
下列说法不正确的是
A．大多数硅酸盐材料硬度高与硅氧四面体结构有关
B．六元环的硅酸盐阴离子化学式
C．石棉的化学式为
D．双链状硅酸盐中硅氧原子数之比为
D【解析】A．硅氧四面体结构是指由一个硅原子和四个氧原子组成的四面体结构。这种结构因其内部化学键的
结构和特性而具有稳定性。硅氧四面体结构中的硅原子与四个氧原子形成了共价键，共享电子对使每个原子都
充满了电子。这种共价键结构使得硅氧四面体结构比单纯的硅或氧分子更加稳定，所以硅氧四面体结构决定了
大多数硅酸盐材料硬度高，故A 正确；
B．六元环的硅酸盐阴离子中Si 元素显+4 价，O 元素显-2 价，所以六元环的硅酸盐阴离子化学式为
，
故B 正确；
C．石棉中钙、镁离子之比为1∶3，其中Mg 元素、Ca 元素显+2 价，Si 元素显+4，O 元素显-2 价，所以，该石
棉的化学式可表示为
，故C 正确；
D．由图丁可知，双链硅酸盐中有两种硅氧四面体，且数目之比为1∶1，一种与单链硅酸盐中硅氧原子个数比
相同，其中硅原子个数为1，氧原子个数为
，个数比为1∶3；另一种，硅原子个数为1，O 原子个数
为
，个数比为1∶2.5，所以双链状硅酸盐中硅氧原子数之比为2∶5.5，故D 错误；
故选D。
3．（2023·江西新余·新余市第一中学校考模拟预测）某实验小组设计了如下装置对焦炭还原二氧化硅的气体产
物的成分进行探究。
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已知：PdCl2溶液可用于检验CO，反应的化学方程式为CO + PdCl2 + H2O = CO2 + 2HCl + Pd（产生黑色金属钯
粉末，使溶液变浑浊）。
（1）实验时要通入足够长时间的N2，其原因是 。
（2）装置B 的作用是 。
（3）装置C、D 中所盛试剂分别为 、 ，若装置C、D 中溶液均变浑浊，且经检测两气体产物的物质的量
相等，则该反应的化学方程式为 。
（4）该装置的缺点是 。
（5）设计实验证明碳酸的酸性比硅酸的强： 。
（1）要用氮气将装置中的空气排尽，避免空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气对实验产生干扰（2）作安全瓶，
防止倒吸（3）澄清石灰水；PdCl2溶液；3SiO2＋4C
2CO2↑＋2CO↑＋3Si（4）没有尾气处理装置将CO 吸收
（5）向硅酸钠溶液中通入二氧化碳气体，溶液变浑浊，证明碳酸酸性大于硅酸
【解析】(1)碳与二氧化硅反应要在高温下进行，高温下，碳与空气中氧气也能反应，所以实验时要将装置中的
空气排尽，所以实验时要通入足够长时间的N2，故答案为要用氮气将装置中的空气排尽，避免空气中的氧气、
二氧化碳、水蒸气对实验产生干扰；
(2)根据装置图可知，B 装置可以作安全瓶，防止倒吸，故答案为作安全瓶，防止倒吸；
(3)根据元素守恒，碳与二氧化硅反应可能生成一氧化碳也可能生成二氧化碳，所以C 装置用来检验有没有二氧
化碳，D 装置用来检验一氧化碳，所以置C、D 中所盛试剂分别为澄清石灰水、PdCl2溶液；若装置C、D 中溶
液均变浑浊，说明既有二氧化碳又有一氧化碳，检测两气体产物的物质的量相等，根据元素守恒可知化学方程
式为3SiO2+4C
2CO2+2CO+3Si，故答案为澄清石灰水；PdCl2溶液；3SiO2+4C
2CO2+2CO+3Si；
(4)一氧化碳有毒，有能排放到空气中，而该装置没有尾气吸收装置将CO 吸收，故答案为没有尾气吸收装置将
CO 吸收；
(5)验证碳酸、硅酸的酸性强弱，产生的CO2气体先通过饱和的碳酸氢钠溶液除去混有的杂质气体，然后再通入
硅酸钠溶液发生反应CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3↓，说明酸性H2CO3＞H2SiO3，故答案为向硅酸钠溶液中
通入二氧化碳气体，溶液变浑浊，证明碳酸酸性大于硅酸。
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【基础过关】
1．（2023·广东梅州·统考三模）中华文化源远流长、博大精深。博物馆馆藏文物是中华文化的重要代表。下列
文物主要是由硅酸盐材料制成的是
A．
西汉素纱禅衣
B．
溪山行旅图
C．
东汉青铜奔马
D．
新石器时代鸡形陶壶
D【解析】A．西汉素纱褝衣的主要成分是蛋白质，A 项不符合题意；
B．溪山行旅图为图画制品，主要成分是纤维素，B 项不符合题意；
C．东汉青铜奔马为铜合金，主要成分是铜、锌，C 项不符合题意；
D．陶壶为陶制品，属于硅酸盐材料，D 项符合题意；
故选D。
2．（2021·广东揭阳·普宁市第二中学校考模拟预测）2020 年11 月10 日08 时12 分，我国“奋斗者”号载人潜
水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909 米，创造了中国载人深潜的新纪录。下列关于“奋斗者”号的
说法中错误的是
A．为了承受万米海压，载人舱所用Ti-62A 材料是由我国自主研制的新型钛合金材料，具有强度高、韧性好的
特点
B．载人潜水器下水时要携带两组压载铁，在重力牵引下潜入海洋深处，铁是黑色金属
C．浮力材料是成千上万个纳米级空心玻璃微球，其主要成分与玛瑙、刚玉、硅胶相同
D．“奋斗者”号的上百块单体锂电池，模块的间隙中充满了油，不可用水代替油
C【解析】A．新型钛合金材料，具有强度高、韧性好的优良性能，故A 正确；
B．铁、锰、铬是黑色金属，故B 正确；
C．刚玉主要成分为
，玛瑙、硅胶主要成分为SiO2，故C 错误；
D．锂是活泼金属能与水反应，因此锂电池中电解质不能用水溶液，故D 正确；
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故选：C。
3．（2023·江西宜春·江西省宜丰中学校考模拟预测）《流浪地球2》向观众展示了太空电梯、行星发动机、超
级计算机550W 等超前的科技幻想，探讨了数字生命、人工智能等科技伦理问题。它们与化学有着密切联系，
下列说法不正确的是
A．我国“硅—石墨烯—锗高速晶体管”技术获重大突破，C、Si、Ge 都是主族元素
B．我国提出网络强国战略，光纤线路总长超过三千万公里，光纤的主要成分是SiO2
C．新型陶瓷碳化硅(SiC)可作耐高温结构材料
D．富勒烯、石墨烯都是含碳化合物
D【解析】A．C、Si、Ge 都是主族元素，故A 正确；
B．光纤的主要成分是SiO2，故B 正确；
C．新型陶瓷碳化硅(SiC)可作耐高温结构材料，故C 正确；
D．富勒烯和石墨烯都是碳元素的单质，故D 错误；
故选D。
4．（2023·河北·模拟预测）原始瓷是中国乃至世界出现最早且初步具有瓷器特征的一种器物。考古工作者对某
原始瓷文物分析发现，其中含有石英颗粒，还有一定量的莫来石(
，
)等。下列说法正确
的是
A．石英的主要成分
由大量的硅氧四面体基本单元构成
B．瓷器质地均匀，硬度高，是纯净物
C．莫来石的主要成分为氧化物
D．瓷器烧制前后颜色不同的现象称为“窑变”，“窑变”属于物理变化
A【解析】A．石英的主要成分二氧化硅晶体由大量的硅氧四面体基本单元构成，选项A 正确；
B．瓷器为多种硅酸盐的混合物，不是纯净物，选项B 错误；
C．莫来石的主要成分为铝硅酸盐，选项C 错误；
D．“窑变”过程中发生复杂的化学变化和物理变化，选项D 错误；
答案选A。
5．（2023·福建泉州·泉州五中校考一模）航天科技的发展与化学密切相关。2013 年12 月15 日，“玉兔号”成
为我国登陆月球的第一辆月球车。2022 年11 月29 日，神舟十五号载人飞船成功发射，首次实现6 名航天员太
空会师。中国航天科技集团计划2023 年安排60 余次宇航发射任务。
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下列说法中错误的是
A．碳化硅
可用作宇宙飞船的耐热材料
B．肼
可作火箭燃料，可用
作氧化剂
C．二氧化硅可用作航天器太阳能电池板的材料
D．电解水产生氧气是宇航员供氧的主要来源
C【解析】A．碳化硅为共价晶体，有非常高的熔沸点，是耐高温的好材料，故A 正确；
B．在火箭发射时，肼
和
剧烈反应产生大量气体并释放出大量的热，故B 正确；
C．硅是半导体材料，可用作航天器太阳能电池板的材料，故C 错误；
D．电解水产生氧气是宇航员供氧的主要来源，故D 正确；
故选C。
6．（2023·福建福州·统考模拟预测）
法生产多晶硅的流程如下。下列说法错误的是
A．合成1 反应中
作氧化剂
B．合成2 的反应为：
C．上述流程说明
可溶于
D．净化、热解中生成的多晶硅为还原产物
C【解析】合成1 中发生Na+Al+2H2=NaAlH4，合成2 中发生NaAlH4+SiF4=SiH4+NaAlF4，合成3 制备四氟化硅，
净化、热解SiH4步骤中四氢化硅分解为晶体硅和氢气，据此分析；
A．合成1 中发生Na+Al+2H2=NaAlH4，H 由0 价转化成-1 价，化合价降低，氢气作氧化剂，故A 说法正确；
B．根据上述分析，合成2 中发生NaAlH4+SiF4=SiH4+NaAlF4，故B 说法正确；
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C．合成3 中NaAlF4与硫酸反应生成HF，HF 与二氧化硅反应生成SiF4，因此题中不能说明二氧化硅溶于硫酸，
故C 说法错误；
D．四氢化硅分解为晶体硅和氢气，根据电负性分析，氢的电负性强于硅，硅元素显+4 价，化合价降低，因此
晶体硅为还原产物，故D 说法正确；
答案为C。
7．（2023·重庆九龙坡·重庆市育才中学校考模拟预测）单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温
下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500℃)，四
氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下：①四氯化硅遇水极易水解；
②硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
③有关物质的物理常数见表：
物质
SiCl4
BCl3
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸点/℃
57.7
12.8
—
315
—
熔点/℃
－70.0
－107.2
—
—
—
升华温度/℃
—
—
180
300
162
请回答下列问题：
(1)写出装置A 中发生反应的化学方程式 。
(2)装置A 中g 管的作用是 ；装置C 中的试剂是 ；装置F 的作用是 。
(3)常用强碱溶液吸收尾气，反应的离子方程式为 。
(4)装置E 中h 瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元
素外可能还含有的元素是 (填写元素符号)。
(5)为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2+，再用KMnO4标准溶液在酸性条
件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是 。
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(1)MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O(2)平衡气压，使盐酸顺利滴下；浓硫酸；防止水蒸气进入h 使四氯化
硅水解(3)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O(4)Al、P、Cl(5)5Fe2++MnO +8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
【解析】由制备四氯化硅的实验流程可知，A 中发生二氧化锰与浓盐酸的反应生成氯气，B 中饱和实验水除去
HCl，C 装置中浓硫酸干燥氯气，D 中发生Si 与氯气的反应生成四氯化硅，产物SiCl4沸点低，需要冷凝收集，
E 为吸收装置，F 可防止水蒸气进入h 使四氯化硅水解，据此解答。
（1）装置A 制备氯气，其中发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O；
（2）浓盐酸有挥发性，故分液漏斗要加盖，加盖后如没有g 管，则盐酸就不易流下去，g 管的作用是平衡压强，
使液体顺利流出并防止漏气；参加反应的氯气是干燥的，则装置C 中的试剂是浓硫酸；四氯化硅遇水极易水解，
则装置F 的作用是防止水蒸气进入h 使四氯化硅水解；
（3）氯气和氢氧化钠溶液反应的方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
（4）D 中氯气与粗硅反应生成SiCl4，h 瓶收集粗产物，精馏粗产品可得高纯度四氯化硅，由表中数据可以看出，
蒸出SiCl4气体时，BCl3早已成气体被蒸出，而AlCl3、FeCl3、PCl5升华温度均高于SiCl4的沸点，所以当SiCl4
蒸出后，而AlCl3、FeCl3、PCl5还为固体留在瓶里，因此精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的元素是
Al、P、Cl；
（5）酸性高锰酸钾溶液氧化亚铁离子的离子方程式为5Fe2++MnO +8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。
8．（2023·内蒙古鄂尔多斯·鄂尔多斯市第一中学校考一模）单晶硅是信息产业中重要的基础材料。工业上可用
焦炭与石英砂(SiO2)的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO，SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯硅。以下
是实验室制备 SiCl4的装置示意图：
实验过程中，石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物，SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解，有关物质
的物理常数见下表：
物质
SiCl4
AlCl3
FeCl3
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沸点/℃
57.7
—
315
熔点/℃
-70.0
—
—
升华温度/℃
—
180
300
(1)装置B 中的试剂是 ，装置 D 中制备SiCl4的化学方程式是 。
(2) D、E 间导管短且粗的作用是 。
(3)G 中吸收尾气一段时间后，吸收液中肯定存在OH-、Cl-和SO4
2-，请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其
他酸根离子(忽略空气中CO2的影响)。
【提出假设】假设1：只有SO3
2-；假设2：既无SO3
2-也无ClO-；假设3： 。
【设计方案进行实验】可供选择的实验试剂有：3 mol/L H2SO4、1 mol/L NaOH、0.01 mol/LKMnO4、溴水、淀
粉-KI、品红等溶液。
取少量吸收液于试管中，滴加 3 mol/L H2SO4 至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于a、b、c 三支试管中，分
别进行下列实验。请完成下表：
序
号
操作
可能出现的现象
结论
①
向a 试管中滴加几滴 溶液
若溶液褪色
则假设1 成立
若溶液不褪色
则假设2 或3 成立
②
向b 试管中滴加几滴 溶液
若溶液褪色
则假设1 或3 成立
若溶液不褪色
假设2 成立
③
向c 试管中滴加几滴 溶液
假设3 成立
（1）饱和食盐水；SiO2+2C+2Cl2
SiCl4+2CO（2）防止生成物中的AlCl3，FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管
（3）只有ClO- ；0.01 mol/L KMnO4溶液(或溴水)；品红；淀粉-KI；若溶液变为蓝色
【解析】制备四氯化硅的实验流程：A 中发生二氧化锰与浓盐酸的反应生成氯气，B 中饱和食盐水除去Cl2中杂
质HCl，C 装置中浓硫酸干燥氯气，D 中发生Si 与氯气的反应生成四氯化硅，由信息可知，四氯化硅的沸点低，
则E 装置冷却可收集四氯化硅，F 可防止F 右端的水蒸气进入装置E 中与四氯化硅反应，造成产物不纯，最后
G 处理含氯气的尾气。据此解答。
(1)装置A 是氯气发生装置，A 中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，其离子方程式
为MnO2+4H++2Cl-
Mn2++2H2O+Cl2↑；浓盐酸具有挥发性，所以制取得到的Cl2中含有杂质HCl 及水蒸气，装
置B 的作用是除去杂质HCl，结合Cl2与水的反应是可逆反应的特点，装置B 使用的试剂是饱和食盐水，用以除
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去杂质HCl；在D 装置中二氧化硅、碳和氯气反应生成四氯化硅和一氧化碳，反应为：SiO2+2C+2Cl2
SiCl4+2CO；
(2)石英砂中的杂质Fe、Al 会与Cl2反应产生FeCl3、AlCl3，这两种物质的熔沸点比较高，在室温下成固态，D、
E 间导管短且粗就可防止生成物中的AlCl3，FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管；
(3)由假设1 和假设2 可知，要检测的为SO3
2-和ClO-，故假设3 为只有ClO-，又因为SO3
2-具有还原性，会使
KMnO4溶液(或溴水)褪色，而ClO-不会，所以可以用0.01 mol/L KMnO4溶液(或溴水)来检测，证明假设1 成立；
SO3
2-与硫酸反应产生H2SO3，H2SO3分解产生的SO2和ClO-具有漂白性，会使品红溶液褪色，所以可以用品红溶
液来检测假设2 是否成立；ClO-具有氧化性，可以氧化KI 反应生成碘单质，碘单质遇到淀粉边蓝色，若溶液变
为蓝色，证明含有ClO-，否则不含有ClO-，因此可以使用淀粉-KI 溶液用来检测假设3 是否成立。
【能力提升】
1．（2023·广东珠海·珠海市第一中学校考模拟预测）广东省博物馆馆藏集岭南文物之大成，汇聚诸多种类于一
体，下列文物不含硅酸盐材料的是
A．清康熙宜兴紫砂象生瓜
形壶
B．明万历款黄釉五彩双龙
纹盘
C．清起降款青花船形碟
D．南朝波斯鎏金
器
D【详解】A．紫砂象生瓜形壶为陶瓷制品，含硅酸盐材料，A 不符合题意；
B．五彩双龙纹盘为瓷器，含硅酸盐材料，B 不符合题意；
C．船形碟为瓷器，含硅酸盐材料，C 不符合题意；
D．金器为金属制品，属于金属材料，不含硅酸盐材料，D 符合题意；
故选D。
2．（2023·湖北黄冈·黄冈中学校考三模）ChatGPT 是史上月活用户增长最快的消费者应用。下列说法中不正确
的是
A．硅晶片是生产芯片的基础材料
B．芯片制造中的“光刻技术”是利用光敏树脂在曝光条件下成像，该过程涉及化学变化
C．硅在自然界中主要以单质形式存在
D．硅是应用最广泛的半导体材料
C【详解】A．硅晶片是优良的半导体材料，是生产芯片的基础材料，故A 正确；
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B．光敏树脂在曝光条件下成像时有新物质生成，属于化学变化，故B 正确；
C．硅元素是亲氧元素，在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在，不存在硅单质，故C 错误；
D．硅是优良的半导体材料，可用于制造和生产芯片，故D 正确；
故选C。
3．（2023·安徽芜湖·统考二模）化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A．“天宫”空间站使用聚乳酸材料餐具，聚乳酸是化合物
B．富勒烯与石墨烯用途广泛，它们都属于新型无机非金属材料
C．冬奥场馆建筑使用碲化镉发电玻璃，碲和镉均属于主族元素
D．中国承建的卡塔尔首座光伏电站中的光伏材料为高纯度二氧化硅
B【详解】A．聚乳酸是混合物，故A 错误；
B．富勒烯与石墨烯属于新型无机非金属材料，故B 正确；
C．镉为在元素周期表中位置为第五周期ⅡB 族，故C 错误；
D．光伏电池为Si 单质，故D 错误；
故答案选B。
4．（2023·湖北武汉·统考模拟预测）湖北钟祥出土的“四爱图梅瓶”是一种青花瓷器。下列说法错误的是
A．陶瓷烧制的过程为物理变化
B．传统陶瓷可用作绝缘材料
C．制作陶瓷的原料为铝硅酸盐
D．陶瓷稳定性较强且耐腐蚀
A【详解】A．陶瓷烧制的过程涉及燃烧及瓷器中新物质的生成，为化学变化，A 项错误；
B．传统陶瓷不导电，可用作绝缘材料，B 项正确；
C．制作陶瓷的原料为铝硅酸盐，C 项正确；
D．陶瓷为无机非金属材料，稳定性较强且耐腐蚀，D 项正确；
故选A。
5．（2023·四川乐山·统考三模）我国科学家分析月壤成分发现含有X、Y、Z、W、M 五种主族元素，其原子序
数依次增大且都不大于20，Y、Z、W 同周期且Z、M 同主族；X 与W 形成的化合物是光导纤维的基本原料，
在潜水艇中Y2X2可以用作供氧剂。下列说法正确的是
A．离子半径的大小顺序：Z>Y>X
B．最简单气态氢化物稳定性X>W
C．最高价氧化物对应水化物碱性Y>Z>M
D．工业上用电解ZX 来制备Z 的单质
B【解析】光导纤维的主要成分是SiO2，X 与W 形成的化合物是光导纤维的基本原料，则X 是O，W 是Si。
Y2X2可以用作供氧剂则Y 元素是Na，再根据原子序数依次增大且都不大于20，Y、Z、W 同周期且Z、M 同主
族，可推断Z 元素是Mg，M 元素是Ca，据此分析。A．据分析可知X、Y、Z 元素分别为O、Na、Mg，离子
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半径的大小顺序：O2- >Na+ > Mg2+，故A 错误；
B．据分析可知X、W 元素分别为O、Si，最简单气态氢化物稳定性：H2O>SiH4，故B 正确；
C．据分析可知Y、Z、M 元素分别为Na、Mg、Ca，最高价氧化物对应水化物碱性Ca (OH)2> Mg (OH)2，故C
错误；
D．据分析可知Z 是Mg 元素，工业上用电解MgCl2来制备Mg 的单质，故D 错误；
故选B。
6．（2023·广东潮州·统考二模）提纯粗硅时可通过反应
获取晶体硅。下列说法正确的
是
A．
晶体中含有
非极性键
B．基态
原子的轨道表示式
C．
的空间填充模型为
D．
的电子式为
A【详解】A．晶体硅中，每个硅原子周围4 根Si-Si 键，根据均摊法可知，一个硅原子平均占有2 个Si-Si 键，
故
晶体中含有
非极性键，故A 正确；
B．违反了洪特规则，3p 能级的两个电子自旋方向应该相同，故B 错误；
C．该模型为球棍模型，故C 错误；
D．
为共价化合物，其电子式为
，故D 错误；
故选A。
7．（2023·海南海口·海南中学校考三模）Ⅰ.高纯度单晶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：
(1)写出步骤①的化学方程式：_________。
(2)步骤②经过冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点－84.7 ℃)，提纯
SiHCl3的主要化学操作的名称是______；SiHCl3和SiCl4一样，遇水可发生剧烈水解，已知SiHCl3水解会生成两
种气态产物，试写出其水解的化学方程式：________。
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Ⅱ.白炭黑(SiO2·H2O)广泛应用于橡胶、涂料、印刷等行业，可用蛇纹石[主要成分为Mg6(Si4O10)(OH)8]来制取，其
主要工艺流程如图所示：
(3)蛇纹石用氧化物形式可表示为_________________。
(4)碱浸时，为提高其中硅酸盐的浸取率，除采用合适的液固比和循环浸取外，还可采用的方法：
①___________；②____________(任举两种)。
(5)过滤1 得到的滤液的主要成分是___________________。
(6)滤液与盐酸反应的主要离子方程式为________________。
(7)洗涤时，如何证明产品已洗涤干净？______________。
【答案】(1)SiO2＋2C
Si＋2CO↑
(2) 蒸馏(或分馏) SiHCl3＋3H2O=H2SiO3＋H2↑＋3HCl↑
(3)6MgO·4SiO2·4H2O
(4) 适当升高温度 连续搅拌(或适当延长停留时间、选择合适的氢氧化钠浓度等)
(5)水玻璃(或硅酸钠溶液或硅酸钠和氢氧化钠溶液)
(6)SiO
＋2H＋=H2SiO3↓
(7)取少许最后一次洗涤液，滴入1～2 滴AgNO3溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤干净
【解析】 (1)工业上用焦炭在高温下置换二氧化硅中的硅来制备粗硅，方程式为：SiO2+2C
Si+2CO↑；
(2)SiHCl3(沸点33.0℃)、SiCl4(沸点57.6℃)、HCl(沸点-84.7℃)，他们的沸点不同，根据沸点的不同实现物质分
离的方法为蒸馏或分馏；SiHCl3水解生成硅酸、氢气和氯化氢，反应方程式为：
SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑；
(3)用氧化物形式表示复杂硅酸盐的化学式时，应先写金属性强弱顺序书写氧化物，中间用“•”隔开，再写非
金属氧化物，H2O 放在最后，因此Mg6Si4O10(OH)8用氧化物形式表示为6MgO•4SiO2•4H2O；
(4)为提高其中硅酸盐的浸取率，还可采用的方法：适当升高温度、连续搅拌(或适当延长停留时间、选择合适的
氢氧化钠浓度等)；
(5)氢氧化钠和二氧化硅反应生成硅酸钠和水，所以过滤1 得到的滤液的主要成分是硅酸钠溶液；
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(6)滤液主要成分是硅酸钠与盐酸反应生成硅酸和氯化钠，反应的离子方程式为SiO
＋2H＋=H2SiO3↓；
(7)可以检验是否存在氯离子来检验是否洗涤干净，具体方法是：取少许最后一次洗涤液，滴加2-3 滴硝酸银溶
液，若无白色沉淀生成，证明已经洗涤干净。
8．（2023·兴宁一中高三月考）高纯硅被誉为“信息革命的催化剂”。某小组模拟工业上用SiHCl3与H2在
1357K 的条件下制备高纯硅，实验装置如图所示(部分加热及夹持装置略去)：
已知：①SiHCl3的沸点为33.0℃，密度为1.34g·cm-3；易溶于有机溶剂；能与H2O 剧烈反应；在空气中易被氧
化；
②CaCl2+xCH3CH2OH→CaCl2·xCH3CH2OH；
③银氨溶液中存在：[Ag(NH3)2]++2H2O
Ag++2NH3·H2O。
回答下列问题：
(1)装置B 中试剂宜选择____(填字母，单选)。
a.碱石灰b.无水氯化钙c.五氧化二磷d.硅胶
(2)实验操作步骤有：
①加热装置D 至1357K；
②关闭K1；
③加热装置C，打开K2，滴加VmLSiHCl3；
④关闭K2；
⑤打开K1，向安全漏斗中加入足量乙醇，装置A 中反应一段时间。
正确的操作顺序为___(填序号)。
(3)E 中CCl4的作用是防倒吸和___。
(4)石英管中发生反应的化学方程式为___。
(5)本实验制得高纯硅a g，则SiHCl3的利用率为___(只列计算式)。实验结束后，有同学认为根据高纯硅与消耗
钠或乙醇的量也可以计算SiHCl3的利用率，这种观点___(填“是”或“否”)正确。
【答案】(1)b
(2)⑤③①④②(或⑤①③④②)
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(3)吸收SiHCl3
(4)SiHCl3+H2
Si+3HCl
(5)
否
【解析】 (1)乙醇易挥发，需要去除，根据已知信息②，可知乙醇被无水氯化钙吸收，除去氢气中乙醇，故答
案为：b；
(2)根据提示信息，实验前排尽装置内空气，主反应是两种气体在高温下反应，实验操作步骤依次为制备氢气、
气化
、制备硅、停止通入
、停止通入氢气，则顺序为：⑤③①④②(或⑤①③④②)，故答案为：
⑤③①④②(或⑤①③④②)；
(3)SiHCl3易溶于有机溶剂，能与H2O 剧烈反应，在空气中易被氧化，则E 装置的功能：吸收防倒吸、吸收
，故答案为：吸收SiHCl3；
(4)依题意，
和H2反应在
下生成Si 和HCl，则化学方程式为：SiHCl3+H2
Si+3HCl，故答案为：
SiHCl3+H2
Si+3HCl；
(5)
，原料中含硅质量：
，故
利用率：
；由于钠和乙醇生成的氢气有三个功能：排尽装置内空气、作还原剂、作保
护气(停止加热后继续通入氢气)，实际作还原剂的氢气质量是未知量，故不能根据钠或乙醇的量计算
的
利用率，故答案为：
；否。
【真题感知】
1．（2023·广东·统考高考真题）“高山流水觅知音”。下列中国古乐器中，主要由硅酸盐材料制成的是
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A．九霄环佩木古琴
B．裴李岗文化骨笛
C．商朝后期陶埙
D．曾侯乙青铜编钟
C【详解】A．九霄环佩木古琴主要构成是木材，动物筋制得，A 错误；
B．裴李岗文化骨笛由动物骨骼构成，B 错误；
C．商朝后期陶埙属于陶瓷，由硅酸盐制成，C 正确；
D．曾侯乙青铜编钟主要由合金材料制成，D 错误；
故选C。
2．（2023·广东·统考高考真题）建设美丽乡村，守护中华家园，衣食住行皆化学。下列说法正确的是
A．千家万户通光纤，光纤的主要材质为
B．乡村公路铺沥青，沥青属于天然无机材料
C．美容扮靓迎佳节，化妆品中的甘油难溶于水
D．均衡膳食助健康，主食中的淀粉可水解为葡萄糖
D【详解】A．光纤的主要材质为二氧化硅，A 错误；
B．沥青属于有机材料，B 错误；
C．甘油溶于水，C 错误；
D．淀粉水解的最终产物为葡萄糖，D 正确；
故选D。
3．（2022·河北·高考真题）定窑是宋代五大名窑之一，其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是
A．传统陶瓷是典型的绝缘材料
B．陶瓷主要成分为
和
C．陶瓷烧制的过程为物理变化
D．白瓷的白色是因铁含量较高
A【详解】A．陶瓷是良好的绝缘体，传统陶瓷是典型的绝缘材料，常用于高压变压器的开关外包装和器件，A
正确；
B．陶瓷的主要成分为硅酸盐，而不是SiO2和MgO，C 错误；
C．陶瓷烧制过程发生复杂的化学反应，由新物质生成，属于化学变化，C 错误；
D．由于Fe2+、Fe3+和铁的氧化物均有颜色，故陶瓷中含铁量越多，陶瓷的颜色越深，白瓷的白色是因为铁含量
较低甚至几乎不含，D 错误；
故答案为：A。
4．（2023·湖北·统考高考真题）工业制备高纯硅的主要过程如下：
石英砂
粗硅
高纯硅
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下列说法错误的是
A．制备粗硅的反应方程式为
B．1molSi 含Si-Si 键的数目约为
C．原料气HCl 和
应充分去除水和氧气
D．生成
的反应为熵减过程
B【详解】A.
和
在高温下发生反应生成
和
，因此，制备粗硅的反应方程式为
，A 说法正确；
B. 在晶体硅中，每个Si 与其周围的4 个Si 形成共价键并形成立体空间网状结构，因此，平均每个Si 形成2 个
共价键， 1mol Si 含Si-Si 键的数目约为
，B 说法错误；
C. HCl 易与水形成盐酸，在一定的条件下氧气可以将HCl 氧化；
在高温下遇到氧气能发生反应生成水，且其
易燃易爆，其与
在高温下反应生成硅和HCl，因此，原料气HCl 和
应充分去除水和氧气 ，C 说法正
确；
D.
，该反应是气体分子数减少的反应，因此，生成
的反应为熵减过程，D 说
法正确；
综上所述，本题选B。
5．（2023·山东·统考高考真题）三氯甲硅烷
是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点为
，熔点为
，易水解。实验室根据反应
，利用如下装置制备
粗品(加
热及夹持装置略)。回答下列问题：
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(1)制备
时进行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)将盛有砫粉的瓷舟置于管式炉中；(ⅲ)通入
，一段时间后接通冷凝
装置，加热开始反应。操作(ⅰ)为 ；判断制备反应结束的实验现象是 。图示装置存在的两处缺陷是
。
(2)已知电负性
在浓
溶液中发生反应的化学方程式为 。
(3)采用如下方法测定溶有少量
的
纯度。
样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，进行如下实验操作：① ，② (填操作名称)，③
称量等操作，测得所得固体氧化物质量为
，从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器，依次为 (填标
号)。测得样品纯度为 (用含
、
的代数式表示)。
【答案】(1)检查装置气密性 当管式炉中没有固体剩余时 C、D 之间没有干燥装置，没有处理氢气的装
置
(2)SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O
(3)高温灼烧 冷却 AC
【解析】氯化氢气体通入浓硫酸干燥后，在管式炉中和硅在高温下反应，生成三氯甲硅烷和氢气，由于三氯甲
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硅烷沸点为31.8℃，熔点为
，在球形冷凝管中可冷却成液态，在装置C 中收集起来，氢气则通过D 装
置排出同时D 可处理多余吸收的氯化氢气体，据此解答。
（1）制备SiHCl3时，由于氯化氢、SiHCl3和氢气都是气体，所以组装好装置后，要先检查装置气密性，然后将
盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中，通入氯化氢气体，排出装置中的空气，一段时候后，接通冷凝装置，加热开始
反应，当管式炉中没有固体剩余时，即硅粉完全反应，SiHCl3易水解，所以需要在C、D 之间加一个干燥装置，
防止D 中的水蒸气进入装置C 中，另外氢氧化钠溶液不能吸收氢气，需要在D 后面加处理氢气的装置，故答案
为：检查装置气密性；当管式炉中没有固体剩余时；C、D 之间没有干燥装置，没有处理氢气的装置；
（2）已知电负性Cl＞H＞Si，则SiHCl3中氯元素的化合价为-1，H 元素的化合价为-1，硅元素化合价为+4，所
以氢氧化钠溶液和SiHCl3反应时，要发生氧化还原反应，得到氯化钠、硅酸钠和氢气，化学方程式为：
SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O，故答案为：SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O；
（3）m1g 样品经水解，干燥等预处理过程得到硅酸水合物后，高温灼烧，在干燥器中冷却后，称量，所用仪器
包括坩埚和干燥器，所得固体氧化物为二氧化硅，质量为m2g，则二氧化硅的物质的量为n(SiO2)=
，样
品纯度为
=
，故答案为：高温灼烧；冷却；AC；
。
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