内容正文:
第7讲 无机非金属材料
2024届高考化学一轮复习精品系列课件
化学虫子工作室荣誉出品
第四章 化工生产中的重要非金属元素
考点一 硅和二氧化硅
考点二 无机非金属材料
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本节目录
1. 硅元素在周期表中的位置
硅元素位于元素周期表第 周期、第 族,处于金属与非金属的过渡位置。
2.硅单质
三
ⅣA
硅酸盐
氧化物
Si+4HF =SiF4↑+2H2↑
Si+2NaOH+H2O =Na2SiO3+2H2↑
考点一 硅和二氧化硅
3.二氧化硅
高
大
Na2SiO3+H2O
CaSiO3
Na2SiO3+CO2↑
SiO2+4HF =SiF4↑+2H2O
光导纤维
4.高纯硅的制备
石英砂 粗硅 SiHCl3 高纯硅
反应①: 。
反应②: 。
反应③: 。
SiO2+2C Si+2CO↑
Si+3HCl SiHCl3+H2
SiHCl3+H2 Si+3HCl
(1)硅在自然界中只以化合态的形式存在 ( )
(2)晶体硅熔点高、硬度大,故可用于制作半导体材料 ( )
(3)以下转化均能实现:SiO2 SiCl4 Si( )
√
×
(4)常温下,SiO2既能与NaOH溶液反应又能与氢氟酸反应,故属于两性氧化物( )
×
[解析]二氧化硅不能与盐酸反应,只能与氢氟酸反应,不是两性氧化物。
[解析]二氧化硅与盐酸不反应。
×
基础知识秒杀(正确的打“√”,错误的打“×”)
(5)SiO2晶体中存在若干硅氧四面体结构( )( )
(6)将SO2通入Na2SiO3溶液,产生胶状沉淀,则酸性:H2SO3>H2SiO3 ( )
(7)SiO2具有导电性,故可用于制作光导纤维和光电池( )
√
[解析] SiO2是共价晶体,不存在SiO2分子, 硅原子和氧原子之间是单键,为共价键三维骨架结构。
√
×
[解析]二氧化硅制作光导纤维与导电性无关,且SiO2不导电。
(8)Si→SiO2→H2SiO3→SiO2→Si均能一步转化( )
×
[解析] SiO2不能与水反应转化为硅酸。
[规律小结] 碳、硅单质的特殊性
(1)一般情况下,非金属单质为绝缘体,但硅为半导体。
(2)Si的还原性强于C,但C在高温下能还原出Si:SiO2+2C Si+2CO↑。
(3)非金属单质与碱反应一般既作氧化剂又作还原剂,且无氢气放出,但硅与强碱溶液反应只作还原剂,且放出氢气:Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2↑。
(4)非金属单质一般不与非氧化性酸反应,但硅能跟氢氟酸反应:Si+4HF =SiF4↑+2H2↑。
[易错警示] 二氧化硅性质的特殊性
多数酸性氧化物的共性 二氧化硅的特性
非金属氧化物的熔、沸点一般较低 SiO2的熔、沸点很高
酸性氧化物一般与水反应生成相应酸 SiO2不溶于水,不与水反应
酸性氧化物一般不与酸发生反应 SiO2+4HF =SiF4↑+2H2O
“较强酸制较弱酸”是复分解反应的一般规律,如H2CO3酸性强于H2SiO3:Na2SiO3+CO2+H2O= Na2CO3+H2SiO3↓ 以下反应不能说明酸性的强弱:Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑;
CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
一、硅酸盐材料
1.硅酸钠
硅酸盐大多数不溶于水,硅酸钠是白色、可溶于水的粉末状固体,其水溶液俗称 ,有黏性,水溶液显碱性。
硅酸钠能与酸性比硅酸强的酸反应,写出相应的化学方程式。
与盐酸反应: 。
与少量CO2水溶液反应: 。
用途:黏合剂(矿物胶),耐火阻燃材料。
水玻璃
Na2SiO3+2HCl =2NaCl+H2SiO3↓
Na2SiO3+H2O+CO2 =Na2CO3+H2SiO3↓
考点二 无机非金属材料
2.传统无机非金属材料
(1)传统无机非金属材料主要包括水泥、普通玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。常见硅酸盐材料如下表。
(2)普通玻