2025学年人教版高一化学必修第二册 无机非金属材料（四大题型）含解析

专题03无机非金属材料

A题型01硅酸盐材料

A题型02新型无机非金属材料

A题型03单质硅的性质及其制备

A题型04二氧化硅及其用途

■举一反三■

A题型01硅酸盐材料

。知识积累

1.无机非金属材料

从组成上看，许多无机非金属材料含有、等元素，具有等特点,

以及特殊的光学、电学等性能。

2.硅酸盐及其结构

(1)硅酸盐的结构

在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧结构，Si在中心，O在四面体的4个顶角，许多这样的四

面体通过顶角的O相互连接，即每个Si结合个O,每个O结合个Si。

(2)硅酸盐的特性

硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料大多具有硬度、溶于水、耐高温、耐腐蚀等

特点。

3.硅酸盐材料

硅酸盐材料主要包括陶瓷、玻璃、水泥等。它们的主要原料分别是：

⑴陶瓷：_______________

(2)玻璃：__________________________

(3)水泥：_______________

5.常见的硅酸盐——Na2SiO3

(1)硅酸钠是一种白色固体，能溶于水，其水溶液俗称。

⑵硅酸钠在空气中放置易与空气中C0,反应而变质：Na2Si03+H20+C02=，

(3)硅酸钠是制备和木材防火剂等的原料。

6.硅酸盐氧化物形式的书写

硅酸盐由于组成比较复杂，通常用氧化物的形式表示其组成，书写方法为：

(1)顺序：活泼金属氧化物一较活泼金属氧化物一二氧化硅一水；氧化物之间以“•”隔开。

(2)原则：各元素原子总个数比符合原来的组成，若出现分数应化为整数。

11

例如：钠长石NaAlSisOg不能写成/I/)--Al203•3SiO2,应写成Na20-Al203•6SiO2„

(3)各元素的化合价不能改变。

【典例1】下列关于硅酸盐的说法正确的是

A.硅酸盐都难溶于水

B.NazSiOs是一种最简单的硅酸盐，其水溶液可用作黏合剂

C.硅酸盐的结构中都只含有1个硅原子和4个氧原子

D.硅酸盐工业使用的每一种原料都含有Si

【变式1-1】硅酸盐材料历史悠久，用途广泛，下列物质中不属于硅酸盐材料的是

A.玻璃B.陶瓷C.水晶D.水泥

【变式1-21"九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来"是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工

艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是

A.玻璃的主要成分为Na2c。3、CaCO3和SQ

B.生产陶瓷、玻璃、水泥都用到黏土

C.硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高

D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐

【变式1-2】硅酸铜钏是当今用最新科学技术合成的一种物质，然而，科学家惊奇地发现，我国秦朝兵马俑

用的一种颜料竟也是硅酸铜领。依据以上事实推测下列关于硅酸铜领的说法错误的是

A.硅酸铜钢属于硅酸盐B.硅酸铜钢难溶于水

C.硅酸铜领难被氧化D.硅酸铜钏易溶于水

【变式1-3】已知滑石粉的化学式为Mg3Si4Oi°(OH)2,色白、滑爽、柔软、耐火。下列有关说法不正确的是

A.滑石粉属于无机硅酸盐类物质

B.滑石粉组成可表示为3MgO-4SiC)2-H2O

C.爽身粉中添加滑石粉是利用它的滑爽、柔软、耐火性的特点

D.滑石粉可能会与氢氟酸、NaOH溶液发生反应

»题型02新型无机非金属材料

♦:♦知识积累

1.硅和二氧化硅

高纯硅可用于生产和o二氧化硅可用来生产O

2.新型陶瓷

(1)新型陶瓷与传统陶瓷相比，在组成上有很大的变化，在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新

的特性和功能。

(2)碳化硅(SiC)

碳化硅俗称,它是由碳原子和硅原子通过连接而形成，与的结构类似，硬

度，具有优异的高温抗氧化性能，可用作、耐高温半导体材料等。

(3)新型陶瓷种类：陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷等。

3.碳纳米材料

(1)富勒烯是由构成的一系列笼形分子的总称，其代表物是O

(2)碳纳米管是由石墨片层卷成的管状物，具有尺度的直径(lnm-100nm)。碳纳米管的比表面

积大，具有相当高的强度和优良的电学性能。

(3)石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的,其独特的结构使其电阻率低、热导率高，具

有很高的强度。

【典例2】下列用品中不属于新型无机非金属材料的是

A.压电陶瓷B.钢化玻璃C.富勒烯D.结构陶瓷

【变式2-1】有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，下列说法正确的是

A.碳化硅(SiC)俗称金刚砂，类似金刚石结构，熔沸点较低

B.普通玻璃的主要成分为纯碱、石灰石、石英砂

C.晶体硅具有半导体性质，可用于生产计算机芯片

D.石英玻璃、碳化硅陶瓷、水泥、石墨烯都是新型无机非金属材料

【变式2-2】下列有关材料的说法，错误的是

A.华为首款5G手机搭载了智能7nm制程SoC"麒麟980"手机芯片的主要成分是硅单质

B.碳化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，氮化硅具有耐高温、耐磨等特点是良好的高温结构材料和耐

高温半导体材料

普通玻璃的主要成分是、制造水泥的主要原料是石灰石、黏土和二氧化硅

C.Na2SiC>3CaSiO3,SiO2,

D.2022年北京冬奥会展示的智能服饰含有石墨烯，石墨烯与金刚石互为同素异形体

【变式2-3】材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列说法错误的是

A.硅是应用最广泛的半导体材料

B.高纯度的硅可用于制造计算机芯片

C.氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料

D.石墨烯是一种新型的有机高分子材料

A题型03单质硅的性质及其制备

。知识积累

1.硅单质的化学性质

(1)常温下

与氟气反应：Si+2F,=

与氢氟酸反应：Si+4HF=

与NaOH溶液反应：Si+2NaOH+H2O=

(2)加热或高温条件下

与仇反应：Si+02——

与C1?反应：Si+2C12—

与C反应：Si+C

2.高纯硅的制备

____焦炭HCl..H2—_

EM1800-J000~c"粗硅31咫叱:俄匹9口噌高纯硅

其中涉及的主要化学反应为：

1800—2000℃

®SiO2+2C============

300℃

②Si+3HC1=====

1100℃

③SiHCh+H?

【典例3】高纯度晶体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:

SQ—磊-Si(粗)SiHCbrS^Si(纯)

下列说法正确的是

高温

A.步骤①的化学方程式为SiOz+C^Si+CCh

B.步骤①②③中每生成或反应ImolSi,转移4moi电子

C.SiO2既能与氢氟酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，所以Si5是两性氧化物

D.SiHCb（沸点为33.0。。中含有少量的SiCI，沸点为67.6℃）,通过蒸储（或分储）可提纯SiHCI3

【变式3-1］硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅及其化合物的叙述正确的是

A.硅酸盐中硅、氧原子之间以离子键形成硅氧四面体结构

B.玻璃、水泥、水晶项链都是硅酸盐制品

C.Si。?既能和氢氧化钠溶液反应，又和氢氟酸反应，故Si。2是两性氧化物

D."华为麒麟980”手机中芯片的主要成分是单质硅

【变式3-2】太空特殊环境对太空芯片有着极为苛刻的要求，太空芯片的材料有硅基芯片、GaN芯片、金刚

石、石墨烯、AIN等。已知Ga与AI的性质相似，下列说法正确的是

A.金刚石、石墨烯互为同位素

B.上述物质涉及的元素均为短周期元素

高温

C.使用石英砂与焦炭制备粗硅时发生的反应为SiO2+C^Si+CO2t

D.Ga与盐酸反应的化学方程式为2Ga+6HCI=2GaCl3+3H2个

【变式3-3】工业制备高纯硅的原理示意图如下：

下列说法错误的是

A.硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在

„1800~2000℃小

B.反应①为Si。？+2cSiC+CO?C

C.反应③中的H?不可用焦炭代替

D.上述流程中能循环利用的物质有H?、HCI

A题型04二氧化硅及其用途

1.存在

SiO2的存在形态有结晶形和无定形两大类，统称-石英、水晶、玛瑙、沙子、光导纤维的主

要成分均是SiO2«

2.SiO2的结构和物理性质

SiO2中Si原子和0原子形成.结构，故不存在单个的SiO2分子。SiO2的空间网状结构决定了

其具有熔点、硬度于水等特点。

3.SiO2的化学性质

及与HF反应：Si()2+4HF^SiF42+2H2O

(可用HF腐蚀雕刻玻璃)

SiO2—与碱性氧化物反应，SQ+Ca。艇CaSQ

具有酸性氧

化物的性质SiO2+2NaOHNa2SiO3+

与强碱反应HzCK装NaOH、K()H等强碱溶

液的试剂瓶不可用玻璃塞，应用

橡胶塞)

稳定性

不与水、一般的酸反应

4.用途

纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本材料，可以制作.

【典例4］下列关于硅及其化合物的说法正确的是

A.光导纤维的主要成分是SiO?

B.太阳能发电板的主要材料是SiC>2

C.Si。2是一种酸性氧化物，能够与水反应生成相应的酸

D.高温下，工业制硅的反应方程式为C+SQ曾Si+CO2

【变式4-1】光纤通信是一种现代化的通讯手段，光纤通信容量大，一对光纤上可同时传送3万门电话。制

造光导纤维的主要原料是SiC>2,则Si。?属于

r土卜

A.酸B.碱J•rmD.酸性氧化物

【变式4・2】下列说法正确的是

A.石灰石、纯碱、石英砂是生产玻璃的原料

B.二氧化硅是酸性氧化物，能与水反应生成硅酸

1800-2000℃人

C.工业制备粗硅：Sio2+c■Si+co2T

高温小

D.依据CaCOj+S。-CaSQ+CO?T,可推测硅酸的酸性比碳酸强

【变式4-3］下列关于硅元素及其化合物的说法正确的是

A.陶瓷是以黏土和石灰石作为原料，经高温烧结而成的

B.因SiO2能导电，故SiO2可用来生产光导纤维

C.碳化硅可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料

D.瓷用埸及石英用烟能与氢氟酸接触，也能对苛性碱和碳酸钠进行熔融操作

专题03无机非金属材料

A题型01硅酸盐材料

A题型02新型无机非金属材料

A题型03单质硅的性质及其制备

A题型04二氧化硅及其用途

■举一反三■

A题型01硅酸盐材料

口知识积累

1.无机非金属材料

从组成上看，许多无机非金属材料含有硅、氧等元素，具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点,以及特

殊的光学、电学等性能。

2.硅酸盐及其结构

(1)硅酸盐的结构

在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体结构,Si在中心，O在四面体的4个顶角，许多这样的四面体

通过顶角的。相互连接，即每个Si结合生个O,每个。结合爰个Si。

(2)硅酸盐的特性

硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料大多具有硬度瓦、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。

3.硅酸盐材料

硅酸盐材料主要包括陶瓷、玻璃、水泥等。它们的主要原料分别是：

⑴陶瓷：黏土

⑵玻璃：纯碱、石灰石、石英砂

(3)水泥：黏土和石灰石

5.常见的硅酸盐——Na2SiO3

(1)硅酸钠是一种白色固体，能溶于水，其水溶液俗称水玻璃。

(2)硅酸钠在空气中放置易与空气中CO2反应而变质：Na2SiO3+H20+CO,=Na2CO1+H2SiOd.

(3)硅酸钠是制备黏合剂和木材防火剂等的原料。

6.硅酸盐氧化物形式的书写

硅酸盐由于组成比较复杂，通常用氧化物的形式表示其组成，书写方法为：

(1)顺序：活泼金属氧化物一较活泼金属氧化物-二氧化硅-水；氧化物之间以“•”隔开。

(2)原则：各元素原子总个数比符合原来的组成，若出现分数应化为整数。

11

例如：钠长石NaAlSi3O8不能写成-Na2O-Al2O3-3SiO2,应写成Na2O-Al2O3-6SiO2o

(3)各元素的化合价不能改变。

【典例11下列关于硅酸盐的说法正确的是

A.硅酸盐都难溶于水

B.NazSiOs是一种最简单的硅酸盐，其水溶液可用作黏合剂

C.硅酸盐的结构中都只含有1个硅原子和4个氧原子

D.硅酸盐工业使用的每一种原料都含有Si

【答案】B

【详解】A.NazSiOs可溶于水，故A错误；

B.Na2SiO3是硅酸盐，其水溶液具有粘性，可用作黏合剂，故B正确；

C.硅酸盐结构中，硅氧四面体是基本结构单元，它是一种空间网状结构，并不是说只含有1个硅原子和4

个氧原子，故C错误；

D.硅酸盐工业所用原料可能不含Si,如制普通玻璃的原料Na2co3、CaC03,故D错误；

故答案为Bo

【变式1-1】硅酸盐材料历史悠久，用途广泛，下列物质中不属于硅酸盐材料的是

A.玻璃B.陶瓷C.水晶D.水泥

【答案】C

【详解】硅酸盐材料历史悠久，用途广泛，传统的硅酸盐材料是玻璃、陶瓷、水泥，水晶主要成份是二氧

化硅，不属于硅酸盐材料，故C符合题意。

综上所述，答案为C。

【变式1-2]"九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工

艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是

A.玻璃的主要成分为Na2c。3、CaC03和SQ

B.生产陶瓷、玻璃、水泥都用到黏土

C.硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高

D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐

【答案】C

【详解】A.陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料，不是玻璃，故A错误；

B.水泥的原料是黏土和石灰石，纯碱、石灰石、石英是制造玻璃的原料，生成玻璃不需要黏土，故B错误；

C.硅酸盐性质稳定，熔点较高，所以硅酸盐制品一般具有性质稳定、熔点较高特点，故C正确；

D.沙子主要成分为二氧化硅，为氧化物，不是硅酸盐，故D错误；

故选：Co

【变式1-2】硅酸铜领是当今用最新科学技术合成的一种物质，然而，科学家惊奇地发现，我国秦朝兵马俑

用的一种颜料竟也是硅酸铜钢。依据以上事实推测下列关于硅酸铜银的说法错误的是

A.硅酸铜钢属于硅酸盐B.硅酸铜领难溶于水

C.硅酸铜钢难被氧化D.硅酸铜钢易溶于水

【答案】D

【详解】根据名称判断，硅酸铜钢为硅酸盐，符合硅酸盐的通性，不溶于水，稳定不易被氧化，综上所述,

故选D。

【变式1-3】已知滑石粉的化学式为MgsSiQdOHh，色白、滑爽、柔软、耐火。下列有关说法不正确的是

A.滑石粉属于无机硅酸盐类物质

B.滑石粉组成可表示为3MgO-4SiO2-H2。

C.爽身粉中添加滑石粉是利用它的滑爽、柔软、耐火性的特点

D.滑石粉可能会与氢氟酸、NaOH溶液发生反应

【答案】C

【详解】爽身粉中添加滑石粉，主要是利用它的滑爽、柔软、干燥的特点，与耐火性无关，C错误。

故选：Co

A题型02新型无机非金属材料

3如雨而臬一

1.硅和二氧化硅

高纯硅可用于生产芯片和硅太阳能电池。二氧化硅可用来生产光导纤维。

2.新型陶瓷

(1)新型陶瓷与传统陶瓷相比，在组成上有很大的变化，在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新

的特性和功能。

(2)碳化硅(SiC)

碳化硅俗称金刚砂,它是由碳原子和硅原子通过基位键连接而形成，与金刚石的结构类似,硬度很大,

具有优异的高温抗氧化性能，可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料等。

(3)新型陶瓷种类：高温结构陶密、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷等。

3.碳纳米材料

(1)富勒烯是由碳原壬构成的一系列笼形分子的总称，其代表物是Csi。

(2)碳纳米管是由石墨片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径(lnm-100nm)»碳纳米管的比表面积

大，具有相当高的强度和优良的电学性能。

(3)石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨,其独特的结构使其电阻率低、热导率高，具有很高

的强度。

【典例2】下列用品中不属于新型无机非金属材料的是

A.压电陶瓷B.钢化玻璃C.富勒烯D.结构陶瓷

【答案】B

【详解】A.压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料，属于新型无机非金属材料，故

A正确；

B.钢化玻璃属于传统无机非金属材料，故B错误；

C.富勒烯是一种由碳组成的分子，属于新型无机非金属材料，故C正确；

D.结构陶瓷具有耐高温、耐冲刷、耐腐蚀、高硬度、高强度，属于新型无机非金属材料，故D正确；

答案选B。

【变式2-1】有些科学家提出硅是"21世纪的能源”，下列说法正确的是

A.碳化硅(SiC)俗称金刚砂，类似金刚石结构，熔沸点较低

B.普通玻璃的主要成分为纯碱、石灰石、石英砂

C.晶体硅具有半导体性质，可用于生产计算机芯片

D.石英玻璃、碳化硅陶瓷、水泥、石墨烯都是新型无机非金属材料

【答案】C

【详解】A.碳化硅(SiC)俗称金刚砂，类似金刚石结构，属于共价晶体，原子之间以强烈的共价键结合，结

合力强，断裂需消耗很高能量，因而其熔沸点较高，A错误；

B.制取普通玻璃的主要原料为纯碱、石灰石、石英砂，制取得到的玻璃成分是硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅,

B错误；

C.Si在元素周期表中位于金属与非金属交界处，其导电性介于导体与绝缘体之间，因此晶体硅具有半导体

性质，可用于生产计算机芯片，c正确；

D.石英玻璃、水泥都是传统无机非金属材料，而碳化硅陶瓷、石墨烯则都是新型无机非金属材料，D错误;

故合理选项是C。

【变式2-2］下列有关材料的说法，错误的是

A.华为首款5G手机搭载了智能7nm制程SoC"麒麟980”手机芯片的主要成分是硅单质

B.碳化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，氮化硅具有耐高温、耐磨等特点是良好的高温结构材料和耐

高温半导体材料

C.普通玻璃的主要成分是NazSiOs、CaSiO3,SiO2,制造水泥的主要原料是石灰石、黏土和二氧化硅

D.2022年北京冬奥会展示的智能服饰含有石墨烯，石墨烯与金刚石互为同素异形体

【答案】C

【详解】A.芯片的主要成分是半导体材料硅单质，A正确；

B.氮化硅属于新型无机非金属材料，具有耐高温、耐磨等特点，B正确；

C.水泥的原料为黏土，石灰石以及石膏，C错误；

D.石墨烯与金刚石是由碳元素组成的性质不同的单质，互为同素异形体，D正确；

答案选C。

【变式2-3】材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列说法错误的是

A.硅是应用最广泛的半导体材料

B.高纯度的硅可用于制造计算机芯片

C.氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料

D.石墨烯是一种新型的有机高分子材料

【答案】D

【详解】A.硅是半导体工业的基础材料，是应用最广泛的半导体材料，A正确；

B.晶体硅广泛用于制备芯片和太阳能电池，B正确；

C.氮化硅是一种性能优异的新型无机非金属材料，C正确；

D.石墨烯属于新型无机非金属材料，D错误；

故选D„

A题型03单质硅的性质及其制备

£如欣斯更

1.硅单质的化学性质

(1)常温下

与氟气反应：Si+2F2=SiF4

与氢氟酸反应：Si+4HF=SiF4+2H2T

与NaOH溶液反应：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2f

（2）加热或高温条件下

与。2反应：Si+O2-SiOj

与Cb反应：Si+2Cb-SiCU

-,1W1温

与C反应：Si+C=====SiC

2.高纯硅的制备

,-,,焦炭HCl,_____,也，—

石英砂I口葩飞丽Y粗硅随为耳噌方〔高纯硅।

其中涉及的主要化学反应为：

1800—2000℃

®SiO2+2C=============Si+2cOt

300℃

②Si+3HC1=====SiHCk+H?

1100℃

@SiHCl3+H2Si+3HC1

【典例3】高纯度晶体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：

SQV^Si（粗）T^SiHCb।聚鬻t＞与（纯）

下列说法正确的是

高温

A.步骤①的化学方程式为SiO2+C^Si+CC）2

B.步骤①②③中每生成或反应ImolSi,转移4moi电子

C.Si。?既能与氢氟酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，所以Si02是两性氧化物

D.SiHC4沸点为33.0。。中含有少量的SiCIJ沸点为67.6℃）,通过蒸储（或分储）可提纯SiHCI3

【答案】D

【详解】A.二氧化硅与C在高温条件下反应生成Si和CO,不是二氧化碳，故A错误；

B.反应①中每生成1molSi转移4moi电子，而SiHCb中Si的化合价是+2,所以反应②③中每消耗或生

成1molSi,转移2moi电子，故B错误；

C.二氧化硅可以与氢氟酸和氢氧化钠反应，但不是两性氧化物，二氧化硅是典型的酸性氧化物，故C错误;

D.SiHCb与SiCk的沸点相差较大，所以可通过蒸情除去SiCj故D正确。

故选D。

【变式3-1］硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅及其化合物的叙述正确的是

A.硅酸盐中硅、氧原子之间以离子键形成硅氧四面体结构

B.玻璃、水泥、水晶项链都是硅酸盐制品

C.Si。?既能和氢氧化钠溶液反应，又和氢氟酸反应，故Si。2是两性氧化物

D."华为麒麟980”手机中芯片的主要成分是单质硅

【答案】D

【详解】A.硅酸盐中硅、氧原子之间以共价键形成硅氧四面体结构，故A错误；

B.水晶项链的主要成分是二氧化硅，不是是硅酸盐制品，故B错误；

C.SiO2能和氢氧化钠溶液反应生成盐和水，为酸性氧化物；能和氢氟酸反应，是二氧化硅的一个特性，故

C错误；

D.硅具有半导体特性，广泛应用于制造手机芯片，故D正确；

故选D。

【变式3-2】太空特殊环境对太空芯片有着极为苛刻的要求，太空芯片的材料有硅基芯片、GaN芯片、金刚

石、石墨烯、AIN等。已知Ga与AI的性质相似，下列说法正确的是

A.金刚石、石墨烯互为同位素

B.上述物质涉及的元素均为短周期元素

高温

C,使用石英砂与焦炭制备粗硅时发生的反应为SiO2+C-Si+CO2个

D.Ga与盐酸反应的化学方程式为2Ga+6Ha=2GaCb+3H2个

【答案】D

【详解】A.金刚石、石墨烯是碳元素的不同单质，互为同素异形体，不能互为同位素，故A错误；

B.Ga位于第四周期，属于长周期元素，故B错误；

高温

C.使用石英砂与焦炭制备粗硅时发生反应生成硅和一氧化碳，反应的化学方程式为：SiO2+2C—

Si+2co个，故C错误；

D.Ga是第WA族元素，性质类似AI,与盐酸反应的化学方程式为2Ga+6HCI=2GaCb+3H2个，故D正确；

答案选D。

【变式3-3】工业制备高纯硅的原理示意图如下：

on----------------------------------------------------------------------

下列说法错误的是

A.硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在

八1800~2000℃

B,反应①为SiOz+2C^=SiC+CO2TA

C.反应③中的H2不可用焦炭代替

D.上述流程中能循环利用的物质有H?、HCI

【答案】B

【分析】石英砂主要成分是二氧化硅，与焦炭反应生成硅和C。，粗硅和HCI在高温下反应生成SiHCb和氢

气，SiHCb和氢气再反应生成纯硅和HCI；

【详解】A.自然界中不存在游离态硅，硅为亲氧元素，硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在，A

正确；

B.根据原理图，反应①为二氧化硅和焦炭在高温下反应生成硅和CO,反应方程式为

1800~2000℃

SiO2+2CSi(ffi)+2COT,B错误；

C.反应③中的H?用焦炭代替会产生杂质，C正确；

D.流程②、③中分别会有H?、HCI生成，所以整个流程中能循环利用的物质有H2和HCI,D正确；

故选Bo

A题型04二氧化硅及其用途

1.存在

SiO2的存在形态有结晶形和无定形两大类，统称硅石。石英、水晶、玛瑙、沙子、光导纤维的主要成

分均是Si02o

2.SiO2的结构和物理性质

SiO2中Si原子和O原子形成空间网状结构,故不存在单个的SiC)2分子。SiO2的空间网状结构决定了

其具有熔点高、硬度大、难溶于水等特点。

3.SiO2的化学性质

黄与HF反应：Si。？+4HF=SiF4t+2H2O

（可用HF腐蚀雕刻玻璃）

SiO—与碱性氧化物反应

2Si()2+CaO=CaSi()3

具有酸性氧

化物的性质SiO2+2NaOH-Na2SiO3+

与强碱反应力。（装NaOH、KOH等强碱溶

液的试剂瓶不可用玻璃塞，应用

橡胶塞）

鲤曳不与水、一般的酸反应

4.用途

纯净的SiC）2是现代光学及光纤制品的基本