碳、硅及无机非金属材料（练习）（学生版）-2025年高考化学一轮复习（新教材新高考）

第04讲碳、硅及无机非金属材料

目录

01模拟基础练

【题型一】碳及其重要化合物

【题型二】硅的及其重要化合物

【题型三】硅的工业制法

【题型四】硅及其化合物的综合利用

【题型五】硅酸盐材料

02重难创新练

03真题实战练

题型一碳及其重要化合物

1.“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中促进碳中和最直接有效的是（）

A,将重质油裂解为轻质油作为燃料B.大规模开采可燃冰作为新能源

C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染D.研发新型催化剂促使CO2转化为甲醇

2.中国力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，关于碳及其化合物，下列说法不正确的

是（）

A.金刚石和石墨是碳的两种不同的单质，二者互称同素异形体

B.在lOOKPa时，Imol石墨转变为金刚石要吸收L895kJ的热量，故金刚石比石墨稳定

C.考古时常用于测定文物年代的是碳元素的一种核素146c中，中子数为8

D.引起温室效应的气体之一CO2中含极性共价键

3.第十三届全国人民代表大会第四次会议政府工作报告指出“要扎实做好碳达峰、碳中和各项工作”，

绿色氢能和液态阳光甲醇可助力完成碳中和目标。下列说法正确的是（）

A.CH30H属于电解质

B.用焦炭与H2O反应是未来较好获取氢能的方法

C.压与C02反应，每生成ImolCH30H时转移4mol电子

D.植树造林、节能减排等有利于实现碳中和

4.部分含碳物质的分类与相应碳元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是（）

A.固态p可做制冷剂用于人工降雨

B.p转化为r可通过化合反应来实现

C.m转化为n或。的反应均释放能量

D.n的一种同素异形体中既存在共价键也存在范德华力

5.中国努力争取2060年前实现碳中和。利用NaOH溶液喷淋捕捉空气中的CO2,反应过程如图所示。

下列说法错误的是（）

CaO

A.捕捉室中NaOH溶液喷成雾状有利于吸收CO2

B.环节a中物质分离的基本操作是蒸发结晶

C.反应过程中CaO和NaOH是可循环的物质

D.可用Na2c03溶液代替NaOH溶液捕捉CCh

题型二硅的及其重要化合物

6.（2024•江苏省无锡市江阴市联考）下列有关物质的用途的说法不正确的是（）

A.SiO2可用于制造光导纤维，Si可用于制造计算机芯片

B.天然水晶属于硅酸盐产品

C.石英砂、纯碱和石灰石可用于制造普通玻璃

D.浓HF溶液可用于刻蚀玻璃

7.我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空白。下

列对晶体硅的有关叙述正确的是（）

A.晶体硅的结构与金刚石类似

B.晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应

C.晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它提炼工艺复杂，价格昂贵

D.晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电

8.（2024•湖北黄冈市三模）ChatGPT是史上月活用户增长最快的消费者应用。下列说法中不正确的是

（）

A.硅晶片是生产芯片的基础材料

B.芯片制造中的“光刻技术”是利用光敏树脂在曝光条件下成像，该过程涉及化学变化

C.硅在自然界中主要以单质形式存在

D.硅是应用最广泛的半导体材料

9.硅胶吸附剂的结构如图所示，硅胶常用作干燥剂，在其中添加CoCb可使其指示吸水量，这可用于

判断硅胶是否失效，原理如下：CoC12（蓝色）一CoCb6H2O（粉红色），失效的硅胶可加热再生。下列说法第

误的是（）。

A.当硅胶变粉红色说明硅胶失效了

B.SiCh是酸性氧化物，硅胶可干燥HF

C.失效的硅胶再生时加热的温度不宜过高

D.当硅胶遇到大量的水分子时，硅胶中的羟基形成了过多氢键从而失去吸附力

10.下列关于二氧化硅的说法正确的是（）

A.二氧化硅是酸性氧化物，因此能与水反应生成硅酸

B.二氧化硅制成的光导纤维，由于导电能力强而被用于制造光缆

C.二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但能与碳酸钠固体在高温时发生反应

D.用二氧化硅制取单质硅时，当生成2.24L气体（标准状况）时，得到2.8g硅

11.（2024•广东省东莞市开学考试）部分含Si物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法不正确

的是

氢化物单质氧化物氧化物钠盐

对应的

水化物

A.化合物c是现代信息技术的基础材料

B.工业制取单质b时同时产生氧化产物CO

C.向溶液中通入CO2,可以实现efd的转化

D.化合物a的热稳定性大于甲烷

题型三硅的工业制法

12.（2024••河南省濮阳市质检）工业制备高纯硅的流程如图所示。下列说法正确的是（）

1800-2000℃300℃1100℃

石英砂粗硅SiHCl高纯硅

焦炭3

HC1H2

①②③

A.反应①的化学方程式为SiO2+C&遢Si+CO2T

B.标准状况下，2.24LSiHCb（l）所含分子数约为6.02x1（）22

C.反应②、③均须在无氧环境中进行

D.生成的高纯硅可用做光导纤维

13.（2024•山西省部分学校期中调研测试）高纯硅是信息革命的“催化剂”.工业上制备高纯硅的流程如下:

一硅

气体X

（高纯）

工鳍M焦炭c・・.气体Y

心------.SiHCh'

l«0（P2000℃粗硅HC11100℃

「HC1

（纯度为1口,“3

反应I3000c

反应2」气体丫

下列叙述错误的是（）

A.气体X常作灭火剂，但不能作钠、镁等金属火灾的灭火剂

B.反应2主要作用是除去难熔性杂质

C.用水吸收反应3的尾气时要采用防倒吸装置

D.气体Y是反应2的还原产物，反应3的还原剂

14.（2024•河北省邯郸市二模）工业上制备高纯硅，一般需要先制得98%左右的粗硅，再以粗硅为原料

制备高纯硅，工艺流程如下；工业上还以粗硅为原料采用熔融盐电解法制取甲硅烷（SiHQ,电解装置如图所

不：

下列有关说法正确的是

A.制备粗硅的化学方程式：SiCh+C高温Si+COT

B.制备高纯硅的工艺中可循环使用的物质只有HC1

C.阴极发生的电极反应：H2+2e-=2H-

D.SiO2>Si、SiH都属于共价晶体

15.（2024•北京市西城区一模）硅是电子工业的重要材料。利用石英砂（主要成分为SiO2）和镁粉模拟工业

制硅的流程示意图如下。

已知：电负性：Si<H

下列说法不正确的是（）

A.I中引燃时用镁条，利用了镁条燃烧放出大量的热

B.II中主要反应有：MgO+2HCl=2MgC12+H2O>Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4T

C.为防止SiH4自燃，n需隔绝空气

D.过程中含硅元素的物质只体现氧化性

16.近日，清华大学等重点高校为解决中国“芯”一半导体芯片，成立了“芯片学院”。某小组拟在实验

室制造硅，其流程如图:

制造原理：2Mg+SiO,点燃2MgeHSi

除杂原理：Mg2Si+4HCl=2MgC12+SiH4T,MgO+2HCl=MgC12+H2O

下列说法中正确的是（）

A.操作1、操作2均为过滤

B.SiO2,$m4均含有共价键，等质量的二者分子数之比为8：15

C.点燃石英砂和镁粉的混合物发生的副反应为2Mg+Si叁MgzSi

D.当有2moi电子转移时，能生成14gsi

17.制造芯片用到高纯硅，用SiHCb（沸点：31.85℃,SiHCb遇水会剧烈反应）与过量在1100―1200^

反应制备高纯硅的装置如下图所示（夹持装置和尾气处理装置略去），下列说法错误的是（）

A.I装置可用于二氧化锦固体与浓盐酸反应制备氯气

B.装置n中盛装的是浓H2s04、装置in烧杯盛装的是温度高于32。（2的温水

C.实验时，先打开装有稀硫酸仪器的活塞，收集尾气验纯，再预热装置IV石英管

D.IV中发生反应的化学方程式：SiHCb+H2高温Si+3HC1

18.工业上制备高纯硅有多种方法，其中的一种工艺流程如下：

已知：流化床反应器中的产物除SiC14外，还有SiHCb、SiH2c12、SiH3CkFeCb等。下列说法正确的

是（）

A.电弧炉中发生的反应为C+SiOz^^CChT+Si

B.SiCL进入还原炉之前需要经过蒸储提纯

C.每生产1mol高纯硅，需要44.8LCL（标准状况）

D.该工艺Si的产率高，符合绿色化学要求

题型四硅及其化合物的综合利用

19.（2024•福建省南平市芝华中学检测）硅是带来人类文明的重要元素之一，从传统材料到信息材料的

发展过程中创造了一个又一个奇迹。

（1）分别向NazSiOs溶液中加入下列物质，能生成不溶于NaOH溶液的白色沉淀的是。

①K②稀盐酸③CaCb溶液④KNCh溶液

（2）胃舒平的主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁（Mg2Si3（V4H2O）等化合物。写出三硅酸镁的氧化

物形式为o

（3）为什么实验室中盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞（用离子方程式表示）：0

（4）当前制备高纯硅的主要生产过程示意图如下：

石英砂粗硅I~~H?SiHC%（粗）卜精"TSiHCh（纯）|―也f|高纯硅

①写出制备粗硅的化学反应方程式：o

②高纯硅的用途：o（写出一种）

③整个制备过程必须严格控制无水无氧。压还原SiHCb过程中若混有02,可能引起的后果

是O

20.（2024•湖南省常德市第一中学月考）硅是地壳中含量第二大的元素，其单质是一种重要的半导体材

料。

（l）28si是硅的一种同位素，该Si原子的中子数为o

（2）硅元素在自然界中通常以石英石（SiO2）和硅酸盐的形式存在。已知SiO2是一种酸性氧化物，请写出

其与氢氧化钠溶液反应的离子方程式=

（3）关于硅及其相关化合物的叙述正确的是（填字母）。

A.自然界中存在天然游离的硅单质

B.已知C与Si的最高正价都是正四价，由于CC）2+H2O=H2co3,用类比法得知，SiO2+H2O=H2SiO3

C.Na[AlSi3（X|用氧化物形式表示为NazOAbChPSiO2

D.SiO2既能和NaOH溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物

（4）高纯硅单质可由石英砂（主要成分是SiO2）制得，制备高纯硅的主要工艺流程如图所示：

i.硅元素有无定形硅和晶体硅两种单质，它们互为

ii.流程④的化学反应为置换反应，写出其化学方程式：

21.（2024•四川省内江市威远中学期中）“中国芯”的发展离不开单晶硅，工业上制高纯硅，先制得粗硅,

再制iWi纯硅。

I.请回答:

（1）工业制粗硅反应的化学方程式为

n.某小组拟在实验室用如图所示装置模拟探究四氯化硅的制备和应用（夹持装置已省略）。

已知有关信息:

300℃450〜500℃

耳,

①Si+3HC1^=SiHC]+Si+2cUSiCl4；

②SiCl’遇水剧烈水解，SiCU的熔点、沸点分别为-70.0。（2、57.7℃Q

请回答下列问题:

（2）装无水氯化钙的仪器名称是

（3）若拆去B装置，可能的后果是（写出一个即可）

（4）有同学最初将E、F、G装置设计成图甲所示装置，图甲装置的主要缺点是.（写出一个即

可）。

二40

强热

乙

（5）已知NH4C1在高温条件下易分解生成NH3和HC1。利用SiCk和NH3制备新型无机非金属材料（Si3N”

的装置如图乙，写出该反应的化学方程式:□利用尾气制备盐酸，宜选择下列装置中的

（填序号）。

abd

22.硅是带来人类文明的重要元素之一，从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。

⑴新型陶瓷Si3N4的熔点高、硬度大、化学性质稳定。工业上可以采用化学气相沉积法，在H2的保护

下，使SiC14与N2反应生成Si3N4沉积在石墨表面，写出该反应的化学方程式：。

(2)一种工业用硅(含少量钾、钠、铁、铜的氧化物)，已知硅的熔点是1420。。高温下氧气及水蒸气能

明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的主要工艺流程如下：

硅块一*粉碎---------

[I无水氯化钙邛画■雁阙一氮应炉一备

电/600℃：1200—1400℃

蒸鬲水藉-X18-36h

q(

|氮化硅水洗H酸洗k--------1

①净化N2和H2时，铜屑的作用是,硅胶的作用是=

1

②在氮化炉中发生反应：3SiO2(s)+2N2(g)=Si3N4(s)+3O2(g)A/7=-727.5kJ-mol,开始时，严格

控制氮气的流速以控制温度的原因是；体系中要通入适

量的氢气是为了。

③X可能是(填“盐酸”“硝酸”“硫酸”或“氢氟酸”)。

(3)工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅:

补充HC1T也h

粗硅补充Hz|—^HCl|

553—573K

反应I—SiHCU

1373~1453K

反应口

①整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCb遇水剧烈反应，写出该反应的化学方程式:

②假设每一轮次制备1mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应I中HC1的利用率为90%,反应

II中H2的利用率为93.75%。则在第二轮次的生产中，补充HC1和H2的物质的量之比是。

23.我国能够造出几百万一颗的卫星芯片，但是在智能手机芯片上却屡屡遭到美国垄断。制造手机芯

片需要高纯硅，工业上制取高纯硅的流程如图。请根据所学知识回答下列问题。

焦炭HC1H

2HC1

石

英3273K553-576K1373K

电弧灯粗硅

砂SiHCI

反应1反应23反应3

高纯硅

(1)石英砂的主要成分为(填化学式)，实验室不能用石英用烟熔融氢氧化钠的原因是

(2)整个过程中可以循环利用的物质为(填化学式)。

（3）晶体硅为灰黑色固体，溶于氢氟酸可生成氢气。写出晶体硅与氢氟酸反应的化学方程式:

（4）某科研团队设计了一种以硅作为基底的微型直接氢气酸性燃料电池，其工作原理如图所示：

硫酸溶液

①电池工作时，电子由（填“A”或"B"，下同）电极流向电极。

②电池工作时，B电极上的电极反应式为。

③每转移2moib,A电极消耗标准状况下的O2的体积为L。

题型五硅酸盐材料

24.（2024•黑龙江省哈尔滨市三模）龙是中华民族精神的象征，以下与龙有关文物的叙述错误的是（)

A.“月白地云龙纹绰丝单朝袍”所使用丝的主要材质为纤维素

B.“东汉玛瑙龙头雕刻品”的主要成分为二氧化硅

C.“战国青铜双翼神龙”的主要材质为铜合金

D.“龙首人身陶生肖俑”是以黏土为主要原料，经高温烧结而成

25.（2023•广东省韶关市二模）中国文物具有鲜明的时代特征。下列源自广东韶关的文物的主要成分不

属于硅酸盐的是（

26.（2023•浙江省绍兴高三选考模拟）龙泉窑是中国历史上的一个名窑，是中国制瓷史上延续历史最长

的一个瓷窑系，龙泉窑以烧制青瓷而闻名，下列有关说法错误的是（）

A.高温烧结过程包含复杂的化学变化B.瓷器具有耐酸碱腐蚀、不易变形的优点

C.制作瓷器所用的黏土原料是人工合成的D.瓷器属于硅酸盐产品，含有多种金属元素

27.《天工开物》记载：“凡蜒泥造瓦，掘地二尺余，择取无砂粘土而为之”，“凡坯既成，干燥之后，则

堆积窖中燃薪举火”，“浇水转釉（主要为青色），与造砖同法”。下列说法错误的是（）

A.粘土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料

B.“燃薪举火”使粘土发生复杂的物理化学变化

C.沙子和粘土的主要成分均为硅酸盐

D.烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦

28.“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.玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品

B.制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英

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

29.宋代五大名窑分别为：钧窑、汝窑、官窑、定窑、哥窑。其中钧窑以“入窑一色，出窑万彩”的神奇

窑变著称。下列关于陶瓷的说法不正确的是()

A.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

B.氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料

C.高品质的瓷器晶莹剔透，属于纯净物

D.陶瓷属于硅酸盐材料，耐酸碱腐蚀，但是不能用来盛装氢氟酸

30.水泥是重要的建筑材料，硅酸盐水泥主要为硅酸二钙QCaOSiCh)、硅酸三钙(3CaOSiCh)、铝酸三

钙(3CaOAL03)。铁铝酸四钙(dCaOAbChFezCh)和氧化镁等的混合物。《水泥化学分析方法》中用EDTA(一

种常用作滴定金属离子含量的有机物)滴定法测定水泥样品中钙、镁的含量。其过程如图所示：

足量盐l滤渣

水泥NaOH固体酸酸化调pH到13」,56口

样品一熔融’过滤立出八EDTA滴定钙离子’图遇一

酒石酸钠

①②「溶液A♦溶液B已知：相关金属离子

三乙醇胺成两份4®MSiiin________

______调pH到1°.钙镂

③EDTA滴定钙、镁离子苴奢

浓度为0.1mol/L时，形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:

金属离子Mg2+Ca2+Al3+Fe3+

开始沉淀的pH1113.53.52

完全沉淀的pH13>144.53.5

回答下列问题:

(1)工业制水泥的主要原料是黏土和(填名称)。

(2)步骤①中选择用银用埸而不用瓷片烟，其理由是.滤渣的主要成分为0(填化学式)。

(3)步骤③中加入的酒石酸钠和三乙醇胺作为掩蔽剂，可掩蔽杂质离子的干扰，在该过程中，主要掩蔽

的离子有o掩蔽剂需要在调pH前加入，若在碱性溶液中则起不到掩蔽作用，试从要掩蔽的离子性质

分析原因：o

（4）步骤④和⑤中，调pH时，最好选用试剂（填序号）。

A.氨水B.MgOC.CaCO3

（5）水泥样品中的钙的含量通过步骤④滴定结果可计算得出；而步骤⑤滴定的是钙、镁总量，所以测定

镁的含量准确性还依赖于步骤④。当溶液pH大于12时，会生成硅酸钙沉淀，所以若滴定前，溶液中还有

少量的硅酸，则需加入适量氟化钾，以消除硅酸的干扰。若未加氟化钾，残留的硅酸会使镁含量测定结果

______（填“偏高”“偏低”或“无影响”

（6）镁含量的测定还受水泥试样中一氧化锦含量的影响，当一氧化锦含量小于0.5%时，干扰不明显，可

忽略不计；但大于0.5%时，还需要再测出一氧化镒含量。一氧化镐的测定是在硫酸介质中，用高碘酸钾将

其氧化为高锦酸根离子，进行测量。写出该过程中反应的离子方程式：（该反应中的一种产物可以作

为食盐的添加剂）。

1.（2024•甘肃省二模）化学与社会发展和人类进步息息相关。下列说法不正确的是（）

A.华为Mate60pro系列“争气机”的芯片材料主要为晶体硅

B.用机械剥离法从石墨中分离出的石墨烯能导电，石墨烯与金刚石互为同素异形体

C.国产飞机C919用到的氨化硅陶瓷是新型无机非金属材料

D.“神舟十七号”飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子

2.（2024•湖南省常德市月考）2023年是我国实施新型基础设施建设的重要时期，在包括5G基站建设、

城际高速铁路和城市轨道交通等领域都取得瞩目成就，其中涉及各种化学材料。下列相关说法错误的是

（）

A.中国自主研发的首个5G微基站射频芯片的主要材料是Si

B.高铁动车的车厢厢体由不锈钢和铝合金制成，不锈钢和铝合金均属于金属材料

C.国产飞机C919用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料

D.石英玻璃、碳化硅陶瓷、水泥、石墨烯都是硅酸盐材料

3.（2024•高三下•河北省石家庄市第十七中学月考）2024年央视春晚首次应用5G-A技术，A1含量高，

硬科技霸屏，下列有关说法错误的是（）

A.舞蹈《瓷影》所诠释的青花瓷，其主要原材料为含水的铝硅酸盐

B.晚会采用的LED屏，其发光材料通常是以Si3N4为基础，用A1取代部分Si,用O取代部分N后所

得的陶瓷制作而成

C.5G-A技术所需高频通讯材料之一的LCP（液晶高分子）在一定加热状态下一般会变成液晶，液晶既

具有液体的流动性，又表现出类似晶体的各向异性

D.芯片中二氧化硅优异的半导体性能。使得晚会上各种AI技术得以完美体现

4.（2024•江西省宜春市高三模拟）某研究小组用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝｛囚2（0电。山,

a=l-5｝按如图流程开展实验。

已知：①铝土矿主要成分为AI2O3,含少量FezCh和SiO2。用NaOH溶液溶解铝土矿过程中SiO2转变为

难溶性的硅酸盐。

②［加2（。11%01）］“的絮凝效果可用盐基度衡量，盐基度=泉。当盐基度为0.60〜0.85时，絮凝效果较

好。

下列说法正确的是（）

A.步骤I所得滤液中主要溶质的化学式是NaAlCh、NaOH和Na2SiO3

B.步骤II,可以用HC1代替CO2

c.步骤ni,为减少AI（OH）3吸附的杂质，洗涤时需对漏斗中的沉淀充分搅拌

D.步骤V采用蒸汽浴加热。若用酒精灯直接加热受热不均匀，会导致产品盐基度不均匀

5.（2024•湖北省部分省示范高中期中测试）如今，半导体“硅”已经成为信息时代高科技的代名词，高纯

硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业的基础材料。制备高纯硅的主要工艺流程如图所示：

已知：SiHCb极易水解，反应过程中会产生氢气。

回答下列问题:

（1）二氧化硅和硅酸盐是构成地壳中大部分岩石、沙子和土壤的主要微粒，SiCh的晶体类型为.

（2）写出④的化学方程式为o

（3）以上①〜⑤的流程中，包含置换反应的是（填序号）。整个操作流程都需隔绝空气，原因是一

（答出两条即可）。

（4）氮化硼陶瓷基复合材料电推进系统及以SiC单晶制作器件，在航空航天特殊环境下具有广泛的应用

前景。科学家用金属钠、四氯化碳和四氯化硅制得了SiC纳米棒，反应的化学方程式为—=

（5）在硅酸盐中，SiO44-四面体［如下图（a）］通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四

大结构型式。图(b)为一种链状结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为，其化学式为

图(a)图(b)

6.(2024•江苏省南京市期中)地球上既有辽阔的海洋也有浩瀚的沙漠。

(1)“从沙滩到用户”的关键第一步反应是利用石英砂可以制备粗硅，其反应的方程式为:

(2)下图的实验装置中，在试管C中观察到凝胶状的白色沉淀。反应的化学方程式为。

饱和Na2cCt?溶液饱和NaHCC>3溶液溶液

装置A中发生反应的离子方程式o有同学依据以上实验得出以下一些结论，其中正确的是

(填序号)。

A.物质的酸性：HCl>H2CO3>H2SiO3

B.元素的非金属性：Cl>C>Si

C.试管B中饱和NaHCCh溶液的主要作用是除去CCh气体中温有的HC1

+

D.在试管B中发生反应的离子方程式为：HCO3+H=H2O+CO2T

(3)硅酸钠溶液是一种粘稠的液体，这与硅酸根离子的长键结构有关：

O-O-O-0-0-0-

IIII.I.I.

…0―Si-0—Si—0—Si—O—Si—O—Si—O-Si—0--

O-O-O-O-0-o*

在硅酸根离子中每个Si原子都与四个o原子相连形成四面体，人们常称之为“硅氧四面体”，硅氧四面

体通过共用0原子可以彼此相连形成长链。

用激光笔照射NazSiCh溶液，发现有丁达尔现象。依据胶体微粒大小对其中所含原子数的估算，胶体微

粒中大约会含有1000〜109个原子。假设硅酸钠溶液中硅酸根离子含有1000个原子，那么在硅酸根离子的长

链中，包含有个硅氧四面体的结构单元。

7.(2024•天津市军粮城中学质检)明矶是生活中常见的净水剂，用铝土矿(含30%SiC>2、40.8%AhO3和

和少量FeQs等)制取明碗的工艺如下：

⑴焙烧除铁反应：4(NHJSO,+FezO3=2NH4Fe(SOJ+3H2O+6AT(少部分发生类似反应)，气体A的

化学式为o

(2)操作①的名称是,操作①后，需洗涤固体D表面吸附的离子，判断固体D是否洗涤干净的实验

方法是：取最后一次洗涤后的浸出液于试管中，滴加KSCN溶液，观察到,说明已洗涤干净。

(3)固体D加稀硫酸反应的离子方程式为。

(4)固体E与NaOH固体焙烧可制备防火材料，下列装置适合的是(填字母编号)。

(5)不计过程中的损失，投入5t铝土矿，理论上可制得明研t(明矶的相对分子质量为474)。

8.芯片是国家科技的心脏。在硅及其化合物上进行蚀刻是芯片制造中非常重要的环节。三氟化氮(NF3)、

四氟化碳(CF4)是常见的蚀刻剂。

(1)高纯三氟化氮对二氧化硅具有优异的蚀刻速率和选择性。

①二氧化硅的晶胞结构如图所示，二氧化硅晶体中硅原子周围最近的硅原子有个。

②工业上常采用F2直接氟化尿素［CO(NH2)2］的方法生产NF3O得到的NF3中常含有少量CF4O常温下,

三种物质在水中的溶解性大小顺序为：CF4<NF3<NH3,原因是

(2)四氟化碳的一种蚀刻机理是：CF4在等禺子体的条件下产生活性自由基(,F),该自由基易与硅及其化

合物中的硅原子结合生成SiF4气体从而达到蚀刻目的。用CF4(g)进行蚀刻时常与氧气混合，当混合气体的

流速分别为80mL3"和lOOmLmin」时，蚀刻速率随混合气体中。2和CF4体积之比［V(C>2)/V(CF4)］的变

化如图所示。

1000

800

600

400

200

0

0.00.20.40.60.81.0

r（o2）/r（CF4）

①a点蚀刻速率比b点快的原因是o

②蚀刻速率随V(O2)/V(CF4)先升高后降低的原因是o

(3)NF3是一种强温室气体，消除大气中的NF3对于环境保护具有重要意义。国内某科研团队研究了利

用氢自由基(口)的脱氟反应实现NF3的降解。降解生成NF2和HF的两种反应历程如图所示。其中直接抽提

反应是降解的主要历程，原因是。

过渡态2F3N-H--------直接抽提反应

•NF2+HF