5.3 无机非金属材料 专项训练
一、单选题
1．从古至今，绘画艺术传颂着文明的发展，下列绘画的载体属于无机非金属材料的是（ ）
A．青铜器上的龙纹 B．粉彩瓷 C．绢布上的中国刺绣 D．木版上刻画
A．A B．B C．C D．D
2．2020年12月17日，我国“嫦娥五号”返回器携带月球样品安全着陆，探月工程圆满成功。“嫦娥”五号探测器采用太阳能电池板提供能量，制造太阳能电池板的核心材料是（ ）
A．二氧化硅 B．硅 C．钛合金 D．铝合金
3．下列物品用到硅单质的是（ ）
A．水晶吊灯 B．门窗玻璃 C．计算机芯片 D．光导纤维
4．下列有关物质性质与用途对应关系错误的是（ ）
A．Al能与酸、碱反应，因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物
B．明矾水解生成氢氧化铝胶体，可用于水的净化
C．硅晶体具有半导体性能，可用于制芯片
D．能与碱反应，可用作焙制糕点的膨松剂
5．下列用品的主要成分及其用途对应不正确的是（ ）
A B C D
用品 铁罐车
主要成分 Fe NaHCO3 Si Fe2O3
用途 可运输浓硫酸 发酵 光导纤维 涂料
A．A B．B C．C D．D
6．化学使生活更美好。陈述I和II均正确，但不具有因果关系的是（ ）
选项 陈述I 陈述II
A “中国天眼”传输信息使用光纤材料 的稳定性较强
B 蛟龙号使用钛合金材料 钛合金耐腐蚀性好
C 神舟飞船主动力燃料使用液态联氨和二氧化氮 液态联氨和二氧化氮反应放出大量的热，生成氮气和水蒸气，是无毒的、环保的
D 磁性材料可以用于制磁性元件、磁性水雷、电磁炮等 有磁性，可作为磁性材料
A．A B．B C．C D．D
7．下列关于二氧化硅的说法中正确的是（ ）
A．二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成
B．在二氧化硅晶体中，每个硅原子周围结合 4 个氧原子
C．二氧化硅可用来制作干燥剂，因二氧化硅可与水反应
D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸
8．下列关于硅及其化合物的说法正确的是（ ）
A．硅酸盐中的阴离子都是SiO32-
B．单质硅可用于制造光导纤维
C．二氧化硅既可以与烧碱溶液反应又能与氢氟酸反应，故属于两性氧化物
D．Na2SiO3是最简单的硅酸盐，其水溶液可用作木材防火剂
9．将足量的CO2不断通入KOH、Ca(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为（ ）
A．
B．
C．
D．
10．化学与社会、科学、技术、生活等密切相关，下列说法不正确的是（ ）
A．大飞机C919采用了大量复合材料与铝锂合金，铝锂合金属于金属材料
B．汽车尾气的排放是形成光化学烟雾的主要原因之一
C．焦亚硫酸钠长期放置会变成硫酸钠，故常添加在葡萄酒里作抗氧化剂
D．“华为麒麟980”手机芯片上的主要成分是二氧化硅
11．下列叙述正确的是（ ）
A．SiO2既能和NaOH溶液反应，又能和HF反应，所以SiO2属于两性氧化物
B．因为Na2CO3 ＋SiO2 高温__Na2 SiO3＋CO2↑，所以H2SiO3的酸性比H2CO3强
C．CO2和SiO2都能与C反应
D．CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似
12．下列叙述叙述正确的是（ ）
A．加热氯化铵固体可制取氨气
B．SO2能使KMnO4溶液褪色，是因为SO2具有漂白性
C．SiO2既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物
D．钠粒用铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，然后投入水中，放出氢气的量比直接将钠粒投入水中放出的氢气多
13．某学生进行了如下实验：
编号 I II
实验
现象 a中产生凝胶状沉淀 b中凝胶状沉淀溶解，c中无明显变化
下列结论正确的是（ ）
A．由I能说明酸性H2CO3> H2SiO3
B．由II可知结合氢离子的能力CO32- > HCO3-
C．向Na2SiO3溶液中通入少量CO2，发生反应SiO32- +CO2+H2O=CO32-+H2SiO3↓
D．将新制的硅酸与硅酸钠溶液混合不会出现明显现象
14．中国“天宫”空间站运用的“黑科技”很多，下列对所涉及物质性质的描述正确的是（ ）
A．“百变金刚”太空机械臂主要成分为铝合金，具有硬度大、熔点高等优点
B．“问天”实验舱采用了砷化镓太阳能电池片，能将光能转化为化学能
C．核心舱配置的离子推进器以氙和氩气作为推进剂，氙和氩属于副族元素
D．电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网，二者均为无机非金属材料
15．下表中各组物质(或它们的溶液)通过一步反应可实现图示转化的是 （ ）
选项 X Y Z
A
B
C
D
A．A B．B C．C D．D
16．下列有关说法中，正确的是（ ）
A．与铝反应产生H2的溶液一定呈酸性
B．钠与硫酸铜溶液反应后置换出红色的铜
C．次氯酸具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒
D．二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器
17．下列有关材料的结构或性质与用途不具有对应关系的是（ ）
A．硅橡胶具有无毒、无味、耐高温的性质，用作压力锅的密封圈
B．分子筛(铝硅酸盐)具有微孔结构，用作计算机芯片
C．Ti-Fe合金储氢量大、吸放氢速率快，用于氢燃料汽车
D．高温结构陶瓷具有耐高温、耐氧化、耐磨蚀的特性，用于发动机
18．反应可用于高纯硅的制备。下列说法正确的是（ ）
A．为极性分子
B．中子数为16的硅原子可表示为
C．HCl的电子式为
D．单晶硅为共价晶体
19．世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3 000年以前，就已经使用玻璃了。”下列有关普通玻璃的说法错误的是（ ）
A．制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英
B．玻璃在加热熔化时有固定的熔点
C．普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
D．盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起
20．关于硅及其化合物的叙述中，正确的是（ ）
A．硅是良好的半导体材料，且是制造光缆的主要材料
B．玻璃上的精美刻花，是工艺师用盐酸刻蚀玻璃形成的
C．工业用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO2+C Si + CO2↑
D．SiO2是酸性氧化物，在一定条件下能和氧化钙反应
二、综合题
21．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％。
（1）硅的原子结构示意图为 。
（2）水晶和玛瑙的主要成分均为，为 (填“酸性”、“碱性”或“两性”)氧化物，写出与氢氧化钠溶液反应的化学方程式： 。
（3）用水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明可用作 。可通过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 (填标号)。
A．普通玻璃坩埚 B．石英玻璃坩埚 C．铁坩埚
（4）工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅：
①写出反应②的化学方程式： ，反应①②③中属于氧化还原反应的是 (填序号)。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。遇水剧烈反应生成、和另一种物质，写出该反应的化学方程式： 。
22．摩擦剂是牙膏的主体成分，SiO2是一种常见的摩擦剂。
（1）Si在元素周期表中的位置是 。
（2）根据用途推测SiO2在水中的溶解性： (填“易溶”或“难溶”)。
（3）制备SiO2的方法如下：
①写出反应I的离子方程式 。
②比较酸性强弱：H2SO4 H2SiO3(填“>”或“＜”)。
③结合原子结构解释②中酸性关系：Si和S电子层数相同， 。
（4）为满足不同需求，牙膏中还会添加一些特殊物质，如含氟牙膏中添加氟化亚锡(SnF2)。锡的原子结构示意图如图。
下列说法正确的是 (填序号)。
a.Sn元素的最高正化合价为+4
b.Sn的原子半径比Si大
c.Sn和Si均可以作半导体材料
23．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）SiO2是玻璃的成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 ，工艺师常用 (填物质名称或化学式)来雕刻玻璃。
（2）用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现Na2SiO3的用途可作 的原料。
（3）工业上常用2C＋SiO2 Si＋2CO↑制备硅单质，该反应中有元素化合价升高的物质是 (填化学式，下同)，氧化剂是 。
24．硅藻土是由无定形SiO2组成的，含有少量Fe2O3、Al2O3及有机物等杂质，通常呈浅黄色或浅灰色，质软多孔。工业上可按如图所示流程，用硅藻土制备纳 米级二氧化硅。
请回答下列问题：
（1）煅烧硅藻土的目的是 。
（2）在加热条件下加入烧碱溶液时，发生反应的化学方程式为 、 。
（3）加入过量硫酸后，生成沉淀的离子方程式为 。
（4）若用纳米级二氧化硅制成水溶液，则该溶液所具有的性质与下列图片有关的是 （填字母）。
25．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）计算机芯片和太阳能电池的主要成分是 ，光导纤维的主要成分是 。
（2）工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为 。
（3）工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶后，进一步脱水处理可得到硅胶，写出水玻璃和盐酸反应的离子方程式 。
（4）黏土是一种重要的矿物原料，广泛分布于世界的各地的岩石和土壤中。某种黏土的主要成分为Al(Si2O5)(OH)4，将其表示为氧化物的形式为 。
（5）高纯度单晶硅可以按下列方法制备：SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)，写出SiO2转化为Si(粗)的化学方程式 。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A、青铜器属于合金，是一种金属材料，故A选项错误；
B、粉彩瓷为硅酸盐，属于无机非金属材料，故B选项正确；
C、绢布属于有机高分子材料，故C选项错误；
D、木版的主要成分是纤维素，属于有机高分子材料，故D选项错误。
故答案为：B
【分析】考点：硅酸盐，属于无机非金属材料。
2．【答案】B
【解析】【解答】四种材料中只有硅是半导体材料，硅常用于制造太阳能电池板，
故答案为：B。
【分析】硅导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体材料，据此判断。
3．【答案】C
【解析】【解答】A．水晶的成分是SiO2，故A不符合题意；
B．门框的玻璃中含有硅酸盐和二氧化硅，故B不符合题意；
C．计算机芯片主要成分是硅晶体，故C符合题意；
D．光导纤维的成分是SiO2，故D不符合题意；
故答案为C。
【分析】A．水晶的成分是SiO2；
B．玻璃中含有硅酸盐和二氧化硅；
C．芯片主要成分是硅晶体；
D．光导纤维的成分是SiO2。
4．【答案】D
【解析】【解答】A．Al能与盐酸反应生成氯化铝和氢气、铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物，故A不符合题意；
B．胶体具有吸附性，明矾水解生成的氢氧化铝胶体可用于净水，故B不符合题意；
C．硅晶体具有半导体性能，可用于制造芯片，故C不符合题意；
D．碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳，可用作焙制糕点的膨松剂，这跟碳酸氢钠与碱反应的性质无关，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.铝能与酸、碱反应；
B.明矾溶于水生成氢氧化铝胶体，胶体具有较强的吸附性；
C.硅晶体是常见的半导体；
D.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水。
5．【答案】C
【解析】【解答】A、常温下，铁在浓硫酸中钝化，则常温下可以用铁制容器运输浓硫酸，故A不符合题意；
B、碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，可用于发酵，故B不符合题意；
C、光导纤维的主要成分是二氧化硅，故C符合题意；
D、 Fe2O3是红棕色固体，能作涂料、油漆等 ，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、常温下，铁在浓硫酸中钝化；
B、小苏打是碳酸氢钠的俗称；
C、光导纤维的主要成分为SiO2；
D、氧化铁为红色固体。
6．【答案】A
【解析】【解答】A．作光导纤维是因为透明，能传导光信号，选项A符合题意；
B．蛟龙号使用钛合金材料，是因为钛合金密度小、机械性能好、耐腐蚀性好，选项B不符合题意；
C．液态联氨和二氧化氮反应放出大量的热，生成氮气和水蒸气，是无毒的、环保的，因此神舟飞船主动力燃料使用液态联氨和二氧化氮，选项C不符合题意；
D．有磁性，可作为磁性材料，如磁性元件、磁性水雷、电磁炮等，选项D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.二氧化硅具有很好光学性，可以作为通信材料，利用其物理性质。
B.合金一般具有很好的机械性，耐腐蚀好。
D.四氧化三铁俗称磁性氧化铁，具有很好的磁性。
7．【答案】B
【解析】【解答】A．在SiO2晶体中，每个Si连接4个O，Si在中心，O在4个顶角，每个O原子又与2个Si原子结合，则SiO2晶体是由Si和O按1：2的比例所组成的立体网状结构的晶体，故SiO2是由Si与O构成的，不存在分子，故A不符合题意；
B．由A项分析知，在二氧化硅晶体中，每个硅原子周围结合 4 个氧原子，故B符合题意；
C．SiO2难溶于水，且不与水反应，不能用来作干燥剂，故C不符合题意；
D．SiO2可与氢氟酸反应，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．SiO2是原子（共价）晶体，没有分子；
B．SiO2晶体中，每个Si原子周围有 4 个氧原子；
C．SiO2不能做干燥剂；
D．SiO2可与氢氟酸反应，SiO2 + 4HF = SiF4 ↑+ 2H2O；
8．【答案】D
【解析】【解答】A．只有最简单的硅酸盐中的阴离子才是SiO32-，复杂的硅酸盐不一定，如镁橄榄石中的阴离子是Si4O104-，A不符合题意；
B．二氧化硅是光导纤维的主要材料，单质硅用做太阳能电池、硅芯片材料，B不符合题意；
C．二氧化硅只是能和特殊酸反应，和其它酸不反应，和酸的反应没有普遍性，所以不能说明其具有两性，C不符合题意；
D．硅酸钠不燃烧，受热也不分解，能作木材防火剂，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.复杂硅酸盐中还含有其他阴离子；
B.光导纤维的主要材料为SiO2；
C.SiO2只能与HF反应，与其他酸不反应；
D.Na2SiO3是常用的木材防火剂；
9．【答案】C
【解析】【解答】混合液中通入CO2，依次发生反应为：CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O、CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O、CO2+3H2O+2NaAlO2＝2Al(OH)3↓+Na2CO3、CO2+H2O+Na2CO3＝2NaHCO3，CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2，则图象中开始就有碳酸钙沉淀生成，之后沉淀的量不变，氢氧化钠完全反应后开始生成氢氧化铝沉淀，此段沉淀的量又增大；当偏铝酸钠完全反应后，Na2CO3、CaCO3分别与二氧化碳反应，由以上分析可知，满足该变化的图象为C，
故答案为：C。
【分析】根据二氧化碳与溶液中成分反应的先后顺序分析产生沉淀以及沉淀溶解的情况即可。
10．【答案】D
【解析】【解答】A．铝锂合金属于金属材料，A不符合题意；
B．氮氧化物会引起光化学烟雾，汽车尾气中的含有氮氧化物，B不符合题意；
C．焦亚硫酸钠长期放置会变成硫酸钠，说明焦亚硫酸钠具有还原性，故常添加在葡萄酒里作抗氧化剂，有效防止葡萄酒氧化变质，C不符合题意；
D．单晶硅是优良的半导体材料，芯片上的主要成分是硅，二氧化硅通常用作光导纤维，D符合题意；
答案选D。
【分析】合金属于金属材料。汽车尾气中的含有氮氧化物，会引起光化学烟雾。焦亚硫酸钠具有还原性，添加在葡萄酒里作抗氧化剂。芯片上的主要成分是硅。
11．【答案】C
【解析】【解答】A.SiO2只能与HF反应，与其他酸不反应，因此SiO2不属于两性氧化物，A不符合题意；
B.该反应中，反应物没有H2SiO3，生成物没有H2CO3，因此无法比较二者的酸性强弱，B不符合题意；
C.C具有还原性，能将CO2还原为CO，能将SiO2还原为Si，因此CO2和SiO2都能与C反应，C符合题意；
D.CO2是分子晶体，其熔点低，可溶于水，SiO2为原子晶体，熔点高，难溶于水，二者的物理性质不同，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.SiO2只与HF反应，与其他酸不反应；
B.该反应中未能体现“强酸制弱酸”；
C.C具有还原性，能与CO2和SiO2反应；
D.根据CO2和SiO2的晶体类型分析；
12．【答案】D
【解析】【解答】A．氯化铵固体受热分解生成氨气和氯化氢，但遇冷时氨气和氯化氢由反应生成氯化铵，故A错；
B．SO2能使KMnO4溶液褪色，是因为SO2具有还原性、酸性高锰酸钾具有强氧化性，二者发生氧化反应而使酸性高锰酸钾褪色，故B不符合题意；
C．虽然SiO2能和氢氧化钠溶液反应生成盐和水，但和氢氟酸反应生成四氟化硅和水，而不是生成盐和水，所以SiO2只是酸性氧化物，故C不符合题意；
D．铝箔包住钠粒，钠粒先与水反应，生成氢氧化钠和氢气，然后铝箔再与氢氧化钠反应，又放出氢气，所以钠粒用铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，然后投入水中，放出氢气的量比直接将钠粒投入水中放出的氢气多，
故答案为：D。
【分析】A. 加热氯化铵固体分解成氯化氢和氨气，两种气体无法分离；
B. SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色，发生氧化还原反应，S元素的化合价升高，体现二氧化硫的还原性，与漂白性无关，以此分析；
C. 两性氧化物的定义是既可以与强酸反应又可以与强碱反应生成盐和水的氧化物，SiO2是酸性氧化物；
D. 用铝箔包裹金属钠，用针在铝箔上扎一些小孔，放入水中，反应的方程式依次为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 根据金属钠的物质的量可以计算第一步反应生成氢气的物质的量，由于第二个反应也能生成氢气，则生成氢气的总量大于第一个反应生成的氢气的量.
13．【答案】B
【解析】【解答】A.为除去盐酸，不能确定硅酸钠是与盐酸反应，还是与二氧化碳反应，故A不符合题意
B.b中凝胶状沉淀溶解，而c中无明显现象，故碳酸根结合氢离子的能力较强，故B符合题意
C.由第二组实验可知，硅酸的酸性强于碳酸氢根，故反应为 SiO32- +2CO2+2H2O=2HCO3-+H2SiO3↓，故C项不符合题意
D.能形成硅酸凝胶，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】根据二组实验可知，硅酸的酸性强于碳酸氢根，弱于碳酸，故结合氢离子的能力碳酸根结合氢离子的能力较强
14．【答案】D
【解析】【解答】A.合金的熔点低，故A不符合题意；
B.太阳能电池板是将太阳能转化为电能，故B不符合题意；
C. 氙和氩属于零族元素，故C不符合题意；
D.碳纤维和玻璃纤维网均属于无机非金属材料，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.合金的熔点比组成金属低；
B.太阳能电池是将太阳能转化为电能；
C.稀有气体属于零族元素；
D.碳纤维和玻璃纤维属于无机非金属材料。
15．【答案】B
【解析】【解答】A．硅酸X与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠Z，二氧化硅Y与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠Z，硅酸X受热分解生成二氧化硅Y，但硅酸钠Z无法一步反应生成二氧化硅Y，选项A不符合题意；
B．一水合氨X受热分解生成氨气Y，氨水X与硝酸反应生成硝酸铵Z，硝酸铵Z在浓氢氧化钠中加热产生氨气Y，氨气Y与硝酸反应生成硝酸铵Z，反应均能一步完成，选项B符合题意；
C．二氧化碳X与足量氢氧化钠反应生成碳酸钠Y，二氧化碳X与足量氨水反应生成碳酸铵Z，碳酸铵Z与氢氧化钠反应生成氨水和碳酸钠Y，但碳酸钠Y无法一步反应转化为碳酸铵Z，选项C不符合题意；
D．硫X与氧气反应生成二氧化硫Y，硫X与氢氧化钠反应生成硫化钠Z，但硫化钠Z与二氧化硫Y无法一步相互转化，选项D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.二氧化硅可以与碱反应生成硅酸钠，但是硅酸钠不能转化为二氧化硅
C.碳酸钠和碳酸铵都是可溶于水的盐，根据复分解反应条件，碳酸钠无法转化为碳酸铵
D.一般硫化钠与氧化剂反应，转化为相邻价态，生成单质S
16．【答案】C
【解析】【解答】A.与铝反应产生H2的溶液可能是强碱，故A不符合题意；
B.钠与硫酸铜溶液不能置换出红色的铜，钠先与溶液中的水反应生成氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜，故B不符合题意；
C.次氯酸具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，自来水用氯气消毒杀菌实际是用次氯酸的强氧化性，故C符合题意；
D.二氧化硅要与氢氟酸反应，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A. 铝和酸或碱都能反应，产生H2 ；
B. 钠的活泼性比较强，会与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气；
C. 次氯酸具有强氧化性，可用于杀菌消毒，以及漂白作用；
D. 二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水。
17．【答案】B
【解析】【解答】A．硅橡胶无毒、耐高温，可作压力锅的密封圈，故A不符合题意；
B．分子筛(铝硅酸盐)具有微孔结构，主要用作吸附剂和催化剂等，硅是计算机芯片的原料，故B符合题意；
C．Ti-Fe合金作为储氢材料，用于氢燃料汽车，故C不符合题意；
D．高温结构陶瓷具有耐高温、耐氧化、耐磨蚀的特性，可用于发动机，性质和用途对应，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】分子筛(铝硅酸盐)具有微孔结构，主要用作吸附剂和催化剂等。
18．【答案】D
【解析】【解答】A．四氯化硅与甲烷类似，正四面体结构，属于非极性分子，A不符合题意；
B．中子数为16的硅原子，质量数=质子数和中子数=14+16=30，可表示为Si，B不符合题意；
C．HCl为共价化合物，HCl的电子式为：，C不符合题意；
D．单晶硅直接由硅原子通过共价键结合而成，每个硅原子与4个硅结合形成空间网状结构，属于共价晶体，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．四氯化硅为正四面体结构，属于非极性分子；
B．依据原子表示时左上角表示质量数、左下角表示质子数，质量数＝质子数＋中子数；
C．HCl为共价化合物；
D．单晶硅直接由硅原子通过共价键形成空间网状结构的晶体。
19．【答案】B
【解析】【解答】A．普通玻璃以纯碱、石灰石和石英为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得，故A不符合题意；
B．玻璃是混合物，没有固定的熔点，故B符合题意；
C．普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，组成也可表示为Na2O·CaO·6SiO2，故C不符合题意；
D．二氧化硅易与烧碱溶液反应生成Na2SiO3，Na2SiO3具有很强的黏合性，因此盛有NaOH等强碱性溶液的试剂瓶不能使用玻璃塞，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】纯净物有固定的熔沸点，而玻璃是混合物没有固定的熔沸点，制取玻璃的原材料是二氧化硅、石灰石、纯碱等，而普通的玻璃主要是硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅等等，一般保存碱溶液的试剂瓶用的橡胶塞
20．【答案】D
【解析】【解答】A、硅是良好的半导体材料，但制造光缆的主要材料是二氧化硅，故A项不符合题意；
B、盐酸与二氧化硅不反应，玻璃上的精美刻花，是工艺师用氢氟酸刻蚀玻璃形成的，故B项不符合题意；
C、工业上可以用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO2+2C Si +2CO↑，故C项不符合题意；
D、SiO2是酸性氧化物，在一定条件下能和氧化钙反应生成硅酸钙，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.制取光缆的主要材料是二氧化硅；
B.二氧化硅与盐酸不反应，可是氢氟酸反应；
C.二氧化硅与碳反应生成硅和一氧化碳；
D.酸性氧化物和碱性氧化物能够反应。
21．【答案】（1）
（2）酸性；SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
（3）阻燃剂；C
（4）Si+3HClSiHCl3+H2；①②③；SiHCl3+3H2O = H2SiO3+3HCl+H2↑
【解析】【解答】 (1)硅是14号元素，核外电子排布为2、8、4，其原子结构示意图为；故答案为：。
(2)水晶和玛瑙的主要成分均为SiO2，SiO2为酸性氧化物，则SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；故答案为：酸性；SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作防火剂。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，普通玻璃坩埚、石英玻璃坩埚主要成分是二氧化硅，都会与纯碱在高温下反应，而铁和纯碱高温下不反应，因此只能用铁坩埚熔化；故答案为：防火剂；C。
(4)①反应②是粗硅和氯化氢反应生成SiHCl3和H2，其反应的化学方程式：Si+3HClSiHCl3+H2，反应①是二氧化硅和碳高温反应生成粗硅和一氧化碳，是氧化还原反应，反应②是Si+3HClSiHCl3+H2，是氧化还原反应，反应③SiHCl3+H2Si+3HCl，是氧化还原反应，因此反应①②③中属于氧化还原反应的是①②③；故答案为：Si+3HClSiHCl3+H2；①②③。
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H2，则该反应的化学方程式：SiHCl3+3H2O=H2SiO3+3HCl+H2↑；故答案为：SiHCl3+3H2O=H2SiO3+3HCl+H2↑。
【分析】 工业上制取纯硅的流程为：二氧化硅和焦炭在高温下反应生成粗硅和一氧化碳，粗硅和氯化氢在553～573K温度下反应生成氢气和SiHCl3，氢气和SiHCl3在1380K温度下反应生成纯硅和HCl。
22．【答案】（1）第三周期第ⅣA族
（2）难溶
（3）SiO+2H+=H2SiO3↓；＞；核电荷数Si＜S，原子半径Si＞S，得电子能力Si＜S，非金属性Si＜S，硫酸酸性强于硅酸
（4）ab
【解析】【解答】(1)Si为第14号元素，其在元素周期表中的位置为第三周期第ⅣA族；
(2)SiO2为常见的摩擦剂，其在牙膏中以固体形式存在，因此SiO2在水中难溶；
(3)①H2SiO3难溶于水，因此可以用Na2SiO3和酸反应生成，反应的离子方程式为：SiO
+2H+=H2SiO3↓；
②根据强酸制弱酸的原理，硫酸可以制备硅酸，因此硫酸酸性强于硅酸；
③Si和S电子层数相同，核电荷数Si＜S，原子半径Si＞S，得电子能力Si＜S，非金属性Si＜S，硫酸酸性强于硅酸；
(4)a．Sn为主族元素，主族元素的最高正化合价等于其族序数，Sn为第ⅣA族元素，因此Sn的最高正化合价为+4价，a正确；
b．同一主族元素原子从上到下原子半径逐渐增大，因此Sn的原子半径大于Si，b正确；
c．Sn为金属元素，可以导电，Sn不是半导体，Si为非金属元素，可以导电，Si是半导体，c不正确；
故答案为：ab。
【分析】硅酸钠与硫酸反应生成硅酸沉淀，离子方程式：SiO32-+2H+=H2SiO3↓，原硅酸经过加热变为二氧化硅，再结合元素周期表和元素周期律的相关知识分析解答。
23．【答案】（1）2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O；氢氟酸
（2）防火剂
（3）C；SiO2
【解析】【解答】（1）SiO2是酸性氧化物，能与NaOH反应生成硅酸钠和水，方程式为2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O；HF能腐蚀玻璃，常用其溶液雕刻玻璃；（2）Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，可用作防火剂；（3）反应中C的化合价由0价变为+2价，碳作还原剂；Si的化合价由+4变为0价，二氧化硅作氧化剂。
【分析】（1）SiO2是酸性氧化物，能与NaOH反应生成硅酸钠和水；（2）Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，可用作防火剂；（3）反应中C的化合价由0价变为+2价，作还原剂；Si的化合价由+4变为0价，作氧化剂。
24．【答案】（1）除去硅藻土中的有机物杂质
（2）SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O；Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O
（3）SiO32-＋2H＋=H2SiO3↓
（4）AC
【解析】【解答】(1)硅藻土中含有少量Fe2O3、Al2O3及有机物等杂质，除去有机杂质可以采用煅烧的方法，
故答案为：除去硅藻土中的有机物杂质；(2)二氧化硅和氧化铝均能和强碱反应，方程式为：SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O，Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O，
故答案为：SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O，Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O；(3)化学反应遵循强酸制弱酸的规律，所以H2SO4能和Na2SiO3反应，离子方程式为：SiO32-＋2H＋=H2SiO3↓，
故答案为：SiO32-＋2H＋=H2SiO3↓；(4)这种纳米级二氧化硅制成的水溶液实际为胶体，胶体的性质有产生丁达尔现象，A图为树林中的丁达尔效应；B图、C图分别为一束光通过溶液和胶体时的现象，
故答案为：AC。
【分析】（1）硅藻土中的有机杂质可以通过煅烧的方式除去；（2）二氧化硅是酸性氧化物，氧化铝是两性氧化物，二者均能和强碱反应；（3）硫酸的酸性比硅酸强，向硅酸钠中加硫酸可以获得硅酸；（4）用纳米级二氧化硅制成水溶液，形成的分散系是胶体，胶体的特性是产生丁达尔现象。
25．【答案】（1）Si；SiO2
（2）4HF+SiO2=SiF4+2H2O
（3）+2H+=H2SiO3(胶体)
（4）Al2O3 2SiO2 2H2O
（5）
【解析】【解答】（1）计算机芯片和太阳能电池的主要成分是硅单质(Si)，光导纤维的主要成分是二氧化硅(SiO2)，故答案为：Si；SiO2；
（2）玻璃中主要成分是二氧化硅，二氧化硅是酸性氧化物，能和碱反应，但也能和氢氟酸反应生成四氟化硅和水，反应方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，故答案为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；
（3）水玻璃和盐酸反应生成硅酸胶体和NaCl，离子方程式为+2H+=H2SiO3(胶体)，故答案为：+2H+=H2SiO3(胶体)；
（4）硅酸盐表示为氧化物时书写顺序是：活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以其化学式为Al2O3 2SiO2 2H2O，故答案为：Al2O3 2SiO2 2H2O；
（5）SiO2和C高温下反应生成粗硅和CO，反应方程式为，故答案为：。
【分析】（1）计算机芯片和太阳能电池的主要成分是单质硅，光导纤维成分为二氧化硅；
（2）二氧化硅能和氢氟酸发生反应生成四氟化硅和水；
（3）水玻璃和盐酸反应生成硅酸和NaCl；
（4）硅酸盐化学式可表示为：活泼金属氧化物 金属氧化物 非金属氧化物 水；
（5）SiO2和C高温下反应生成粗硅和CO。
