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课时跟踪检测（十九） 二氧化硅和硅酸
1．下列物质中主要成分不是二氧化硅的是( )
A．干冰 B．水晶
C．玛瑙 D．硅石
解析：选A 干冰为固体CO2，主要成分不是SiO2，B、C、D项物质的主要成分都为二氧化硅。
2．下列说法正确的是( )
A．SiO2能和水发生化合反应生成硅酸
B．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸
C．SiO2的俗名叫石英，能溶于水
D．SiO2又叫水晶，能溶于NaOH溶液中
解析：选D SiO2不溶于水，不能和水化合生成硅酸，A、C项错误；SiO2可以与氢氟酸反应生成SiF4无色气体，B项错误；SiO2又叫水晶，能溶于NaOH溶液中，D项正确。
3．下列不需要用到二氧化硅的是( )
A．光导纤维 B．半导体材料
C．石英钟表 D．普通玻璃
解析：选B A项，光导纤维的主要成分为二氧化硅，正确；B项，半导体材料主要成分为Si，错误；C项，石英的成分为二氧化硅，D项，玻璃的成分中含有二氧化硅；C、D正确。
4．熔融烧碱应选用的器皿是( )
A．石英坩埚 B．普通玻璃坩埚
C．生铁坩埚 D．陶瓷坩埚(含有SiO2)
解析：选C 石英、普通玻璃、陶瓷中均含有SiO2。高温下，烧碱能与SiO2发生反应而使坩埚腐蚀；铁在高温下不与NaOH反应。
5．下列说法不正确的是( )
A．因SiO2不溶于水，故SiO2不是酸性氧化物
B．在反应SiO2＋2CSi＋2CO↑中SiO2作氧化剂
C．SiO2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大
D．氢氟酸能够刻蚀玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸
解析：选A A项，SiO2不溶于水，但它能与碱反应生成硅酸盐和水，是酸性氧化物，错误；B项，在该反应中SiO2被C还原为Si，SiO2作氧化剂，正确；C项，由于SiO2是一种空间立体网状结构的物质，故熔点高，硬度大，正确；D项，SiO2能与氢氟酸反应，故常用氢氟酸刻蚀玻璃，不能用玻璃瓶盛装氢氟酸，正确。
6．下列叙述正确的是( )
A．CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似
B．因为CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强
C．CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂
D．SiO2晶体熔、沸点高，硬度大，故可用于制作光导纤维
解析：选C CO2的熔沸点低，溶于水，SiO2的熔沸点高，硬度大，不溶于水，两者是酸性氧化物和其物理性质没有因果关系，A错；CaCO3和SiO2反应是SiO2的特殊性质，不能说明H2CO3的酸性比H2SiO3的弱，B错；SiO2晶体在光学方面的特性，决定了其可制作光导纤维，D错。
7．石英沙(主要成分SiO2)是一种常见工业原料，其中常混有少量碳酸钙。要除去石英沙中的少量碳酸钙，应采用的方法是( )
A．用稀硫酸溶解后过滤分离
B．用酒精灯加热
C．用水溶解后过滤分离
D．用稀盐酸溶解后过滤分离
解析：选D A项，SiO2为酸性氧化物，不能与硫酸反应，碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸钙是微溶物，不能过滤分离，错误；B项，用酒精灯加热，CaCO3不能发生分解反应，即使分解仍混有分解产物CaO，错误；C项，SiO2和CaCO3都不溶于水，不能用溶解、过滤的方法除去，错误；D项，碳酸钙能与盐酸反应生成可溶性氯化钙、水和CO2，而SiO2不溶解，可以除去杂质，正确。
8．下列变化不能一步实现的是( )
A．Na2SiO3→H2SiO3 B．H2SiO3→SiO2
C．SiO2→H2SiO3 D．SiO2→Na2SiO3
解析：选C Na2SiO3H2SiO3；H2SiO3SiO2；
SiO2NaOH,Na2SiO3；SiO2与水不反应，不能一步反应生成H2SiO3。
9．为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如图所示的装置，一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为____________。
(2)装置B所盛的试剂是__________________________，其作用是____________________________________。
(3)装置C所盛试剂是_________________________________________________，
C中反应的离子方程式是____________________________________________________。
(4)由此可得出的结论是：酸性：________>________>________。
解析：根据强酸＋弱酸盐―→弱酸＋强酸盐分析可知，分液漏斗中盛装盐酸，A中盛放Na2CO3，根据Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑可以知道酸性HCl强于H2CO3，然后将生成的CO2通入Na2SiO3溶液中，反应为Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，由此判断酸性H2CO3>H2SiO3，但需注意的是A中反应会有HCl气体逸出，故通入Na2SiO3溶液前需将HCl吸收，但不能吸收CO2，故可选用饱和NaHCO3溶液。
答案：(1)盐酸
(2)饱和NaHCO3溶液 吸收HCl气体
(3)Na2SiO3溶液
SiO＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO
(4)HCl H2CO3 H2SiO3
10．高纯二氧化硅可用来制造光纤。某稻壳灰的成分为：
组分
SiO2
C
Na2O
K2O
Al2O3
Fe2O3
质量分数
59.20
38.80
0.25
0.50
0.64
0.61
通过如下流程可由稻壳灰制备较纯净的二氧化硅。
请回答下列问题：
(1)根据氧化物的性质进行分类，稻壳灰中涉及的氧化物最多有________类。
(2)步骤①中涉及SiO2反应的离子方程式为________________________________。
(3)滤渣A的成分有________________。(填化学式)
(4)步骤③反应的化学方程式为_________________________________________。
(5)实验室进行步骤③用到的仪器有坩埚钳、酒精灯、三脚架、________和________。
解析：(1)根据氧化物的性质可以把氧化物分为碱性氧化物、酸性氧化物、两性氧化物3类，稻壳灰中的SiO2属于酸性氧化物，Na2O、K2O属于碱性氧化物、Al2O3属于两性氧化物；
(2)步骤①中涉及SiO2与OH－反应生成SiO和H2O，离子方程式是SiO2＋2OH－===SiO＋H2O；
(3)稻壳灰的成分中SiO2、Al2O3与NaOH反应，Na2O、K2O与H2O反应，而C与Fe2O3均不反应，所以滤渣A的成分是C、Fe2O3；
(4)滤液A中含有SiO、AlO，加入过量稀盐酸，则AlO与过量的稀盐酸反应生成
Al3＋，SiO与过量的稀盐酸反应生成H2SiO3沉淀，过滤得到H2SiO3，煅烧生成SiO2和H2O，化学方程式是H2SiO3SiO2＋H2O；
(5)煅烧固体时，需要将固体放在坩埚中，坩埚放在泥三角上，泥三角放在三脚架上，用酒精灯加热，用坩埚钳取下坩埚，所以还需要坩埚和泥三角。
答案：(1)3 (2)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
(3)C、Fe2O3 (4)H2SiO3SiO2＋H2O
(5)坩埚 泥三角
1．关于二氧化硅，下列叙述不正确的是( )
A．水晶的主要成分是二氧化硅
B．二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别
C．二氧化硅不溶于水，也不能跟水起反应生成酸
D．二氧化硅是一种酸性氧化物，它不跟任何酸起反应
解析：选D 水晶的主要成分为SiO2，A项正确；CO2是由分子构成的，而SiO2是Si和O按1∶2组成的空间立体网状结构的晶体，二者物理性质差别较大，B正确；SiO2不溶于水也不与水反应，C项正确；SiO2可以与氢氟酸反应，D项不正确。
2．下列关于碳酸(H2CO3)和硅酸(H2SiO3)的说法中不正确的是( )
A．两者均为弱酸
B．两者均可使紫色石蕊溶液变红色
C．CO2气体通入Na2SiO3溶液中可以制得硅酸
D．两者受热时均可以分解
解析：选B 硅酸不能使紫色石蕊溶液变红，B不正确。
3．用胶头滴管向用石蜡围成的“Spark”凹槽内注入某溶液，即可在玻璃上刻蚀出“Spark”的字样，则该溶液是( )
A．盐酸 B．氢氟酸
C．烧碱 D．饱和食盐水
解析：选B 能腐蚀玻璃的是氢氟酸，反应的化学方程式为SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
4．将过量的CO2分别通入：①CaCl2溶液 ②浓Na2SiO3溶液 ③Ca(OH)2溶液 ④饱和Na2CO3溶液，最终溶液中有白色沉淀析出的是( )
A．①②③④ B．②④
C．①②③ D．②③
解析：选B 根据酸与盐反应的规律，CO2通入CaCl2溶液不反应，无明显现象；过量的CO2通入浓Na2SiO3溶液中有白色沉淀H2SiO3生成；CO2通入Ca(OH)2溶液至过量会发生如下反应：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2，最终生成Ca(HCO3)2而无沉淀；过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中：Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，生成的NaHCO3溶解度比Na2CO3溶解度小而有结晶析出。
5．在一定条件下，下列物质不能和SiO2反应的是( )
①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤硝酸 ⑥氢氧化钾 ⑦氧化钙 ⑧氟气
A．③⑤⑦⑧ B．⑤⑦⑧
C．⑤⑧ D．⑤
解析：选D 二氧化硅是酸性氧化物，可与碱及碱性氧化物反应，⑥、⑦能反应；二氧化硅与纯碱(或碳酸钙)在高温下能发生反应，②、③能反应；二氧化硅在高温下还能与焦炭发生置换反应，①能反应；二氧化硅作为一种特殊的氧化物还能与氟气、氢氟酸反应，④、⑧能反应；二氧化硅与硝酸不反应，⑤不能反应。
6．关于工业制金刚砂的反应：SiO2＋3CSiC＋2CO↑，下列说法正确的是( )
A．SiO2是氧化剂，C为还原剂
B．碳的还原性比硅强
C．氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1
D．1 mol SiO2参与反应时，转移电子4 mol
解析：选D 由价态变化知该反应是单质碳自身的氧化还原反应，作为氧化剂和还原剂的碳的物质的量之比为1∶2，故选D。
7．现有硅酸钠、石灰石、二氧化硅三种白色粉末，只用一种试剂就可以将它们鉴别开，该试剂是( )
A．纯水 B．盐酸
C．硝酸银溶液 D．碳酸钠溶液
解析：选B A项，硅酸钠、石灰石、二氧化硅中后两种难溶于水，不能鉴别；硅酸钠溶液与盐酸反应会出现白色胶状沉淀，后两种与盐酸反应分别出现气泡和无明显现象，可以鉴别；硅酸钠溶于硝酸银溶液且反应生成白色沉淀，其余难溶，不能鉴别；加入碳酸钠溶液后，硅酸钠溶解，其余难溶，不能鉴别。
8．下图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是( )
A．SiO2属于两性氧化物
B．酸性：H2SiO3>H2CO3
C．硅胶吸水后可重复再生
D．图中所示转化反应都是氧化还原反应
解析：选C SiO2是酸性氧化物；酸性：H2CO3>H2SiO3；图中有的转化反应不是氧化还原反应，如SiO2与NaOH溶液的反应。
9．如何用所提供的试剂和方法除去各混合物粉末中的杂质(括号内为杂质)？将所选答案的编号填入表中相应的空格内(如果不需补加试剂，则对应答案栏可空着)。
可供选择的试剂：
A．盐酸 B．NaOH溶液 C．O2 D．H2O E．CO2
可供选择的操作：
①分液 ②加热 ③过滤 ④结晶
序号
粉末状混合物
所加试剂
主要操作
(1)
SiO2(CaCO3)
(2)
CaCO3(SiO2)
(3)
NaCl(SiO2)
(4)
SiO2(Fe2O3)
(5)
SiO2(H2SiO3)
(6)
SiO2(Na2SO4)
解析：(1)SiO2除了溶于氢氟酸外不溶于其他酸，而CaCO3溶于盐酸。
(2)SiO2能溶于NaOH溶液而CaCO3不溶于NaOH溶液。
(3)NaCl溶于水而SiO2不溶于水。
(4)SiO2不溶于盐酸而Fe2O3能溶于盐酸。
(5)H2SiO3受热分解生成SiO2，H2SiO3SiO2＋H2O。
(6)SiO2不溶于水而Na2SiO3溶于水。
答案：(1)A ③ (2)B ③ (3)D ③、④ (4)A ③
(5)不加试剂 ② (6)D ③
10．A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互关系如图所示，A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。
请填空：
(1)形成单质A的原子结构示意图为________，它的最高价为________。
(2)B的化学式(分子式)为________，B和碳反应生成A和E的化学方程式是______________________。
(3)C的化学式(分子式)为________，D的化学式(分子式)为________。
解析：由A为地壳中含量仅次于氧的非金属单质，推知A为硅单质。根据“”，“”，“”推知B为SiO2，C为CaSiO3，D为Na2SiO3。
答案：(1) ＋4
(2)SiO2 SiO2＋2CSi＋2CO↑
(3)CaSiO3 Na2SiO3
课时跟踪检测（二十） 硅酸盐和硅单质
1．下列物质不属于硅酸盐的是( )
A．黏土 B．石英
C．Al2Si2O5(OH)4 D．Mg2SiO4
解析：选B 硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，黏土、Al2Si2O5(OH)4、Mg2SiO4均是硅酸盐，石英是二氧化硅，属于酸性氧化物。
2．水玻璃是建筑行业常用的黏合剂，并可用于木材防火和防腐处理。水玻璃为( )
A．CaSiO3固体 B．SiO2
C．Na2SiO3水溶液 D．H2SiO3
解析：选C 水玻璃是硅酸钠的水溶液。
3．硅酸铜钡是当今用最新科学技术合成的一种物质，然而，科学家惊奇地发现，我国秦朝兵马俑用的一种颜料竟也是硅酸铜钡。依据以上事实推测下列关于硅酸铜钡的说法错误的是( )
A．硅酸铜钡属于硅酸盐 B．硅酸铜钡难溶于水
C．硅酸铜钡难被氧化 D．硅酸铜钡易溶于水
解析：选D 根据名称判断，硅酸铜钡为硅酸盐，符合硅酸盐的通性，不溶于水，稳定不易被氧化，故D错。
4．下列说法错误的是( )
A．硅是制造太阳能电池的常用材料
B．二氧化硅是制造光导纤维的材料
C．常温下硅性质活泼，可以与氯气、强酸、强碱溶液等起反应
D．水玻璃可用作木材防火剂
解析：选C 硅单质性质稳定，常温下与Cl2、强酸等物质不反应，C项错误。
5．下列离子方程式书写正确的是( )
A．二氧化硅跟氢氟酸反应：
SiO2＋4H＋===Si4＋＋2H2O
B．碳酸钡溶于稀硝酸：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
C．硅跟氢氧化钾溶液反应：
Si＋2OH－＋2H2O===SiO＋3H2↑
D．把水玻璃滴入盐酸中：SiO＋2H＋===H2SiO3↓
解析：选D A项氢氟酸为弱酸，应写成化学式HF，生成的产物SiF4是挥发性物质，也应写成化学式；B项BaCO3是难溶物质，应写成化学式；C项未配平，正确的离子方程式为Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑。
6．有一粗硅，含铁和硅两种成分，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的氢气，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是( )
①物质的量之比为1∶1 ②物质的量之比为2∶1
③质量之比为4∶1 ④质量之比为2∶1
A．①③ B．②③
C．①④ D．②④
解析：选B 粗硅与稀盐酸反应是铁与稀盐酸反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；粗硅与稀氢氧化钠溶液反应是硅与稀氢氧化钠溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑，因放出等量氢气，则铁与硅的物质的量之比为2∶1，质量之比为4∶1。
7．在水玻璃中通入少量CO2气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为( )
A．Na2SiO3
B．Na2SiO3与Na2CO3
C．SiO2与Na2CO3
D．SiO2、Na2SiO3及Na2CO3
解析：选A 通入少量CO2气体时，发生的反应为Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，加热后H2SiO3分解为SiO2和H2O，再高温灼烧，SiO2与Na2CO3反应生成Na2SiO3和CO2。
8．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( )
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A．①② B．②③
C．①④ D．③④
解析：选C 许多岩石和矿物中含有硅元素，①正确；水晶的主要成分是二氧化硅，所以水晶不是硅酸盐制品，②错误；光导纤维是由高纯度的二氧化硅制成的，③错误；陶瓷属于硅酸盐制品，④正确。
9.根据如图所示A、B、D、E的变化关系，回答下列问题：
(1)写出A、D的名称：A.______，D.________。
(2)写出B→A的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)写出下列反应的离子方程式：
A―→E：__________________________________________________________________；
B―→E：________________________________________________________________。
解析：由图示分析：A与O2反应生成B，而B与碳在高温下反应生成A，可推知A是单质，B是氧化物。而A、B均能与NaOH溶液反应，应确认A是硅，B是二氧化硅，则E是硅酸钠，D是硅酸。
答案：(1)硅 硅酸
(2)SiO2＋2CSi＋2CO↑
(3)Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑
SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
10．含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。
(1)易与C发生化学反应的酸是________，反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
(2)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。写出生成D和F的化学反应方程式：___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)100 g C与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数是________。
解析：(1)C为SiO2，能与SiO2反应的酸只有氢氟酸。
(2)SiO2与Na2CO3高温下反应生成Na2SiO3和CO2，生成的Na2SiO3溶于水又和生成的CO2完全反应产生Na2CO3和H2SiO3。
(3)若SiO2恰好(或过量)与CaCO3反应的方程式只有一个，即CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑。若CaCO3过量，除发生上述反应外，还会发生反应：CaCO3CaO＋CO2↑。总之，CaCO3的多少决定了CO2的产量，可通过以下关系式列式求解：
CaCO3 ～ CO2
100 g 22.4 L
m(CaCO3)11.2 L
m(CaCO3)＝50 g。
混合物中CaCO3的质量分数：
×100%＝50%。
答案：(1)氢氟酸(HF)
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
(2)SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑，
Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓
(3)50%
1．下列物质中，不含有硅酸盐的是( )
A．水玻璃 B．硅芯片
C．黏土 D．普通水泥
解析：选B 水玻璃中含有硅酸钠，普通水泥中含有硅酸钙、铝酸钙，黏土含有复杂的硅酸盐，硅芯片中含的是硅单质。
2．下列关于硅的说法不正确的是( )
A．硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体
B．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料
C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应
D．当加热到一定温度时，硅能与氧气、氢气等非金属反应
解析：选C 硅既有非金属性，又有金属性，其单质具有金属光泽，具有导电性，是一种半导体材料。常温下，硅可与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应，加热和高温条件下，硅能与氧气、氢气起反应。
3．下列说法中正确的是( )
A．由Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑可知，酸性H2SiO3>H2CO3
B．氢氟酸需要密封存放在橡胶塞的玻璃试剂瓶中
C．向硅酸钠溶液中加入盐酸产生白色沉淀，过量时沉淀溶解
D．瓷坩埚、氧化铝坩埚均不可作为融化NaOH固体的仪器
解析：选D A项，强酸制弱酸都是在溶液中进行的，而SiO2与Na2CO3是在高温下的反应，与最高价含氧酸的酸性无关，错误；B项，氢氟酸与玻璃中的成分反应，氢氟酸需要密封存放在橡胶塞的塑料试剂瓶中，错误；C项，向硅酸钠溶液中加入盐酸产生白色沉淀硅酸，硅酸与盐酸不反应，盐酸过量时沉淀不溶解，错误；D项，瓷坩埚、氧化铝坩埚都和NaOH反应，均不可作为融化NaOH固体的仪器，正确。
4．国际上已禁止民用产品使用石棉制品，避免吸入石棉纤维而诱发肺病。某石棉(硅酸盐)的化学式可表示为Ca2MgxSiyO22(OH)2，式中的x、y的值分别为( )
A．8,3 B．5,8
C．3,8 D．8,5
解析：选B 根据化合物中各元素的正、负化合价代数和为零可得2×2＋2x＋4y－2×22－1×2＝0。
则x＋2y＝21，只有B项符合。
5．有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”等观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不正确的是( )
A．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料
B．自然界中存在大量单质硅
C．硅燃烧放出的热量大，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制
D．自然界硅的贮量丰富
解析：选B 自然界硅的贮量丰富，大多数是以SiO2和硅酸盐的形式存在，无单质硅存在；硅单质是固体，化学性质不活泼，所以硅便于运输、贮存，其燃烧产物SiO2对环境污染程度低，容易有效控制，故A、C、D项正确，B项错。
6．下列有关说法中错误的是( )
A．氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中
B．玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸盐
C．灼烧NaOH固体时不能使用瓷坩埚，因为坩埚中的SiO2能与NaOH反应
D．由沙子制备光伏材料时的反应之一为SiO2＋2CSi＋2CO↑
解析：选B A项，氢氟酸能腐蚀玻璃，所以氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中，正确；B项，水晶的主要成分是SiO2，不是硅酸盐，错误；C项，瓷坩埚是硅酸盐产品，坩埚中的SiO2能与NaOH反应，正确；D项，沙子的主要成分是SiO2，光伏材料的成分是晶体硅，由沙子制备光伏材料时的反应之一为SiO2＋2CSi＋2CO↑，正确。
7．月球的矿产资源极为丰富，仅月面表层5 cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAlSi3O8)和橄榄石[(Mg或Fe)2SiO4]等，下列说法或分析不正确的是( )
A．辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿
B．橄榄石中铁为＋2价
C．月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气
D．斜长石的氧化物形式可表示为K2O·Al2O3·3SiO2
解析：选D A项，根据辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAlSi3O8)和橄榄石[(Mg或Fe)2SiO4]的元素组成可知，它们均属于硅酸盐矿，正确；B项，橄榄石[(Mg或Fe)2SiO4]中根据化合价的代数和等于0可得＋4＋2x＝8，解得x＝2，正确；C项，铁属于活泼金属，由于月球表面没有氧气，所以月球上有游离态的铁，正确；D项，斜长石的氧化物形式可表示为K2O·Al2O3·6SiO2，错误。
8．铝硅合金具有熔点低、凝固时收缩率小等优点，适合铸造。现取试样10.0 mg，放在纯净氧气中完全燃烧，燃烧后的固体经称量发现比原来试样增重9.23 mg，由此计算硅铝合金中硅的质量分数为( )
A．12.3% B．15.4%
C．13.4% D．17.0%
解析：选C 铝、硅燃烧反应的化学方程式分别为4Al＋3O22Al2O3，Si＋O2SiO2。固体增重质量就是参加反应的氧气的质量。设Si的质量为x g，则Al的质量为(10－x)g，根据化学反应，铝消耗的氧气的质量为96(10－x)÷108，硅消耗的氧气的质量为32x÷28，96(10－x)÷108＋32x÷28＝9.23 g，解得x＝1.34 g，硅铝合金中硅的质量分数为1.34 g÷10.0 g×100%＝13.4%。
9．某学习兴趣小组想利用高岭土(其主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O)制备新型的净水剂。实验流程如下：
其中滤液C就是欲制备的净水剂。试回答下列问题：
(1)写出混合物A、B，滤液C、D主要成分的化学式：
A：________；B：________；C：________；D：________。
(2)写出高岭土与纯碱加热熔融的两个化学方程式：____________________________
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
(3)该实验中，熔融高岭土、纯碱的混合物可以选用的坩埚有__________。
A．玻璃坩埚 B．瓷坩埚
C．氧化铝坩埚 D．铁坩埚
解析：高岭土中的SiO2、Al2O3均与纯碱反应，分别生成Na2SiO3、NaAlO2，即为混合物A的主要成分，加入盐酸后，两者均可与之反应，故B的主要成分为AlCl3、NaCl和H2SiO3，则滤液C为AlCl3、NaCl的混合液，D为H2SiO3。
答案：(1)NaAlO2、Na2SiO3 AlCl3、NaCl、H2SiO3 AlCl3、NaCl H2SiO3
(2)Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑
SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑
(3)D
10．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：
Si＋3HClSiHCl3＋H2；
③SiHCl3与过量H2在1 000 ℃～1 100 ℃反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为______________________________________
___________________________。
(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点－84.7 ℃)，提纯SiHCl3采用的方法为_______________________。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备硅的装置如图(热源及夹持装置略去)：
①装置B中的试剂是浓硫酸。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是________________________________________________________________________。
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是_________________________________
________________________________________________________________________；
装置D中发生反应的化学方程式为_____________________________________
________________________________________________________________________。
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及排尽装置中的空气。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需要加入的试剂是______(填字母)。
a．碘水 b．氯水 c．NaOH溶液 d．KSCN溶液 e．Na2SO3溶液
解析：(1)根据题给信息，粗硅可以用碳还原二氧化硅的办法来制得，故反应方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑；
(2)因HCl易溶于水，而SiHCl3与H2O强烈反应，故提纯SiHCl3的方法只能在无水的条件下利用它们的沸点不同，采用分馏的方法进行；(3)①C中烧瓶需加热，其目的是使SiHCl3汽化，加快与H2的反应。②根据题给信息石英管中产生的物质应为硅，故D中现象为有固体产生。④铁与盐酸反应产生Fe2＋，常常采用先将Fe2＋氧化为Fe3＋，然后再加入KSCN溶液看是否变红来检验。
答案：(1)SiO2＋2CSi＋2CO↑ (2)分馏(或蒸馏) (3)①使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化 ②有固体物质生成 SiHCl3＋H2Si＋3HCl ④b、d
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