高三化学二轮复习无机非金属材料专项训练

试卷第=page77页，共=sectionpages77页试卷第=page66页，共=sectionpages77页高三化学二轮复习无机非金属材料专项训练一、选择题（共17题）1．下列对于的性质、用途、制法的描述中不正确的是A．自然界中有大量的粗硅单质B．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料C．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间D．粗硅制备的方程式为2．下列说法错误的是（）A．硅酸钠可以作为黏合剂和防火材料B．溶液、胶体、浊液都属于分散系，且均为液态C．人体缺碘会引起甲状腺肿大，碘元素还被誉为“智慧元素”D．通常所说的三大有机合成材料为塑料、合成橡胶、合成纤维3．材料与化学密切相关，表中对应关系不正确的是材料主要化学成分A陶瓷餐具硅酸盐B计算机芯片晶体硅C合金钢铁碳铬硅等合金D金刚砂二氧化硅A．A B．B C．C D．D4．下列物质中，常温下既能与NaOH溶液反应，又能与盐酸反应的是A．Cu B．Al2O3 C．SiO2 D．Ca(OH)25．下列物质中，既能与盐酸又能与NaOH溶液反应的是A．碳酸钠 B．硅酸钠 C．氢氧化铝 D．二氧化硅6．下列说法正确的是A．常温下浓硫酸与铁或铝均不反应 B．高温下用氢气还原四氯化硅可得到硅C．Mg条在空气中燃烧主要生成Mg3N2 D．Cl2常用澄清石灰水吸收避免污染空气7．《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，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡（BaCuSi2O6）。下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是A．是一种硅酸盐 B．性质稳定，不易脱色C．易溶于强酸和强碱 D．可用氧化物形式表示为BaO•CuO•2SiO28．想一想，下面三个词为什么归纳在一起？然后从所给的四个词中选出一个与它们同类。陶瓷、玻璃、水泥A．砖瓦 B．有机玻璃 C．人造纤维 D．光导纤维9．下列与光导纤维的主要成分不同的是A．水晶 B．玛瑙 C．硅芯片 D．石英10．化学与生活密切相关，下列有关说法正确的是A．漂白粉既可做漂白棉麻纸张的漂白剂，又可做游泳池及环境的消毒剂和净水剂B．燃放烟花呈现出多种颜色是由于烟花中添加了Na、Cu、Fe、Pt等金属的单质C．合金材料的组成元素一定全部是金属元素D．纯净的二氧化硅是制备光导纤维的原料11．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12．下列说法正确的是A．Si、P、S、Cl相应的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强B．自然界中含有大量的游离态的硅，纯净的硅晶体可用于制作计算机芯片C．工业上通常用电解钠、铁、铜对应的氯化物制得该三种金属单质D．钠与氧气反应的产物与反应条件无关13．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是A．Cu是紫红色固体，可用于制导线B．易溶于水，可用于泳池消毒C．浓盐酸具有挥发性，可用于制D．SiO2熔点很高，可用于制耐火坩埚14．下列有关物质性质与用途对应关系不正确的是A．NaHCO3能与碱反应，可用作焙制糕点的膨松剂B．CaO能与SO2反应，可作为工业废气处理时的脱硫剂C．硅的导电性介于导体和绝缘体之间，可用于制造计算机硅芯片的材料D．饱和氯水既有酸性又有漂白性，加入适量NaHCO3固体，其漂白性增强15．下列物质之间的转化都能一步能实现的是（）A．N2→NH3→NO→NO2→HNO3→NO B．Si→SiO2→H2SiO3→Na2SiO3C．S→SO3→H2SO4→SO2 D．Al→Al2O3→Al(OH)3→NaAlO216．化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中错误的是A．芯片主要成分为单质硅B．“霾尘积聚难见路人”，雾霾可能产生丁达尔效应C．世界最长跨海峡公铁两用大桥—平潭海峡大桥已经贯通，桥上钢轨属于铁合金材料D．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色来自氧化铁17．化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是选项现象或事实解释A过氧化钠作呼吸面具中的供氧剂过氧化钠是强氧化剂，能氧化二氧化碳B用氢氟酸蚀刻玻璃SiO2是碱性氧化物，能溶于酸

C用浸有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土作水果保鲜剂酸性高锰酸钾溶液能氧化水果释放的催熟剂乙烯DAl(OH)3用作塑料的阻燃剂Al(OH)3受热熔化放出大量的热A．A B．B C．C D．D二、综合题（共6题）18．把40g含二氧化硅的碳酸钙固体在高温下加热到质量不再改变为止，冷却后称得质量为26.8g。求：（1）生成的二氧化碳在标准状况下的体积为____升？（2）原混合物中SiO2的质量为_____克？19．化合物A由三种短周期元素组成，某兴趣小组进行了如下实验：已知：气体甲为纯净物且只含两种元素，在标况下体积为672mL；固体甲为常用的耐火材料，溶液乙为建筑行业中常用的粘合剂。请回答下列问题：(1)A的组成元素为___________(用元素符号表示)，A的化学式为___________；(2)写出A溶于盐酸的化学方程式___________。(3)写出气体甲与NaOH(aq)反应的离子方程式___________。(4)往溶液乙中通入少量CO2气体发生的化学方程式___________。(5)高温下A与足量氯气能发生剧烈爆炸，生成三种常见化合物，试写出相应的化学方程式___________。20．五氧化二钒用作冶金添加剂，占五氧化二钒总消耗量的80%以上，其次是用作有机化工的催化剂。为了增加V2O5的利用率，我们从废钒催化剂（主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2和Fe2O3等）中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图：部分含钒物质在水中的溶解性如表所示，回答下列问题：物质VOSO4V2O5NH4VO3(VO2)2SO4溶解性可溶难溶难溶易溶（1）①中废渣的主要成分是__________________________；①中V2O5发生反应的离子方程式为___________________________。（2）②、③中的变化过程可简化为（下式中的R表示VO2+或Fe3+，HA表示有机萃取剂的主要成分）R2(SO4)n（水层）+2nHA（有机层）⇌2RA（有机层）+nH2SO4（水层）。②中萃取时必须加入适量碱，其原因是______________________；实验室进行萃取操作使用的玻璃仪器为______________________。（3）实验室用的原料中V2O5占6%（原料中的所有钒已换算成V2O5）。取100g该废钒催化剂按工业生产的步骤进行实验，当加入100mL0.1mol•L-1的KClO3溶液时，溶液中的钒恰好被完全处理，假设以后各步钒没有损失，则该实验中钒的回收率是__________________[M(V2O5)＝182g•mol-1]。（4）25℃时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如表所示：pH1.31.41.51.61.71.81.92.0钒沉淀率/%88.194.896.598.098.898.696.493.1试判断在实际生产时，⑤中加入NH4Cl调节溶液的最佳pH为____________；若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀，则此时溶液中c(Fe3+)≤____________（已知：25℃时Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10-39）。21．以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料生产铝和氮化铝的一种工艺流程如下（已知:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠(NaAlSiO4·nH2O)沉淀）。（1）操作I、Ⅱ的名称为____________。（2）用氧化物的形式表示铝硅酸钠的化学式_____________。（3）溶液a中加入NaHCO3后，生成沉淀的离子方程式为____________。（4）Al2O3比另外一种铝的化合物AlCl3熔点高出很多，原因是_________;

有人考虑用熔融态AlCl3电解制备铝，你觉得是否可行，____(选填“可行”或“不可行”)，试分析原因_________。（5）取一定量的样品，用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。打开K2,加入NaOH浓溶液，至不再产生NH3。打开K1,通入N2一段时间。①实验中需要测定的数据是___________。②由于装置存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进方法:___________。22．碳、硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。(1)SiO2是玻璃的主要成分之一，保存氢氧化钠溶液的玻璃应用橡胶塞的原因是________________(用化学方程式表示)。(2)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：①用石英砂和焦炭在电弧炉中制粗硅，该反应的化学方程式为_________________。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表所示，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和________。物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸点/℃235557.631.88.2-30.4-84.9-111.9③SiHCl3极易水解，其完全水解的化学方程式为________________。(3)某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)，实验操作步骤：Ⅰ.打开弹簧夹1，关闭弹簧夹2，并打开活塞a，滴加盐酸。Ⅱ.A中看到白色沉淀时，关闭弹簧夹1，打开弹簧夹2，关闭活塞a。①B中反应的离子方程式是_________________。②通过步骤Ⅰ知浓盐酸具有的性质是________(填字母)。A．挥发性B．还原性C．氧化性D．酸性③C装置中的试剂X是________(填化学式)。D中反应的化学方程式是_____________________________。④碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因：____________________。23．氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料，属于新型功能性陶瓷产品，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃时反应获得。(1)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式：_______。(2)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅及氯化氢，反应的化学方程式为_______。答案第=page1717页，共=sectionpages1010页答案第=page1616页，共=sectionpages1010页参考答案1．A【详解】A．硅是亲氧元素，自然界在没有硅的单质存在，A不正确；B．太阳能电池的主要成分是单质硅，B正确；C．晶体硅是半导体，导电性介于导体和绝缘体之间，C正确；D．粗硅提纯的第一步就是在电炉中用C与二氧化硅反应，置换出粗硅和CO，D正确；故选A。2．B【详解】A．硅酸钠水溶液具有黏性，可以作为黏合剂，也可作防火材料，故A正确；B．胶体按分散剂的不同分为气溶胶、液溶胶、固溶胶，故B错误；C．碘元素被誉为“智慧元素”，人体缺碘会引起甲状腺肿大，故C正确；D．塑料、合成橡胶、合成纤维是三大有机合成材料，故D正确；故答案为B。3．D【解析】【详解】A．陶瓷是传统硅酸盐材料，故A正确；

B．晶体硅可用来制造计算机芯片，故B正确；

C．铁碳铬硅等合金属于合金钢，故C正确；

D．金刚砂为硅化碳，与二氧化硅无关，故D错误。

故选：D。4．B【详解】A．Cu是不活泼金属，既不能与NaOH溶液反应，又不能与盐酸，故A错误；B．Al2O3具有两性，既能与NaOH溶液反应，又能与盐酸，故B正确；C．SiO2只能与NaOH溶液反应，不能与盐酸，故C错误；D．Ca(OH)2属于碱，只能与盐酸反应，故D错误；故答案为B。5．C【详解】A．碳酸钠和盐酸反应，与氢氧化钠不反应，故A错误；B．硅酸钠和盐酸反应生成硅酸，和氢氧化钠不反应，故B错误；C．氢氧化铝是两性氢氧化物，既能与盐酸又能与NaOH溶液反应，故C正确；D．二氧化硅与盐酸不反应，与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，故D错误；故答案选C。6．B【详解】A．浓硫酸与铁、铝发生钝化，而钝化是化学反应，而不是不反应，故A不符合题意；B．氢气具有还原性，高温下用氢气还原四氯化硅可得到硅，故B符合题意；C．空气中的氧气的化学性质比氮气活泼，故Mg条在空气中燃烧主要生成氧化镁，故C不符合题意；D．澄清石灰水中含有的溶质的量较少，实验室常用浓氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，以避免污染空气，故D不符合题意；答案选B。7．C【详解】A.根据题干，大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡（BaCuSi2O6），A项正确；B.古瓷年代久远，所以硅酸铜钡性质稳定，不易脱色，B项正确；C.BaCuSi2O6是弱酸盐，所以能和强酸反应，和强碱不反应，C项错误；D.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，D项正确；答案选C。8．A【分析】根据陶瓷、玻璃、水泥的主要成分判断，它们都是硅酸盐产品。【详解】A．砖瓦是硅酸盐，A正确；B．有机玻璃是聚甲基丙烯酸甲酯，属于有机高分子材料，B错误；C．人造纤维是用某些天然高分子化合物或其衍生物做原料，经溶解后制成纺织溶液，然后纺制成纤维，竹子、木材、甘蔗渣、棉子绒等都是制造人造纤维的原料，C错误；D．光导纤维的主要成分是二氧化硅，是氧化物不是硅酸盐，D错误；答案选A。9．C【详解】A．光导纤维、水晶的主要成分都是SiO2，故不选A；B．光导纤维、玛瑙的主要成分都是SiO2，故不选B；C．光导纤维的主要成分是SiO2，硅芯片的主要成分是晶体硅，故选C；D．光导纤维、石英的主要成分都是SiO2，故不选D；选C。10．D【详解】A.漂白粉具有强氧化性，既能杀菌消毒，又具有漂白性，所以漂白粉既可用来漂白棉、麻、纸张，也能用作游泳池及环境的消毒剂，但不能做净水剂，A错误；B.燃放烟花呈现出多种颜色是由于烟花中添加了一些金属元素，而不是金属单质，B错误；C.合金材料的组成元素不一定全部为金属元素，可能含有非金属元素，C错误；D.光导纤维的原料为二氧化硅，D正确；答案选D。11．D【详解】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SiO44-，故A错误；B．二氧化硅用于制作光导纤维，单质硅用做太阳能电池、硅芯片材料，故B错误；C．二氧化硅只能和HF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，二氧化硅属于酸性氧化物，故C错误；D．硅酸钠不燃烧，受热也不分解，其水溶液能作木材防火剂，故D正确；答案选D。【点睛】本题的易错点为A，要注意硅酸盐指的是硅、氧与金属元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称，基本结构是硅――氧四面体，这些正四面体以链状、双链状、片状、三维架状等方式连结起来，一般结构较为复杂。12．A【解析】【详解】A．同一周期元素，元素的非金属性随着原子序数的增大而增强，元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强，所以其相应的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，故A正确；B．硅元素在自然界中只能以化合态存在，Si单质为半导体，纯净的硅晶体可用于制作计算机芯片，故B错误；C．活泼金属采用电解其熔融盐或氧化物的方法冶炼，较不活泼金属采用热还原法冶炼，所以Na采用电解熔融氯化钠的方法冶炼，Fe、Cu采用热还原法冶炼，故C错误；D．4Na+O2=2Na2O、2Na+O2Na2O2，所以反应条件不同其产物不同，故D错误；故选A。13．D【详解】A.金属铜具有良好的导电性，常用于制导线，可用于制导线与铜是紫红色固体无关，故A错误；B.硫酸铜是重金属盐，能使蛋白质变性，常用于泳池消毒，可用于泳池消毒与硫酸铜的溶解性无关，故B错误；C.浓盐酸中氯化氢具有还原性，能与合适的氧化剂反应制备氯气，浓盐酸用于制备氯气与挥发性无关，故C错误；D.二氧化硅是原子晶体，具有很高的熔点用于制耐火坩埚，可用于制耐火坩埚与二氧化硅的熔点有关，故D正确；故选D。14．A【详解】A．NaHCO3不稳定，受热分解产生CO2气体，能够使面团松软，因而可用作焙制糕点的膨松剂，A错误；B．碱性氧化物CaO能与SO2反应产生固态的盐，因而可作为工业废气处理时的脱硫剂，减少对大气的污染，B正确；C．硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，因而是制造计算机硅芯片的材料，C正确；D．Cl2溶于水，与水反应产生HCl、HClO，溶液中含有HCl使溶液显酸性，而HClO具有强氧化性，能够将有色物质氧化变为无色，因此饱和氯水既有酸性又有漂白性。氯气与水的反应是可逆反应，由于酸性：HCl＞H2CO3＞HClO，加入适量NaHCO3固体，反应消耗HCl，使化学平衡正向移动，导致溶液中c(HClO)增大，因而其漂白性增强，D正确；故合理选项是A。15．A【详解】A．氮气和氢气高温高压催化剂作用下反应生成氨气，N2+3H22NH3，氨气催化氧化生成一氧化氮，4NH3+5O24NO+6H2O，NO和O2反应生成NO2，2NO+O2=2NO2，NO2和水反应生成HNO3和NO，3NO2+H2O=2HNO3+NO，物质转化都可以一步反应实现，A正确；B．Si和O2反应生成SiO2，SiO2难溶于水，不能一步生成H2SiO3，应是SiO2和碱反应生成硅酸盐，硅酸盐和酸反应生成硅酸，B错误；C．S与O2反应产生SO2，S不能一步反应生成SO3，C错误；D．铝和氧气反应生成氧化铝，氧化铝难溶于水，不能一步反应生成Al(OH)3，氧化铝溶于酸得到铝盐，铝盐和碱溶液反应生成Al(OH)3沉淀，D错误；故合理选项是A。16．D【详解】A．硅为良好的半导体材料，可以用于制作芯片，故A正确；B．雾霾中可能存在直径1-100nm的粒子，这些粒子分散在空气中形成胶体，具有丁达尔效应，故B正确；C．钢是铁和碳的合金，为合金材料，故C正确；D．氧化铁是红棕色固体，瓷器的原料高岭矿含铁元素，在烧制过程中三价铁被还原为青色，以二价铁形式存在，故D错误；故选：D。17．C【详解】A.过氧化钠与二氧化碳的反应中过氧化钠既是氧化剂，也是还原剂，选项A错误；B.二氧化硅是酸性氧化物，选项B错误；C.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化乙烯，因此酸性高锰酸钾溶液能氧化水果释放的催熟剂乙烯，选项C正确；D.氢氧化铝分解吸热，选项D错误；答案选C。.18．6.7210【分析】(1)含二氧化硅的碳酸钙固体在高温下加热,可能发生的反应为：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑、CaCO3CaO+CO2↑，根据物质的状态分析判断二氧化碳的质量再进行计算；(2)根据碳原子守恒计算n(CaCO3)，进而求出二氧化硅的质量。【详解】(1)含二氧化硅的碳酸钙固体在高温下加热，可能发生的反应为：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑、CaCO3CaO+CO2↑，CaCO3均转化为CO2，固体质量的减小量为二氧化碳的质量，故m(CO2)=40g-26.8g=13.2g，n(CO2)==0.3mol，则生成的CO2在标准状况下的体积为0.3mol×22.4L/mol=6.72L，故答案为6.72；(2)根据碳原子守恒：n(CaCO3)=n(CO2)=0.3mol，则：m(CaCO3)=100g/mol×0.3mol=30g，m(SiO2)=40g-30g=10g，故答案为10。19．Mg、Si、HMgSi2H4MgSi2H4+2HCl=Si2H6↑+MgCl2Si2H6+4OH-+2H2O=2+7H2↑Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓MgSi2H4+7Cl2MgCl2+2SiCl4+4HCl【分析】2.52gA中加入20mL3mol/L的盐酸发生反应生成气体甲为纯净物且只含两种元素，在标况下体积为672mL，物质的量，气体甲和120mL1mol/L的氢氧化钠溶液恰好完全反应生成气体单质乙和溶液乙，溶液乙为建筑行业中常用的粘合剂，溶液乙为硅酸钠溶液，说明A中含硅元素、氢元素，溶液甲只含一种溶质，加入过量氢氧化钠溶液生成氢氧化物白色沉淀，加热得到白色固体甲为常用的耐火材料，固体甲应为氧化镁，白色沉淀为Mg(OH)2，则判断甲溶液中含Mg元素，为MgCl2溶液，计算得到镁的物质的量，则A含有的元素为Mg、Si、H元素，气体甲为纯净物且只含两种元素为Si、H组成，气体物质的量0.03mol，和120mL1mol/L的氢氧化钠溶液恰好完全反应生成气体单质乙和溶液乙，消耗NaOH物质的量=0.12L×1mol/L=0.12mol，则气体甲和氢氧化钠反应的物质的量之比为1：4，生成和氢气，根据原子守恒得到甲为Si2H6，甲和氢氧化钠溶液反应的离子方程式：Si2H6+4OH-+2H2O=2-+7H2↑，n(Si)=0.06mol，所含氢元素物质的量，n(Mg)：n(Si)：n(H)=0.03mol：0.06mol：0.12mol=1：2：4，A为MgSi2H4。【详解】(1)由分析可知，A为MgSi2H4，A含有的元素为Mg、Si、H元素；(2)由分析可知，A为MgSi2H4，气体甲为Si2H6，溶液甲为MgCl2，故A溶于盐酸的化学方程式为MgSi2H4+2HCl=Si2H6↑+MgCl2；(3)气体甲为Si2H6，气体甲和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气，离子方程式为：Si2H6+4OH-+2H2O=2+7H2↑；(4)溶液乙为硅酸钠溶液，通入少量二氧化碳反应生成硅酸沉淀和碳酸钠，化学方程式为：Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓；(5)高温下，A与足量氯气能发生剧烈爆炸，生成三种常见化合物为氯化镁、四氯化硅和氯化氢，反应的化学方程式：MgSi2H4+7Cl2MgCl2+2SiCl4+4HCl。20．SiO2V2O5+4H++SO32-=2VO2++SO42-+2H2O加入碱，中和H2SO4，使平衡正移分液漏斗、烧杯91.0%1.72.6×10-3mol•L-1【分析】生产流程：废钒催化剂（主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2和Fe2O3等），据物质的水溶性确定，V2O5和SiO2难溶于水，因为亚硫酸根具有还原性，酸性条件下，能被五氧化二钒氧化生成硫酸根离子，离子反应方程式为：V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O，过滤得到滤渣为二氧化硅，强酸性浸出液含有VO2+、K+、SO42-，加入有机萃取剂萃取分液得到有机溶液中VO2+，再加入X试剂进行反萃取分液，分离出有机层得到水层是含VO2+、Fe3+、SO42-的酸性水溶液，根据Rn+（水层）+nHA（有机层）RAn（有机层）+nH+（水层），加入的碱会和平衡体系中的氢离子反应促进平衡正向进行，加入硫酸抑制平衡正向进行，氯酸钾具有氧化性，能将VO2+氧化为VO2+，加入氨水，调节溶液pH到最佳值，得到NH4VO3，最后焙烧得到五氧化二钒即可。【详解】（1）根据上述分析可知①中废渣的主要成分是二氧化硅，①中V2O5发生反应的离子方程式为V2O5+4H++SO32-=2VO2++SO42-+2H2O，故答案为：SiO2；V2O5+4H++SO32-=2VO2++SO42-+2H2O；（2）反萃取时，根据VOSO4（水层）+2HA2（有机层）VOA2（有机层）+H2SO4（水层）可知，为提高②中萃取百分率，则加入碱中和硫酸使平衡正移、多次连续萃取，提高钒的萃取率；萃取分液操作时，用到的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯，故答案为：加入碱，中和H2SO4，使平衡正移；分液漏斗、烧杯；（3）结合得失电子守恒和原子守恒配平得到加入氯酸钾时发生的反应的离子方程式为ClO3-+6VO2++6H+=6VO3++Cl-+3H2O，根据该离子方程式可得如下关系：3V2O5~6VO2+~ClO3-，100mL0.1mol/L的KClO3溶液中ClO3-物质的量为n（ClO3-）=0.1L×0.1mol/L=0.01mol，则对应的V2O5的物质的量为0.03mol，质量为0.03mol×182g/mol=5.46g，则该实验中钒的回收率是，故答案为：91.0%；（4）从沉淀率和pH关系可知，随pH增大，沉淀率先增大后减小，故沉淀率最大的pH即为最佳pH，pH=1.7时钒的沉淀率最大为98.8%，加入氨水调节溶液的最佳pH为为1.7，若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe（OH）3沉淀，此时溶液pH=2，计算氢氧根离子浓度c（OH-）=10-12mol/L，K[Fe（OH）3]=2.6×10-39=c（Fe3+）c3（OH-），c（Fe3+）=2.6×10-3mol/L，故答案为：1.7；2.6×10-3mol/L。21．过滤Na2O·Al2O3·2SiO2·2nH2OAlO2-+HCO3-+H2O==Al(OH)3↓+CO32-Al2O3是离子晶体，AlCl3是分子晶体，离子键强于范德华力，所以Al2O3的熔点高不可行AlCl属于共价化合物，熔融状态不导电AlN样品的质量以及装置C在吸收NH3前后的质量在C后连接一个装有碱石灰的干燥管(或其他合理的干燥装置)【详解】试题分析：由流程可知，铝土矿在碱溶时，SiO2转化为铝硅酸钠(NaAlSiO4·nH2O)沉淀分离出来，Al2O3转化为偏铝酸钠溶液，加入碳酸氢钠溶液时，偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，过滤后，把氢氧化铝分离出来加热灼烧，氢氧化铝分解为氧化铝，电解熔融的氧化铝得到铝。（1）操作I、Ⅱ的名称为过滤。（2）用氧化物的形式表示铝硅酸钠的化学式为Na2O·Al2O3·2SiO2·2nH2O。（3）溶液a中加入NaHCO3后，生成沉淀的离子方程式为AlO2-+HCO3-+H2O==Al(OH)3↓+CO32-。（4）Al2O3比另外一种铝的化合物AlCl3熔点高出很多，原因是Al2O3是离子晶体，AlCl3是分子晶体，离子键强于范德华力，所以Al2O3的熔点高;

用熔融态AlCl3电解制备铝是不可行的，因为AlCl3属于共价化合物，熔融状态不导电。（5）由实验装置可知，AlN与NaOH浓溶液反应生成偏铝酸钠溶液和氨气，氨气经碱石灰干燥后被浓硫酸吸收，测出该装置的增重即可根据样品的质量求出样品中AlN的纯度。①实验中需要测定的数据是AlN样品的质量以及装置C在吸收NH3前后的质量。②C装置中的浓硫酸可以吸收空气中的水蒸气，导致测定结果偏高，改进方法为在C后连接一个装有碱石灰的干燥管（或其他合理的干燥装置）。22．SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+2CSi+2CO↑蒸馏SiHCl3+4H2O=H4SiO4↓+H2↑+3HCl↑(或SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑)CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OADNaHCO3Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3碳和硅位于同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，原子得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱【分析】(1)玻璃中的二氧化硅与NaOH溶液反应。(2)①用石英砂和焦炭发生氧化还原反应产生Si和CO；②根据混合物中各组分的沸点的不同分离；③根据盐