化学 无机非金属材料的专项 培优 易错 难题练习题含答案

一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）

1．蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成。现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，在所得的沉淀X和溶液Y中分别加入NaOH溶液至过量。下列叙述正确的是

A．沉淀X的成分是SiO2

B．将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤，可得到红色颜料Fe2O3 C．在溶液Y中加入过量的NaOH溶液，过滤得到沉淀是Fe(OH)3 D．溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+ 【答案】A 【解析】 【分析】

金属氧化物MgO、A12O3、Fe2O3会溶于盐酸，生成氯化镁、氯化铝以及氯化铁，过滤后，得的沉淀X是二氧化硅，溶液Y中含有氯化镁、氯化铝以及氯化铁以及过量的盐酸，向Y中加入过量的氢氧化钠，会生成氢氧化镁、氢氧化铁沉淀，过滤后的溶液中含有氯化钠、偏铝酸钠等。 【详解】

A、沉淀X的成分是SiO2，A正确；

B、将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤，可得到MgO、Fe2O3的混合物，B错误；

C、溶液Y中加入过量的NaOH溶液后过滤，过滤后的溶液中含有氯化钠、偏铝酸钠，沉淀是氢氧化镁、氢氧化铁沉淀，C错误；

D、溶液Y中含有氯化镁、氯化铝以及氯化铁以及过量的盐酸，含有的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+，D错误； 答案选A。

2．下列实验过程中，始终无明显现象的是（ ） A．SO2通入Ba(NO3)2溶液中 B．O2通入Na2SO3溶液中 C．Cl2通入Na2SiO3溶液中 D．NH3通入Ca(HCO3)2溶液中 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

A．二氧化硫被氧化为硫酸根离子，SO2通入Ba(NO3)2溶液中生成硫酸钡沉淀，故不选A；

B．O2通入Na2SO3溶液中，Na2SO3被氧化为Na2SO4，无明显现象，故选B；

C．Cl2通入Na2SiO3溶液中，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸和Na2SiO3反应生成硅

酸白色胶状沉淀，故不选C；

D．NH3通入Ca(HCO3)2溶液中生成碳酸钙沉淀和碳酸铵，故不选D； 故选B。

3．在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是

2NaOH(aq)FeCl2A．FeFe(OH)2 点燃ClΔ盐酸B．H2SiO3SiO2 SiCl4

二氧化锰石灰乳C．浓盐酸Cl2漂白粉Δ NO3 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

2水D．NH3NO催化剂，ΔH

OA．氯气具有强氧化性，与铁反应生成三氯化铁，不能一步反应生成氯化亚铁，故A错误；

B．硅酸受热分解生成二氧化硅，二氧化硅与HCl不反应，不能转化为SiCl4，故B错误； C．二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气，氯气与石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙，可以制得漂白粉，物质间转化均能实现，故C正确；

D.氨催化氧化生成NO，NO与水不反应，不能转化为，故D错误； 故选C。

4．“纳米车”(如图所示)是科学家用某有机分子和球形笼状分子C60制成的，每辆“纳米车”是由一个有机分子和4个C60分子构成。“纳米车”可以用来运输单个的有机分子。下列说法正确的是

A．C60是一种新型的化合物 B．C60与12C是同素异形体

C．人们用肉眼可以清晰看到“纳米车”的运动

D．“纳米车”诞生说明人类操纵分子的技术进入了一个新阶段 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

A．C60是由一种元素组成的纯净物，属于单质，不属于化合物，故A错误；

B．C60是由碳元素形成的单质，而12C是碳元素的一种原子，故C60与12C不是互为同素异

形体，故B错误；

C．因“纳米车”很小，我们不能直接用肉眼清晰地看到这种“纳米车”的运动，故C错误； D．“纳米车”的诞生，说明人类操纵分子的技术进入一个新阶段，故D正确； 故答案选D。

5．《青花瓷》冲所描述的“瓶身描述的牡丹一如你初妆”“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，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为十2价)，下列有关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·2SiO2 C．性质稳定.不易脱色 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

A.硅酸盐用氧化物形式表示时，书写顺序为：活泼金属氧化物、不活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以硅酸铜钡用氧化物形式表示BaO•CuO•2SiO2，故A正确； B. 硅酸铜钡能稳定存在，说明不易溶解于强酸和强碱，故B错误； C. 《青花瓷》能长期不褪色，说明硅酸铜钡性质稳定不易脱色，故C正确；

D. 硅酸铜钡中Ba为+2价、Cu为+2价、Si为+4价、O为-2价，根据化合价代数和等于0，可知x=6，故D正确； 选B。

B．易溶解于强酸和强碱 D．x=6

6．在2020年新年贺词中强调“5G商用加速推出，凝结着新时代奋斗者的心血和汗水，彰显了不同凡响的中国风采、中国力量”，制造芯片用到高纯硅，用SiHCl3与过量H2在1100～1200℃反应制备高纯硅的装置如下图所示（热源及夹持装置略去）。

已知： SiHCl3 遇水H2O 强烈水解，在空气中易自燃。下列说法错误的是（ ） A．装置 B 中的试剂是浓硫酸

B．实验时先打开装置C中分液漏斗的旋塞

C．装置C中的烧瓶需要加热，其目的是使滴入烧瓶中的SiHCl3气化 D．装置D不能采用普通玻璃管的原因是在反应温度下，普通玻璃管会软化 【答案】B 【解析】 【分析】

【详解】

A．SiHCl3 遇水H2O 强烈水解，所以H2应干燥，故装置 B 中的试剂是浓硫酸，A正确； B．SiHCl3在空气中易自燃，实验前应排尽装置内的空气，所以应先通H2，后打开装置C中分液漏斗的旋塞，B错误；

C．SiHCl3呈液态，需转化为蒸气进入石英管中与H2反应，所以装置C中的烧瓶需要加热，C正确；

D．制高纯硅时，温度在1100～1200℃，所以D不能采用普通玻璃管，D正确； 故选B。

7．某研究性学习小组在整理实验室化学试剂时，发现一瓶盛有无色溶液的试剂，标签破损，如图。

某同学根据中学化学知识，对该溶液中的溶质成分进行如下预测和验证，其中错误的是(包括预测物质的化学式、检验需要的试剂、操作、现象及结论) 选项 预测物质的化学式 检验需要的试剂 操作、现象及结论 取少量该溶液于试管中，滴入稀盐A Na2SO4 稀盐酸、氯化钡溶液 酸，若无明显现象，再滴入氯化钡溶液，如果产生白色沉淀，则原溶液是Na2SO4溶液 取少量该溶液于试管中，滴入足量B Na2CO3 稀盐酸、澄清的石灰水 稀盐酸，如果产生的无色气体能使澄清的石灰水变浑浊，则原溶液一定是Na2CO3溶液 取少量该溶液于试管中，滴入足量C Na2SO3 稀盐酸、澄清的石灰水、品红溶液 稀盐酸，如果产生的无色气体既能使澄清的石灰水变浑浊，还能使品红溶液褪色，则原溶液是Na2SO3溶液 取少量该溶液于试管中，滴入稀盐D Na2SiO3 过量稀盐酸 酸，产生白色胶状沉淀，盐酸过量时沉淀不溶解，则原溶液是Na2SiO3溶液

A．A 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

A．取少量该溶液于试管中，滴入稀盐酸，盐酸可排除其它离子的干扰，若无明显现象，再滴入氯化钡溶液，如果产生白色沉淀，则沉淀为硫酸钡，则原溶液是Na2SO4溶液，故A正确；

B．取少量该溶液于试管中，滴入足量稀盐酸，如果产生的无色气体能使澄清的石灰水变浑浊，该无色气体可能为二氧化碳、二氧化硫，则溶液可能为Na2CO3溶液或Na2SO3溶液，故B错误；

C．取少量该溶液于试管中，滴入足量稀盐酸，如果产生的无色气体既能使澄清的石灰水变浑浊，还能使品红溶液褪色，则气体为二氧化硫，则原溶液是Na2SO3溶液，故C正确； D．取少量该溶液于试管中，滴入稀盐酸，产生白色胶状沉淀，盐酸过量时沉淀不溶解，硅酸不溶于盐酸，则原溶液是Na2SiO3溶液，故D正确； 故选B。

B．B

C．C

D．D

8．世界第一条大面积碲化镉薄膜“发电玻璃”生产线最近在成都投产，该材料是在玻璃表面镀一层碲化镉薄膜，光电转化率高。下列说法错误的是 A．普通玻璃含有二氧化硅 C．碲化镉是一种有机化合物 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A. 玻璃成分为硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅，故A正确，但不符合题意；

B. 该发电玻璃能将光能转化为电能，但是不能完全转化，存在能量损耗，故B正确，但不符合题意；

C. 碲化镉不含碳元素，是一种无机化合物，不是有机化合物，故C错误，但符合题意； D. 应用该光电转化技术可减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，故D正确，但不符合题意； 故选：C。

B．该发电玻璃能将光能不完全转化为电能 D．应用该光电转化技术可减少温室气体排放

9．某研究性学习小组的甲、乙同学分别设计了以下实验来验证元素周期律。

（Ⅰ）甲同学在 a、b、c 三只烧杯里分别加入 50 mL 水，再分别滴加几滴酚酞溶液，依次加入 大小相近的锂、钠、钾块，观察现象。 ①甲同学设计实验的目的是______ ②反应最剧烈的烧杯是______（填字母）；

③写出 b 烧杯里发生反应的离子方程式______

（Ⅱ）乙同学设计了下图装置来探究碳、硅元素的非金属性强弱，根据要求完成下列各小题

（1）实验装置：

（2）实验步骤： 连接仪器、______、加药品后，打开 a、然后滴入浓硫酸，加热。 （3）问题探究：（已知酸性强弱:亚硫酸>碳酸）

①铜与浓硫酸反应的化学方程式是______，装置 E 中足量酸性 KMnO4 溶液 的作用是______。

②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是______； ③试管 D 中发生反应的离子方程式是______。

【答案】验证锂、钠、钾的金属性强弱； c 2Na+2H2O=2Na++2OH¯+ H2↑ 检查装置气密性 Cu+2H2SO4(浓)

Δ CuSO4+ 2H2O+ SO2↑ 除去CO2中混有的SO2 盛有硅酸钠溶液的试管

出现白色沉淀； SO2+ HCO3¯= CO2+ HSO3¯ 【解析】 【分析】

乙同学设计实验探究碳、硅元素的非金属性强弱。先用浓硫酸和铜在加热条件下制备二氧化硫气体，通入D试管与饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，混合气体通入试管E，除去混有的二氧化硫，剩余的二氧化碳通入试管F与硅酸钠溶液反应，会出现白色沉淀。该实验需要改良的地方尾气处理装置，以及防干扰装置（防止空气中的二氧化碳进入装置F，干扰实验结构，可以加一个球星干燥管，内盛放碱石灰）。 【详解】

（Ⅰ）①由某研究性学习小组设计实验验证元素周期律可得，甲同学设计的实验目的是：验证锂、钠、钾的金属性强弱；

②金属性：K＞Na＞Li，金属性越强，单质与水反应越剧烈，故反应最剧烈的烧杯是c；’ ③b 烧杯里发生反应的离子方程式：2Na+2H2O=2Na++2OH¯+ H2↑；

（Ⅱ）（2）实验步骤： 有气体参与反应，先连接仪器、检查装置气密性、加药品（先加固体，后加液体）后，打开 a、然后滴入浓硫酸，加热。 （3）①铜与浓硫酸反应的化学方程式是：Cu+2H2SO4(浓)

Δ CuSO4+ 2H2O+ SO2↑；根据分

析，高锰酸钾的作用是除去CO2中混有的SO2；

②非金属性越强，最高价氧化物的水化物酸性越强，若碳酸可以制得硅酸，则可以证明碳酸强于硅酸，从而可以证明二者非金属性的强弱，故能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是：盛有硅酸钠溶液的试管出现白色沉淀；

③试管D用SO2与NaHCO3制备CO2，反应的离子方程式：SO2+ HCO3¯= CO2+ HSO3¯。

10．氮化硅可用作高温陶瓷复合材料，在航空航天、汽车发动机、机械等领域有着广泛的应用。由石英砂合成氮化硅粉末的路线如下图所示：

其中—NH2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，3 mol Si(NH2)4在高温下加热可得1 mol 氮化硅粉末和8 mol A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______________________。

【答案】SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O ①② SiCl4＋3H2O=4HCl↑＋H2SiO3↓ Si3N4 3SiCl4＋2N2＋6H2【解析】 【分析】

根据题中反应流程可知，石英砂在高温下被碳还原得到粗硅，粗硅与氯气反应生成粗四氯化硅，精馏后得到较纯的四氯化硅，四氯化硅在高温下与氨反应生成四氨基硅，四氨基硅高温下生成氮化硅，据此解答。 【详解】

（1）石英砂的主要成分是二氧化硅，二氧化硅与强碱氢氧化钠溶液反应生成可溶性硅酸钠和水，反应的化学方程式为SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O；

（2）①石英砂到粗硅，硅元素化合价降低，属于氧化还原反应；②粗硅与氯气反应生成四氯化硅，硅元素化合价升高，属于氧化还原反应；③四氯化硅精馏属于物理变化；④四氯化硅与氨气反应，不存在化合价的变化，不是氧化还原反应；⑤Si(NH2)4高温生成氮化硅，没有化合价的变化，不是氧化还原反应；答案为①②；

（3）SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，说明有氯化氢产生，反应的方程式为SiCl4＋3H2O＝4HCl↑＋H2SiO3↓；

（4）3 mol Si(NH2)4在高温下加热可得1 mol 氮化硅粉末和8 mol A气体，结合原子守恒判

Si3N4＋12HCl

断A是氨气，即3Si(NH2)4

Si3N4+8NH3↑，所以氮化硅的化学式为Si3N4；

Si3N4＋12HCl。

（5）A是氨气，则B和C是氮气和氢气，则根据原子守恒可知SiCl4与B和C两种气体反应的化学方程式为3SiCl4＋2N2＋6H2

11．A、B、C均为中学化学常见的纯净物，它们之间存在如下转化关系：

其中①②③均为有单质参与的反应。

（1）若A是常见的金属，①③中均有同一种黄绿色气体参与反应，B溶液遇KSCN显血红色，且②为化合反应，写出反应②的离子方程式_________________________。 （2）如何检验上述C溶液中的阳离子？______________________。

（3）若B是太阳能电池用的光伏材料，①②③为工业制备B的反应。C的化学式是____________，属于置换反应____________，（填序号）写出反应①的化学方程式____________________。

【答案】Fe+2Fe3+＝3Fe2+ 取少量溶液于试管，加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变成血红色，则证明含Fe2+ SiCl4 ① ③ 2C+SiO2【解析】 【分析】

(1)由转化关系可知A为变价金属，则A应为Fe，B为氯化铁，C为氯化亚铁，②为Fe与氯化铁的反应；

(3)B是太阳能电池用的光伏材料，可知B为Si，①为C与二氧化硅的反应，①②③为工业制备B的反应，则C为SiCl4，③中SiCl4与氢气反应，提纯Si，以此解答该题。 【详解】

(1)A是常见的金属，①③中均有同一种气态非金属单质参与反应，且②为化合反应，则该非金属气体为Cl2，B为氯化铁，则反应②的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；

(2)由分析知C为氯化亚铁，检验Fe2+的操作方法是取少量溶液于试管，加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变成血红色，则证明含Fe2+；

(3)B是太阳能电池用的光伏材料，可知B为Si，①为C与二氧化硅的反应，①②③为工业制备B的反应，则C为SiCl4，其中②为Si和Cl2化合生成SiCl4，③中SiCl4与氢气反应，提纯Si，则反应①的化学方程式为SiO2+2C

Si+2CO↑，其中属于置换反应的有① ③。

Si+2CO↑

12．完成下列各题。

（1）制备陶瓷是以粘土[主要成分Al2Si2O5(OH)4]为原料，经高温烧结而成。若以氧化物形式表示粘土的组成，应写为 。

（2）如果胃酸过多，可服用 （填写化学式）缓解症状，但如果患有胃溃疡，则不

能服用，以防止胃穿孔。

（3）雕花玻璃是用氢氟酸对玻璃进行刻蚀而制成的，这一过程中发生反应的化学方程式为 。

（4）二氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂，工业上是用氯酸钠（NaClO3）与盐酸反应生产ClO2的，反应过程中同时会生成氯气。写出该反应的化学方程式 。

2SiO2·2H2O；（2）NaHCO3； 【答案】（1）Al2O3·（3）SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；

（4）2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。 【解析】

试题分析：（1）复杂硅酸盐书写成氧化物，金属氧化物在前，非金属氧化物在后，因此粘2SiO2·2H2O；（2）治疗胃酸过多，常有Al(OH)3和NaHCO3，如果患有胃土的氧化物：Al2O3·

溃疡，不能服用NaHCO3，因此产生的CO2是酸性氧化物，加速胃溃疡，因此应服用氢氧化铝；(3)发生反应是SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；（4）NaClO3作氧化剂，Cl转化成ClO2，HCl作还原剂，Cl→Cl2，根据化合价的升降法进行配平，因此反应方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。

考点：考查复杂硅酸盐写成氧化物、物质用途、氧化还原反应方程式的书写等知识。

13．以粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2，还有少量的Fe2O3)为原料制取Al2O3的流程如下：

（1）操作Ⅰ的名称是__。

（2）用H2SO4“酸浸”时的离子方程式为__(任写一个)。 （3）简述如何检验酸浸后溶液中是否有Fe3+__。 （4）“煅烧”时的化学方程式为__。

（5）沉淀A与氢氟酸反应的化学方程式为__。

【答案】过滤 Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O(或Al2O3＋6H＋=Al3＋＋3H2O任写一个) 取适量该溶液于试管中，加入KSCN，若变红则有Fe3+ 2Al(OH)3SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 【解析】 【分析】

粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2, 还有少量的Fe2O3）和稀硫酸混合，发生反应

Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O，Fe2O3+3H2SO4═Fe 2(SO4)3+3H2O，SiO2和稀硫酸不反应，过滤溶液得滤渣Ⅰ为SiO2； 根据Fe3+遇KSCN溶液变红色检验溶液中是否有Fe3+；Al(OH)3加热分解为Al2O3和水；SiO2与氢氟酸反应生成SiF4和水。

Al2O3＋3H2O

【详解】

（1）操作Ⅰ实现了固体SiO2和溶液的分离，操作Ⅰ的名称是过滤。

＋

（2）用H2SO4“酸浸”时Al2O3、Fe2O3与硫酸反应，反应的离子方程式分别为Al2O3＋6H

=Al3＋＋3H2O、Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O。

（3）Fe3+遇KSCN溶液变红色，检验溶液中是否有Fe3+的方法是：取适量该溶液于试管中，加入KSCN，若变红则有Fe3+。

（4）“煅烧”时Al(OH)3分解为Al2O3和水，化学方程式为2Al(OH)3（5）沉淀A是SiO2，SiO2与氢氟酸反应生成SiF4和水，化学方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。 【点睛】

本题考查了物质的制备流程，明确物质的性质是解本题关键，会从整体上分析每一步发生的反应及基本操作，注意离子检验操作方法的准确表达。

Al2O3＋3H2O。

14．某实验小组设计了如下装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物的成分进行探究。已知: PdCl2溶液可用于检验CO，反应的化学方程式为CO + PdCl2 + H2O= CO2+ 2HCl + Pd(产生黑色金属钯粉末，使溶液变浑浊)。

（1）实验时要先通入足够长时间的N2，其原因是_________。 （2） 装置B的作用是__________。

（3）装置C、D所盛试剂分别为______、______，若装置C、D中溶液均变浑浊，且经检测两气体产物的物质的量相等，则该反应的总化学方程式为_________。 （4） 该装置的缺点是_________。

【答案】 用氮气将装置中的空气排尽，避免空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气对实验产生干扰 作安全瓶，防止倒吸 澄清石灰水 PdCl2溶液 3SiO2+4C有尾气处理装置将CO吸收

【解析】(1)碳与二氧化硅反应要在高温下进行，而高温下碳与空气中氧气反应，所以实验时要将装置中的空气排尽，所以实验时要通入足够长时间的N2，故答案为：要用氮气将装置中的空气排尽，避免空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气对实验产生干扰；

(2)根据装置图可知，B装置可以作安全瓶，防止倒吸，故答案为：作安全瓶，防止倒吸； (3)根据元素守恒，碳与二氧化硅反应可能生成一氧化碳也可能生成二氧化碳，所以C装置用来检验有没有二氧化碳，D装置用来检验一氧化碳，所以置C、D中所盛试剂分别为澄清

2CO2↑十2CO↑+3Si 没

石灰水、PdCl2溶液；若装置C、D中溶液均变浑浊，说明既有二氧化碳又有一氧化碳，检测两气体产物的物质的量相等，根据元素守恒可知化学方程式为3SiO2+4C3SiO2+4C

2CO2+2CO+3Si，故答案为：澄清石灰水；PdCl2溶液；2CO2+2CO+3Si；

(4)一氧化碳有毒，不能排放到空气中，而该装置没有尾气吸收装置将CO吸收，故答案为：没有尾气吸收装置将CO吸收。

15．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备高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＋3HCl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31.8℃)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反应制备纯硅的装置如图(热源及夹持装置已略去)。

SiHCl3＋H2；

③SiHCl3与过量H2在1000～1100℃反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气

①装置B中的试剂是__，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不能采用普通玻璃管的原因是__，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___；

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，取上层清液后需再加入的试剂是___(填字母)。

a．碘水 b．氯水 c．NaOH溶液 d．KSCN溶液 e．Na2SO3溶液 【答案】SiO2＋2C

高温Si＋2CO↑ 分馏(或蒸馏) 浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化 石

1000℃~1100℃英管的内壁附有灰黑色晶体 在该反应温度下，普通玻璃管会软化 SiHCl3＋H2＋3HCl 排尽装置内的空气 bd 【解析】 【分析】

(1)高温下，碳和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳；

Si

(2)利用沸点的不同提纯SiHCl3，可用蒸馏的方法；

(3)①生成的氢气含有水蒸气，用浓H2SO4干燥；加热促使SiHCl3气化；

②SiHCl3和氢气反应有硅单质生成，根据硅的颜色判断D装置中的现象；SiHCl3和H2反应生成硅和氯化氢；

③氢气是可燃性气体，易产生爆炸，SiHCl3在空气中易自燃，所以先通一段时间H2，将装置中的空气排尽；

④取少量产品于试管中加盐酸溶解，再滴加氯水和KSCN(aq)，若溶液呈红色说明含Fe，若不呈红色说明不含Fe。 【详解】

(1)高温下，碳做还原剂时，生成CO，制粗硅的化学方程式为SiO2＋2C(2)利用沸点的不同提纯SiHCl3，可用分馏(或蒸馏)的方法；

(3)①锌和稀硫酸反应制得的氢气中含有水蒸气，而SiHCl3能与水剧烈反应，所以实验中应使用干燥的氢气，一般选用浓H2SO4干燥氢气；加热的目的是使SiHCl3汽化，进入装置D中；

②高温下，SiHCl3和氢气反应生成硅单质，硅单质是灰黑色固体，所以D装置中的现象是：石英管的内壁附有灰黑色晶体，SiHCl3与过量的H2在1000℃～1100℃反应制得纯硅，化学方程式为SiHCl3＋H2

1000℃~1100℃高温Si＋2CO↑；

Si＋3HCl；装置D不能采用普通玻璃管的原因是：温度

太高，普通玻璃管易熔化；

③氢气是可燃性气体，当氢气的量达到一定时易产生爆炸，SiHCl3在空气中易自燃，所以实验的关键是检查装置的气密性、控制好温度，以及先通一段时间H2将装置中的空气排尽；

④铁能和稀盐酸反应生成亚铁离子，亚铁离子有还原性，亚铁离子能被氯水氧化生成铁离子，铁离子遇硫溶液变红色，所以可以用氯水和硫溶液检验铁的存在，故选bd。