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无机非金属材料的生产和应用 【例1】无论是从在国民经济中的地位来看，还是从学科发 展的角度来看，硅都发挥着重要的作用。 (1)人类使用硅酸盐产品(陶瓷等)的历史已经快一万年了， 但在1823年才获得单质硅，瑞典化学家贝采利乌斯用金属 钾还原SiF4获得单质硅，写出化学方程式：____________ ________________________________________________。 (2)由于制取方法和条件的不同，得到的单质硅形态不同， 其性质也不同。 ①用铝热法还原氟硅酸钾制得较纯净的晶体硅： 4Al+3K2SiF6 3Si+2KAlF4+2K2AlF5，关于该反应的说法正确的是______(填序号)。 A.Al是还原剂 B.氧化产物只有KAlF4 C.每转移6NA电子，得到42 g Si D.Al元素在KAlF4和K2AlF5中化合价不同 ②用白砂子与镁粉混合在高温条件下得到无定形硅，反应的化学方程式为__________________________________。 高温 ==== ③无定形硅和晶体硅的结构有很大的差别，无定形硅为棕色粉末，而晶体硅是纯灰色、不透明而有光泽的等轴八面晶体，无定形硅的化学性质比晶体硅活泼得多。通过上述描述你能得出的结论是____________________________。 (3)硅在炼钢时用作脱氧剂，还原在冶炼过程中所形成的FeO，化学方程式为_______________________________。 (4)在野外，为了迅速得到氢气，用硅粉与干燥的Ca(OH)2和NaOH混合，并加强热，即可迅速得到H2、Na2SiO3、CaO。这种混合物叫做生氢剂。请写出该反应的化学方程式：_ _____________________________。 (5)单晶硅制作的半导体元件表面镀膜，使各元件之间彼此绝缘，以防短路，表面氧化(生成一氧化硅)技术前景广阔。以上信息说明一氧化硅具有______性，用电解法对硅表面处理生成SiO薄膜时，硅应作电解池的______极。 【解题关键】(1)活泼金属在一定条件下可以从含硅的化合物中置换出硅单质。 (2)物质的结构特点决定物质的性质。 (3)依据题中信息书写反应方程式和判断硅的用途。 【精讲精析】(1)K可与SiF4发生置换反应生成Si。 (2)①在反应 还原剂，KAlF4和K2AlF5都是氧化产物，每转移12 mol电子，生成3 mol Si，在KAlF4和K2AlF5中Al均为+3价。 ②Mg在高温下置换SiO2中的硅。 ③题中描述主要说明了物质的结构决定物质的性质，晶体硅比无定形硅稳定。 (3)Si与FeO反应生成Fe和SiO2。 (4)由题意可知Si与Ca(OH)2、NaOH混合物加强热的化学方程式为：Si+Ca(OH)2+2NaOH CaO+Na2SiO3+2H2↑。 (5)利用SiO的绝缘性使元件之间不发生短路；由Si到SiO的过程是氧化反应，电解时硅应作阳极。 高温 ==== 答案：(1)4K+SiF4====Si+4KF (2)①A、C ②2Mg+SiO2 Si+2MgO ③物质的结构决定物质的性质，结构不同，性质不同(其他合理答案也可) (3)2FeO+Si 2Fe+SiO2 (4)Si+2NaOH+Ca(OH)2 Na2SiO3+CaO+2H2↑ (5)电绝缘 阳 高温 ==== 高温 ==== 高温 ==== 有机高分子材料和复合材料 【例2】(2010·山东高考)玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。 (1)酚醛树脂由苯酚和甲醛缩聚而成，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向已有苯酚的反应釜中______加入甲醛，且反应釜应装有______装置。 (2)玻璃纤维由玻璃拉丝得到。普通玻璃是由石英沙、______和石灰石(或长石)高温熔融而成，主要反应的化学方程式为____________________。 (3)玻璃钢中玻璃纤维的作用是___________。玻璃钢具有 ___________________________等优异性能(写出两点即 可)。 (4)下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是______。 a．深埋 b．粉碎后用作树脂填料 c．用作燃料 d．用有机溶剂将其溶解，回收树脂 【解题关键】(1)玻璃钢是一种复合材料，不是普通 玻璃。 (2)玻璃钢中酚醛树脂为基体，玻璃纤维为增强体。 【精讲精析】(1)为防止温度过高，应缓慢加入甲醛，并且有冷却散热装置。 (2)利用石灰石、纯碱、石英沙制玻璃的方程式为： Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+