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第五章 化工生产中的重要非金属元素
第三节 无机非金属材料
学思用·典例详解
例1-1 (2025湖南长沙雅礼中学月考)下列关于硅酸盐的说法正确的是( )
B
A.硅酸盐都难溶于水
B. 的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.玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品
【解析】A项：、可溶于水（ ）。
B项： 的水溶液黏性很强，可用作黏合剂（√）。
C项：硅酸盐的结构中，硅氧四面体是基本结构单元，并不是说只含有1个硅原子和4
个氧原子（ ）。
D项：陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品（ ）。
例1-2 (安徽合肥一中月考)为确认、、 的酸性强弱，某学生设计了
如图所示的装置，一次实验即可达到目的 （不必选其他酸性物质）。请据此回答：
（1）圆底烧瓶中盛装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为
______（填名称）。
盐酸
（2）装置B所盛试剂是_________________，其作用是___________
___。
饱和溶液
吸收气体
（3）装置C所盛试剂是_____________________________。
溶液（答案合理即可）
（4）由此可得出的结论：酸性由强到弱的顺序为_____ _______ ________。
【解析】用盐酸和碳酸盐反应制取，（混有的 气体会干扰实验，常用饱和
溶液除去）用 和硅酸盐溶液反应制取硅酸，根据较强酸制较弱酸的原理
可得出酸性由强到弱的顺序为 。
. .
例1-3 (河北卷)定窑是宋代五大名窑之一，其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的
是( )
A
A.传统陶瓷是典型的绝缘材料 B.陶瓷主要成分为和
C.陶瓷烧制的过程为物理变化 D.白瓷的白色是因铁含量较高
【解析】陶瓷的主要成分为硅酸盐，为绝缘材料，A项正确，B项错误；陶瓷以黏土
为主要原料，经高温烧结而成, 烧制过程发生了化学变化,C项错误； 的氧化物为
有色物质，陶瓷中铁含量较高时瓷器不可能为白色，D项错误。
学思用·典例详解
例2-4 ［判断题］判断正误（正确的打“√”,错误的打“ ”）。
（1）硅既不易失去电子又不易得到电子，所以既不能作氧化剂，又不能作还原剂
( )
×
【解析】硅原子最外层电子数为4，既不易失去电子又不易得到电子，常温下硅的化
学性质不活泼，但仍能发生某些氧化还原反应，如中 作还原剂
（×）。
（2）硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量居第一位( )
×
【解析】硅在地壳中的含量居第二位（×）。
（3）硅的化学性质不活泼，在自然界中以游离态的形式存在( )
×
【解析】自然界中只有化合态的硅（×）。（虽然硅的化学性质不活泼，但硅元素
具有亲氧性和亲氟性，所以硅以化合态的形式存在于自然界中）
（4）晶体硅熔点高、硬度大，故可用于制作半导体材料( )
×
【解析】晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，可用作半导体材料（×）。
（5）和 都可用于制造光导纤维( )
×
【解析】可用于制造光导纤维， 不能（×）。
（6）非金属性：，则热稳定性： ( )
√
【解析】元素非金属性越强，对应简单气态氢化物的稳定性越强（√）。
（7）是酸性氧化物，可溶于强碱 ，不溶于任何酸( )
×
【解析】 能溶于氢氟酸（×）。
. .
例2-5 (2025天津第四十七中学月考)高纯度单晶硅是新型无机非金属材料，又是半导
体材料。高纯硅可以按下列方法进行制备：
（粗） （纯）。下列说法正确的是
( )
D
A.反应①的化学方程式为
B.反应①中每生成，转移 电子
C.制备过程中C、和 均作还原剂
D.已知反应③需要在无水无氧环境下进行，若在有氧环境下，除了有不安全因素外，
还可能使产品中混有杂质
【解析】反应①②③分别为
（C作还原剂，每生成，转移 电子）
（中部分氢元素化合价降低，作氧化剂）
（作还原剂）和在加热条件下反应生成 ,
若反应③在有氧环境下进行，则会使产品中混有 杂质，D项正确。
例2-6 (浙江宁波北仑中学期中)下列物质中含有 的是( )
A
①普通玻璃 ②水晶工艺品 ③石英坩埚 ④玛瑙首饰 ⑤硅太阳能电池⑥光导纤维 ⑦
手机芯片
A.①②③④⑥ B.①②③④⑤⑥⑦ C.⑤⑦ D.①②⑥⑦
【解析】普通玻璃的主要成分为、、 ，①正确；水晶工艺品、石
英坩埚、玛瑙首饰、光导纤维的主要成分都是， 正确；硅太阳能电
池、手机芯片的主要成分都是， 错误。故选A。
例2-7 除去 中混有的少量生石灰和石灰石，有如下操作：①加水溶解 ②加水煮
沸 ③过滤 ④加过量稀盐酸 ⑤加过量稀 ，正确的操作顺序是( )
B
A.①③ B.④③ C.⑤③ D.②③
【解析】不溶于水且不与盐酸反应，则可先加过量稀盐酸与、 反应，
（不能选用稀，因为反应生成的 是微溶物，会覆盖在固体表面，引入新
的杂质）再进行过滤，即可除去 中混有的少量生石灰和石灰石。
. .
例2-8 (辽宁省实验中学月考)下列有关硅及其化合物的说法正确的是( )
C
A.在粗硅的制取中发生反应 ，硅元素被还原，所以C的还原
性大于 的
B.属于盐，不属于碱，所以 溶液可以保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中
C.用制取硅酸，应先使与溶液反应，然后通入
D.由可知，的酸性大于 的酸性
【解析】与C同主族， 的还原性比C的强，但在高温下能发生反应
（特殊性，不能说明还原性： ），A项错误；不能用
带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装溶液，因为 溶液本身是一种黏合剂，B
项错误； 是酸性氧化物，但不与水反应，所以制取硅酸用可溶性硅酸盐
（如与反应生成的与或盐酸反应： （少量）
或 ，C项正确；
与 在高温下的反应说明硅酸盐在高温下比碳酸盐稳定，不满足“强酸制弱
酸”的原理，D项错误。
. .
例2-9 (2025山东淄博高青一中月考)碳纳米管可以看成是由石墨片层卷成的管状物，
具有许多优异的力学、电学和化学性能。下列关于碳纳米管的说法错误的是( )
A
A.碳纳米管属于胶体
B.碳纳米管与金刚石互为同素异形体
C.常温下，碳纳米管具有较好的稳定性
D.碳纳米管比表面积大，可能用作储氢材料
【解析】A项：碳纳米管是由碳元素组成的碳单质，不属于胶体，胶体是混合物（） 。
B项：碳纳米管与金刚石是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体（√）。
C项：常温下，碳单质的化学性质稳定，所以碳纳米管具有较好的稳定性（√）。
D项：碳纳米管可以看成是由石墨片层卷成的管状物，所以比表面积大，可能用作
储氢材料（√）。
例3-10 (2025福建福州一中月考)下列关于和 的叙述正确的是( )
B
A.两者都是酸性氧化物，故都不与酸反应
B.两者都可以与 溶液反应
C.两者的熔、沸点均较低
D.两者都能与水反应生成对应的酸且碳酸的酸性强于硅酸
【解析】能与氢氟酸反应生成和，A项错误；和 都是酸性氧化
物，都能与溶液反应，B项正确；的熔、沸点较低， 的熔、沸点较高，
C项错误； 不溶于水，不能与水反应，D项错误。
方法帮 解题课丨关键能力构建
题型1 硅的制备
例11 ［教材溯源题·来源于教材P22“资料
卡片”高纯硅的制备］晶体硅是信息科学
和能源科学中的一种重要材料，可用于制
芯片和太阳能电池等。如图所示流程是工
业上制取纯硅的一种方法。
请回答下列问题：
（1）在上述生产过程中，属于置换反应的有________（填序号）。
（2）写出反应①的化学方程式：_ _____________________________________。
①②③
（3）化合物 的用途很广，可用于制备硅胶、纸张的黏合剂和木材防火剂等。将石
英砂和纯碱按一定比例混合加热至反应，可生成化合物 ，则反应的
化学方程式是_ _______________________________________________。
（4）将A、B、C三种气体分别通入 溶液中，能得到白色沉淀的气体是__________
（填化学式）。
、
【解析】反应①是 ,反应②是
,反应③是 ,反应①②③
均属于置换反应;反应④为特定条件下的反应: ,不属
于置换反应。由的用途可知其为,可通过与 在高温下反应制得。
气体A、B、C分别为、、,、的酸性均强于,故将或
通入溶液中都能生成白色沉淀 。
【学会了吗丨变式题】
1.［变角度］(2025重庆七校联考)叶蛇纹石是一种富镁硅酸盐矿物［主要成分是
，含少量、、 ，以该矿物为原料制取高纯硅的流
程如图所示，下列说法错误的是( )
叶蛇纹石粗硅高纯硅 高
纯硅
D
A.操作1为过滤
B.反应②中焦炭过多，会生成副产物
C.反应③和反应④的副产物可循环利用
D.上述流程中涉及的反应均为氧化还原反应
【解析】稀硫酸加入叶蛇纹石中，富镁硅酸盐与稀硫酸反应生成 和硅酸，硅
酸不稳定，受热分解生成,、的化合物均转化为硫酸盐， 难溶于水，过
滤即可分离出 ，反应①中涉及的几个反应都不是氧化还原反应；反应②是
；反应③是硅和反应生成和；反应④是 和
反应生成和 ，反应②③④均是氧化还原反应，A项正确，D项错误。若反
应②中焦炭过多，硅能与过量的碳单质在高温下反应生成碳化硅，B项正确。反应③
的副产物是反应④的原料，反应④的副产物 是反应③的原料，因此反应③和反
应④的副产物可循环利用，C项正确。
题型2 常见试剂的保存方法
例12 (2025辽宁名校联盟月考)下列有关试剂的保存方法正确的是( )
C
A. 溶液和氢氟酸常保存在带有磨口玻璃塞的试剂瓶中
B.液溴易挥发，碘单质易升华，二者均保存在棕色广口试剂瓶中，并置于低温、阴
凉处
C.浓氨水、新制氯水均保存在棕色细口瓶中，并置于低温、阴凉处
D.硝酸银保存在无色广口瓶中
【解析】A项：溶液与磨口玻璃塞中的反应可生成， 是一
种黏合剂，可将瓶塞与试剂瓶黏在一起，存放 溶液的试剂瓶应用橡胶塞或软木
塞；氢氟酸能与反应，常用塑料瓶保存氢氟酸（ ）。B项：液溴易挥发且有腐
蚀性，不仅要保存在带磨口玻璃塞（不能用橡胶塞，会腐蚀橡胶）的棕色细口瓶中，
且要进行水封，以减少挥发；碘单质（固体）保存在棕色广口瓶中，减少因光照引
起的温度变化而造成的碘升华的损失（×）。
C项：浓氨水易挥发，新制氯水中的 见光易分解，都应保存在棕色细口瓶中，
并置于低温、阴凉处（√）。
D项：硝酸银见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中（×）。
. .
【学会了吗丨变式题】
2.(山东卷改编)下列试剂对应实验室保存方法错误的是( )
C
A.浓硝酸保存在棕色细口瓶中 B.氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中
C.水玻璃保存在广口瓶中 D.高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中
【解析】A项：浓硝酸见光易分解，应保存在棕色细口瓶中，并放在冷暗处（√）。
B项：氢氧化钠固体能与玻璃中的 反应，应保存在广口塑料瓶中（√）。
C项：水玻璃是 溶液，应保存在细口瓶中（×）。
D项：高锰酸钾固体见光易分解，应保存在棕色广口瓶中（√）。
考向1 无机非金属材料
例13 (高考组合，双选)下列说法错误的是( )
BC
A.（2022湖南卷）石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一
B.（海南卷） 具有导电性，可用于制作光导纤维和光电池
C.（浙江卷）生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和晶体硅
D.（福建卷改编）陶瓷高温烧结过程包含复杂的化学变化
【解析】工业生产普通玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英砂，生产水泥的主要原料
是石灰石和黏土，A项正确，C项错误； 不导电，可用于制作光导纤维，晶体硅
是半导体，可制作光电池，B项错误；陶瓷是以黏土为主要原料，加工定型后经高温
烧结而制成的硅酸盐产品，在此过程中发生了复杂的化学变化，D项正确。
【学会了吗丨类题链接】
3.［变情境·传统文化］(2024河北卷)燕赵大地历史悠久，文化灿烂。对下列河北博
物院馆藏文物的说法错误的是( )
D
A.青铜铺首主要成分是铜锡合金 B.透雕白玉璧主要成分是硅酸盐
C.石质浮雕主要成分是碳酸钙 D.青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙
【解析】青铜主要是铜和锡的合金，A项正确；透雕白玉璧中玉的主要成分是硅酸
盐，B项正确；石质浮雕的主要成分是碳酸钙，C项正确；青花釉里红瓷盖罐属于陶
瓷制品，主要成分是硅酸盐，D项错误。
考向2 硅及其化合物的性质与用途
例14 [新情境·利用稻壳制备纳米](2025云南卷)稻壳制备纳米 的流程图如下。下
列说法错误的是( )
B
A.可与 溶液反应
B.盐酸在该工艺中体现了还原性
C.高纯 可用于制造硅太阳能电池
D.制备纳米
【解析】是酸性氧化物，可与溶液发生反应生成 和水，其化学方
程式为 ，A项正确；由工艺流程可知，在室温下，
盐酸与反应生成，盐酸表现酸性，B项错误；高纯 为良好的半导体材料，
可用于制造硅太阳能电池，C项正确；由工艺流程可知，金属镁在 高温下还原
纳米得到纳米，其化学方程式为 ，D项正确。
【学会了吗丨类题链接】
4.(全国乙卷)我国嫦娥五号探测器带回 的月球土壤，经分析发现其构成与地
球土壤类似。土壤中含有的短周期元素、、、 ，原子序数依次增大，最外层电
子数之和为15。、、为同周期相邻元素，且均不与 同族。下列结论正确的是
( )
B
A.原子半径大小顺序为 B.化合物 中的化学键为离子键
C.单质的导电性能弱于单质的 D. 的氧化物的水化物的酸性强于碳
【解析】、、为同周期相邻元素，设的最外层电子数为、 的最外层电子数
为，则有，，由于、 均是整
数且，又、、均不与同族，因此求得， ，再结合原子序数关
系可确定、、、分别为、、、。氧原子半径小于硫原子半径，而 、
、 的原子半径依次减小且均比同周期的硫原子半径大，因此原子半径：
,A项错误；元素的金属性较强,而 元素的非金属性很强，二者
之间形成的化学键是离子键，B项正确；是导体,而是半导体，故 的导电性能强
于 的，C项错误；硅酸的酸性弱于碳酸，D项错误。
练习帮 习题课丨学业质量测评
A 基础练丨知识测评
建议时间：10分钟
1.制作下列物体的材料不属于硅酸盐的是( )
A B C D
人面鱼纹彩陶盆 窗户上的玻璃 三峡大坝使用的水泥 高铁列车的车体
D
【解析】陶瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐，高铁列车的车体的主要成分为合金，故选D。
2.［传统文化］《天工开物》中记载:“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙黏土而为
之”“凡坯既成，干燥之后，则堆积窑中燃薪举火”“浇水转釉（主要为青色），与造
砖同法”。下列说法错误的是( )
B
A.“燃薪举火”使黏土发生了复杂的物理和化学变化
B.沙子和黏土的主要成分为硅酸盐
C.烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦，原因是 转化为其他的铁的氧化物
D.黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料
【解析】黏土烧制成瓦的过程中发生了复杂的物理和化学变化，A项正确；沙子的
主要成分为，是氧化物,不属于硅酸盐,B项错误；黏土中含有一定量的 元
素，泥坯烧制后自然冷却成红瓦（含）,浇水冷却时C与水反应产生和 ,从
而将三价铁还原为二价铁，形成青瓦,C项正确；黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料，
D项正确。
3.[新情境·中国空间站材料](2025江苏南通期中)2025年4月24日是第十个“中国航天
日”，主题是“海上生明月，九天揽星河”。下列有关中国空间站材料的说法错误的是
( )
D
A.太阳能电池中的单晶硅——半导体材料
B.外壳的铝合金——金属材料
C.外层的热控保温材料石墨烯——无机非金属材料
D.外表面的高温结构碳化硅陶瓷——硅酸盐材料
【解析】A项：单晶硅是半导体材料，可用于制造太阳能电池（√）。
B项：铝合金属于金属材料（√）。
C项：石墨烯是碳单质，属于新型无机非金属材料（√）。
D项：碳化硅陶瓷是新型无机非金属材料，而非硅酸盐材料（×）。
4.［新情境·玄武岩纤维］(2025湖南常德第七中学月考)
2024年6月3号，嫦娥六号在月球背面展示的国旗是我国科研人员利用玄武岩熔融拉
丝技术制作而成的。玄武岩由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧
化钛等组成。下列说法错误的是( )
C
A.硅酸盐中，和 构成了硅氧四面体结构
B.玄武岩纤维具有耐腐蚀、耐高温、耐低温的优异性能
C.由 可说明硅酸的酸性比碳酸的强
D.玄武岩纤维是一种无机非金属材料
【解析】硅酸盐中，和 构成了硅氧四面体，A项正确；根据玄武岩纤维制成的国
旗在月球背面展示可知，玄武岩纤维具有耐腐蚀、耐高温、耐低温的优异性能，B项
正确；常温下，水溶液中酸性强的酸能制取酸性弱的酸（即“强酸制弱酸”），
和 在高温下的反应说明在高温下硅酸盐比碳酸盐稳定，不满足“强酸制弱酸”的
原理，不能说明硅酸的酸性比碳酸的强，C项错误；玄武岩纤维是通过高温熔融玄武
岩矿石并拉丝而成，属于硅酸盐材料，故玄武岩纤维是一种无机非金属材料，D项
正确。
［新考法·阅读材料题（一拖二）］(陕西西安期末)阅读下列材料，完成 题。
随着科学技术的发展，无机非金属材料突破了传统的硅酸盐体系，一系列新型
无机非金属材料相继问世。其中有一些是高纯度的含硅元素的材料，如单晶硅、二
氧化硅等，具有特殊的光学和电学性能，是现代信息技术的基础材料；还有一些含
有碳、氮等其他元素的材料，在航天、能源和医疗等领域有着广泛应用，如氮化硅
是一种性能优异的无机非金属材料，它的熔点高、硬度大、电绝缘性好、化
学性质稳定，但生产成本较高，可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制
备： 。
5.依据以上材料，推测氮化硅不适宜的用途是( )
C
A.制作坩埚 B.制作切削刀具 C.用作建筑陶瓷 D.制作耐高温轴承
【解析】由题给信息可知，氮化硅的熔点高、硬度大、化学性质稳定，故其能制作
耐高温坩埚和耐高温轴承，可制作耐磨的切削刀具，但由于其生产成本高，不适合
用作建筑陶瓷，故选C。
6.结合所学知识和以上材料，分析下列说法正确的是( )
B
A. 技术中使用的通信光缆不与任何酸、碱反应
B.碳纳米管可用于生产复合材料、电池和传感器等
C.氮化硅的制备中 为还原剂
D.新型陶瓷在元素组成上与传统硅酸盐陶瓷相同
【解析】信光缆的主要成分是， 能与氢氟酸反应，也能与氢氧化钠等强碱
反应，A项错误；碳纳米管的比表面积大，有相当高的强度和优良的电学性能，可
用于生产复合材料、电池和传感器等，B项正确；
中，中元素的化合价降低，被还原，故 为氧化剂，C项错误；新型陶瓷在元素
组成上不再限于传统的硅酸盐体系，如、 等新型陶瓷，D项错误。
7.中国高铁对实现“一带一路”倡议有重要的作用。
（1）建设高铁轨道需要大量的水泥，生产水泥的主要原材料是黏土和________。
石灰石
【解析】生产水泥的主要原材料是黏土和石灰石。
（2）高铁上的信息传输系统使用了光导纤维，其主要成分是______（填化学式，下
同）；乘务员使用的无线通话机的芯片的主要材料是___。
【解析】光导纤维的主要成分是 ；晶体硅是半导体材料，乘务员使用的无线通
话机的芯片的主要材料是晶体硅。
（3）高铁上安装有许多玻璃，氢氟酸可以处理玻璃表面的微裂纹，氢氟酸与玻璃中
的 反应的化学方程式为___________________________。
【解析】氢氟酸与玻璃中的反应的化学方程式为 。
（4）高铁上的卫生间没有异味，是由于马桶、地漏和洗手盆下水口都使用了纳米硅
胶的高科技产品，向 溶液中加入稀盐酸可产生硅酸胶体，该反应的离子方程
式为_______________________________。
（胶体）
【解析】向 溶液中加入稀盐酸可产生硅酸胶体，该反应的离子方程式为
（胶体）。
B 综合练丨选考通关
建议时间：12分钟
8.(2025四川成都期末)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
( )
C
A. B.
C. D.
【解析】与反应只能生成，A项不能实现；与 在高温、高压和催化剂的
作用下生成，但在催化剂及加热条件下与反应，只能生成 ，B项不能
实现；高温分解生成,与在高温时反应生成 ，C项能实现；
不能与盐酸反应，D项不能实现。
9.(2025河北衡水中学期中)氮化硅 是一种重要的结构陶瓷材料，抗腐蚀能力强。
用石英砂和原料气（含和少量）制备 的操作流程如图所示（粗硅中含少量
、 的单质及化合物），下列有关叙述错误的是( )
A
A.“还原”反应中氧化产物为
B.“高温氮化”反应的化学方程式为
C.“操作 ”可将原料气通过灼热的铜粉
D.“稀酸 ”可选用稀硝酸
【解析】A项：焦炭与石英砂发生反应 ，该反应中氧化产物
为，而不是 。
B项：“高温氮化”发生与的反应，其化学方程式为 。
C项：原料气中含和少量，因为能与反应生成，故“操作 ”的目的是除
去，能与反应生成，而不与 反应，故将原料气通过灼热的铜粉可以
得到纯净的 。
D项：粗硅中含有的少量、 的单质及化合物能与稀硝酸反应，得到可溶于水的
和，易与分离，故“稀酸 ”可选用稀硝酸（√）。
10.(2025浙江杭州三校期中联考)、、 均为短周期主族元素,它们原子的最外层电
子数之和为10。与同族,最外层电子数等于 次外层电子数。下列叙述正确的是
( )
B
A.熔点:的氧化物比 的氧化物高
B.热稳定性:的简单气态氢化物大于 的简单气态氢化物
C.与可形成离子化合物
D.常温下，的单质与 的单质均能溶于浓硝酸
【元素推断】、、均为短周期主族元素，最外层电子数等于 次外层电子数，
可推断出的次外层电子数和的最外层电子数都为2，设的最外层电子数为 ，则
有，解得，则为C，为，为 。
【选项判断】A项：、的熔点均较低， 的熔点较高（×）。
B项：非金属性,故简单气态氢化物的热稳定性 。
C项：C、形成的化合物 为共价化合物（×）。
D项：能溶解在浓硝酸中，常温下 与浓硝酸不反应（×）。
11.为除去下列各粉末状混合物中的杂质（括号内为杂质），请从下列提供的试剂和
操作中选出能达到该目的的选项，将其标号和序号填在表内。
试剂：A.盐酸；B.烧碱溶液；C.氧气；D.水；E.二氧化碳；F.不用其他试剂
操作：①加热至燃烧；②加热至熔融；③充分加热；④过滤；⑤结晶
物质 试剂 操作
___ ____
___ ____
___ ____
___ ______
③
A
④
C
①
D
④⑤
【解析】除杂的一般原则：①引入的试剂一般只跟杂质反应；②后续试剂能除去过
量的前一种试剂；③不引入新杂质；④杂质与除杂试剂生成的物质易与被提纯物分
离；⑤尽可能将杂质转化为所需物质；⑥加入试剂顺序要合理。
C 培优练丨能力提升
12.[新考法·实验题大题小做](2025陕西西安联
考)制造芯片用到高纯硅，用
（沸点， 遇水会剧烈反应，在空
气中易自燃）与过量在 下反应制备
D
A.整个实验的关键是检查装置的气密性、排尽装置中的空气
B.装置Ⅱ、装置Ⅲ的烧杯中盛装的分别是浓、温度高于 的水
C.实验时，先打开装置Ⅰ中的活塞，收集尾气验纯，再预热装置Ⅳ石英管
D.尾气可直接通入 溶液中处理
高纯硅的装置如图所示（夹持装置和尾气处理装置略去），下列说法错误的是
( )
【解析】由题给信息， 在空气中易自燃，故实验前必须排尽装置中的空气且
装置的气密性需良好，A项正确；由的沸点是 及与水剧烈反应知，装置
Ⅰ制取的 必须干燥，故装置Ⅱ盛装的是浓硫酸，装置Ⅲ的烧杯中盛装的是温度高于
的水，水浴加热产生 气体，B项正确；氢气不纯时加热可能会发生爆炸，
故实验前必须检验其纯度，再对装置Ⅳ加热，C项正确；由反应
知，若直接用 溶液吸收尾气，易产生倒吸，且水
蒸气会进入装置，导致 与水反应，D项错误。
13.某化学兴趣小组的成员捡到一块矿石，观察外观发现该矿石坚硬且呈红褐色，将
其投入水中没有任何变化，再向水中加浓盐酸至过量，矿石部分溶解，并有大量无
色气体产生。该兴趣小组的同学们猜测该矿石可能由、、 组成，试
设计实验证明该矿石含除 以外的两种成分。仅限选择的仪器和试剂：烧杯、
试管、玻璃棒、滴管、药匙、漏斗；盐酸、 溶液、
溶液。
（1）实验方案如图所示，试写出每步所用的试剂。
试剂Ⅰ为______________；试剂Ⅱ为_________________
_____；试剂Ⅲ为_______________。
溶液
溶液
盐酸
（2）如果猜测是成立的，试根据上述实验方案，完成实验操作、预期现象与结论。
编号 实验操作 预期现象与结论
有大量无色气体产生，得棕黄色溶
液，且有少量固体残留
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取少许操作①所得溶液于试管中，用滴
管滴加几滴溶液
溶液变为红色，说明矿石中含有
取适量操作①所得残留固体置于烧杯中，
加入足量溶液，充分
搅拌
残留固体完全溶解，得无色溶液
取少许操作③所得无色溶液于试管中，
用滴管滴入盐酸至过量
有白色胶状沉淀生成，说明矿石中
含有
【解析】溶于盐酸转化为，可用溶液检验 的存在，从而说明矿
石中含有。不溶于盐酸，作为残渣被滤出；为进一步确定含有 ，加入
过量 溶液，充分反应后再加入过量盐酸，若有白色胶状沉淀生成，则说明矿石
中含有 。

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