5.3 无机非金属材料 综合测试题
2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册
一、单选题
1．科技强国．下列说法不正确的是（ ）
A．“北斗三号”导航卫星搭载铷原子钟，铷是碱金属元素
B．“弹性陶瓷塑料”具有很好的硬度和弹性，其中塑料的主要成分为有机物
C．量子计算机“悟空”即将面世，其传输信号的光纤主要成分为二氧化硅
D．的发现开启了碳纳米材料应用的新时代，属于混合型晶体
2．下列河南博物院的展品中，由金属材料制成的是
展品
选项 A．贾湖骨笛 B．彩陶双连壶 C．编钟 D．四人头神兽画像石
A．A B．B C．C D．D
3．我国在半导体行业取得了一定的突破。下列有关Si及的描述中错误的是（ ）
A．自然界中存在大量的，如石英、水晶等的主要成分均是
B．粗硅的制备反应：
C．粗硅的提纯涉及了反应：
D．硅单质是一种半导体材料，可用于制作芯片
4．生活中的下列物质，属于硅酸盐产品的是（ ）
A．陶瓷 B．水晶 C．玛瑙 D．沙子
5．下列说法正确的是（ ）
A．由反应SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O，可知SiO2是碱性氧化物
B．浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸见光易分解
C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同
D．SO2和Cl2等物质的量混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好
6．能实现下列物质间直接转化的元素是（ ）
单质 氧化物 酸或碱 盐．
A．硅 B．硫 C．铝 D．铁
7．中学化学中很多“规律”都可以类推，下列根据有关“规律”推出的结论正确的是（ ）
A．硅是半导体材料，故同族的锗也是半导体材料
B．浓硫酸可以干燥HCl气体，故也可用浓硫酸干燥HI气体
C．Na在空气中燃烧会生成Na2O2，故Li在空气中燃烧也会生成Li2O2
D．卤族元素单质随核电荷数增加熔点升高，故碱金属单质熔点也随核电荷数增加而升高
8．下列转化在给定条件下能通过一步反应实现的是（ ）
A．N2NO2 B．FeFeCl3
C．SiO2H2SiO3 D．Al2O3Al(OH)3
9．下列关于含硅元素物质的说法正确的是（ ）
A．玻璃有固定的熔点
B．单质硅可用来制造集成电路、太阳能电池
C．SiO2制成的光导纤维具有良好的导电性
D．NaOH溶液能保存在带玻璃塞的试剂瓶中
10．下列关于元素及其化合物的性质说法正确的是（ ）
A．工业浓硝酸常因溶有少量而略显黄色
B．工业上常用软锰矿(主要成分)在加热条件下与浓盐酸反应制氯气
C．工业上采用电解熔融氯化铝的方法冶炼铝，需要添加冰晶石以提高导电能力
D．水泥、玻璃、碳化硅陶瓷、石墨烯都是新型无机非金属材料
11．广东是滨海砂矿储量最大的省份，滨海砂矿中含有丰富的石英砂(主要成分为SiO2)。关于SiO2的说法正确的是（ ）
A．能与水反应 B．硬度小，熔点低
C．能与盐酸反应 D．能与NaOH溶液反应
12．陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是（ ）
A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁
B．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
C．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐
D．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成
13．在人类社会的发展进程中，金属起着重要的作用．下列说法正确的是（ ）
A．地球上绝大多数金属元素是以游离态存在于自然界中的
B．在化学反应中，金属容易失去电子，是还原剂
C．多数合金的熔点高于组成它的成分的金属的熔点
D．硅单质是良好的半导体，所以它是金属元素
14．中国是瓷器的故乡，钧瓷是宋代五大名窑瓷器之一，以“入窑一色出窑万彩”的神奇窑变著称。下列关于陶瓷的说法正确的是（ ）
A．高品质的白瓷晶莹剔透，属于纯净物
B．瓷器中含有大量的金属元素，因此陶瓷属于金属材料
C．氮化硅陶瓷属于传统无机非金属材料
D．"窑变"是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致颜色的变化
15．硅作为一种新型能源被广泛开发利用，关于其有利因素下列说法中，你认为错误的是( )
A．硅燃烧产物对环境产生的污染，容易得到有效控制
B．从Si(s)＋O2(g) SiO2(s) ΔH＝－858.6 kJ·mol－1可知，硅燃烧放出的热量多
C．自然界中硅的贮存量丰富，可以从自然界直接获得单质硅
D．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料之一
16．下列说法错误的是（ ）
A．制备氢氧化铁胶体的方法是将饱和氯化铁溶液与氢氧化钠溶液混合
B．普通玻璃与钢化玻璃主要成分相同，都为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2
C．正常雨水由于溶解了二氧化碳，其pH约为5.6，而酸雨的pH小于5.6
D．不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铬和镍
17．纳米铜颗粒(粒子直径为50~100nm)一遇到空气就会剧烈燃烧，甚至发生爆炸。下列说法正确的是（ ）
A．纳米铜分散到蒸馏水中可形成胶体
B．纳米铜是一种新型化合物
C．纳米铜颗粒的还原性比铜片更强
D．纳米铜无须密封保存
18．硅及其化合物的应用范围很广，下列说法正确的是（ ）
A．SiO2是酸性氧化物，它不溶于水也不溶于任何酸
B．Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑，Si为氧化剂
C．硅在地壳中的含量仅次于氧，是应用广泛的半导体材料
D．高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2，所以H2SiO3酸性比H2CO3强
19．硅被誉为无机非金属材料的主角．有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”．下列有关说法正确的是（ ）
A．硅的含量居第二位，在地球上有丰富的单质硅资源，如石英、水晶、刚玉的主要成分都是SiO2
B．单晶硅是一种良好的半导体材料，可用于制造电缆
C．存放NaOH溶液的试剂瓶应用玻璃塞
D．硅相对于氢气便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是有开发价值的燃料
20．将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液，②Na2SiO3溶液，③Ca（ClO）2溶液，④饱和Na2CO3溶液，最终有沉淀析出的是（ ）
A．①②③④ B．②④ C．①②③ D．②③
二、综合题
21．已知甲、乙、丙是初中化学常见的三种物质，它们的组成元素中只有一种相同，其中乙物质能参与绿色植物的光合作用．转化关系如图所示，试判断：
（1）丙物质的化学式： ．
（2）写出一个甲→乙的属于置换反应的化学方程式 ．
22．下图是地壳中含量较大的九种元素分布图，图中X、Y、Z分别表示不同元素。
回答下列问题：
（1）X的名称为 ，硅元素在自然界以 (填"游离态"或“化合态”)形式存在。
（2）Y的氧化物属于 氧化物， 硅的氧化物属于 氧化物(填“酸性”、 “两性”或“碱性" )。
（3）常用ZCl3溶液作为刻制印刷电路时的“腐蚀液" ，该反应的离子方程式为 ，区别ZCl3溶液和Z(OH)3胶体的方法是 。
（4）由粗硅制备硅烷(SiH4)的基本流程如下图所示(反应条件均省略)：
已知：反应I、II的化学方程式分别为Si+3HCl=SiHCl3+A，SiHCl3+B=Si+3HCl( 均已配平)。
①A的化学式为 。
②反应I、II、III中，有 个属于氧化还原反应。
③反应IV中生成的SiH4和NH3两种气体的物质的量之比为 。
23．材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础．
（1）橡胶是制造轮胎的重要原料，橡胶属于 （填字母）．
A．金属材料 B．无机非金属材料 C．有机高分子材料
（2）生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需用到的共同原料是 ．
（3）钢铁制品在潮湿的空气中主要发生 腐蚀，发生该腐蚀时的负极反应式为 ．
24．按要求填空
（1）配平下列化学方程式：并用单线桥标出电子转移的方向和数目．
Fe3O4+ CO= Fe+ CO2
（2）检验SO42﹣所需要用的试剂 和 ．
（3）三硅酸镁（Mg2Si3O8 11H2O）用氧化物表示 ．
（4）0.3mol NH3 分子中所含质子数与 个H2O分子中所含质子数相等．
25．硅在地壳中的含量较高．硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用．回答下列问题：
（1）1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”．这种“金属”可能是 ．
（2）陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料．其中，生产普通玻璃的主要原料有 ．
（3）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料．工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：
发生的主要反应
电弧炉 SiO2+2C Si+2CO↑
流化床反器 Si+3HCl SiHCl3+H2
还原炉 SiHCl3+H2 Si+3HCl
①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为 ；碳化硅又称 ，其晶体结构与 相似．
②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 ．
物质 Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4
沸点/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 ﹣30.4 ﹣84.9 ﹣111.9
③SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为 ．
（4）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是 ．
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A、铷位于元素周期表的第ⅠA族，属于碱金属元素，故A不符合题意；
B、塑料的主要成分为有机高分子化合物，故B不符合题意；
C、二氧化硅具有良好的光学特性，是光纤的主要成分，故C不符合题意；
D、属于分子晶体，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、铷位于第ⅠA族；
B、塑料是有机高分子化合物；
C、光纤的主要成分为二氧化硅；
D、 是分子晶体。
2．【答案】C
【解析】【解答】A.骨笛不是由金属材料制成的，A不符合题意；
B.彩陶属于陶瓷，不是由金属材料制成的，B不符合题意；
C.编钟是由合金制成的，C符合题意；
D.石头不是由金属材料制成的，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】金属材料包含金属单质和合金。
3．【答案】B
【解析】【解答】A．硅元素以二氧化硅和硅酸盐形式存在于地壳中，石英、水晶的主要成分都是二氧化硅，选项A不符合题意；
B．粗硅的制备是二氧化硅与碳在高温条件下反应生成粗硅和CO，反应的化学方程式为：，选项B符合题意；
C．粗硅的提纯是利用粗硅和氯化氢在高温条件下反应生成三氯硅烷和氢气，涉及了反应：，选项C不符合题意；
D．硅处于金属和非金属之间，所以硅是半导体，高纯度的硅单质广泛用于制作硅能电池、硅芯片，选项D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、玛瑙、石英、水晶甚至沙子的主要成分都是二氧化硅；
B、二氧化硅和碳反应生成硅和一氧化碳；
C、粗硅的提纯中氯化氢作为氧化剂和硅反应生成氢气；
D、硅是常用的半导体材料，可以制作芯片和太阳能电池板。
4．【答案】A
【解析】【解答】A. 陶瓷属于硅酸盐产品，A选；
B. 水晶的主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐，B不选；
C. 玛瑙的主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐，C不选；
D. 沙子的主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐，D不选；
故答案为：A。
【分析】硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素（主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等）结合而成的化合物的总称，据此判断。
5．【答案】B
【解析】【解答】A、SiO2属于酸性氧化物，A不符合题意；
B.浓硝酸在光照条件下分解为二氧化氮、氧气、水，浓硝酸见光易分解，故B符合题意；
C.二氧化硫使红墨水褪色体现二氧化硫漂白性、活性炭能使红墨水褪色体现吸附性、漂白粉和过氧化钠使红墨水褪色体现强氧化性，所以其原理不同，故C不符合题意；
D.等物质的量的二氧化硫与氯气在水中发生反应生成盐酸和硫酸，二者都不具有漂白性，所以失去漂白效力，故D不符合题意；
【分析】A.注意二氧化硅与氢氟酸反应的特殊性，另外二氧化硅是酸性氧化物；
B.浓硝酸变黄是因为浓硝酸中溶有二氧化氮造成的，二氧化氮来源于硝酸分解；
C.二氧化硫的漂白性是化合为无色物质、漂白粉和过氧化钠是将有色物质氧化为无色物质、活性炭是吸附有色物质；
D.二氧化硫与氯气发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸。
6．【答案】B
【解析】【解答】解：A、硅可与氧气反应生成二氧化硅，但二氧化硅与水不反应，不符合题意，故A错误；
B、硫+氧气 二氧化硫，二氧化硫+水→亚硫酸，亚硫酸+氢氧化钠→亚硫酸钠+水，亚硫酸钠属于盐，由此可知，硫元素可实现这一系列转化，故B正确；
C、铝+氧气 氧化铝，氧化铝与水不反应，不符合题意，故C错误；
D、铁+氧气 四氧化三铁，但四氧化三铁与水不反应，不符合题意，故D错误；
故选B．
【分析】根据物质的性质逐步进行推断：硫+氧气 二氧化硫，二氧化硫+水→亚硫酸，亚硫酸+氢氧化钠→亚硫酸钠+水，硅、铝、铁的氧化物与水不反应，由此分析解答．
7．【答案】A
【解析】【解答】解：A、同族元素具有相似性，锗也是半导体材料，故A正确；
B、碘化氢具有强还原性，与浓硫酸发生氧化还原反应，所以浓硫酸不能干燥HI气体，故B错误；
C、Li在空气中燃烧只生成Li2O，不能生成Li2O2，故C错误；
D、同主族随原子序数增大，金属原子的半径增大，金属键减弱，熔点降低，所以碱金属单质熔点随核电荷数增加而降低，故D错误．
故选A．
【分析】A、同族元素具有相似性；
B、碘化氢具有强还原性；
C、Li在空气中燃烧只生成Li2O；
D、同主族随原子序数增大，金属原子的半径增大，金属键减弱，熔点降低．
8．【答案】B
【解析】【解答】A、N2的化学性质稳定，不可燃也不助燃，因此与O2在点燃条件下不反应。N2与O2在高温或放电条件下可反应生成NO，A不符合题意。
B、Cl2具有强氧化性，与可变价态金属反应，生成最高价态金属氯化物。因此Fe与Cl2在点燃条件下反应生成FeCl3，B符合题意。
C、SiO2不溶于水，不与水反应，C不符合题意。
D、Al2O3不溶于水，不与水反应，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A、放电条件下N2与O2反应生成NO。
B、Fe与Cl2在点燃条件下反应生成FeCl3。
C、SiO2难溶于水，不与水反应。
D、Al2O3难溶于水，不与水反应。
9．【答案】B
【解析】【解答】A.玻璃是混合物，混合物没有固定的熔沸点，A不符合题意；
B.单质硅可用来制造集成电路，电脑芯片，太阳能电池等，B符合题意；
C. SiO2是原子晶体，不导电，C不符合题意；
D. 普通玻璃中含有SiO2，NaOH溶液能够与SiO2反应生成Na2SiO3，Na2SiO3能够把瓶口和瓶塞粘在一起，影响实验使用，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.玻璃为混合物；
B.单质硅是一种常用的半导体材料；
C.SiO2是原子晶体，不导电；
D.玻璃中含有SiO2，能与NaOH溶液反应；
10．【答案】A
【解析】【解答】A．NO2为红棕色气体，浓硝酸不稳定见分解成NO2、O2，硝酸会因溶有少量的NO2而略显黄色，故A正确；
B．工业上制备氯气，常采用电解饱和食盐水得到，故B错误；
C．氯化铝为共价化合物，熔融状态下不导电，故C错误；
D．水泥、玻璃为传统无机非金属材料，故D错误；
故答案为：A。
【分析】A.硝酸本身为无色，一般溶解有二氧化氮显黄色；
B.该方法为实验室制备氯气，工业制备氯气采用电解法；
C.一般电解氧化铝制备单质铝，氯化铝为共价化合物，不导电；
D.水泥、陶瓷、玻璃为三大传统非金属材料。
11．【答案】D
【解析】【解答】A、SiO2不溶于水，不与水反应，A不符合题意；
B、SiO2的硬度大，熔点高，B不符合题意；
C、SiO2是酸性氧化物，不与盐酸反应，C不符合题意；
D、SiO2是酸性氧化物，与NaOH反应生成Na2SiO3，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.SiO2与水不反应；
B.SiO2为原子晶体，熔点高，硬度大；
C.SiO2与盐酸不反应；
D.SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3；
12．【答案】A
【解析】【解答】A. 氧化铁为棕红色固体，瓷器的青色不可能来自氧化铁，故A符合题意；
B. 陶瓷的主要成分是硅酸盐，硅酸盐的化学性质不活泼，具有不与酸或碱反应、抗氧化的特点，故B不符合题意；
C. 陶瓷的主要原料是取之于自然界的硅酸盐矿物，陶瓷的主要成分是硅酸盐，与水泥、玻璃等同属硅酸盐产品，故C不符合题意；
D. 秦兵马俑是陶制品，陶制品是由粘土或含有粘土的混合物经混炼、成形、煅烧而制成的，故D不符合题意；
题目要求选错误的，
故答案为：A。
【分析】本题考查物质的性质，侧重分析与应用能力的考查，注意化学与生活的联系，把握物质性质、反应与用途为解答的关键。
13．【答案】B
【解析】【解答】解；A．多数金属性质活泼，容易被氧化，在自然界中以化合态存在，故A错误；
B．在化学反应中，金属容易失去电子，是还原剂，故B正确；
C．多数合金的熔点低于组成它的成分的金属的熔点，故C错误；
D．硅单质是良好的半导体，导电性介于导体与绝缘体之间，它是非金属元素，故D错误；
故选：B．
【分析】A．多数金属性质活泼，容易被氧化；
B．失去电子发生氧化反应，做还原剂；
C．合金的熔点低于组成合金成分金属的熔点；
D．硅为非金属元素．
14．【答案】D
【解析】【解答】A.陶瓷中含有多种物质，属于混合物，A不符合题意；
B.瓷器属于无机非金属材料，B不符合题意；
C.氮化硅属于新型无机非金属材料，C不符合题意；
D.“窑变”是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.陶瓷属于混合物；
B.陶瓷属于无机非金属材料；
C.氮化硅属于新型无机非金属材料；
D.根据“窑变”过程进行分析；
15．【答案】C
【解析】【解答】硅燃烧生成二氧化硅，二氧化硅不是气体，其污染容易得到有效控制，故A不符合题意；
硅燃烧放出的热量多，故B不符合题意
硅在自然界中无单质形式，只有化合物，所以C是符合题意的
硅为固体燃料，化学性质不活泼，运输、贮存比较容易，故D不符合题意；。
故答案为：C
【分析】硅在自然界中以化合态形式存在
16．【答案】A
【解析】【解答】A．饱和氯化铁溶液中滴加适量的氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀，即Fe3++3OH- = Fe(OH)3↓，得不到氢氧化铁胶体，故A符合题意；
B．普通玻璃与钢化玻璃主要成分相同，都为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2，故B不符合题意；
C．正常雨水由于溶解了二氧化碳，其pH约为5.6，而酸雨的pH小于5.6，故C不符合题意；
D．不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铬和镍，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】制备氢氧化铁胶体的方法是向沸水中滴加饱和氯化铁溶液加热到红褐色即可，其他均正确
17．【答案】A
【解析】【解答】A．纳米铜颗粒子直径为50~100nm，分散到蒸馏水中可形成胶体，故A符合题意；
B．纳米铜是单质，不是化合物，故B不符合题意；
C．不论是纳米铜还是铜片，其组成元素都是铜原子，还原性取决于铜原子的失电子能力，纳米铜因为颗粒小，和空气的接触面积大，所以纳米铜一遇到空气就会剧烈燃烧，甚至发生爆炸，故C不符合题意；
D．纳米铜遇空气易燃烧，所以必须密封保存，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.依据胶体的定义分析；
B.由同种元素组成的纯净物是单质；
C.还原性取决于铜原子的失电子能力；
D.遇空气易燃烧。
18．【答案】C
【解析】【解答】解：A、SiO2不溶于水，SiO2与能HF反应四氟化硅和水，故A错误；
B、Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑，反应中硅的化合价升高是还原剂，而不是氧化剂，故B错误；
C、硅是良好的半导体材料，故C正确；
D、比较酸性强弱，应在溶液中进行，Na2CO3和SiO2在高温下熔融反应，只能说明硅酸钠比碳酸钠稳定，故D错误．
故选C．
【分析】A、SiO2与能HF反应；
B、Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑，反应中硅的化合价升高是还原剂；
C、硅在地壳中的含量仅次于氧；
D、比较酸性强弱，应常温下在溶液中进行．
19．【答案】D
【解析】【解答】解：A．刚玉的主要成分为氧化铝，不是二氧化硅，故A错误；
B．制造电缆用的材料应具有良好的导电性，晶体硅为半导体，不能用于制造电缆，故B错误；
C．玻璃中含有二氧化硅，氢氧化钠与二氧化硅反应生成具有粘性的硅酸钠溶液，容易将玻璃塞与玻璃瓶粘到一块，所以不能用玻璃塞，故C错误；
D．硅常温下为固体，性质较稳定，便于贮存，较为安全，硅是有开发价值的燃料，故D正确；
故选：D．
【分析】A．依据刚玉的主要成分为氧化铝解答；
B．制造电缆用的材料应具有良好的导电性；
C．氢氧化钠与二氧化硅反应生成具有粘性的硅酸钠溶液；
D．硅常温下为固体，性质较稳定，便于贮存，较为安全，硅是有开发价值的燃料；
20．【答案】B
【解析】【解答】解：①盐酸是强酸，碳酸是弱酸，所以碳酸不能制取盐酸，即二氧化碳和氯化钙不反应，最终没有沉淀析出，故错误．
②碳酸是弱酸，硅酸是更弱的酸，所以二氧化碳和硅酸钠能反应生成硅酸，硅酸是不溶于水的物质，所以最终有沉淀析出，故正确．
③次氯酸是比碳酸还弱的酸，所以二氧化碳、水和次氯酸钙反应生成碳酸钙沉淀，但二氧化碳是过量的，过量的二氧化碳和碳酸钙能继续反应生成可溶性的碳酸氢钙，所以最终没有沉淀析出，故错误．
④碳酸钠能和水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠的溶解性小于碳酸钠的溶解性，所以该溶液中会有碳酸氢钠析出，故正确．
故选B．
【分析】先确定二氧化碳和这些溶液中的溶质是否反应，若反应，再根据反应后的生成物的溶解性确定选项．
21．【答案】（1）CO
（2）C+2CuO 2Cu+CO2
【解析】【解答】解：由三种物质的三角转化关系可知：乙物质能参与绿色植物的光合作用，则乙是CO2，若甲、乙、丙含有相同的一种元素，甲是非金属单质，乙和丙相互转化，符合该条件的非金属单质甲为C，丙为CO．（1）丙物质的化学式：CO；故答案为：CO；（2）碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为C+2CuO 2Cu+CO2；
故答案为：C+2CuO 2Cu+CO2．
【分析】由三种物质的三角转化关系可知：乙物质能参与绿色植物的光合作用，则乙是CO2，若甲、乙、丙含有相同的一种元素，甲是非金属单质，乙和丙相互转化，符合该条件的非金属单质甲为C，丙为CO，据此分析．
22．【答案】（1）氧；化合态
（2）两性；酸性
（3）2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；丁达尔效应
（4）H2；3；1：4
【解析】【解答】（1）由上述分析可知，X为氧元素，Si是亲氧元素，在自然界中没有游离态的Si存在，以二氧化硅和硅酸盐的形式存在，则硅只以化合态形式存在；故答案为：氧，化合态。（2）Y为Al元素，其氧化物为Al2O3，既能与酸反应生成盐和水，即Al2O3+ 6H+ =2Al3+ + 3H2O，又能与强碱反应生成盐和水，即Al2O3 + 2OH- =2AlO2-+ H2O，Al2O3属于两性氧化物，硅的氧化物为SiO2，与强碱反应生成盐和水，即能和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，因SiO2也和氢氟酸反应生成SiF4和水，由于SiF4不是盐，所以SiO2不是碱性氧化物，SiO2是酸性氧化物；故答案为：两性，酸性。（3）Z为Fe元素，ZCl3为FeCl3，铁离子具有强氧化性，可与铜发生氧化还原反应生成铜离子和亚铁离子，反应的离子方程式为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+；丁达尔效应，是胶体特有的性质，可鉴别胶体和溶液，区别FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体用丁达尔效应；故答案为：2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+，丁达尔效应。（4）①由Si+3HCl=SiHCl3+A反应可知，化学反应遵循质量守恒定律，则A为H2；故答案为：H2。
②由反应I：Si+3HCl=SiHCl3+H2，反应II：SiHCl3+H2=Si+3HCl，反应III：2Mg+Si Mg2Si，三个反应均涉及单质的反应，均存在元素化合价的变化，则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应；故答案为：3。③由题中信息可知，Mg2Si与NH4Cl发生反应，生成SiH4、NH3和MgCl2，其化学方程式为Mg2Si+4NH4Cl=SiH4↑+4NH3↑+2MgCl2，SiH4和NH3两种气体的物质的量之比为1：4；故答案为：1：4。
【分析】根据地壳中元素含量可知，地壳中含量最高的为氧元素，占48.6%，第二位是硅元素，占26.3%，第三位是铝元素，占7.73%，也是地壳中含量最多的金属元素，第四位是铁元素，占4.75%，则可判断X为O元素，Y为Al元素，Z为Fe元素；根据题中所给的化学方程式，由质量守恒定律，判断A的化学式和氧化还原反应个数；根据题中信息，写出反应IV，得出气体的物质的量之比；据此解答。
23．【答案】（1）C
（2）石灰石（或CaCO3）
（3）吸氧；Fe﹣2e﹣=Fe2+
【解析】【解答】解：（1）橡胶分为天然橡胶和合成橡胶，天然橡胶的成分是聚异戊二烯 ，合成橡胶主要指：顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶等，都为有机高分子材料，
故答案为：C； （2）生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，高温下，碳酸钠、碳酸钙和二氧化硅反应分别生成硅酸钠、硅酸钙；生产水泥以黏土和石灰石为主要原料，经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧，再加入适量石膏，并研成细粉就得到普通水泥；所以在玻璃工业、水泥工业中都用到的原料是石灰石，
故答案为：石灰石（或CaCO3）； （3）钢铁的腐蚀可以根据水膜的性质分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，负极为铁，失去电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe﹣2e﹣=Fe2+，
故答案为：吸氧．
【分析】（1）橡胶分为天然橡胶和合成橡胶，天然橡胶的成分是聚异戊二烯 ，合成橡胶主要指：顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶等，主要成分都是有机高分子；（2）生产水泥的原料是粘土和石灰石，生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，所以原料中均有石灰石；（3）钢铁的腐蚀可以根据水膜的性质分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，负极为铁，失去电子发生氧化反应．
24．【答案】（1）1；4；3；4；
（2）BaCl2溶液；盐酸
（3）2MgO 3SiO2 11H2O
（4）0.3NA
【解析】【解答】解：（1）反应中四氧化三铁中三个铁共显+8价，反应生成3个0价铁，化合价降8价，一氧化碳中+2价碳化合价升高为二氧化碳中+4价碳，要使得失电子守恒，则四氧化三铁系数1，一氧化碳系数为4，依据原子个数守恒，方程式：Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2；用单线桥表示为： ；故答案为： ；（2）证明某未知溶液中含有SO42﹣离子，而不含有Ag+、碳酸根离子、亚硫酸根离子，要排除银离子、碳酸根离子、亚硫酸根离子的干扰，应先加入足量的盐酸，若无明显现象，再加入氯化钡溶液，产生白色沉淀，即可证明含有硫酸根离子；
故答案为：BaCl2溶液和盐酸；．（3）镁元素显+2价、硅元素显+4价，氧元素显﹣2价，其形成的氧化物分别是MgO、SiO2；在进行变换写法时，将各元素表示成氧化物的形式，注意原子个数和元素种类不能变，化合价不能改变，则三硅酸镁（Mg2Si3O8 nH2O）改写成氧化物形式可表示为：2MgO 3SiO2 nH2O；
故答案为：2MgO 3SiO2 11H2O；（4）1个氨气分子含有10个质子，1个水分子含有10个质子，所以氨气与水分子物质的量相等时，含有的质子数相等，则.3mol NH3 分子中所含质子数与0.3NA或1.806×1023个H2O分子中所含质子数相等．
故答案为：0.3NA或1.806×1023．
【分析】（1）反应中四氧化三铁中三个铁共显+8价，反应生成3个0价铁，化合价降8价，一氧化碳中+2价碳化合价升高为二氧化碳中+4价碳，依据氧化还原反应得失电子守恒、原子个数守恒配平方程式，用单线桥表示；（2）检验SO42﹣离子，依据硫酸根离子与氯化钡生成硫酸钡沉淀，要排除银离子、碳酸根离子的干扰；（3）把三硅酸镁（Mg2Si3O8 nH2O）改写成氧化物形式，要保证原子总数，化合价不变，按化合价分别写出氧化物的化学式，一般按照金属氧化物、二氧化硅、水的形式书写；（4）1个氨气分子含有10个质子，1个水分子含有10个质子．
25．【答案】（1）含有硅碳的铁合金
（2）纯碱、石英和石灰石
（3）SiO2+3C SiC+2CO↑；金刚砂；金刚石；精馏（或蒸馏）；H4SiO4（或H2SiO3）、H2、HCl
（4）H2、HCl
【解析】【解答】解：（1）石英砂的主要成分是二氧化硅，加热石英砂、木炭和铁时，发生置换反应，SiO2+2C Si+2CO↑，所以在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”．这种“金属”可能是含有硅碳的铁合金，
故答案为：含有硅碳的铁合金；（2）制造普通玻璃的主要原料是：纯碱、石灰石和石英，在玻璃窑中强热时的主要发生反应：SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑、SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑，故答案为：纯碱、石英和石灰石；（3）①石英砂的主要成分是二氧化硅，在反应中生成碳化硅，反应为：SiO2+3C SiC+2CO↑，碳化硅又称金刚砂，其晶体结构与金刚石相似，故答案为：SiO2+3C SiC+2CO↑；金刚砂；金刚石；②利用沸点的不同提纯SiHCl3属于蒸馏，SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量SiCl4（沸点57.6℃）和HCl（沸点﹣84.7℃），由于沸点差别较大，可以通过精馏（或蒸馏）除去杂质，故答案为：精馏（或蒸馏）；③SiHCl3水解反应方程式为：SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑，生成硅酸、氢气和氯化氢，故答案为：H4SiO4（或H2SiO3）、H2、HCl；（4）氯碱工业主要反应为电解饱和食盐水：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑，为该化学工艺提供H2、HCl，故答案为：H2、HCl．
【分析】（1）石英砂主要成分为二氧化硅，碳做还原剂还原二氧化硅为单质硅；（2）生产玻璃的原料是纯碱、石英和石灰石；（3）①石英砂主要成分为二氧化硅，二氧化硅和碳在高温的条件下反应生成碳化硅和一氧化碳；碳化硅又称金刚砂，其晶体结构与金刚石相似；②根据题中数据，采用精馏（或蒸馏）方法提纯SiHCl3；③SiHCl3水解生成硅酸、氢气和氯化氢；（4）电解饱和食盐水称为氯碱工业，结合上述工艺流程解答．
