5.3无机非金属材料-【高效学习】2023-2024学年高一化学热点题型归纳与分阶培优练（人教版2019必修第二册）

5.3 无机非金属材料题型归类 目录 一、热点题型归纳 1 【题型一】 传统硅酸盐材料 1 【题型二】 新型无机非金属材料 2 二、分阶培优练 5 【题型一】传统硅酸盐材料 【典例分析】“九秋枫露越窑开，夺得千峰翠色来”是藏誉越窑青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法正确的是 A．水泥是人类最早使用的硅酸盐制品 B．制陶瓷的原料为纯碱、石灰石、和石英砂 C．玻璃属于硅酸盐制品，通常性质稳定、熔点较高 D．沙子和水晶的主要成分均为硅酸盐 【提分秘籍】 基本规律 1．无机非金属材料 2．硅酸盐材料主要包括陶瓷、玻璃、水泥等。 3．在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体，决定了硅酸盐材料大多具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。 (1)常见的硅酸盐——Na2SiO3 ①硅酸钠是一种白色固体，能溶于水，其水溶液俗称水玻璃。 ②硅酸钠在空气中放置易与空气中CO2反应而变质：Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓。 ③硅酸钠是制备黏合剂和木材防火剂等的原料。 (2)硅酸盐氧化物形式的书写 硅酸盐由于组成比较复杂，通常用氧化物的形式表示其组成，改写时的规律为： ①顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水；氧化物之间以“·”隔开。 ②原则：各元素原子总个数比符合原来的组成，若出现分数应化为整数。 例如：钠长石NaAlSi3O8不能写成Na2O·Al2O3·3SiO2，应写成Na2O·Al2O3·6SiO2。 ③各元素的化合价不能改变。 4．下列硅酸盐材料的主要原料分别是： 陶瓷：黏土；玻璃：纯碱、石灰石、石英砂；水泥：黏土和石灰石。 5.硅酸(H2SiO3)的性质 难溶于水的弱酸(比H2CO3酸性弱)，不稳定，受热分解为水和二氧化硅。 【变式演练】 1．传统钦州坭兴陶制备工艺主要包括以下几个步骤：制备坯料→坯体成型→修整坯体→坯体干燥→装饰坯体→烧制坯体→抛光打磨。下列制陶过程中，涉及化学变化的是 A．坯体成型 B．坯体干燥 C．烧制坯体 D．抛光打磨 2．下列关于某博物院使用材料相关说法正确的是 A．展柜使用的钢化玻璃，其主要成分只有SiO2 B．墙体使用的砖瓦、水泥是硅酸盐制品 C．商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎，该鼎属于硅酸盐制品 D．展示的青铜器上有一层绿色物质可能是碱式碳酸铜，此绿色物质不溶于盐酸 3．2020年，嫦娥五号月球探测器成功登陆月球，对月岩和月壤的成分进行探测发现，月岩主要含有辉石[CaMgSi2O6]、斜长石[KAlSi3O8]和橄榄石[Mg2Fe2Si2O8]等，下列说法正确的是 A．沙、辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿 B．月球上游离态铁与地球上游离态铁的质子数不同 C．橄榄石中铁为+3价 D．辉石的氧化物形式可表示为CaO•MgO•2SiO2 【题型二】新型无机非金属材料 【典例分析】化学在社会进步中发挥着关键性作用，下列有关材料的说法不正确的是 A．可用聚氯丙烯为原料制作医用外科口罩 B．华为第6代半导体显示器件使用的半导体材料是晶体硅 C．量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同素异形体 D．“天和号”推进器上的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料 【提分秘籍】 基本规律： 1.硅 (1)硅元素在周期表中的位置为第三周期、第ⅣA族，其单质的导电性介于导体与绝缘体之间，是应用最为广泛的半导体材料，高纯硅可用于生产计算机芯片和硅太阳能电池。 (2)高纯硅的制备原理 其中涉及的主要化学反应为： ①SiO2＋2CSi＋2CO↑； ②Si＋3HClSiHCl3＋H2； ③SiHCl3＋H2Si＋3HCl。 2．硅单质的化学性质 (1)常温下：①与氟气反应：Si＋2F2===SiF4； ②与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑； ③与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。 (2)加热或高温条件下：①与O2反应：Si＋O2SiO2； ②与Cl2反应：Si＋2Cl2SiCl4； ③与C反应：Si＋CSiC。 3.二氧化硅 （1）存在 SiO2的存在形态有结晶形和无定形两大类，统称硅石。石英、水晶、玛瑙、沙子、光导纤维的主要成分均是SiO2。 （2）SiO2的结构和物理性质 SiO2中Si原子和O原子形成空间网状结构，故不存在单个的SiO2分子。SiO2的空间网状结构决定了其具有熔点高、硬度大、难溶于水等特点。 （3）SiO2的化学性质 4．新型陶瓷 (1)新型陶瓷与传统陶瓷相比，在组成上有很大的变化，在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能。 (2)碳化硅(SiC) 碳化硅俗称金刚砂，它是由碳原子和硅原子通过共价键连接而形成，与金刚石的结构类似，硬度很大，具