考点6 无机非金属材料.docxVIP

考点6无机非金属材料

【核心考点梳理】

一、硅酸盐材料

1．硅酸盐

(1)定义：由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。

(2)表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，通常用SiO2和金属氧化物的组合形式表示它们的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)写成Na2O·SiO2，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O，长石(KAlSi3O6)可表示为K2O·Al2O3·6SiO2。

(3)传统硅酸盐材料如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。

2．常见硅酸盐材料比较

陶瓷

普通玻璃

普通水泥

原料

黏土

纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2)

主要原料：石灰石、黏土

辅助原料：适量的石膏

设备

陶瓷窑

玻璃熔炉

水泥回转窑

主要

成分

成分复杂

硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2)

硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)

特点

抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘

玻璃是非晶体，称为玻璃态物质，无固定熔点，在某一温度范围内软化可加工成制品

具有水硬性，与水掺和搅拌并静置后，很容易凝固变硬

用途

建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具

建筑材料、光学仪器、各种器皿、制造玻璃纤维

大量用于建筑和水利工程

玻璃生产中的两个重要反应：Na2CO3＋SiO2eq\o(=====,\s\up17(高温))Na2SiO3＋CO2↑；CaCO3＋SiO2eq\o(=====,\s\up17(高温))CaSiO3＋CO2↑。

【核心归纳】

1．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。

(2)氧化物前计量数的配置原则：按配置前后原子个数守恒原则配置各氧化物的计量数，并写在相应氧化物前面，且不同氧化物之间以“·”隔开。写成氧化物后，原化学式中的各元素、原子的个数比应保持不变。

(3)当氧化物计量数出现分数时应化为整数，如钾长石：KAlSi3O8不能写成eq\f(1,2)K2O·eq\f(1,2)Al2O3·3SiO2，应写成K2O·Al2O3·6SiO2。

2．硅酸钠(Na2SiO3)。

①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。

②与较强的酸反应，如与盐酸反应的化学方程式为Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓；与CO2水溶液反应的化学方程式为Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。

③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。

(1)硅酸盐大多难溶于水，常见的可溶性硅酸盐是硅酸钠，Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，与玻璃成分不同，水玻璃又称泡花碱，但它却是盐溶液，而不是碱溶液。

(2)氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示其结构，切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。

(3)硅酸盐的三点提醒

①盛Na2SiO3的试剂瓶应密封，否则Na2SiO3吸收空气中的CO2和H2O会变质。

②盛Na2SiO3的试剂瓶不能用玻璃塞，因为其本身是一种黏合剂。

③SiOeq\o\al(2－,3)与H＋不能大量共存。

【典型例题】

例1．（2020·安徽省舒城中学高一月考）下列有关硅及硅酸盐材料的说法正确的是()

A．硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中

B．反应①Na2SiO3+H2O+CO2═Na2CO3+H2SiO3↓，反应②Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，两反应是相互矛盾的，不可能都能发生

C．普通玻璃、石英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料

D．祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18，用氧化物形式表示为3BeO·Al2O3·6SiO2

【答案】D

【解析】A．硅酸钠能将玻璃塞和试剂瓶粘结在一起而打不开，不能用磨口玻璃塞试剂瓶存放，故A错误；

B．反应①Na2SiO3+H2O+CO2═Na2CO3+H2SiO3↓是强酸制弱酸，反应②Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，是高温下硅酸钠比碳酸钠稳定，原理不同，都可发生，两者不矛盾，故B错误；

C．石英玻璃主要成分二氧化硅，是氧化物不是硅酸盐，故C错误；

D．祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18，用氧化物的形式表示时书写顺序是：活泼金属氧化物、较不活泼金属氧化物、二氧化硅、水，故可以表示为：3BeO?Al2O3?6SiO2，故D正确；

故选D。

【点睛】本题的易错点为C，要注意石英玻璃主要成分二氧化硅，不是硅酸盐，类似的还有，水晶、光导纤维、硅芯片等都不是硅酸盐材料，难点是B，要注意反应条件不同，反应的原理可能不同。

例2．《青花瓷》中所描述的“瓶身描述的牡