苏教版高考化学一轮复习专题4非金属及其化合物第12讲含硅矿物与信息材料学案

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第12讲　含硅矿物与信息材料
【课标要求】　1.掌握碳、硅元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解碳、硅元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.了解常见无机非金属材料的性质和用途。


考点1　碳及其重要化合物


1．碳单质
(1)存在形式
有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯，它们互为同素异形体。
(2)结构
金刚石：正四面体空间网状结构；
石墨：平面正六边形层状结构。
(3)物理性质
金刚石熔点高、硬度大；石墨熔点高、质软，有滑腻感。
(4)主要化学性质——还原性
①与O2反应
O2足量：C＋O2CO2；O2不足：2C＋O22CO。
②与氧化物反应
CuO：2CuO＋C2Cu＋CO2↑(冶炼金属)；
SiO2：SiO2＋2CSi＋2CO↑(制取粗硅)；
H2O：C＋H2O(g)CO＋H2(制取水煤气)。
2．一氧化碳
(1)物理性质：无色气体，有毒，难溶于水。
(2)化学性质——还原性
①燃烧：2CO＋O22CO2，淡蓝色火焰；
②还原CuO：CuO＋COCu＋CO2(冶炼金属)。
3．二氧化碳(CO2)
(1)一种无色、无味的气体，能溶于水，固态CO2俗称干冰。
(2)与H2O、Na2O、Ca(OH)2(足量、澄清)、Mg反应的方程式分别为CO2＋H2O⇌H2CO3，Na2O＋CO2===Na2CO3，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，
2Mg＋CO22MgO＋C。
(3)CO2在自然界中的循环
CO2的主要来源
大量含碳燃料的燃烧
自然界消耗
CO2的主要反应
①溶于江水、海水中：
CO2＋H2O⇌H2CO3；
②光合作用将CO2转化为O2；
③岩石的风化：CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2
4.碳酸(H2CO3)
弱酸性、不稳定性。碳酸(H2CO3)只能在水中存在。H2CO3在水中与CO2共存，因此常把CO2＋H2O当碳酸用。
5．碳酸的酸式盐与正盐的比较
(1)在水中的溶解性
①含K＋、Na＋、NH的正盐易溶于水，其余一般不溶于水；酸式盐均能溶于水。
②一般来说，在相同温度下，难溶性正盐溶解度小于其酸式盐溶解度，如溶解度Ca(HCO3)2>CaCO3；可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度，如溶解度Na2CO3>NaHCO3。
(2)热稳定性
一般来说，热稳定性顺序：①正盐>酸式盐>碳酸，如稳定性Na2CO3>NaHCO3>H2CO3；②可溶性正盐>难溶性正盐，如CaCO3高温分解，而K2CO3不易分解。
(3)水溶液酸碱性强弱
物质的量浓度相同时，正盐溶液的pH大于其酸式盐溶液，如pH：Na2CO3溶液>NaHCO3溶液。

　(1)12C、13C、14C是碳的三种同素异形体。(　　)
(2)金刚石和石墨由相同的元素组成，因此它们具有相同的性质。(　　)
(3)石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应。(　　)
(4)向空气中排放二氧化碳会形成酸雨。(　　)
(5)向CaCl2溶液中通入CO2气体，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失。(　　)
(6)氨化的饱和食盐水中通入足量的CO2气体，会析出晶体。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√

　确定混合气体(CO、CO2)中含有CO气体的实验设计方法

按要求回答下列问题
(1)填写下列指定装置的作用
A：_______________________________________________________________。
B：________________________________________________________________。
E：________________________________________________________________。
F：_______________________________________________________________。
(2)确定混合气体中含有CO气体的实验现象：
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
答案：(1)A：除去混合气体中的CO2气体
B：检验混合气体中CO2是否除尽
E：除去尾气中的CO2气体
F：除去尾气中的CO气体、防止污染环境
(2)B中无明显现象，C中的物质由黑色变成红色，D中的澄清石灰水变浑浊


1．近年来科学家制造出大量的新物质，对下列三种物质的相关说法错误的是(　　)



石墨烯：从石墨中分离出来，是最薄、最坚硬的纳米材料
石墨炔：平面网状结构的全碳分子，具有优良的化学稳定性
纳米碳管：具有优良的场发射性能，制作阴极显像管、储氢材料
A.石墨烯具有良好的导电性
B．上述三种物质与金刚石互为同素异形体
C．石墨炔孔径略大于H2分子的直径，可作H2的提纯薄膜
D.上述三种物质与浓硫酸都能发生反应，但反应产物不同
解析：石墨烯和铜有着一样出色的导电性，因此具有良好的导电性，A正确；题述三种物质均为碳的单质，与金刚石互为同素异形体，B正确；碳原子半径大于氢原子，则石墨炔孔径大于H2分子的直径，可以容纳H2分子，则石墨炔是理想的H2提纯薄膜，C正确；题述三种物质都是碳的单质，在加热条件与浓硫酸都能发生反应，且反应产物相同，D错误。
答案：D
2．下列关于碳和碳的化合物的说法不正确的是(　　)
A．过多CO2排放会导致“温室效应”，应提倡“低碳生活”
B.一氧化碳易与血液中的血红蛋白结合
C．金刚石和石墨都是碳单质，但原子排列方式不同，物理性质差别很大
D．石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应
答案：D
3．研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。
(1)溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在，其中HCO占95%。写出CO2溶于水产生HCO的方程式：________________________________________。
(2)在海洋碳循环中，通过下图所示的途径固碳。

①写出钙化作用的离子方程式：_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自H2O。用18O标记物质的光合作用的化学方程式如下，将其补充完整：
______＋______(CH2O)x＋x18O2＋xH2O
答案：(1)CO2＋H2O⇌H2CO3、H2CO3⇌H＋＋HCO
(2)①2HCO＋Ca2＋===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O
②xCO2　2xHO
　CO2与盐或碱溶液反应产物的判断


1．CO2与盐溶液反应产物的判断
一般从强酸制弱酸的角度去分析，同时注意生成碳酸盐的类型。
(1)CO2的用量不同产物不同，如：
CO2(过量)＋NaAlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3；
CO2(少量)＋2NaAlO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋Na2CO3；
(2)与CO2用量无关。
＋NaHCO3、CO2＋NaClO＋H2O===HClO＋NaHCO3、CO2＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。
2．CO2与碱反应产物的判断
(1)CO2与单一组分反应(如CO2通入NaOH溶液)产物的分析
①反应原理
NaOHNa2CO3NaHCO3
②反应后溶质成分的判断
x＝
溶质成分
x≤1∶1
NaHCO3
1∶1 Na2CO3、NaHCO3
x＝2∶1
Na2CO3
x>2∶1
NaOH、Na2CO3
③用数轴来表示

(2)CO2与多组分[如CO2通入NaOH、Ca(OH)2的混合溶液]，反应的顺序是
①Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O；
②2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O；
③Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3；
④CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2。
[考能突破练]
1．用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是(　　)
选项
操作及现象
溶液
A
通入CO2，溶液变浑浊
饱和Na2CO3溶液
B
通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失
Na2SiO3溶液
C
通入CO2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去
Ca(ClO)2溶液
D
通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失，再加入足量NaOH溶液，又变浑浊
澄清石灰水
答案：B
2．将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀的物质的量与通入CO2的体积的关系可表示为(　　)
A　B　C　D
解析：将CO2通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，依次发生如下反应：
①Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O
②2KOH＋CO2===K2CO3＋H2O
③2KAlO2＋3H2O＋CO2===2Al(OH)3↓＋K2CO3
④K2CO3＋CO2＋H2O===2KHCO3
⑤BaCO3＋H2O＋CO2===Ba(HCO3)2
根据沉淀生成和溶解的情况，对照图像可知，C正确。
答案：C
3．向300 mL KOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体，充分反应后，在减压低温下蒸发溶液得到白色固体，请回答下列问题：
(1)由于CO2通入量不同，所得到的白色固体的量及组成也不同，试推断有几种可能的组成，并分别列出。
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)若通入CO2气体2.24 L(标准状况)，得到11.9 g白色固体，请通过计算确定：此白色固体是由哪些物质组成的？其质量分别为多少？KOH的物质的量浓度为多少？
______________________________________________________________________

______________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)可能发生的反应有：
CO2不足时，CO2＋2KOH===K2CO3＋H2O①
CO2过量时，CO2＋KOH===KHCO3②
其中分别为、1。所以可确定、1为临界点。
画数轴：
根据数轴、列表得出结果。
(2)根据题意：n(CO2)＝＝0.1 mol，若生成的固体全部为K2CO3，则其质量为0.1 mol×138 g·mol－1＝13.8 g，若生成的固体全部为KHCO3，则其质量为0.1 mol×100 g·mol－1＝10 g。现固体质量为11.9 g。所以，此固体为K2CO3和KHCO3的混合物。设K2CO3和KHCO3的物质的量分别为a mol、b mol，则有：
解得a＝b＝0.05，所以，白色固体中m(K2CO3)＝0.05 mol×138 g·mol－1＝6.9 g；m(KHCO3)＝0.05 mol×100 g·mol－1＝5 g，反应中消耗n(KOH)＝2a mol＋b mol＝0.15 mol。故c(KOH)＝＝0.5 mol·L－1。
答案：(1)

固体组成
0<比值<
KOH、K2CO3
＝
K2CO3
<比值<1
K2CO3和KHCO3
≥1
KHCO3
(2)白色固体为K2CO3和KHCO3的混合物　质量分别为K2CO3 6.9 g和KHCO3 5 g　c(KOH)＝0.5 mol·L－1
考点2　硅及其化合物　无机非金属材料



一、硅单质
1．存在
硅单质主要有晶体和无定形两大类。
2．物理性质
带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大，有脆性。
3．化学性质
(1)常温下不活泼，一般不与其他物质反应，但可以与氟、氢氟酸、碱反应。反应的化学方程式分别为：
与氟：Si＋2F2===SiF4；
与氢氟酸：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑；
与碱：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
(2)在加热或者点燃的条件下可以与氢气、氧气、氯气等反应，与氧气反应的化学方程式为Si＋O2SiO2。
4．硅的工业制法及提纯

涉及的化学方程式：
①SiO2＋2CSi＋2CO↑；
②Si＋2Cl2SiCl4；
③SiCl4＋2H2Si＋4HCl。
5．用途：(1)良好的半导体材料；(2)太阳能电池；(3)计算机芯片。
二、二氧化硅
1．存在
自然界中，碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素仅有化合态，主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。
天然SiO2有晶体和无定形两种，统称硅石。
2．物理性质
熔点高，硬度大，难溶于水。
3．结构
SiO2晶体有多种晶型，其基本结构单元为硅氧四面体(如图甲所示)，硅氧四面体通过氧原子相互连接为空间的网状结构(如图乙所示)。每个硅原子与4个氧原子相连，而每个氧原子与2个硅原子相连，故SiO2晶体中Si和O的比例为1∶2。

4．化学性质
SiO2为酸性氧化物，是硅酸的酸酐。
(1)SiO2可以与碱反应，生成硅酸盐，如与氢氧化钠反应的化学方程式为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。
(2)在高温条件下可以与碳酸盐反应，如与碳酸钙反应的化学方程式为SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑。
(3)在高温条件下，能够与碱性氧化物反应，如与氧化钙反应的化学方程式为SiO2＋CaOCaSiO3。
(4)常温下与氢氟酸反应的化学方程式为SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
5．用途：光导纤维、光学仪器等。
[提醒]　①SiO2是H2SiO3的酸酐，但SiO2不与水反应，不能用SiO2直接与水作用制备H2SiO3。
②氢氟酸能与SiO2反应，故氢氟酸不能盛放在玻璃瓶中而应存放在塑料瓶中。
三、硅酸、硅酸盐
1．硅酸
(1)物理性质
硅酸的溶解度小，新制备的硅酸为透明、胶冻状，干燥硅胶多孔，吸水性和吸附性强。
(2)化学性质
①弱酸性：酸性比碳酸弱，与NaOH溶液反应的化学方程式为H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。
②不稳定性：受热易分解，反应的化学方程式为H2SiO3__SiO2＋H2O。
(3)制备：通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得，如Na2SiO3溶液与盐酸反应：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3(胶体)。
(4)用途：硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。
2．硅酸盐
(1)硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。
(2)硅酸钠：硅酸钠溶液俗称水玻璃，是无色黏稠液体，常用于制备黏合剂、防腐剂、耐火材料。
四、无机非金属材料
1．传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。
(1)常见硅酸盐材料比较

水泥
玻璃
陶瓷
生产原料
石灰石、黏土
纯碱、石灰石、石英
黏土
主要设备
水泥回转窑
玻璃窑
陶瓷窑
(2)玻璃生产中的两个重要反应：
Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑；
CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑。
2．新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。

　(1)硅在自然界中只以化合态的形式存在。(　　)
(2)晶体硅熔点高、硬度大，故可用于制作半导体材料。(　　)
(3)Si和SiO2都可用于制造光导纤维。(　　)
(4)非金属性：C>Si，则热稳定性：CH4>SiH4。(　　)
(5)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应。(　　)
(6)SiO2是酸性氧化物，可溶于强碱(NaOH)，不溶于任何酸。(　　)
(7)玻璃是一种晶体，有较高的熔点。(　　)
(8)水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱。(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×

1．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
(1)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作________。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是________(填字母)。
A．普通玻璃坩埚　　　　 B．石英玻璃坩埚
C．氧化铝坩埚 D．铁坩埚
(2)工业上常利用反应2C＋SiO2Si＋2CO↑制备硅单质，该反应中所含元素化合价升高的物质是________(填化学式，下同)，氧化剂是________。
答案：(1)防火剂　D　(2)C　SiO2
2．能否依据反应Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑说明H2SiO3的酸性比H2CO3强？
______________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
答案：不能。强酸＋弱酸盐===强酸盐＋弱酸，该规律仅适用于常温下水溶液中进行的反应，而该反应是在高温且熔融态下进行的，只能从化学平衡移动角度去解释反应发生的原因——CO2为气体，能及时分离出反应体系，使化学反应向右进行

题组一　硅和二氧化硅的特性
1．由下列实验事实得出的结论正确的是(　　)
A．由SiO2不能与水反应生成H2SiO3，可知SiO2不是H2SiO3的酸酐
B．由SiO2＋2CSi＋2CO↑，可知碳的非金属性大于硅
C.CO2通入Na2SiO3溶液产生白色沉淀，可知酸性H2CO3>H2SiO3
D．SiO2可与NaOH溶液反应，也可与氢氟酸反应，可知SiO2为两性氧化物
答案：C
2．二氧化硅广泛存在于自然界中，在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。a～e是对①～⑤反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行的判断，其中正确的是(　　)
①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
②SiO2＋2CSi＋2CO↑
③SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
④Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑
⑤SiO2＋3CSiC＋2CO↑
a.反应①中SiO2作为玻璃的成分被消耗，用于刻蚀玻璃
b.反应②中SiO2表现出氧化性
c．反应③中SiO2表现了酸性氧化物的通性
d．反应④符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性的酸酐的道理
e．反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应
A．ace　　　B．bde　　　C．cde　　　D．ab
解析：通常用氢氟酸来刻蚀玻璃，与之对应的反应是③，因此a、c判断错误；反应②是一个置换反应，其中二氧化硅被还原，表现出氧化性，b判断正确；反应④是一个复分解反应，用难挥发的二氧化硅制取易挥发的二氧化碳，d判断正确；反应⑤中碳的化合价由0价变为－4和＋2价，硅的化合价和氧的化合价都没有改变，因此二氧化硅没有参加氧化还原反应，e判断也正确。
答案：B
题组二　高纯硅的提取
3．从石英砂制取高纯硅的主要化学反应如下：
①SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑
②Si(粗)＋2Cl2SiCl4
③SiCl4＋2H2Si(纯)＋4HCl
关于上述反应的叙述不正确的是 (　　)
A．①③是置换反应，②是化合反应
B．高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅
C．任一反应中，每消耗或生成28 g硅，均转移4 mol电子
D．高温下在炉子里将石英砂、焦炭、氯气、氢气按比例混合就能得到高纯硅
解析：在氧化还原反应中，还原剂的还原性比还原产物的还原性强，B正确；根据元素化合价的变化，每消耗或生成28 g(1 mol)硅，均转移4 mol电子，C正确；题中的三个反应是在三个不同的反应器中发生的，D错误。
答案：D
4．硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：

①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式：______________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式：_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________；
H2还原SiHCl3过程中若混有O2，可能引起的后果是
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)化学研究性学习小组在探究硅的制取方法时，从资料查阅到下列信息：
Ⅰ.Mg在高温条件下可与SiO2反应；
Ⅱ.金属硅化物与稀H2SO4反应生成硫酸盐和SiH4；
Ⅲ.SiH4在空气中自燃。
他们根据信息进行实验，当用足量稀H2SO4溶解第Ⅰ步实验获得的固体产物时，发现有爆鸣声和火花；然后过滤、洗涤、干燥；最后称量、计算，测得其产率只有预期值的63%左右。
①第Ⅰ步实验发生反应的化学方程式是_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
②用稀H2SO4溶解第Ⅰ步实验获得固体产物时，产生爆鸣声和火花的原因是_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
答案：(1)①SiHCl3＋H2Si＋3HCl
②SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋H2↑＋3HCl　高温下，H2遇O2发生爆炸
(2)①2Mg＋SiO22MgO＋Si、2Mg＋SiMg2Si　②硅化镁与稀硫酸反应生成的SiH4可自燃，即发生反应Mg2Si＋2H2SO4===2MgSO4＋SiH4↑，SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O
题组三　无机非金属材料
5．硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是(　　)
A．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N4
B．碳化硅(SiC)的硬度大，其硬度大于金刚石的硬度
C．光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2
D.二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为1∶4
答案：B
6．胃舒平主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)等化合物。
(1)三硅酸镁的氧化物形式为___________________________________________________________________。
(2)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料，其原因是________(填字母)。
a．Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体
b．Al2O3、MgO和SiO2都是金属氧化物
c．Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点
(3)三硅酸镁与胃中过多盐酸反应的离子方程式是________________________________________________________________________

______________________________________________________________________

___________________________________________________________________。
解析：(1)Mg2Si3O8·nH2O改写成氧化物的形式为2MgO·3SiO2·nH2O。(2)Al2O3、MgO和SiO2均具有很高的熔点，故可作为耐火材料。(3)酸性：HCl>H2SiO3，故Mg2Si3O8·nH2O与HCl反应生成MgCl2、H2SiO3和水。
答案：(1)2MgO·3SiO2·nH2O　(2)c
(3)Mg2Si3O8·nH2O＋4H＋===2Mg2＋＋3H2SiO3＋(n－1)H2O
[归纳提升]
硅酸盐改写成氧化物形式的方法
1．氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水，不同氧化物间以“·”隔开。
2．各元素的化合价保持不变，且满足化合价代数和为零，各元素原子个数比符合原来的组成。
3．当计量数配置出现分数时应化为整数。如正长石：KAlSi3O8不能写成K2O·Al2O3·3SiO2，应写成K2O·Al2O3·6SiO2。


授
1．(2020·高考全国卷Ⅱ)二氧化碳的过量排放可对海洋生物的生存环境造成很大影响，其原理如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．海水酸化能引起HCO浓度增大、CO浓度减小
B．海水酸化能促进CaCO3的溶解，导致珊瑚礁减少
C．CO2能引起海水酸化，其原理为HCO⇌H＋＋CO
D.使用太阳能、氢能等新能源可改善珊瑚的生存环境
解析：二氧化碳能引起海水酸化，其原理为CO2＋H2O⇌H2CO3⇌H＋＋HCO，C错误。
答案：C
2．(2019·高考全国卷Ⅰ)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．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成
C.陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐
D．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
解析：A错，氧化铁的颜色为红棕色，不是青色。B、C、D对，秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成，陶瓷的主要成分是硅酸盐，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点。
答案：A
3．(2019·高考北京卷)下列我国科研成果所涉及材料中，主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是(　　)





A.4.03米大口径碳化硅反射镜
B.2022年冬奥会聚氨酯速滑服
C.能屏蔽电磁波的碳包覆银纳米线
D.“玉兔”二号钛合金筛网轮
解析：A对，碳化硅材料属于无机非金属材料，且碳、硅元素属于同主族元素；B错，聚氨酯属于合成高分子材料；C错，碳包覆银纳米线不属于无机非金属材料；D错，钛合金属于金属材料。
答案：A
4．(2017·高考全国卷Ⅱ)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：
回答下列问题：
(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________，
还可使用________代替硝酸。
(2)沉淀A的主要成分是________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为______________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)水泥熟料中的CaO和铁、铝、镁等金属的氧化物均能溶于盐酸，加入硝酸能将水泥样品中可能含有的Fe2＋氧化为Fe3＋，为了不引入新杂质，还可用H2O2代替硝酸。(2)根据图示流程可知，不溶于盐酸和硝酸的沉淀A为SiO2(或H2SiO3)，SiO2(或H2SiO3)能溶于弱酸氢氟酸，生成SiF4和H2O。
答案：(1)将样品中可能存在的Fe2＋氧化为Fe3＋　H2O2
(2)SiO2(或H2SiO3)　SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O(或H2SiO3＋4HF===SiF4↑＋3H2O)