5.3 无机非金属材料 同步讲义 分层练习-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

无机非金属材料 1、 硅酸盐材料 1. 硅酸的性质 （1） 硅酸难溶于水，其酸性比碳酸还弱，受热易分解：H2SiO3SiO2＋H2O。 （SiO2无法一步变为H2SiO3，但H2SiO3可以一步变为SiO2） （2） 常利用如下装置证明酸性：HCl > H2CO3 > H2SiO3。 其中，装置A分液漏斗中装的是盐酸，锥形瓶中装的是Na2CO3固体，装置A利用HCl制取H2CO3，可说明酸性：HCl > H2CO3 。装置B中装的是饱和NaHCO3溶液，作用是除去CO2中的HCl。装置C中装的是Na2SiO3溶液，装置C利用H2CO3制取H2SiO3，可说明酸性：H2CO3 > H2SiO3。 2. 硅酸钠的性质与用途 （1）Na2SiO3俗称泡花碱（不属于碱），Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃（属于混合物），是一种矿物胶，既不易燃烧也不易受腐蚀，常用于制作黏合剂、防腐剂和耐火材料。 （2）硅酸钠溶液在空气中易变质，化学方程式为Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓。 （3）可将复杂硅酸盐拆分为氧化物形式，其书写顺序为活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。但要注意氧化物形式只是为了书写简便，切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。 如：石棉CaMg3Si4O12可表示为CaO·3MgO·4SiO2； 钾云母K2Al6Si6H4O24可表示为K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O； 钙沸石Ca(Al2Si3O10)·3H2O可表示为CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O。 3. 无机非金属材料 （1）传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料，在日常生活中随处可见，如制作餐具的陶瓷、窗户上的玻璃、建筑用的水泥等。 陶瓷 玻璃 水泥 生产原料 黏土 纯碱（Na2CO3）、石灰石（CaCO3） 石英砂（SiO2） 黏土、石灰石 主要设备 陶瓷窑　 玻璃窑 水泥回转窑 生产条件 高温 注意 工业制玻璃的两个方程式：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑ SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑ 注意： ① 普通玻璃的生产原料是SiO2、Na2CO3和CaCO3，但普通玻璃的主要成分是SiO2、Na2SiO3和CaSiO3。 ② 石英玻璃几乎是纯SiO2，不属于硅酸盐材料。 （2）新型无机非金属材料在组成上不再局限于传统的硅酸盐体系，主要包括硅和二氧化硅、新型陶瓷和碳纳米材料。 判断对错： ① SiO2能与水反应生成硅酸，且硅酸是可溶性弱酸（ × ） ② 向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2出现白色沉淀，可证明酸性：H2CO3 > H2SiO3（ √ ） ③ 水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱（ × ） ④ 水玻璃是混合物，可用于生产黏合剂和防火剂（ √ ） ⑤ 高岭土Al2Si2O5(OH)4也可以表示为Al2O3·SiO2·H2O（ × ） ⑥ 2MgO·SiO2中的酸根阴离子为SiO42-（ × ） ⑦ 传统无机非金属材料是指陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐材料（ √ ） ⑧ 高品质的瓷器晶莹剔透，属于纯净物（ × ） ⑨ “雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁（ × ） ⑩ 制造水泥的原料为纯碱、石灰石和石英（ × ） 二、新型无机非金属材料 1. 硅 （1） 物理性质： ① 硅元素在地壳中的含量占第二位（地壳中各元素含量从高到低依次为氧、硅、铝、铁、钙），在自然界中全部以化合态存在。 ② 单质硅的空间结构和金刚石类似，均为空间网状结构，下图为单质硅的示意图，1 mol单质硅中含有2 mol Si—Si键。 ③ 单质硅的熔点高，为灰黑色固体，有金属光泽，能用作半导体材料，硅太阳能电池和芯片。 （2） 化学性质： ① Si与O2反应：Si+O2SiO2 ② Si与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑ ③ Si与NaOH溶液反应：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑（该反应中只有H2O是氧化剂） ④ Si的工业制法： a. 粗硅的制取：SiO2 + 2C Si + 2CO↑ b. 粗硅的提纯：Si + 3HCl SiHCl3 + H2 SiHCl3 + H2 Si + 3HCl 2. 二氧化硅 （1） SiO2是不溶于水的固体，熔、沸点高，硬度大。在SiO2晶体中，每个硅原子结合4个氧原子，1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键。下图为SiO2晶体的示意图： （2）SiO2与HF反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O （氢氟酸可用于雕刻玻璃，需保存在塑料瓶中） （3）SiO2与NaOH反应：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O （NaOH、Na2CO3、Na2SiO3等碱性溶液保存时既可以用塑料瓶也可以用带橡胶塞的玻璃瓶） 注意：虽然SiO2既能与HF反应又能与NaOH反应，但是SiO2是酸性氧化物而不是两性氧化物。 （4）SiO2的用途：①光导纤维；②沙子、石英、水晶、玛瑙的主要成分；③硅胶(mSiO2·nH2O)是一种很好的无毒干燥剂；④制玻璃。 判断对错： ① 地壳中各元素含量最高的是硅元素（ × ） ② 硅元素在自然界中只以化合态的形式存在（ √ ） ③ 单质硅常用作半导体材料和光导纤维（ × ） ④ Si与NaOH溶液反应时，NaOH和水都是氧化剂（ × ） ⑤ Si→SiO2→H2SiO3的过程均能通过一步反应实现（ × ） ⑥ 1 mol单质硅和1 mol SiO2中均含有2 mol化学键（ × ） ⑦ 硅原子和碳原子的最外层电子数相同，SiO2和CO2的分子结构也相同（ × ） ⑧ 不能用SiO2与水反应的方法来制取硅酸，也不能用瓷坩埚来熔化烧碱或纯碱（ √ ） ⑨ 因为SiO2既能与HF反应又能与NaOH反应，所以SiO2是两性氧化物（ × ） ⑩ 水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐产品（ × ） 3. 新型陶瓷 （1） 新型陶瓷包括高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷和超导陶瓷等。新型陶瓷均不属于硅酸盐产品。 （2） 碳化硅（SiC）俗称金刚砂，也属于新型陶瓷。硬度很大，可用作砂纸和砂轮的磨料；还具有优异的高温抗氧化性能，可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料等。 （3）新型陶瓷都是新型无机非金属材料，包括Al2O3陶瓷、ZrO2陶瓷等。 4. 碳纳米材料 （1）碳纳米材料是一类新型无机非金属材料，主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。 富勒烯 碳纳米管 石墨烯 由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，其中的C60是富勒烯的代表物。 由石墨片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径。可用于生产复合材料、电池和传感器等，还可作为储氢材料。 只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，其独特的结构使其电阻率低、热导率高，具有很高的强度。 （2） 生活中常见的碳的同素异形体有金刚石（作饰品和切削工具）、石墨（铅笔芯的主要成分，还可作电极）、活性炭（疏松多孔结构，具有吸附性，可做吸附剂、脱色剂）。 判断对错： ① 高温陶瓷属于硅酸盐材料（ × ） ② 氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料（ √ ） ③ 碳纳米管属于胶体，石墨烯属于有机化合物（ × ） ④ 碳纳米管和石墨烯与浓硫酸都能发生反应，但反应产物不同（ × ） ⑤ C60与金刚石互为同素异形体，因此它们具有相同的性质（ × ） ⑥ 石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应（ × ） 分层练习 1. 用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是（ ） A． 钙沸石[Ca(Al2Si3O10)·3H2O]，表示为3SiO2·CaO·Al2O3·3H2O B．镁橄榄石（Mg2SiO4），表示为MgO·SiO2 C．钾云母（K2Al6Si6H4O24），表示为K2O·2H2O·3Al2O3·6SiO2 D．高岭石[Al2(Si2O5)(OH)4]，表示为Al2O3·2SiO2·2H2O 【答案】D A应为CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O，B应为2MgO·SiO2，C应为K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O。 2. 下列物质中不含硅酸盐的是（ ） A．陶瓷 B．玻璃 C．水泥 D．生石灰 【答案】D 3. 下列关于硅酸盐材料的说法错误的是（ ） A．生活中常见的硅酸盐材料有陶瓷、玻璃、水泥 B．生产陶瓷的主要原料是黏土 C．普通玻璃的主要成分只有SiO2 D．普通硅酸盐水泥的生产以石灰石和黏土为主要原料 【答案】C 4. 下列有关硅的说法正确的是（ ） A．硅既不易失去电子又不易得到电子，所以既不能作氧化剂，又不能作还原剂 B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量居第一位 C．硅的化学性质不活泼，在自然界中以游离态的形式存在 D．在电子工业中，硅是重要的半导体材料 【答案】D 5. 下列关于SiO2的叙述不正确的是（ ） A．SiO2性质稳定，不与任何酸发生反应 B．SiO2是酸性氧化物 C．SiO2在工业上可用于制造光导纤维 D．SiO2与碱的反应是非氧化还原反应 【答案】A 6. 下列关于SiO2和CO2的叙述正确的是（ ） A．两者都是酸性氧化物，故均不与酸反应 B．两者都可以与NaOH溶液反应 C．两者熔、沸点均较低 D．两者都能与水反应生成对应的酸且碳酸的酸性强于硅酸 【答案】B A．SiO2能与氢氟酸反应；C．SiO2熔、沸点较高；D．二氧化硅不溶于水，不能与水反应。 7. 下列关于SiO2的叙述正确的是（ ） A．二氧化硅溶于水显酸性，所以二氧化硅属于酸性氧化物 B．二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸 C．由CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑可知硅酸的酸性比碳酸强 D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸 【答案】B A．二氧化硅是酸性氧化物，但不溶于水。 8. 下列关于SiO2的叙述正确的是（ ） ①SiO2能与水反应生成硅酸 ②SiO2对应的水化物是可溶性弱酸 ③硅原子和碳原子的最外层电子数相同，SiO2和CO2的分子结构也相同 ④SiO2既能与氢氧化钠溶液反应又能与氢氟酸反应，故SiO2是两性氧化物 ⑤SiO2中硅元素为价，故SiO2具有氧化性 ⑥在SiO2中，每个硅原子结合2个氧原子 A．①③⑤ B．①②④⑥ C．③ D．⑤ 【答案】D 9. 在一定条件下，下列物质不能与二氧化硅反应的是（ ） ①焦炭        ②纯碱        ③碳酸钙        ④氢氟酸        ⑤高氯酸        ⑥氢氧化钾        ⑦氧化钙 ⑧ 氮气 A．③⑤⑦ B．⑤⑦⑧ C．⑤⑧ D．⑤⑦ 【答案】C 10. 现有下列5个转化，其中不可能通过一步反应实现的是（ ） ①SiO2→Na2SiO3   ②Si→SiO2   ③SiO2→H2SiO3   ④CuO→Cu(OH)2   ⑤Na2O2→NaOH A．①② B．③④ C．②③④ D．②③④⑤ 【答案】B 11. 下列物质的用途不正确的是（ ） A．单质硅用来制作芯片 B．水晶、玛瑙制作工艺品和饰品 C．硅酸钠用作防火材料 D．二氧化硅制作太阳能电池 【答案】D 12. 下列说法不正确的是（ ） A． 高纯硅可用于制作光感电池 B．SiO2因为熔点高硬度大，可用于制光导纤维 C．石英砂可用于生产单晶硅 D．HF与SiO2反应的实际应用之一是氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记 【答案】B B．SiO2可用于制光导纤维是因为其具有较强的传导能力。 13. 下列说法正确的是（ ） A．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料 B．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应 C．反应：Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑中，Si为还原剂，NaOH和H2O为氧化剂 D．硅能与氢氟酸反应，则硅可以与盐酸反应 【答案】A 14. 下列有关硅的化合物的叙述错误的是（ ） A．氮化硅陶瓷（Si3N4）是一种新型无机非金属材料 B．碳化硅（SiC）的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承 C．光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2 D．二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键的个数之比为1∶2 【答案】D 15. 下列关于碳纳米管的说法不正确的是（ ） A．碳纳米管属于一种有机合成纤维 B．碳纳米管与金刚石互为同素异形体 C．常温下，碳纳米管具有较好的稳定性 D．碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料 【答案】A A、碳纳米管由碳单质组成，不属于有机合成纤维，A错误。 16. 下列有关石墨烯的说法不正确的是（ ） A．石墨烯具有优良的导电、导热性能 B．石墨烯是一种新型的无机非金属材料 C．石墨烯与富勒烯的结构相同 D．石墨烯、富勒烯、碳纳米管都是由碳元素组成的 【答案】C 17. 下列关于碳纳米材料的说法中不正确的是（ ） A．C60是富勒烯的代表物，C60的摩尔质量为720 g/mol B．碳纳米管可用于生产电池和传感器 C．石墨烯与石墨都具有导电性 D．石墨烯的性质稳定，在氧气中不能燃烧 【答案】D 18. 下列关于碳纳米材料的说法中正确的是（ ） A．碳纳米管属于胶体 B．石墨烯属于有机化合物 C．C60与金刚石互为同素异形体 D．均具有相同的熔点 【答案】C 学科网（北京）股份有限公司 $无机非金属材料 一、硅酸盐材料 1.硅酸的性质 (1)硅酸难溶于水，其酸性比碳酸还弱，受热易分解：H2SiO,=SiO2十HO。 (SiO2无法一步变为HSiO3,但HSiO3可以一步变为Si02) (2)常利用如下装置证明酸性：HC1>HCO,>HSiO3。 A 其中，装置A分液漏斗中装的是盐酸，锥形瓶中装的是NCO3固体，装置A利用HCl制取HzC03,可说 明酸性：HCI>H,CO3。装置B中装的是饱和NaHCO3溶液，作用是除去CO,中的HCl。装置C中装的是 NSiO3溶液，装置C利用HCO3制取HSiO3,可说明酸性：HCO3>H2SiO3。 2.硅酸钠的性质与用途 (1)NSiO,俗称泡花碱（不属于碱），Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃（属于混合物），是一种矿物胶，既不 易燃烧也不易受腐蚀，常用于制作黏合剂、防腐剂和耐火材料。 (2)硅酸钠溶液在空气中易变质，化学方程式为Na2SiO3土H0土C02=Na2CO3土HSiO3。 (3)可将复杂硅酸盐拆分为氧化物形式，其书写顺序为活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅一 水。但要注意氧化物形式只是为了书写简便，切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。 如：石棉CaMg3Si4O1z可表示为CaO·3Mg0·4SiO2: 钾云母K2Al6Si6H4024可表示为K20·3Al203·6SiO2·2H20; 钙沸石Ca(AlSi301o)·3H0可表示为CaO·Al2O3·3SiO2·3H20。 3.无机非金属材料 (1)传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料，在日常生活中随处可见，如制作餐具的陶瓷、窗户上的玻璃、 建筑用的水泥等。 陶瓷 玻璃 水泥 纯碱(Na2C03)、石灰石(CaCO3) 生产原料 黏土 黏土、石灰石 石英砂(SiO2) 主要设备 陶瓷窑 玻璃窑 水泥回转窑 生产条件 高温 高温 工业制玻璃的两个方程式：SiO2十Na2C03=Na2Si03十C02↑ 高温 SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO21 注意 注意： ①普通玻璃的生产原料是SiO、NaCO,和CaCO,但普通玻璃的主要成分是SiO2 Na2SiO3和CaSiO3o ②石英玻璃几乎是纯SiO2,不属于硅酸盐材料。 (2)新型无机非金属材料在组成上不再局限于传统的硅酸盐体系，主要包括硅和二氧化硅、新型陶瓷和碳 纳米材料。 判断对错： ①SO2能与水反应生成硅酸，且硅酸是可溶性弱酸(×) ②向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量C02出现白色沉淀，可证明酸性：H2C03>HSiO?(√) ③水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱(×) ④水玻璃是混合物，可用于生产黏合剂和防火剂（√） ⑤高岭土AlSi205(OD4也可以表示为Al203Si02H20(×) ⑥2Mg0SiO2中的酸根阴离子为SiO42-(×) ⑦传统无机非金属材料是指陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐材料（√） ⑧高品质的瓷器晶莹剔透，属于纯净物(×) ⑨“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁(×) ⑩制造水泥的原料为纯碱、石灰石和石英(×) 二、新型无机非金属材料 1.硅 (1)物理性质： ①硅元素在地壳中的含量占第二位（地壳中各元素含量从高到低依次为氧、硅、铝、铁、钙），在自然 界中全部以化合态存在。 ②单质硅的空间结构和金刚石类似，均为空间网状结构，下图为单质硅的示意图，1ol单质硅中含有2 mol Si-一Si键。 ③单质硅的熔点高，为灰黑色固体，有金属光泽，能用作半导体材料，硅太阳能电池和芯片。 (2)化学性质： ①$i与02反应：Sit02=△Si02 ②Si与氢氟酸反应：Si十4HF—=S证4↑十2旺1 ③Si与NaOH溶液反应：Si+2NaOH+HO=Na2SiO3+2H2↑（该反应中只有H,O是氧化剂） ④Si的工业制法： 1800-2000C 300°C 1100C 石英砂 粗硅 SiHCI 高纯硅 焦炭 HCI H a粗硅的制取：Si02+2C1s0-20o℃ Si+2C0↑ b.粗硅的提纯：Si+3HC00℃SiHC13+H SiHCla+H2100c Si+3HCl 2.二氧化硅 (1)SiO2是不溶于水的固体，熔、沸点高，硬度大。在SiO2晶体中，每个硅原子结合4个氧原子，1 nol SiO2 中含有4 nol Si-一O键。下图为SiO2晶体的示意图： 06 6% (2)Si02与H亚反应：SiO2+4H亚=Si证4↑+2HQ (氢氟酸可用于雕刻玻璃，需保存在塑料瓶中) (3)SiO2与NaOH反应：SiO,+2NaOH=Na2SiO3十H,Q (NaOH、NaCO3、Na2SiO,等碱性溶液保存时既可以用塑料瓶也可以用带橡胶塞的玻璃瓶) 注意：虽然SiO2既能与HF反应又能与NaOH反应，但是SiO2是酸性氧化物而不是两性氧化物。 (4)SiO2的用途：①光导纤维：②沙子、石英、水晶、玛瑙的主要成分：③硅胶SiO2·nHO)是一种很 好的无毒千燥剂：④制玻璃。 判断对错： ①地壳中各元素含量最高的是硅元素(×) ②硅元素在自然界中只以化合态的形式存在（√） ③单质硅常用作半导体材料和光导纤维(×) ④Si与NaOH溶液反应时，NaOH和水都是氧化剂(×) ⑤Si→SiO2→HSiO3的过程均能通过一步反应实现(×) ⑥1mol单质硅和1 mol Si02中均含有2mol化学键(×) ⑦硅原子和碳原子的最外层电子数相同，$i02和C02的分子结构也相同（×) ⑧不能用SO2与水反应的方法来制取硅酸，也不能用瓷坩埚来熔化烧碱或纯碱（√） ⑨因为SiO2既能与HF反应又能与NaOH反应，所以SiO2是两性氧化物(×) ⑩水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐产品(×) 3.新型陶瓷 (1)新型陶瓷包括高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷和超导陶瓷等。新型陶瓷均不属于硅酸盐产品。 (2)碳化硅(SC)俗称金刚砂，也属于新型陶瓷。硬度很大，可用作砂纸和砂轮的磨料：还具有优异的 高温抗氧化性能，可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料等。 (3)新型陶瓷都是新型无机非金属材料，包括A12O3陶瓷、ZrO2陶瓷等。 4.碳纳米材料 (1)碳纳米材料是一类新型无机非金属材料，主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯篷。 富勒烯 碳纳米管 石墨烯 由碳原子构成的一系列笼形 由石墨片层卷成的管状物，具有纳米 只有一个碳原子直径厚度的单层 分子的总称，其中的C60是富 尺度的直径。可用于生产复合材料、 石墨，其独特的结构使其电阻率 勒烯的代表物。 电池和传感器等，还可作为储氢材料。 低、热导率高，具有很高的强度。 酒 @ 国用C作酸的销光九家 (2)生活中常见的碳的同素异形体有金刚石（作饰品和切削工具）、石墨（铅笔芯的主要成分，还可作电 极)、活性炭（疏松多孔结构，具有吸附性，可做吸附剂、脱色剂）。 判断对错： ①高温陶瓷属于硅酸盐材料(×) ②氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料（√） ③碳纳米管属于胶体，石墨烯属于有机化合物(×) ④碳纳米管和石墨烯与浓硫酸都能发生反应，但反应产物不同(×) ⑤C0与金刚石互为同素异形体，因此它们具有相同的性质(×) ⑥石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应(×) 分层练习 1.用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是（) A.钙沸石[Ca(Al2Si3O1o)·3HO],表示为3SiO2·Ca0·Al2O3·3H20 B.镁橄榄石(Mg:SiO,表示为Me0·SiO: C.钾云母(K2Al6Si6H4O24),表示为K20·2H20·3Al2O3·6SiO2 D.高岭石[Al2(Si2Os)(OHD4],表示为AlO3·2SiO2·2H2O 【答案】DA应为Ca0·A1203·3SiO2·3H20,B应为2Mg0·Si02,C应为K20·3Al203·6Si02·2H20。 2.下列物质中不含硅酸盐的是() A.陶瓷 B.玻璃 C.水泥 D.生石灰 【答案】D 3.下列关于硅酸盐材料的说法错误的是() A.生活中常见的硅酸盐材料有陶瓷、玻璃、水泥 B.生产陶瓷的主要原料是黏土 C.普通玻璃的主要成分只有SiO2 D.普通硅酸盐水泥的生产以石灰石和黏土为主要原料 【答案】C 4.下列有关硅的说法正确的是（) A.硅既不易失去电子又不易得到电子，所以既不能作氧化剂，又不能作还原剂 B.硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量居第一位 C.硅的化学性质不活泼，在自然界中以游离态的形式存在 D.在电子工业中，硅是重要的半导体材料【答案】D 5.下列关于Si02的叙述不正确的是() A.SiO2性质稳定，不与任何酸发生反应 B.SiO2是酸性氧化物 C.SiO2在工业上可用于制造光导纤维 D.SiO2与碱的反应是非氧化还原反应 【答案】A 6.下列关于SiO2和C02的叙述正确的是() A.两者都是酸性氧化物，故均不与酸反应 B.两者都可以与NaOH溶液反应 C.两者熔、沸点均较低 D.两者都能与水反应生成对应的酸且碳酸的酸性强于硅酸 【答案】BA.SO2能与氢氟酸反应；C.SiO2熔、沸点较高：D.二氧化硅不溶于水，不能与水反应。 7.下列关于SO2的叙述正确的是() A.二氧化硅溶于水显酸性，所以二氧化硅属于酸性氧化物 B.二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸 高温 C.由CaC0计SiO2=CaSio计C02↑可知硅酸的酸性比碳酸强 D.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸 【答案】BA.二氧化硅是酸性氧化物，但不溶于水。 8.下列关于SiO2的叙述正确的是() ①SiO2能与水反应生成硅酸 ②SiO2对应的水化物是可溶性弱酸 ③硅原子和碳原子的最外层电子数相同，SiO2和C02的分子结构也相同 ④SiO2既能与氢氧化钠溶液反应又能与氢氟酸反应，故SO2是两性氧化物 ⑤SiO2中硅元素为+4价，故SiO2具有氧化性 ⑥在SO2中，每个硅原子结合2个氧原子 A.①③⑤ B.①②④⑥ C.③ D.⑤ 【答案】D 9.在一定条件下，下列物质不能与二氧化硅反应的是() ①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤高氯酸 ⑥氢氧化钾 ⑦氧化钙 ⑧氮气 A.③⑤⑦ B.⑤⑦⑧ c.⑤⑧ D.⑤⑦ 【答案】C 10.现有下列5个转化，其中不可能通过一步反应实现的是() ①SiO2→Na2SiO3②Si→SiO2③SiO2→H2SiO3④CuO→Cu(OD2⑤Na2O2→NaOH A.①② B.③④ C.②③④ D.②③④⑤ 【答案】B 11.下列物质的用途不正确的是() A.单质硅用来制作芯片 B.水晶、玛瑙制作工艺品和饰品 C.硅酸钠用作防火材料 D.二氧化硅制作太阳能电池 【答案】D 12.下列说法不正确的是（) A.高纯硅可用于制作光感电池 B.SiO2因为熔点高硬度大，可用于制光导纤维 C.石英砂可用于生产单晶硅 D.F与SO2反应的实际应用之一是氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记 【答案】BB.SiO2可用于制光导纤维是因为其具有较强的传导能力。 13.下列说法正确的是() A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料 B.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应 C.反应：Si十2NaOH+HO=Na2SiO3十2H2↑中，i为还原剂，NaOH和HO为氧化剂 D.硅能与氢氟酸反应，则硅可以与盐酸反应 【答案】A 14.下列有关硅的化合物的叙述错误的是() A.氮化硅陶瓷(SiN4)是一种新型无机非金属材料 B.碳化硅(SC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承 C.光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SO2 D.二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键的个数之比为1：2 【答案】D 15.下列关于碳纳米管的说法不正确的是() A.碳纳米管属于一种有机合成纤维 B.碳纳米管与金刚石互为同素异形体 C.常温下，碳纳米管具有较好的稳定性 D.碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料 【答案】AA、碳纳米管由碳单质组成，不属于有机合成纤维，A错误。 16.下列有关石墨烯的说法不正确的是() A.石墨烯具有优良的导电、导热性能 B.石墨烯是一种新型的无机非金属材料 C.石墨烯与富勒烯的结构相同 D.石墨烯、富勒烯、碳纳米管都是由碳元素组成的 【答案】C 17.下列关于碳纳米材料的说法中不正确的是() A.C6o是富勒烯的代表物，C6的摩尔质量为720gmol B.碳纳米管可用于生产电池和传感器 C.石墨烯与石墨都具有导电性 D.石墨烯的性质稳定，在氧气中不能燃烧 【答案】D 18.下列关于碳纳米材料的说法中正确的是() A.碳纳米管属于胶体 B.石墨烯属于有机化合物 C.C60与金刚石互为同素异形体 D.均具有相同的熔点 【答案】C无机非金属材料 一、硅酸盐材料 1.硅酸的性质 (1)硅酸难溶于水，其酸性比碳酸还弱，受热易分解：H2SiO,=SiO2十HO。 (SiO2无法一步变为HSiO3,但HSiO3可以一步变为Si02) (2)常利用如下装置证明酸性：HC1>HCO,>HSiO3。 A 其中，装置A分液漏斗中装的是盐酸，锥形瓶中装的是NCO3固体，装置A利用HCl制取HzC03,可说 明酸性：HCI>H,CO3。装置B中装的是饱和NaHCO3溶液，作用是除去CO,中的HCl。装置C中装的是 NSiO3溶液，装置C利用HCO3制取HSiO3,可说明酸性：HCO3>H2SiO3。 2.硅酸钠的性质与用途 (1)NSiO,俗称泡花碱（不属于碱），Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃（属于混合物），是一种矿物胶，既不 易燃烧也不易受腐蚀，常用于制作黏合剂、防腐剂和耐火材料。 (2)硅酸钠溶液在空气中易变质，化学方程式为Na2SiO3土H0土C02=Na2CO3土HSiO3。 (3)可将复杂硅酸盐拆分为氧化物形式，其书写顺序为活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅一 水。但要注意氧化物形式只是为了书写简便，切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。 如：石棉CaMg3Si4O1z可表示为CaO·3Mg0·4SiO2: 钾云母K2Al6Si6H4024可表示为K20·3Al203·6SiO2·2H20; 钙沸石Ca(AlSi301o)·3H0可表示为CaO·Al2O3·3SiO2·3H20。 3.无机非金属材料 (1)传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料，在日常生活中随处可见，如制作餐具的陶瓷、窗户上的玻璃、 建筑用的水泥等。 陶瓷 玻璃 水泥 纯碱(Na2C03)、石灰石(CaCO3) 生产原料 黏土 黏土、石灰石 石英砂(SiO2) 主要设备 陶瓷窑 玻璃窑 水泥回转窑 生产条件 高温 高温 工业制玻璃的两个方程式：SiO2十Na2C03=Na2Si03十C02↑ 高温 SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO21 注意 注意： ①普通玻璃的生产原料是SiO、NaCO,和CaCO,但普通玻璃的主要成分是SiO2 Na2SiO3和CaSiO3o ②石英玻璃几乎是纯SiO2,不属于硅酸盐材料。 (2)新型无机非金属材料在组成上不再局限于传统的硅酸盐体系，主要包括硅和二氧化硅、新型陶瓷和碳 纳米材料。 判断对错： ①SO2能与水反应生成硅酸，且硅酸是可溶性弱酸() ②向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量C02出现白色沉淀，可证明酸性：H2C03>H2SiO,() ③水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱() ④水玻璃是混合物，可用于生产黏合剂和防火剂() ⑤高岭土A1Si205(OD4也可以表示为Al203Si02H20() ⑥2Mg0SiO2中的酸根阴离子为SiO42() ⑦传统无机非金属材料是指陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐材料() ⑧高品质的瓷器晶莹剔透，属于纯净物() ⑨“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁() ⑩制造水泥的原料为纯碱、石灰石和石英() 二、新型无机非金属材料 1.硅 (1)物理性质： ①硅元素在地壳中的含量占第二位（地壳中各元素含量从高到低依次为氧、硅、铝、铁、钙），在自然 界中全部以化合态存在。 ②单质硅的空间结构和金刚石类似，均为空间网状结构，下图为单质硅的示意图，1ol单质硅中含有2 mol Si-一Si键。 ③单质硅的熔点高，为灰黑色固体，有金属光泽，能用作半导体材料，硅太阳能电池和芯片。 (2)化学性质： ①$i与02反应：Sit02=△Si02 ②Si与氢氟酸反应：Si十4HF—=S证4↑十2旺1 ③Si与NaOH溶液反应：Si+2NaOH+HO=Na2SiO3+2H2↑（该反应中只有H,O是氧化剂） ④Si的工业制法： 1800-2000C 300°C 1100C 石英砂 粗硅 SiHCI 高纯硅 焦炭 HCI H a粗硅的制取：Si02+2C1s0-20o℃ Si+2C0↑ b.粗硅的提纯：Si+3HC00℃SiHC13+H SiHCla+H2100c Si+3HCl 2.二氧化硅 (1)SiO2是不溶于水的固体，熔、沸点高，硬度大。在SiO2晶体中，每个硅原子结合4个氧原子，1 nol SiO2 中含有4 nol Si-一O键。下图为SiO2晶体的示意图： 06 6% (2)Si02与H亚反应：SiO2+4H亚=Si证4↑+2HQ (氢氟酸可用于雕刻玻璃，需保存在塑料瓶中) (3)SiO2与NaOH反应：SiO,+2NaOH=Na2SiO3十H,0 (NaOH、NaCO3、Na2SiO,等碱性溶液保存时既可以用塑料瓶也可以用带橡胶塞的玻璃瓶) 注意：虽然SiO2既能与HF反应又能与NaOH反应，但是SiO2是酸性氧化物而不是两性氧化物。 (4)SiO2的用途：①光导纤维：②沙子、石英、水晶、玛瑙的主要成分：③硅胶SiO2·nHO)是一种很 好的无毒千燥剂：④制玻璃。 判断对错： ①地壳中各元素含量最高的是硅元素() ②硅元素在自然界中只以化合态的形式存在() ③单质硅常用作半导体材料和光导纤维() ④Si与NaOH溶液反应时，NaOH和水都是氧化剂() ⑤Si→SiO2→HSiO3的过程均能通过一步反应实现() ⑥1mol单质硅和1 mol Si02中均含有2mol化学键() ⑦硅原子和碳原子的最外层电子数相同，$i02和C02的分子结构也相同（) ⑧不能用$O2与水反应的方法来制取硅酸，也不能用瓷坩埚来熔化烧碱或纯碱() ⑨因为SiO2既能与HF反应又能与NaOH反应，所以SiO2是两性氧化物() ⑩水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐产品() 3.新型陶瓷 (1)新型陶瓷包括高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷和超导陶瓷等。新型陶瓷均不属于硅酸盐产品。 (2)碳化硅(SC)俗称金刚砂，也属于新型陶瓷。硬度很大，可用作砂纸和砂轮的磨料：还具有优异的 高温抗氧化性能，可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料等。 (3)新型陶瓷都是新型无机非金属材料，包括Al2O3陶瓷、ZrO2陶瓷等。 4.碳纳米材料 (1)碳纳米材料是一类新型无机非金属材料，主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯篷。 富勒烯 碳纳米管 石墨烯 由碳原子构成的一系列笼形 由石墨片层卷成的管状物，具有纳米 只有一个碳原子直径厚度的单层 分子的总称，其中的C60是富 尺度的直径。可用于生产复合材料、 石墨，其独特的结构使其电阻率 勒烯的代表物。 电池和传感器等，还可作为储氢材料。 低、热导率高，具有很高的强度。 酒 @ 国用C作酸的销光九家 (2)生活中常见的碳的同素异形体有金刚石（作饰品和切削工具）、石墨（铅笔芯的主要成分，还可作电 极)、活性炭（疏松多孔结构，具有吸附性，可做吸附剂、脱色剂）。 判断对错： ①高温陶瓷属于硅酸盐材料() ②氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料() ③碳纳米管属于胶体，石墨烯属于有机化合物() ④碳纳米管和石墨烯与浓硫酸都能发生反应，但反应产物不同() ⑤C0与金刚石互为同素异形体，因此它们具有相同的性质() ⑥石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应() 分层练习 1.用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是() A.钙沸石[Ca(Al2Si3O1o)·3H2O],表示为3SiO2·CaO·Al2O3·3H20 B.镁橄横石(Mg:Sio),表示为Mg0·1SiO: C.钾云母(K2Al6Si6H4O24),表示为K20·2H20·3Al203·6SiO2 D.高岭石[Al2(Si2Os)(OHD4],表示为AlO3·2SiO2·2H20 2.下列物质中不含硅酸盐的是() A.陶瓷 B.玻璃 C.水泥 D.生石灰 3.下列关于硅酸盐材料的说法错误的是() A.生活中常见的硅酸盐材料有陶瓷、玻璃、水泥 B.生产陶瓷的主要原料是黏土 C.普通玻璃的主要成分只有SiO2 D.普通硅酸盐水泥的生产以石灰石和黏土为主要原料 4.下列有关硅的说法正确的是（) A.硅既不易失去电子又不易得到电子，所以既不能作氧化剂，又不能作还原剂 B.硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量居第一位 C.硅的化学性质不活泼，在自然界中以游离态的形式存在 D.在电子工业中，硅是重要的半导体材料 5.下列关于Si02的叙述不正确的是() A.S02性质稳定，不与任何酸发生反应 B.SiO2是酸性氧化物 C.SiO2在工业上可用于制造光导纤维 D.SiO2与碱的反应是非氧化还原反应 6.下列关于Si02和C02的叙述正确的是() A.两者都是酸性氧化物，故均不与酸反应 B.两者都可以与NaOH溶液反应 C.两者熔、沸点均较低 D.两者都能与水反应生成对应的酸且碳酸的酸性强于硅酸 7.下列关于SiO2的叙述正确的是() A.二氧化硅溶于水显酸性，所以二氧化硅属于酸性氧化物 B.二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸 高温 C.由CaCO3+SiO2 =CaSiO计CO2↑可知硅酸的酸性比碳酸强 D.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸 8.下列关于SiO2的叙述正确的是() ①SO2能与水反应生成硅酸 ②SO2对应的水化物是可溶性弱酸 ③硅原子和碳原子的最外层电子数相同，SO2和C02的分子结构也相同 ④SO2既能与氢氧化钠溶液反应又能与氢氟酸反应，故SiO2是两性氧化物 ⑤SiO2中硅元素为+4价，故SiO2具有氧化性 ⑥在Si02中，每个硅原子结合2个氧原子 A.①③⑤ B.①②④⑥ c.③ D.⑤ 9.在一定条件下，下列物质不能与二氧化硅反应的是() ①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤高氯酸 ⑥氢氧化钾 ⑦氧化钙 ⑧氮气 A.③⑤⑦ B.⑤⑦⑧ C.⑤⑧ D.⑤⑦ 10.现有下列5个转化，其中不可能通过一步反应实现的是() ①SiO2→Na2SiO3②Si→SiO2③SiO2→H2Si03④CuO→Cu(OHD2⑤Na2O2→NaOH A.①② B.③④ C.②③④ D.②③④⑤ 11.下列物质的用途不正确的是（) A.单质硅用来制作芯片 B.水晶、玛瑙制作工艺品和饰品 C.硅酸钠用作防火材料 D.二氧化硅制作太阳能电池 12.下列说法不正确的是（) A.高纯硅可用于制作光感电池 B.SO2因为熔点高硬度大，可用于制光导纤维 C.石英砂可用于生产单晶硅 D.HF与SiO2反应的实际应用之一是氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记 13.下列说法正确的是() A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料 B.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应 C.反应：Si+2NaOH+HO=Na2SiO3十2H↑中，Si为还原剂，NaOH和HO为氧化剂 D.硅能与氢氟酸反应，则硅可以与盐酸反应 14.下列有关硅的化合物的叙述错误的是() A.氨化硅陶瓷(SN4)是一种新型无机非金属材料 B.碳化硅(SC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承 C.光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SO2 D.二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键的个数之比为1：2 15.下列关于碳纳米管的说法不正确的是() A.碳纳米管属于一种有机合成纤维 B.碳纳米管与金刚石互为同素异形体 C.常温下，碳纳米管具有较好的稳定性 D.碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料 16.下列有关石墨烯的说法不正确的是() A.石墨烯具有优良的导电、导热性能 B.石墨烯是一种新型的无机非金属材料 C.石墨烯与富勒烯的结构相同 D.石墨烯、富勒烯、碳纳米管都是由碳元素组成的 17.下列关于碳纳米材料的说法中不正确的是() A.C6o是富勒烯的代表物，C6o的摩尔质量为720gmol B.碳纳米管可用于生产电池和传感器 C.石墨烯与石墨都具有导电性 D.石墨烯的性质稳定，在氧气中不能燃烧 18.下列关于碳纳米材料的说法中正确的是（) A.碳纳米管属于胶体 B.石墨烯属于有机化合物 C.C6与金刚石互为同素异形体 D.均具有相同的熔点 无机非金属材料 1、 硅酸盐材料 1. 硅酸的性质 （1） 硅酸难溶于水，其酸性比碳酸还弱，受热易分解：H2SiO3SiO2＋H2O。 （SiO2无法一步变为H2SiO3，但H2SiO3可以一步变为SiO2） （2） 常利用如下装置证明酸性：HCl > H2CO3 > H2SiO3。 其中，装置A分液漏斗中装的是盐酸，锥形瓶中装的是Na2CO3固体，装置A利用HCl制取H2CO3，可说明酸性：HCl > H2CO3 。装置B中装的是饱和NaHCO3溶液，作用是除去CO2中的HCl。装置C中装的是Na2SiO3溶液，装置C利用H2CO3制取H2SiO3，可说明酸性：H2CO3 > H2SiO3。 2. 硅酸钠的性质与用途 （1）Na2SiO3俗称泡花碱（不属于碱），Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃（属于混合物），是一种矿物胶，既不易燃烧也不易受腐蚀，常用于制作黏合剂、防腐剂和耐火材料。 （2）硅酸钠溶液在空气中易变质，化学方程式为Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓。 （3）可将复杂硅酸盐拆分为氧化物形式，其书写顺序为活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。但要注意氧化物形式只是为了书写简便，切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。 如：石棉CaMg3Si4O12可表示为CaO·3MgO·4SiO2； 钾云母K2Al6Si6H4O24可表示为K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O； 钙沸石Ca(Al2Si3O10)·3H2O可表示为CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O。 3. 无机非金属材料 （1）传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料，在日常生活中随处可见，如制作餐具的陶瓷、窗户上的玻璃、建筑用的水泥等。 陶瓷 玻璃 水泥 生产原料 黏土 纯碱（Na2CO3）、石灰石（CaCO3） 石英砂（SiO2） 黏土、石灰石 主要设备 陶瓷窑　 玻璃窑 水泥回转窑 生产条件 高温 注意 工业制玻璃的两个方程式：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑ SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑ 注意： ① 普通玻璃的生产原料是SiO2、Na2CO3和CaCO3，但普通玻璃的主要成分是SiO2、Na2SiO3和CaSiO3。 ② 石英玻璃几乎是纯SiO2，不属于硅酸盐材料。 （2）新型无机非金属材料在组成上不再局限于传统的硅酸盐体系，主要包括硅和二氧化硅、新型陶瓷和碳纳米材料。 判断对错： ① SiO2能与水反应生成硅酸，且硅酸是可溶性弱酸（ ） ② 向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2出现白色沉淀，可证明酸性：H2CO3 > H2SiO3（ ） ③ 水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱（ ） ④ 水玻璃是混合物，可用于生产黏合剂和防火剂（ ） ⑤ 高岭土Al2Si2O5(OH)4也可以表示为Al2O3·SiO2·H2O（ ） ⑥ 2MgO·SiO2中的酸根阴离子为SiO42-（ ） ⑦ 传统无机非金属材料是指陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐材料（ ） ⑧ 高品质的瓷器晶莹剔透，属于纯净物（ ） ⑨ “雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁（ ） ⑩ 制造水泥的原料为纯碱、石灰石和石英（ ） 二、新型无机非金属材料 1. 硅 （1） 物理性质： ① 硅元素在地壳中的含量占第二位（地壳中各元素含量从高到低依次为氧、硅、铝、铁、钙），在自然界中全部以化合态存在。 ② 单质硅的空间结构和金刚石类似，均为空间网状结构，下图为单质硅的示意图，1 mol单质硅中含有2 mol Si—Si键。 ③ 单质硅的熔点高，为灰黑色固体，有金属光泽，能用作半导体材料，硅太阳能电池和芯片。 （2） 化学性质： ① Si与O2反应：Si+O2SiO2 ② Si与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑ ③ Si与NaOH溶液反应：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑（该反应中只有H2O是氧化剂） ④ Si的工业制法： a. 粗硅的制取：SiO2 + 2C Si + 2CO↑ b. 粗硅的提纯：Si + 3HCl SiHCl3 + H2 SiHCl3 + H2 Si + 3HCl 2. 二氧化硅 （1） SiO2是不溶于水的固体，熔、沸点高，硬度大。在SiO2晶体中，每个硅原子结合4个氧原子，1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键。下图为SiO2晶体的示意图： （2）SiO2与HF反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O （氢氟酸可用于雕刻玻璃，需保存在塑料瓶中） （3）SiO2与NaOH反应：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O （NaOH、Na2CO3、Na2SiO3等碱性溶液保存时既可以用塑料瓶也可以用带橡胶塞的玻璃瓶） 注意：虽然SiO2既能与HF反应又能与NaOH反应，但是SiO2是酸性氧化物而不是两性氧化物。 （4）SiO2的用途：①光导纤维；②沙子、石英、水晶、玛瑙的主要成分；③硅胶(mSiO2·nH2O)是一种很好的无毒干燥剂；④制玻璃。 判断对错： ① 地壳中各元素含量最高的是硅元素（ ） ② 硅元素在自然界中只以化合态的形式存在（ ） ③ 单质硅常用作半导体材料和光导纤维（ ） ④ Si与NaOH溶液反应时，NaOH和水都是氧化剂（ ） ⑤ Si→SiO2→H2SiO3的过程均能通过一步反应实现（ ） ⑥ 1 mol单质硅和1 mol SiO2中均含有2 mol化学键（ ） ⑦ 硅原子和碳原子的最外层电子数相同，SiO2和CO2的分子结构也相同（ ） ⑧ 不能用SiO2与水反应的方法来制取硅酸，也不能用瓷坩埚来熔化烧碱或纯碱（ ） ⑨ 因为SiO2既能与HF反应又能与NaOH反应，所以SiO2是两性氧化物（ ） ⑩ 水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐产品（ ） 3. 新型陶瓷 （1） 新型陶瓷包括高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷和超导陶瓷等。新型陶瓷均不属于硅酸盐产品。 （2） 碳化硅（SiC）俗称金刚砂，也属于新型陶瓷。硬度很大，可用作砂纸和砂轮的磨料；还具有优异的高温抗氧化性能，可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料等。 （3）新型陶瓷都是新型无机非金属材料，包括Al2O3陶瓷、ZrO2陶瓷等。 4. 碳纳米材料 （1）碳纳米材料是一类新型无机非金属材料，主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。 富勒烯 碳纳米管 石墨烯 由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，其中的C60是富勒烯的代表物。 由石墨片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径。可用于生产复合材料、电池和传感器等，还可作为储氢材料。 只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，其独特的结构使其电阻率低、热导率高，具有很高的强度。 （2） 生活中常见的碳的同素异形体有金刚石（作饰品和切削工具）、石墨（铅笔芯的主要成分，还可作电极）、活性炭（疏松多孔结构，具有吸附性，可做吸附剂、脱色剂）。 判断对错： ① 高温陶瓷属于硅酸盐材料（ ） ② 氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料（ ） ③ 碳纳米管属于胶体，石墨烯属于有机化合物（ ） ④ 碳纳米管和石墨烯与浓硫酸都能发生反应，但反应产物不同（ ） ⑤ C60与金刚石互为同素异形体，因此它们具有相同的性质（ ） ⑥ 石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应（ ） 分层练习 1. 用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是（ ） A． 钙沸石[Ca(Al2Si3O10)·3H2O]，表示为3SiO2·CaO·Al2O3·3H2O B．镁橄榄石（Mg2SiO4），表示为MgO·SiO2 C．钾云母（K2Al6Si6H4O24），表示为K2O·2H2O·3Al2O3·6SiO2 D．高岭石[Al2(Si2O5)(OH)4]，表示为Al2O3·2SiO2·2H2O 2. 下列物质中不含硅酸盐的是（ ） A．陶瓷 B．玻璃 C．水泥 D．生石灰 3. 下列关于硅酸盐材料的说法错误的是（ ） A．生活中常见的硅酸盐材料有陶瓷、玻璃、水泥 B．生产陶瓷的主要原料是黏土 C．普通玻璃的主要成分只有SiO2 D．普通硅酸盐水泥的生产以石灰石和黏土为主要原料 4. 下列有关硅的说法正确的是（ ） A．硅既不易失去电子又不易得到电子，所以既不能作氧化剂，又不能作还原剂 B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量居第一位 C．硅的化学性质不活泼，在自然界中以游离态的形式存在 D．在电子工业中，硅是重要的半导体材料 5. 下列关于SiO2的叙述不正确的是（ ） A．SiO2性质稳定，不与任何酸发生反应 B．SiO2是酸性氧化物 C．SiO2在工业上可用于制造光导纤维 D．SiO2与碱的反应是非氧化还原反应 6. 下列关于SiO2和CO2的叙述正确的是（ ） A．两者都是酸性氧化物，故均不与酸反应 B．两者都可以与NaOH溶液反应 C．两者熔、沸点均较低 D．两者都能与水反应生成对应的酸且碳酸的酸性强于硅酸 7. 下列关于SiO2的叙述正确的是（ ） A．二氧化硅溶于水显酸性，所以二氧化硅属于酸性氧化物 B．二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸 C．由CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑可知硅酸的酸性比碳酸强 D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸 8. 下列关于SiO2的叙述正确的是（ ） ①SiO2能与水反应生成硅酸 ②SiO2对应的水化物是可溶性弱酸 ③硅原子和碳原子的最外层电子数相同，SiO2和CO2的分子结构也相同 ④SiO2既能与氢氧化钠溶液反应又能与氢氟酸反应，故SiO2是两性氧化物 ⑤SiO2中硅元素为价，故SiO2具有氧化性 ⑥在SiO2中，每个硅原子结合2个氧原子 A．①③⑤ B．①②④⑥ C．③ D．⑤ 9. 在一定条件下，下列物质不能与二氧化硅反应的是（ ） ①焦炭        ②纯碱        ③碳酸钙        ④氢氟酸        ⑤高氯酸        ⑥氢氧化钾        ⑦氧化钙 ⑧ 氮气 A．③⑤⑦ B．⑤⑦⑧ C．⑤⑧ D．⑤⑦ 10. 现有下列5个转化，其中不可能通过一步反应实现的是（ ） ①SiO2→Na2SiO3   ②Si→SiO2   ③SiO2→H2SiO3   ④CuO→Cu(OH)2   ⑤Na2O2→NaOH A．①② B．③④ C．②③④ D．②③④⑤ 11. 下列物质的用途不正确的是（ ） A．单质硅用来制作芯片 B．水晶、玛瑙制作工艺品和饰品 C．硅酸钠用作防火材料 D．二氧化硅制作太阳能电池 12. 下列说法不正确的是（ ） A． 高纯硅可用于制作光感电池 B．SiO2因为熔点高硬度大，可用于制光导纤维 C．石英砂可用于生产单晶硅 D．HF与SiO2反应的实际应用之一是氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记 13. 下列说法正确的是（ ） A．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料 B．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应 C．反应：Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑中，Si为还原剂，NaOH和H2O为氧化剂 D．硅能与氢氟酸反应，则硅可以与盐酸反应 14. 下列有关硅的化合物的叙述错误的是（ ） A．氮化硅陶瓷（Si3N4）是一种新型无机非金属材料 B．碳化硅（SiC）的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承 C．光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2 D．二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键的个数之比为1∶2 15. 下列关于碳纳米管的说法不正确的是（ ） A．碳纳米管属于一种有机合成纤维 B．碳纳米管与金刚石互为同素异形体 C．常温下，碳纳米管具有较好的稳定性 D．碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料 16. 下列有关石墨烯的说法不正确的是（ ） A．石墨烯具有优良的导电、导热性能 B．石墨烯是一种新型的无机非金属材料 C．石墨烯与富勒烯的结构相同 D．石墨烯、富勒烯、碳纳米管都是由碳元素组成的 17. 下列关于碳纳米材料的说法中不正确的是（ ） A．C60是富勒烯的代表物，C60的摩尔质量为720 g/mol B．碳纳米管可用于生产电池和传感器 C．石墨烯与石墨都具有导电性 D．石墨烯的性质稳定，在氧气中不能燃烧 18. 下列关于碳纳米材料的说法中正确的是（ ） A．碳纳米管属于胶体 B．石墨烯属于有机化合物 C．C60与金刚石互为同素异形体 D．均具有相同的熔点 学科网（北京）股份有限公司 $