第13讲 无机非金属材料-【高效备考】2024年高考化学一轮复习讲义+分层练习

第13讲 无机非金属材料 任务目标 1.掌握Si元素的单质及其重要化合物的性质及应用。 2.掌握无机非金属材料的性质和用途。。 考点一 碳族元素　硅和二氧化硅必备知识 1．碳族元素概述 (1)碳、硅、锗、锡、铅均属于第ⅣA族元素，又称碳族元素，其价电子排布式为ns2np2。 (2)碳的单质 ①碳单质的存在形式有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯，它们互为同素异形体。 ②几种单质的结构特点 金刚石：正四面体空间网状结构；石墨：平面正六边形层状结构，C60是由60个碳原子形成的足球状分子晶体。 2．硅单质 3．二氧化硅 要点突破 1．下列关于碳和硅的叙述中，正确的是 (　　) A．氧化物都能与NaOH溶液反应 B．单质在加热时都能跟O2反应 C．氧化物都能溶于水生成相应的酸 D．碳和硅两种元素共有两种单质 2．下列物质：①氢氟酸，②浓H2SO4；③烧碱溶液，④Na2CO3固体；⑤氧化钙；⑥浓HNO3。其中在一定条件下能与SiO2反应的有(　　) A．①②⑥　　　　　　　 B．②③⑥ C．①③④⑤ D．全部 3.下列关于硅及其化合物的说法中，正确的是( ) A.硅可用于制造光导纤维，玛瑙的主要成分是硅酸盐 B.玻璃、陶瓷和水晶饰物都是硅酸盐制品 C.可用反应Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3(胶体)制取硅酸 D.二氧化硅具有导电性，是人类将太阳能转变为电能的常用材料 考点二 硅酸、硅酸盐和无机非金属材料必备知识 1．硅酸 —__不__溶于水，无色透明的胶状物质。 | — | —__H2SiO3SiO2＋H2O__ | —可溶性硅酸盐(如Na2SiO3)与盐酸等反应制得： |__Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓__ — 2．硅酸盐 (1)定义：由__硅、氧和金属__元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。 (2)表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，常用氧化物的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__。 (3)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。 3．无机非金属材料 (1)传统无机非金属材料 水泥 普通玻璃 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)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。 4．特殊功能的含硅材料 (1)SiC(俗称__金刚砂__)具有类似于金刚石的结构，硬度大，可用作砂纸、砂轮的磨料。 (2)含硅4%硅钢具有很高的导磁性，可用作__变压器__的铁芯。 (3)硅橡胶具有耐高温、耐低温的性质。 特别提醒： (1)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。 要点突破 1.陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是( ) A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁 B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成 C.陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐 D.陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 2．高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备：SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)下列说法正确的是 (　　) A．步骤①的化学方程式为：SiO2＋CSi＋CO2↑ B．步骤①②③中每生成或反应1 mol Si，转移4 mol电子 C．二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应 D．SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6℃)通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3 3.玻璃与人们的生产生活密切联系。玻璃制品随处可见。 (1)一般住宅的窗玻璃是普通玻璃，制造普通玻璃的主要原料是 、 、 ，粉碎后放入玻璃窑中在高温下发生反应生成玻璃，普通玻璃的成分是 、