2022届高考化学二轮复习硅及其化合物专项练习（含解析）

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2022届高三化学二轮复习硅及其化合物专项练习
一、选择题（共17题）
1．有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，下列关于其有利因素的说法中，你认为不妥的是
A．便于运输、储存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料
B．自然界的含硅化合物易开采
C．硅燃烧放出的热量大，燃烧产物对环境污染程度低且容易有效控制
D．自然界中存在大量单质硅
2．根据实验操作和现象不能推出相应实验结论的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，石蕊试纸变蓝
NH4HCO3显碱性
B
SO2气体通入Na2SiO3溶液中，产生胶状沉淀
酸性：H2SO3＞H2SiO3
C
在Na2S溶液中滴加新制氯水，产生浅黄色沉淀
非金属性：Cl>S
D
使用套管实验比较Na2CO3与NaHCO3的热稳定性，B中放固体NaHCO3实验装置如图：

热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3
A．A B．B C．C D．D
3．下列说法正确的是
A．pH在5.6～7.0之间的降水通常称为酸雨
B．SiO2是酸性氧化物，在一定条件下能和氧化钙反应
C．新制氯水经光照一段时间pH增大
D．硅是良好的半导体材料，且是制造光缆的主要材料
4．下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A．MgCl2熔点高，可用于电解冶炼镁
B．SiO2硬度大，可用于制造光导纤维
C．Na2S具有还原性，可用于沉淀水体中的Hg2＋
D．FeCl3具有氧化性，可用作铜制线路板的蚀刻剂
5．下列物质的工业制法合理的是
A．玻璃是纯碱和石灰石高温反应制得
B．高炉炼铁中通过焦炭直接还原赤铁矿
C．工业上通过电解NaCl溶液获取Na单质
D．高纯硅的制备是通过氢气还原四氯化硅实现的
6．下列说法正确的是（ ）
A．工业制水泥、玻璃都要用到石灰石；制水泥、陶瓷都要用到黏土
B．刚玉、金刚砂，红宝石、蓝宝石的主要成分是氧化铝
C．石英、硅石、水晶、珍珠、玛瑙主要成分都是SiO2
D．氮化硅陶瓷，光导纤维，石英玻璃都属于新型无机非金属材料
7．化学与生产、生活、科技、环境等密切相关。下列说法正确的是
A．“华为麒麟980”手机中芯片的主要成分是二氧化硅
B．“复兴号”高铁车厢连接处使用的增强聚四氟乙烯板属于有机高分子材料
C．《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取硷浣衣”中的硷是Na2CO3
D．《梦溪笔谈》中“方家以磁石磨针锋，则能指南”中的磁石主要成分为Fe2O3
8．陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一。下列有关说法正确的是
A．陶瓷坩埚可用于熔融烧碱
B．陶瓷是由黏土和石灰石烧结而成
C．“雨过天晴云破处”所描述的汝窑瓷器青色，来自氧化铁
D．制青花瓷胎体的原料高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，其组成可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O
9．化学与生产、生活息息相关，下列说法正确的是
A．氢燃料电池中使用的储氢材料，如稀土类LaNi5等合金材料是纯净物
B．硅胶可作瓶装药品的干燥剂及催化剂载体，是因为SiO2是酸性氧化物
C．用CO2合成可降解的聚碳酸酯塑料，能减少白色污染及其危害
D．次氯酸具有强氧化性，所以漂粉精不可用于游泳池的消毒
10．化学与生活、社会密切相关，下列说法不正确的是
A．医院常用75%的酒精作消毒剂
B．通信光缆的主要成分是晶体硅，太阳能电池的材料主要是SiO2
C．氯气、臭氧、高铁酸钾都是常用的自来水消毒剂
D．活性铁粉可用作抗氧化剂
11．下列实验中，依据实验操作及现象得出的结论正确的是（ ）
选项
操作
现象
结论
A
将少量BaSO4固体用饱碳酸钠溶液浸泡，过滤后向滤渣中加入HCl
滤渣溶解，并产生气泡
Ksp(BaCO3) B
足量双氧水滴入酸性高锰酸钾溶液中
溶液褪色
H2O2具有漂白性
C
向溶液X中通入氯化氢气体
生成白色沉淀
溶液X中一定含有Ag+
D
常温下，用pH计测定0.1mol•L-1NH4CN溶液的pH
pH=8.6
电离平衡常数：K(NH3•H2O)>K(HCN)
A．A B．B C．C D．D
12．下列有关物质性质与应用对应关系正确的是
A．炭具有还原性，一定条件下能将二氧化硅还原为硅
B．二氧化硫具有还原性，能用于漂白纸浆
C．碳酸钠能和酸反应，常用于治疗胃酸过多
D．氧化铝熔点很高，用其制造的坩埚可用于熔融烧碱
13．下列说法错误的是
A．稀土金属可以大大改善合金的性能，被称为“冶金工业的维生素”
B．耐折叠、可伸缩的碳纳米管可用作柔性电池的材料
C．5G技术中使用的通信光缆不与任何酸碱反应
D．结晶牛胰岛素属于有机化合物
14．化学与生产、生活、环境等息息相关，下列有关说法中正确的是
A．双氧水、高锰酸钾溶液可以杀灭病毒，其消毒原理与二氧化硫漂白丝织物原理相同
B．工业上生产玻璃、水泥、漂白粉及用铁矿石冶炼铁，均需要用石灰石为原料
C．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
D．石油分馏、海水晒盐、燃煤烟气的脱硫、从菜籽中提取菜籽油等过程都是物理变化
15．下列实验操作不正确的是
A．实验室中制取少量的乙酸乙酯 B．比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱
C．处理尾气 D．测定黄铜（Cu、Zn合金）中的Zn含量
16．下列有关物质制备的说法正确的是
A．电解饱和食盐水可以得到金属钠、氢气和氯气
B．工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉
C．用焦炭在高温下还原二氧化硅可得到粗硅
D．高炉炼铁中利用焦炭直接将铁矿石还原为铁单质
17．下列表示物质结构的化学用语或模型图正确的是
A．在潮湿的中性环境中，钢铁吸氧腐蚀的负极反应为：Fe－3e－＝Fe3＋
B．Cl−的结构示意图：
C．硅酸盐Ca2Mg5Si8O22(OH)2可用氧化物形式表示为：2CaO•5MgO·8SiO2•H2O
D．氯化镁的电子式：
二、综合题（共6题）
18．由铝硅两种物质组成的试样11 g，均匀地分成等质量的两份，一份与足量的盐酸反应可产生气体a L，一份与足量的NaOH溶液反应产生气体b L，合并两次收集的气体共有11.2 L(标准状况)，问此试样中铝、硅的物质的量分别是多少？_________。
19．某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品M进行探究。已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。M与其他物质的转化关系如下图所示（部分产物已略去）：

（1）写出F的电子式____________________________________。
（2）若A是一种常见的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，E溶液与F溶液反应可以制备一种胶体，则E溶液的俗称是___________________
（3）若A是CO2气体，A与B溶液能够反应，反应后所得的____________溶液再与盐酸反应，如图所示，则A与B溶液反应后溶液中的溶质化学式为______________________________。

（4）若A是一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，则将过量的F溶液逐滴加入E溶液，边加边振荡，所看到的实验现象是______________________________。
（5）若A是一种化肥。实验室可用A和B反应制取气体E，E与F、E与D相遇均冒白烟，且利用E与D的反应检验输送D的管道是否泄露，写出E与D反应的化学方程式是____________________________。
（6）若A是一种溶液，只可能含有H+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、CO32－、SO42－中的某些离子，当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图所示，由此可知，该溶液中肯定含有的离子及其浓度之比为___________________________。

20．设计如下实验探究某矿石（仅含四种短周期元素）的组成和性质，已知矿石含有一定的结晶水：


（1）矿石的组成元素是 H、O 和_____、 ______（填元素符号），化学式为_____________。
（2）白色粉末3 溶于NaOH溶液的离子方程式是________。
21．某科研小组用高岭土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O，并含少量CaO、Fe2O3)研制新型净水剂(铝的化合物)。实验流程如下：
　
请回答下列问题：
(1)已知Al2O3、SiO2与纯碱的反应相似。用化学方程式表示熔融时高岭土主要成分与纯碱发生反应的化学方程式_______、_______。
(2)在熔融高岭土与纯碱试样时，最好选用下列哪种仪器_______(填写编号)
A．铁坩埚 B．瓷坩埚 C．氧化铝坩埚 D．玻璃坩埚
(3)写出上述过程中，最后得到的沉淀M的化学式_______。
22．回答下列问题：
（1）铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。
①铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层，铅在周期表的位置为___________。
②PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为_________。
③PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式__________；PbO2也可以通过石墨为电极，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式__________。
（2）钾长石(K2Al2Si6O16)通常也称正长石，主要用于生产玻璃、陶瓷制品，还可用于制取钾肥。
①请以氧化物组成的形式表示钾长石的化学式为___________
②钾长石中的钾元素和铝元素在Na2CO3作用下转化为可溶性的KAlO2和NaAlO2，写出Al2O3转化为NaAlO2的化学方程式___________。
（3）据报道，日常生活中，将洁厕液与84消毒液混合使用会发生中毒的事故。84消毒液的主要成分是次氯酸钠，次氯酸钠与空气中CO2反应生成次氯酸，写出次氯酸的电子式：___________；若将84消毒液长期露置于空气中，溶液中的主要成分将变为___________(填化学式)。
23．某玉石由短周期主族元素W、X、Y、Z组成，且W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W与Y同主族，W与X同周期。W、Y、Z的最外层电子数之和与X的最外层电子数相等，Z的最外层电子数是X电子总数的一半。回答下列问题：
（1）Z在元素周期表中的位置是___________。
（2）该玉石的成分是，若的化学式可以写成二元化合物组合的形式，则该玉石的成分用二元化合物组合的形式可以写成___________。
（3）已知Z的单质可以溶于Y的氧化物对应的水化物溶液中，该过程发生反应的离子方程式是___________。
（4）四种元素的单质及其化合物广泛应用于电池、通信等领域。
①Z的单质常用作___________材料(填一种，下同)；X和Z组成的化合物常用作___________材料。
②W离子电池比Y离子电池有更好的储能优势，其原因是___________。在W离子电池中，W离子嵌入石墨形成复合材料，该材料是电池的负极材料，当电池部分放电释放出x个W离子时，该电极反应式是___________。

参考答案
1．D
【详解】
A.硅是固体，便于运输、储存，硅常温下性质稳定，是非常安全的，则从安全角度考虑，硅是最佳的燃料，故A正确；
B. 硅在自然界中含量丰富，主要以硅酸盐和二氧化硅的形式存在，仅次于氧，含硅化合物易开采，故B正确；
C. 硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用说明燃烧放出的热量大，硅燃烧生成二氧化硅，二氧化硅是固体，容易得至有效控制，故C正确；
D. 硅在自然界中含量丰富，主要以硅酸盐和二氧化硅的形式存在，没有游离态的硅，故D错误；
故选D。
2．A
【详解】
A．NH4HCO3受热分解可以产生氨气、二氧化碳和水，氨气可以使红色石蕊试纸变蓝，说明氨气显碱性，并不能说明NH4HCO3显碱性，且由于分解产生的气体中还有酸性气体二氧化碳，所以试纸不一定会变蓝，A错误；
B．SO2气体通入Na2SiO3溶液中，产生胶状沉淀，即产生了H2SiO3，根据强酸制弱酸可知酸性：H2SO3＞H2SiO3，B正确；
C．在Na2S溶液中滴加新制氯水，产生浅黄色沉淀，说明Cl2将S2-氧化得到S单质，所以氧化性Cl2＞S，则非金属性Cl＞S，C正确；
D．小试管处温度较低，若b中石灰水变浑浊，a中不变浑浊，说明在较低温度下碳酸氢钠就分解了，而处于较高温度下碳酸钠没有分解，说明热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3，D正确；
综上所述答案为A。
3．B
【详解】
A．正常雨水因溶解二氧化碳而使溶液pH< 7但大于5.6，酸雨的pH < 5.6，A项错误；
B．氧化钙属于碱性氧化物，二氧化硅属于酸性氧化物，两者在一定条件下可发生反应生成硅酸钙，B项正确；
C．氯水中含有次氯酸，见光易分解生成HCl和氧气，溶液酸性增强，pH减小，C项错误；
D．制造光缆的主要材料为二氧化硅，D项错误；
答案选B。
4．D
【详解】
A．MgCl2可用于电解冶炼镁是利用其属于离子化合物的性质，与熔点高无关，A错误；
B．SiO2用作光导纤维是利用其光学性质，与硬度大无关，B错误；
C．Na2S用于去除水体中的Hg2＋，是因为能生成难溶的HgS，与Na2S具有还原性无关，C错误；
D．FeCl3具有氧化性，和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，因此可用作铜制线路板的蚀刻剂，D正确；
故选D。
5．D
【详解】
A. 玻璃是石英、纯碱和石灰石高温反应制得，A错误；
B. 高炉炼铁中通过焦炭与氧气反应生成的CO还原赤铁矿，B错误；
C. 工业上通过电解熔融NaCl获取Na单质，电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，C错误；
D. 高纯硅的制备是通过氢气还原四氯化硅实现的，D正确。
答案选D。
6．A
【详解】
A．水泥的原料是石灰石、黏土、石膏等，玻璃的原料是石英、纯碱、石灰石等，陶瓷的原料是粘土等，因此工业制水泥、玻璃都要用到石灰石，制水泥、陶瓷都要用到黏土，故A正确；
B．刚玉、红宝石、蓝宝石的主要成分是氧化铝，金刚砂的主要成分是碳化硅，故B错误；
C．石英、硅石、水晶、玛瑙主要成分都是SiO2，珍珠的主要成分为碳酸钙，故C错误；
D．氮化硅陶瓷，光导纤维属于新型无机非金属材料，石英玻璃属于传统无机非金属材料，故D错误；
故答案选A。
7．B
【详解】
A. “华为麒麟980”手机中芯片的主要成分是单质硅，不是二氧化硅，A错误；
B. “复兴号”高铁车厢连接处使用的增强聚四氟乙烯板是由四氟乙烯通过加聚反应制成的，属于有机高分子材料，B正确；
C. 《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取硷浣衣”中的硷是K2CO3，K2CO3是强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，可洗衣服，C错误；
D. 磁石主要成分为Fe3O4，Fe2O3无磁性，D错误；
故合理选项是B。
8．D
【详解】
A. 陶瓷坩埚中含有SiO2在高温下能够与烧碱反应腐蚀坩埚，因此不可用于熔融烧碱，A错误；
B. 陶瓷是由黏土高温烧结而成，B错误；
C. 氧化铁是红棕色固体，汝窑瓷器青色来自于四氧化三铁，C错误；
D. 硅酸盐高岭土[Al2Si2O5(OH)4]用氧化物表示时，要符合各种元素的原子个数比，可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O，D正确；
故合理选项是D。
9．C
【详解】
A.稀土类LaNi5等合金材料是合金，是金属单质与金属单质或非金属单质熔合而成的具有金属特性的物质，属于混合物，A错误；
B.硅胶无毒，具有疏松多孔结构，可吸水，硅胶可用于袋装食品或药品的干燥剂，也可用作催化剂的载体，这些都与SiO2表面积大有关，与是否是酸性氧化物无关，B错误；
C.用CO2合成可降解的聚碳酸酯塑料，既能满足人类对材料的需要，同时也能减少由于塑料的使用而产生白色污染造成的危害，C正确；
D.次氯酸具有强氧化性，能杀菌消毒，漂粉精在水中与水反应能生成次氯酸，因此可用于游泳池消毒，D错误；
故合理选项是C。
10．B
【解析】
【详解】
A．75%的酒精可使蛋白质变性，常用作消毒剂，故A正确；
B．通信光缆的主要成分是二氧化硅，太阳能电池的材料主要是硅，故B错误；
C．氯气、臭氧、高铁酸钾都具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，故C正确；
D．活性铁粉有很强的还原性，可用作抗氧化剂，故D正确；
故答案为B。
11．D
【详解】
A．滤渣溶解，并产生气泡，说明沉淀为碳酸钡；饱和碳酸钠溶液中碳酸根浓度较大，导致碳酸根离子和钡离子浓度商大于碳酸钡溶度积，使硫酸钡沉淀转化为碳酸钡，但据此无法判断Ksp(BaCO3)和Ksp(BaSO4)的大小关系，实际上Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)，故A错误；
B．溶液褪色说明高锰酸钾被双氧水还原，体现了双氧水的还原性，故B错误；
C．若原溶液中含有SiO32-，通入氯化氢也会产生白色沉淀硅酸，故C错误；
D．NH4CN溶液呈碱性，说明CN-的水解程度大于NH4+的水解程度，所以电离平衡常数：K(NH3•H2O)>K(HCN)，故D正确；
故答案为D。

12．A
【解析】
试题分析：炭具有还原性，一定条件下能将二氧化硅还原为硅，A正确；二氧化硫用于漂白纸浆，体现了二氧化硫的漂白性，B错误；碳酸钠不能用于治疗胃酸过多，C错误；氧化铝能与熔融烧碱反应，D错误。
考点：考查了物质的性质与用途的相关知识。
13．C
【详解】
A．不同的稀土金属具有催化性质、光学性质、磁性和核性质等性质，可以大大改善合金的性能，被称为“冶金工业的维生素”，A说法正确；
B．碳纳米管具有良好的力学性能，则耐折叠、可伸缩的碳纳米管可用作柔性电池的材料，B说法正确；
C．5G技术中使用的通信光缆的主要成分为二氧化硅，二氧化硅能与氢氟酸或强碱反应，C说法错误；
D．结晶牛胰岛素是蛋白质，它属于有机化合物，D说法正确；
答案为C。
14．B
【详解】
由于双氧水、高锰酸钾溶液具有氧化性，双氧水、高锰酸钾溶液所以可以杀灭病毒；二氧化硫能与有色物质化合成无色物质，所以二氧化硫能漂白丝织物，二者原理不同，故A错误；制玻璃的原料：石英砂、石灰石、纯碱、等；制水泥的原料：石灰石和黏土；制漂白粉的原料：用石灰石可以制得氧化钙进而得到消石灰，用氯气与消石灰反应得到漂白粉；炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石，因此工业上生产玻璃、水泥、漂白粉及用铁矿石冶炼铁，均需要用石灰石为原料，故B正确；绿色化学的核心是从生成源头杜绝污染，故C错误；燃煤烟气的脱硫是化学变化，故D错误。
15．A
【解析】A．乙酸乙酯在碱性条件下水解，应用饱和碳酸钠溶液吸收，且导管不能插入液面下，防止倒吸，故A错误；B．若锥形瓶中生成气体，说明硫酸的酸性比碳酸强，烧杯中生成白色沉淀，说明碳酸的酸性比硅酸强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，则对应元素的非金属性越强，因此比较硫、碳、硅非金属性强弱的实验方案合理，故B正确；C．氨气易溶于硫酸，难溶于四氯化碳，四氯化碳的密度比硫酸溶液大，导管口伸入下层液体可以防止倒吸，逸出的氨气被稀硫酸完全吸收生成铵盐，故C正确；D．在金属活动性顺序表中，锌是氢前金属，铜是氢后金属，前者与稀盐酸发生置换反应，生成的氢气难溶于水，水还能除去氢气中混有的氯化氢，排水量气法收集氢气，根据氢气的体积可以计算完全反应的锌的质量，进而可以求黄铜中锌的含量，故D正确；故选A。
16．C
【解析】
【详解】
A、Na+在溶液中是不能放电的，电解饱和食盐水可以得到NaOH、氢气和氯气，故A错误；
B、Ca(OH)2的溶解度小，澄清石灰水中溶质量小，不利于工业生产，工业上是将氯气通入石灰乳中制取漂白粉的，即B错误；
C、用焦炭在高温下还原二氧化硅是工业制粗硅的原理，所以C正确；
D、高炉炼铁中用焦炭燃烧产生的CO作为还原剂，将铁矿石还原为铁单质，故D错误；
本题正确答案为C。
17．C
【详解】
A.在潮湿的中性环境中，钢铁吸氧腐蚀的负极反应为：Fe－2e－＝Fe2＋，故A错误；
B. 氯原子核外电子数为17，原子结构示意图为，故B错误；
C. 硅酸盐Ca2Mg5Si8O22(OH)2可用氧化物形式表示为：2CaO•5MgO·8SiO2•H2O，故C正确；
D. 氯化镁的电子式为，故D错误；
故选：C。
18．n(Al)=0.2 mol，n(Si)=0.2 mol
【分析】
铝能够与盐酸和氢氧化钠溶液反应生成氢气，而硅只能与氢氧化钠溶液反应生成氢气，则与盐酸反应生成的气体为铝反应生成的，则Si与氢氧化钠溶液反应生成的气体为：(b-a)L，然后根据电子守恒计算出铝、硅的物质的量。
【详解】
假设每一份试样中含有Al、Si的物质的量分别是x、y，一份试样与盐酸反应放出氢气，发生反应：2Al+6H+=2Al3++3H2↑，根据方程式可得氢气在标准状况下的体积V(H2)=33.6x L；一份与NaOH溶液反应，方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑，根据方程式可知：等物质的量的Al与足量的酸、碱反应产生氢气的体积相同，其产生的氢气在标准状况下的体积V(H2)=33.6x L，根据方程式可得Si反应产生的H2的体积V(H2)=44.8y L，由Al、Si两种物质组成的样品质量是11 g，均匀分成等质量的两份，每一份是5.5 g，则根据氢气的体积关系可得：33.6x+33.6x+44.8y=11.2，根据样品质量关系可得27x+28y=5.5，两式联立，解得x=y=0.1 mol，所以此试样中铝、硅的物质的量均是0.1 mol×2=0.2 mol。
19． 水玻璃 Na2CO3 NaHCO3 溶液中逐渐有白色絮状沉淀生成，且不断地增加，随后沉淀逐渐溶解最终消失 3Cl 2 + 8NH3 ==N2 + 6NH4Cl C(H+) : C(Al3+)∶C(NH4+)∶C(SO42-) =1∶1 ∶2∶ 3
【详解】
C可在D中燃烧发出苍白色火焰，为氢气与氯气反应生成HCl，可推知C为H2、D为Cl2、F为HCl，M是日常生活中不可缺少的调味品，由转化关系可知，M的溶液电解生成氢气、氯气与B，可推知M为NaCl、B为NaOH；（1）HCl的电子式（2）若A是一种常见的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，则A为SiO2，E为Na2SiO3，与F溶液反应可以制备G为H2SiO3，E溶液的俗称是水玻璃；（3）曲线中，从0.1L～0.3L发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，该阶段消耗盐酸为200mL，而开始产生二氧化碳时消耗盐酸为100mL，小于200mL，所以溶液中的溶质成分NaHCO3、Na2CO3；（4）若A是一种常见金属单质，且与NaOH溶液能够反应，则A为Al，E为NaAlO2，则将过量的HCl溶液逐滴加入NaAlO2溶液中，先生成氢氧化铝，而后氢氧化铝溶解，故看到的现象为：溶液中逐渐有白色絮状沉淀生成，且不断增加；然后又由多到少，最后消失；（5）若A是一种化肥，实验室可用A和NaOH反应制取气体E，则E为NH3、A为铵盐，E与氯气相遇均冒白烟，且利用E与氯气的反应检验输送氯气的管道是否泄露，则氨气与氯气反应生成氯化铵，同时生成氮气，反应方程式为：3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl；（6）由图可知，开始加入NaOH没有沉淀和气体产生，则一定有H+，一定没有CO32-，后来有沉淀产生且最后消失，则一定没有Mg2+、Fe3+，一定含有Al3+；中间段沉淀的质量不变，应为NH4++OH-=NH3·H2O的反应，则含有NH4+，由电荷守恒可知一定含有SO42-，发生反应H++OH-=H2O，氢离子消耗NaOH溶液的体积为1积，发生反应Al3++3OH-=Al（OH）3↓，铝离子消耗NaOH溶液的体积为3体积，发生反应NH4++OH-=NH3·H2O，铵根消耗氢氧化钠为2体积，则n（H+）∶n（Al3+）∶n（NH4+）=1∶1∶2，由电荷守恒可知，n（H+）∶n（Al3+）∶n（NH4+）∶n（SO42-）=1∶1∶2∶3，故c（H+）∶c（Al3+）∶c（NH4+）∶c（SO42-）=1∶1∶2∶3。
20．Mg，Si MgSiO3·2H2O 2OH-＋SiO2=SiO32-＋H2O
【详解】
根据流程图，矿石灼烧后生成无色气体1，冷凝后得到无色液体1，该无色液体为水，质量为3.6g，物质的量为0.2mol；白色粉末2能够溶于过量盐酸，得到白色胶状沉淀2，和无色溶液3；根据盐酸提供的氢离子和氯离子分析，白色胶状沉淀2可能是氯化银沉淀或硅酸沉淀；白色胶状沉淀2灼烧得到白色粉末3，该物质能够溶于氢氧化钠溶液，说明白色粉末为二氧化硅，不可能为氯化银，因此白色胶状沉淀2为硅酸；无色溶液3中加入过量氢氧化钠得到白色沉淀，说明白色沉淀3为氢氧化镁，5.8g氢氧化镁的物质的量为0.1mol，因此白色粉末2中含有4g氧化镁和6g二氧化硅，因此白色粉末2为硅酸镁。
(1)根据上述分析，矿石的组成元素是 H、O、Mg和Si，硅酸镁的质量为10g，物质的量为=0.1mol，水的物质的量为=0.2mol，因此化学式为MgSiO3·2H2O，故答案为Mg；Si；MgSiO3·2H2O；
(2)白色粉末3为二氧化硅， 溶于NaOH溶液的离子方程式为2OH-＋SiO2=SiO32-＋H2O，故答案为2OH-＋SiO2=SiO32-＋H2O。
21．Na2CO3 + Al2O3 2NaAlO2 + CO2↑ Na2CO3 + SiO2 Na2SiO3 + CO2↑ A H4SiO4(或 H2SiO3)
【分析】
(1)根据题目所提示的信息来书写化学方程式；
(2)所选择的仪器不能和熔融高岭土及纯碱试样发生反应；
(3)向硅酸钠中加入盐酸能获得硅酸沉淀。
【详解】
(1)氧化铝以及二氧化硅与碳酸钠的反应为Na2CO3+ Al2O3 2NaAlO2+ CO2↑；Na2CO3 + SiO2Na2SiO3+CO2↑；
综上所述，本题正确答案：Na2CO3+Al2O32NaAlO2+ CO2↑；Na2CO3+ SiO2Na2SiO3 + CO2↑；
(2)瓷坩埚，玻璃坩埚的成分中含有二氧化硅，能和纯碱发生反应，氧化铝坩埚也能和纯碱发生反应，在加热时反应易使坩埚炸裂；因此使用铁坩埚；
综上所述，本题正确答案：A；
(3)向滤液硅酸钠中加入盐酸能获得硅酸沉淀和氯化钠溶液，所以最后得到M的沉淀的化学式为H4SiO4(或 H2SiO3)；
综上所述，本题正确答案：H4SiO4(或 H2SiO3)。
22．
（1） 第六周期第IVA族 PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O PbO+ClO-= PbO2+Cl- Pb2++2H2O-2e-= PbO2↓+ 4H+
（2） K2O·Al2O3·6SiO2 Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑
（3） NaCl
【解析】
（1）
①碳在周期表中位于第二周期第IVA族，铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层，则铅在周期表的位置为第六周期第IVA族。
②PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体(Cl2)，则PbO2作氧化剂，反应生成PbCl2，反应的化学方程式为PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O。
③PbO与次氯酸钠溶液反应，生成PbO2和NaCl，反应的离子方程式为PbO+ClO-= PbO2+Cl-；电解Pb(NO3)2溶液，生成PbO2和H2等，则阳极发生的电极反应式为Pb2++2H2O-2e-= PbO2↓+ 4H+。答案为：第六周期第IVA族；PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O；PbO+ClO-= PbO2+Cl-；Pb2++2H2O-2e-= PbO2↓+ 4H+；
（2）
①钾长石的化学式为K2Al2Si6O16，依据三个不变原则，以氧化物组成的形式表示钾长石的化学式为K2O·Al2O3·6SiO2。
②高温条件下，Al2O3与Na2CO3作用，转化为NaAlO2和CO2，化学方程式为Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑。答案为：K2O·Al2O3·6SiO2；Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑；
（3）
次氯酸为共价化合物，H、O、Cl原子间分别形成一对共用电子，电子式为；若将84消毒液长期露置于空气中，则NaClO首先与空气中的CO2作用转化为HClO，HClO再光照分解生成盐酸，盐酸与Na2CO3反应生成NaCl，所以溶液中的主要成分将变为NaCl。答案为：；NaCl。
23．
（1）第三周期第ⅣA族
（2）或
（3）
（4） 光伏电(池)板 光导纤维 等质量时，金属离子物质的量较大，储存电量较多
【分析】
某玉石由短周期主族元素W、X、Y、Z组成，且W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W与Y同主族，W与X同周期。W、Y、Z的最外层电子数之和与X的最外层电子数相等，Z的最外层电子数是X电子总数的一半。则Z可能为S或Si，X可能为Mg或O，但W与X同周期且与Y同族，故X应该为O，则Z为Si，W为Li，Y为Na，据此解答。
（1）
由分析可知，Z为Si，位于第三周期第ⅣA族，故答案为：第三周期第ⅣA族；
（2）
该玉石的成分是，则该玉石的成分用二元化合物组合的形式可以写成或，故答案为：或；
（3）
Z的单质为Si，Y的氧化物对应的水化物为NaOH,溶液中，发生反应的离子方程式为：；故答案为：；
（4）
W离子（Li+）电池比Y离子(Na+)电池有更好的储能优势，其原因是等质量时，金属离子物质的量较大，储存电量较多；在W离子电池中，W离子嵌入石墨形成复合材料，该材料是电池的负极材料，放电时失电子发生氧化反应，电极反应式为：；故答案为：等质量时，金属离子物质的量较大，储存电量较多；。