C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应 D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应
解析 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。硅在常温下化学性质不活泼，但仍能与氟气、氟化氢和NaOH溶液等发生反应，加热至一定温度时，硅能与氯气、氧气等发生反应。 答案 C
3．(2018·银川模拟)科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示：
容器①中进行的反应①为Si(粗)＋3HCl(g)===SiHCl3(l)＋H2(g)；容器②中进行的反应②为SiHCl3＋H2===Si(纯)＋3HCl。下列说法正确的是( ) A．该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用 B．最好用分液的方法分离Si和SiHCl3 C．反应①和②中HCl均作氧化剂 D．反应①和②均属于可逆反应
解析 从反应流程容易看出，HCl可循环使用，A项正确；Si为固体，SiHCl3为液体，用过滤法分离，B项错误；反应①中HCl作氧化剂，反应②中HCl为氧化产物，C项错误；反应①和②都不是可逆反应，D项错误。 答案 A 【练后归纳】
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： 高温
SiO2＋2C=====Si(粗)＋2CO↑
(2)粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3： 300 ℃
Si＋3HCl=====SiHCl3＋H2
(3)粗硅与干燥Cl2反应制得SiCl4： 高温
Si(粗)＋2Cl2=====SiCl4
(4)SiHCl3与过量H2在高温下反应制得纯硅：
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高温
SiHCl3＋H2=====Si(纯)＋3HCl
(5)SiCl4与过量H2在高温下反应制得纯硅： 高温
SiCl4＋2H2=====Si(纯)＋4HCl 高温
(6)SiO2＋2Mg=====2MgO＋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
题组二 碳、硅氧化物的性质用途
4．(2018·杭州质检)用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是( )
选项 A B 失 C D 失；再加入足量NaOH溶液，又变浑浊 解析 A项，CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3↓，由于NaHCO3的溶解度小，生成的NaHCO3的质量多而析出；B项，CO2＋Na2SiO3＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，H2SiO3与CO2不反应，浑浊不会消失；C项，CO2＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，所以溶液变浑浊，加入的品红被HClO氧化褪色；D项，首先，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，继续通CO2至过量，产生可溶于水的Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH，则发生反应：2NaOH＋Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，溶液又变浑浊。 答案 B
5．二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
通入CO2，溶液变浑浊；再加入品红溶液，红色褪去 通入CO2，溶液变浑浊；继续通CO2至过量，浑浊消Ca(OH)2溶液 Ca(ClO)2溶液 操作及现象 通入足量CO2，溶液变浑浊 通入CO2，溶液变浑浊；继续通CO2至过量，浑浊消Na2SiO3溶液 溶液 饱和Na2CO3 7
( )
①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O 高温
②SiO2＋2C=====Si＋2CO↑ ③SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O 高温
④Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑ 高温
⑤SiO2＋3C=====SiC＋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符合用难挥发性酸酐制取易挥发性酸酐 e．反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应 A．ace C．cde
B．bde D．ab
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判断错误，c判断也错；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判断正确，所以选项B正确。 答案 B
考点二 硅酸盐 无机非金属材料
(频数：★☆☆ 难度：★☆☆)
1．硅酸
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2．硅酸盐
(1)概念：是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。 (2)组成的表示方法
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)可表示为Na2O·SiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为K2O·Al2O3·6SiO2。
氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示其结构，切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。 (3)硅酸钠
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与酸性较硅酸强的酸反应：
溶液中通入CO2反应的化学方程式：Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓。 ③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。
①氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示其结构，切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。
②玻璃中含有二氧化硅，因此氢氟酸可用于雕刻玻璃，盛放氢氟酸不用玻璃瓶而用塑料瓶。 ③NaOH溶液可以用玻璃瓶盛放，但不能用带磨口玻璃塞的玻璃瓶。
④硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，其水溶液称为水玻璃，但却是盐溶液。硅胶(mSiO2·nH2O)是一种很好的无毒干燥剂。 3．常见无机非金属材料
(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 9
生产原料 主要设备 生产条件 石灰石、黏土 水泥回转窑 纯碱、石灰石和石英 玻璃窑 高温 黏土 陶瓷窑 ②玻璃生产中的两个重要反应： 高温
Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑； 高温
CaCO3＋SiO2=====CaSiO3＋CO2↑。 (2)新型无机非金属材料
①高温结构陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵蚀性和电绝缘性等。
②生物陶瓷：对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常。 ③压电陶瓷：具有压电效应。
1．教材基础知识判断
(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( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)× 2．教材基础知识探究
实验室中要熔化烧碱固体，现有三种坩埚：石英坩埚、陶瓷坩埚、铁坩埚。你认为选哪一种？简述选择的依据。
答案 选择铁坩埚。依据：铁不与烧碱反应，而石英坩埚、陶瓷坩埚中都含有SiO2，能与NaOH反应使得坩埚受损。
题组一 硅酸、硅酸盐的性质、用途
1．能证明硅酸的酸性弱于碳酸的实验事实是( )
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