高考专题-碳、硅及其无机非金属材料考点二硅酸、硅酸盐及无机非金属材料讲义高三化学一轮复习.docxVIP

高考专题：碳、硅及无机非金属材料

[考纲要求]

1.了解碳、硅元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。

2.了解碳、硅元素单质及其重要化合物对环境的影响。

考点二硅酸、硅酸盐及无机非金属材料

[要点浓缩]

硅酸：

难溶性酸是硅酸，酸性比碳酸还弱，受热分解不稳定，硅胶常作干燥剂。

[要点细化]

1.硅酸

2.硅酸盐

(1)硅酸盐是由硅、氧与其他化学元素结合而成的化合物的总称，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。

(3)硅酸盐组成的表示方法：

通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成：

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。

如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2O·SiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为K2O·Al2O3·6SiO2。

3.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＋SiO2eq\o(=====,\s\up7(高温))Na2SiO3＋CO2↑；CaCO3＋SiO2eq\o(=====,\s\up7(高温))CaSiO3＋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。

[易错警示]

1.不能依据反应Na2CO3＋SiO2eq\o(=====,\s\up7(高温))Na2SiO3＋CO2↑说明H2SiO3的酸性比H2CO3强。

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。

2.SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，化学方程式为：SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋H2↑＋3HCl

[正误判断]

(1)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()

(2)石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应()

(3)硅在自然界中只以化合态的形式存在()

(4)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()

(5)氨化的饱和食盐水中通入足量的CO2气体，会析出晶体()

(6)晶体硅熔点高、硬度大，故可用于制作半导体材料()

(7)Si和SiO2都可用于制造光导纤维()

(8)非金属性：C＞Si，则热稳定性：CH4＞SiH4()

(9)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应()

(10)SiO2是酸性氧化物，可溶于强碱(NaOH)，不溶于任何酸()

(11)玻璃是一种晶体，有较高的熔点()

(12)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)√(9)×(10)×(11)×(12)×

[能力提升]

1.溶洞和钟乳石是大自然的杰作。溶洞和钟乳石的形成与自然界中碳及其化合物间的转化有着密切联系。下列有关自然界中碳及其化合物间的转化的说法，不正确的是()

A．溶洞是通过CaCO3与H2O、CO2作用生成可溶性的Ca(HCO3)2形成的

B．游客的参观不会对其造成影响

C．溶洞和钟乳石的形成过程中没有涉及氧化还原反应

D．钟乳石是在一定条件下可溶性的Ca(HCO3)2转化成CaCO3的结果

答案B

2.下列关于二氧化硅的说法正确的是()

A．二氧化硅是酸性氧化物，因此能与水反应生成硅酸

B．二氧化硅制成的光导纤维，由于导电能力强而被用于制造光缆

C．二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但能与碳酸钠固体在高温时发生反应

D．用二氧化硅制取单质硅时，当生成2.24L气体(标准状况)时，得到2.8g硅

[解析]二氧化硅是酸性氧化物，但是二氧化硅不溶于水，与水不反应，故A错误；二氧化硅制成的光导纤维，由于其良好的光学特性而被用于制造光缆，故B错误；碳酸的酸性强于硅酸，二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但在高温时，二氧化硅能够与碳酸钠固体反应生成硅酸钠和二氧化碳，故C正确；由方程式SiO2＋2Ceq\o(=====,\s\up7(高温))Si＋2CO↑，可知当生成2.24L(标准状况)即0.1mol气体时，得到0.05mol即1.4g硅，故D错误。答