10硅及其化合物主要考查硅及其化合物的一些特殊性质，新型无机非金属材料的组成和特性，常与晶体结构、元素周期律及相关实验探究结合在一起考查。同时碳及其化合物之间的转化也是常考内容。1．【2022江苏卷】下列有关物质性质与用途具有对应关系的是（）A．NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂B．SiO2熔点高硬度大，可用于制光导纤维C．Al2O3是两性氧化物，可用作耐高温材料D．CaO能与水反应，可用作食品干燥剂2．【2022新课标3卷、节选】三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：（1）SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等，写出该反应的化学方程式_____________________________________。（2）SiHCl3在催化剂作用下发生反应：2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)ΔH1=+48kJ·mol−13SiH2Cl2(g)===SiH4(g)+2SiHCl3(g)ΔH2=−30kJ·mol−1则反应4SiHCl3(g)===SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH=__________kJ·mol−1。3．【2022天津卷、节选】下图中反应①是制备SiH4的一种方法，其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。回答下列问题：（1）A2B的化学式为_______________。反应②的必备条件是_________________。上图中可以循环使用的物质有_______________。（2）在一定条件下，由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料____________（写化学式）。（3）为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状Mg(OH)2，使燃烧产生的SO28\n转化为稳定的Mg化合物，写出该反应的化学方程式：_______________________________________。4．【2022新课标Ⅱ卷、节选】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）。（4）草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为：MnO+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.400g水泥样品，滴定时消耗了0.0500mol·L−1的KMnO4溶液36.00mL，则该水泥样品中钙的质量分数为______________。8\n1．【2022九江一模】《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”、“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近代科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为＋2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是（）A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2B．性质稳定，不易脱色C．易溶解于强酸和强碱D．x等于62．【2022江苏苏锡常镇四市一模】下列说法中，不正确的是（）A．SiO2是酸性氧化物，但不与水反应B．明矾和漂白粉均可用于自来水的杀菌、消毒C．泡花碱属于盐类D．玻璃和陶瓷都属于传统硅酸盐材料3．【2022湖北八校联考】如何解决好碳排放问题是关系到人类可持续发展的重大课题之一。目前，采用较多的方法是对二氧化碳进行搏集封存和富集再利用。下列与二氧化碳有关的叙述正确的是（）A．CO2是形成酸雨的主要物质B．CO2导致温室效应，是一种大气污染物C．CO2(g)＋C(s)2CO(g) ΔH>0，高温有利于该反应自发进行D．实验室常用大理石与稀盐酸或稀硫酸反应制取二氧化碳4．【2022泰州模拟】将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是（）A．Na2SiO3B．Na2CO3、Na2SiO3C．Na2CO3、SiO2D．SiO25．【2022黄冈五校联考】下列说法不正确的是（）A．因SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2对应的酸或者SiO2不是H2SiO3的酸酐B．CO2通入水玻璃，可以得到硅酸沉淀C．SiO2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高，硬度大D．氢氟酸能够腐蚀玻璃，故不能用玻璃瓶来装氢氟酸6．【2022安徽省示范高中联考】有一种粗铝含金属铁和单质硅两种杂质。取等质量的样品分别投入足量的稀HCl(aq)和足量的稀NaOH(aq)中，放出等量的H2，则该粗铝中铁和硅的关系正确的是（）①物质的量之比为2∶1②物质的量之比为3∶1③质量之比为2∶1④质量之比为4∶1A．②④B．②③C．①④D．只有④7．【2022长沙联考】下列说法正确的是（）8\nA．在粗硅的制取中发生2C＋SiO22CO↑＋Si，硅被还原，所以碳的还原性大于硅的还原性B．硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中C．用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后再通入CO2D．由Na2CO3＋SiO2CO2↑＋Na2SiO3可知硅酸的酸性大于碳酸8．【2022皖南八校联考】高纯度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：SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)下列说法正确的是（）A．步骤①的化学方程式为：SiO2＋CSi＋CO2↑B．步骤①②③中每生成或反应1molSi，转移4mol电子C．二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应D．SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6℃)，通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl39.【2022江西九校联考】氮化硅可用作高温陶瓷复合材料，在航天航空、汽车发动机、机械等领域有着广泛的用途。由石英砂合成氮化硅粉末的路线图如下所示。其中—NH2基团中各元素的化合价与NH3相同。请回答下列问题：（1）石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学反应方程式表示其原因__________________________________________________。（2）图示①～⑤的变化中，属于氧化还原反应的是______________。（3）SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，军事工业中用于制造烟雾剂。SiCl4水解的化学反应方程式为____________________________________________。（4）在反应⑤中，3molSi(NH2)4在高温下加热可得1mol氮化硅粉末和8molA气体，则氮化硅的化学式为________________。（5）在高温下将SiCl4在B和C两种气体的气氛中，也能反应生成氮化硅，B和C两种气体在一定条件下化合生成A。写出SiCl4与B和C两种气体反应的化学方程式_______________________________________。10．【2022大连四中一模】媒体曾报道江苏肯德基连锁店在煎炸中添加滤油粉的情况，经卫生部门检测，滤油粉实质为食品级三硅酸镁。三硅酸镁为白色无味粉末，不溶于水和乙醇，易与无机酸反应。8\n有关部门规定三硅酸镁样品中含水量不超过12.2%为优良级。某化学小组欲测定三硅酸镁的化学式(可用MgxSi3Oy·mH2O表示)，实验步骤如下：步骤一：取16.6g三硅酸镁样品，充分加热至不再分解，冷却、称量，得固体13.0g。步骤二：另取16.6g三硅酸镁样品，向其中加入足量100mL4mol·L−1的盐酸，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧，得固体9.0g。该固体为空间网状结构且熔沸点很高。（1）通过计算确定MgxSi3Oy·mH2O的化学式。（2）该小组测定的三硅酸镁样品是否为优良级？（3）写出该三硅酸镁样品与盐酸反应的化学方程式。答案与解析8\n一、考点透视1.【答案】D【解析】A项，NaHCO3能与HCl反应，NaHCO3用于制胃酸中和剂，NaHCO3用于制胃酸中和剂与NaHCO3受热易分解没有对应关系；B项，SiO2传导光的能力非常强，用于制光导纤维，SiO2用于制光导纤维与SiO2熔点高硬度大没有对应关系；C项，Al2O3的熔点很高，用作耐高温材料，Al2O3用作耐高温材料与Al2O3是两性氧化物没有对应关系；D项，CaO能与水反应，用于食品干燥剂，CaO用于食品干燥剂与CaO与水反应有对应关系；答案选D。2.【答案】（1）2SiHCl3+3H2O===(HSiO)2O+6HCl（2）+114【解析】（1）根据题目表述三氯氢硅和水蒸气反应得到(HSiO)2O方程为：2SiHCl3+3H2O===(HSiO)2O+6HCl；（2）将第一个方程扩大三倍，再与第二个方程式相加就可以得到第三个反应的焓变，所以焓变为48×3+(−30)=+114kJ·mol−13.【答案】（1）Mg2Si熔融，电解NH3，NH4Cl（2）SiC（3）2Mg(OH)2+2SO2+O2===2MgSO4+2H2O【解析】（1）根据元素守恒，A2B中就一定有Mg和Si，考虑到各自化合价Mg为+2，Si为−4，所以化学式为Mg2Si。反应②是MgCl2熔融电解得到单质Mg，所以必备条件为：熔融、电解。反应①需要的是Mg2Si、NH3和NH4Cl，而后续过程又得到了NH3和NH4Cl，所以可以循环的是NH3和NH4Cl。（2）在一定条件下，由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料，该耐磨材料一定有Si和C，考虑到课本中介绍了碳化硅的高硬度，所以该物质为SiC。（3）为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状Mg(OH)2，使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物，二氧化硫是酸性氧化物与氢氧化镁这样的碱应该反应得到盐（亚硫酸镁），考虑到题目要求写出得到稳定化合物的方程式，所以产物应该为硫酸镁（亚硫酸镁被空气中的氧气氧化得到），所以反应为：2Mg(OH)2+2SO2+O2===2MgSO4+2H2O。4.【答案】（1）将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+；双氧水(H2O2)（2）SiO2；SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O【解析】（1）根据题中信息，水泥中含有一定量的铁、铝、镁等金属氧化物，根据流程需要除去这些杂质，因为Fe3+容易在pH较小时以氢氧化物的形式沉淀出来，因此加入硝酸的目的是将样品中可能存在的Fe2+转化成Fe3+；加入的物质具有氧化性，同事不能引入新的杂质，同时因为过氧化氢被称为绿色氧化剂，因此可以选择双氧水；（2）根据水泥中成分，二氧化硅不溶于一般酸溶液，所以沉淀A是二氧化硅；二氧化硅溶于氢氟酸，发生的反应是SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。二、考点突破8\n1.【答案】C【解析】“硅酸铜钡”能稳定存在说明其性质稳定。不易脱色，不易与酸、碱反应。“硅酸铜钡”中Ba为＋2价，Cu为＋2价，Si为＋4价，则x＝6，用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2。A、B、D均正确。2.【答案】B【解析】明矾中的铝离子水解得到氢氧化铝胶体，其具有吸附作用，可以净水但不能杀菌、消毒；漂白粉具有强氧化性，具有杀菌、消毒作用。3.【答案】C【解析】硫的氧化物和氮的氧化物是形成酸雨的主要物质，A项错误；CO2不属于大气污染物，B项错误；CO2(g)＋C(s)2CO(g)为熵增的吸热反应，当ΔT＝ΔH－TΔS<0时，反应易自发进行，故高温有利于该反应自发进行，C项正确；实验室不能用稀硫酸与大理石反应制取二氧化碳，因为生成的硫酸钙微溶，包裹在大理石的表面，会阻止大理石与稀硫酸接触，使反应停止，D项错误。4.【答案】A【解析】将足量CO2气体通入水玻璃中，发生反应：2CO2＋Na2SiO3＋2H2O===H2SiO3↓＋2NaHCO3；加热蒸干高温灼烧时发生反应：H2SiO3H2O＋SiO2,2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑，各反应物存在如下关系，H2SiO3～2NaHCO3，H2SiO3～SiO2,2NaHCO3～Na2CO3～SiO2，由上述关系可知，最后所得固体物质是Na2SiO3，故选A项。5.【答案】A【解析】SiO2是H2SiO3的酸酐，故A错误；碳酸酸性大于硅酸，CO2通入硅酸钠溶液，可以得到硅酸沉淀，故B正确；SiO2是一种空间立体网状结构的原子晶体，熔点高，硬度大，故C正确；氢氟酸能够腐蚀玻璃，不能用玻璃瓶来装氢氟酸，故D正确。6.【答案】C【解析】由应2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑可知，相同物质的量的Al与盐酸、氢氧化钠溶液溶液产生的氢气的物质的量相等。等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液中，充分反应后都放出等量的氢气，则反应Fe+2HCl===FeCl2+H2↑、Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑中生成的氢气相同，若都生成2molH2，则n(Fe)=2mol，n(Si)=1mol，故粗铝中铁和硅的物质的量比为2mol∶1mol=2∶1，铁和硅的质量之比为2mol×56g·mol-1∶1mol×28g·mol-1=4∶1，即选项C正确。故选C。7.【答案】C【解析】依据元素周期律硅的还原性大于碳，上述反应能发生是因为产物中有CO气体生成，使平衡向右移动，A项错误；硅酸钠是一种黏合剂，B项错误；D项反应不是在水溶液中进行的，且产物中有气体生成，与酸性强弱无关，D项错误。8\n8.【答案】D【解析】步骤①的化学方程式为：SiO2＋2CSi＋2CO↑，A错误；步骤②③中每生成或反应1molSi，转移2mol电子，B错误；硅能与氢氟酸反应生成SiF4和氢气，C错误；D正确。9.【答案】（1）SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O（2）①② （3）SiCl4＋3H2O===4HCl↑＋H2SiO3↓(若写H4SiO4也对)（4）Si3N4（5）3SiCl4＋2N2＋6H2Si3N4＋12HCl【解析】石英砂不能与碱共同存放的实质是SiO2与碱可以发生反应。反应①是石英砂与焦炭发生氧化还原反应；反应②是硅单质与Cl2反应，也是氧化还原反应。SiCl4水解可以看做Si结合四个OH－生成H4SiO4，原硅酸不稳定失水生成H2SiO3，Cl－结合H＋生成HCl。氮化硅的化学式可通过题目信息，运用质量守恒求得。结合题给信息，SiCl4与N2、H2反应可得到Si3N4和HCl。10.【答案】（1）Mg2Si3O8·4H2O（2）否（3）Mg2Si3O8·4H2O＋4HCl===2MgCl2＋3H2SiO3↓＋3H2O【解析】（1）由题意知步骤二中得到的固体为SiO2,，9.0gSiO2的物质的量为0.15mol，样品中H2O的质量为16.6g－13.0g＝3.6g，物质的量为0.2mol。设16.6g三硅酸镁的物质的量为a。MgxSi3Oy·mH2O～3SiO2～mH2O1 3 ma 0.15mol 0.2mol解得a＝0.05mol，m＝4MgxSi3Oy·mH2O的摩尔质量为＝332g·mol-1则24x＋28×3＋16y＋18×4＝332 ①由化合物中各元素正负化合价代数和为零得2x＋4×3＝2y ②联立①②解得：x＝2，y＝8，所求化学式为Mg2Si3O8·4H2O。（2）样品中含水量为×100%≈21.7%＞12.2%，故样品不是优良级。（3）根据反应情况可写出该三硅酸镁样品与盐酸反应的化学方程式：Mg2Si3O8·4H2O＋4HCl===2MgCl2＋3H2SiO3↓＋3H2O。8
