2019高考化学 第4章（非金属及其化合物）第1节 碳、硅及无机非金属材料 考点（2）硅酸、硅酸盐、无机非金属材料讲与练（含解析）.doc

考点二硅酸、硅酸盐、无机非金属材料李仕才1硅酸硅酸难溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。(1)硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3SiO2H2O。(2)硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O。(3)硅酸在水中易聚合形成胶体，硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅胶，有很强的吸水能力，常用作干燥剂。2硅酸盐(1)概念：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Na2OSiO2，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成K2O3Al2O36SiO22H2O。(3)硅酸钠(Na2SiO3)。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。与较强的酸反应，如与盐酸反应的化学方程式为Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3；与CO2水溶液反应的化学方程式为Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3。用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。3常见无机非金属材料(1)传统无机非金属材料。(2)玻璃的生产。(3)特殊功能的含硅物质。碳化硅具有金刚石结构，可用作磨料。含硅元素4%的硅钢具有导磁性。硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质。(4)新型无机非金属材料。如高温陶瓷、压电陶瓷、生物陶瓷、光导纤维等。判断正误(正确的打“”，错误的打“”)1普通玻璃、石英玻璃、水泥、玛瑙都属于硅酸盐产品。()2NaAlSi3O8写成氧化物的形式是Na2OAl2O36SiO2。()3氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料。()4合成纤维与光导纤维都是新型无机非金属材料。()5Mg2、H、SiO、SO在水溶液中能大量共存。()6水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂。()7硅橡胶和陶瓷都是新型无机非金属材料。()8传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐。()1硅酸酸性比碳酸还弱，且是中学阶段唯一不溶于水的酸，可用作推断题题眼。2硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。3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。一、硅酸和硅酸盐的性质及用途1下列有关硅及其化合物的说法中正确的是()A硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠溶液可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中B反应Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3，反应Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，两反应是相互矛盾的，不可能都能发生C普通玻璃、石英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料D祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18，用氧化物形式表示为3BeOAl2O36SiO2解析：硅酸钠溶液有黏结性，故Na2SiO3溶液不能保存在磨口玻璃塞试剂瓶中，A项错误；B项中反应是在高温下进行的反应，CO2为气体，可使平衡正移，促使反应能够进行，B项错误；石英玻璃不属于硅酸盐材料，C项错误。答案：D2下列说法正确的是()A水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐工业产品B二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸C因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸酸性比碳酸强D2MgOSiO2中的酸根阴离子为SiO解析：A中水晶、玛瑙不是硅酸盐工业产品；C中只能得出在高温的条件下硅酸钠比碳酸钠稳定的结论，D中酸根阴离子应为SiO。答案：B3将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后所得的固体物质是()ANa2SiO3 BNa2CO3、Na2SiO3CNa2CO3、SiO2 DSiO2解析：分析题述过程中发生的化学反应：H2OCO2Na2SiO3=H2SiO3Na2CO3，Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3，H2SiO3SiO2H2O,2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，且Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，因此最后所得的固体物质中只有Na2SiO3。答案：A二、无机非金属材料4下列哪些材料是新型无机非金属材料()氧化铝陶瓷氮化硅陶瓷碳化硅陶瓷氮化铝陶瓷氮化钛陶瓷硅化硼陶瓷二硅化铜陶瓷A BC D全部解析：新型无机非金属材料继承传统无机非金属材料的许多优点，克服某些弱点。如半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等都称为新型无机非金属材料。答案：D5下列有关玻璃的说法不正确的是()A制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英B玻璃在加热熔化时有固定的熔点C普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙D盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟SiO2反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起解析：玻璃的主要成分可用Na2OCaO6SiO2表示，属于玻璃态物质，是混合物，没有固定的熔、沸点，B错误；玻璃中的SiO2与烧碱反应生成易溶于水的硅酸钠，硅酸钠是无机黏合剂，会将玻璃塞与瓶口粘在一起而不易打开，D正确。答案：B6材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是()材料主要化学成分A刚玉、金刚石三氧化二铝B大理石、石灰石碳酸钙C普通水泥、普通玻璃硅酸盐D沙子、石英二氧化硅解析：A项，刚玉的主要化学成分为三氧化二铝，而金刚石的主要化学成分为碳。答案：A7氮化硅是一种重要的高温结构陶瓷，为立体网状结构的晶体，属于超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损，抗腐蚀能力强，高温时抗氧化。人们常常利用它来制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。(1)下列有关该陶瓷的说法中正确的是_(填字母，下同)。A氮化硅的分子式为Si3N4B该陶瓷虽耐高温，但抗震性差、易断裂C该陶瓷在高温时，易与氧气反应D氮化硅陶瓷制成的机械部件一般不需要润滑剂(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，但遇上氢氟酸会发生反应：Si3N4HFH2OH2SiO3NH4F。下列有关说法中正确的是_。A该反应为氧化还原反应B该反应配平后的化学计量数依次为1、4、9、3、4C氢氟酸是一种超强酸DSi3N4为共价化合物，NH4F为离子化合物(3)氮化硅可由硅的氯化物与氨气在一定条件下反应得到，试写出该反应的化学方程式：_。解析：(1)氮化硅为立体网状结构的晶体，不存在单个分子，Si3N4不是其分子式，而是化学式，A错误；由氮化硅是高温结构陶瓷、抗氧化、有润滑性可知B、C错误，D正确。(2)Si3N4与HF反应，无元素化合价的变化，A项错误；氢氟酸是一种弱酸，C项错误。(3)硅的氯化物为SiCl4，根据题意可知化学方程式为3SiCl44NH3Si3N412HCl。答案：(1)D(2)BD(3)3SiCl44NH3Si3N412HCl硅酸盐改写成氧化物形式的方法(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。(2)氧化物前计量数的配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置计量数，且不同氧化物间以“”隔开。(3)当计量数配置出现分数时应化为整数。如正长石：KAlSi3O8不能写成K2OAl2O33SiO2，应写成K2OAl2O36SiO2。(4)实例高岭土(Al2Si2O72H2O)Al2O32SiO22H2O石棉(CaMg3Si4O12)CaO3MgO4SiO2沸石(Na2Al2Si3O102H2O)Na2OAl2O33SiO22H2O云母(KAl3Si3O11H2O)K2O3Al2O36SiO22H2O1月球的矿产资源极为丰富，仅月球表面5 cm厚的沙土就含有铁单质上亿吨，月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAlSi3O8)等，下列说法或分析错误的是()ACaMgSi2O6、KAlSi3O8是化学式，表示矿物的组成元素及其原子个数比B月球上有大量游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上弱C从辉石的组成来看，它可被看作含有CaSiO3和MgSiO3两种盐D斜长石的氧化物形式可表示为K2OAl2O36SiO2解析：CaMgSi2O6、KAlSi3O8是物质的化学式，只表示矿物的组成元素及其原子个数比，A项正确；铁单质的活动性是固定不变的，与所在的地点、位置无关，B项错误；复盐是含有一种酸根离子、多种金属阳离子的盐，从辉石的组成来看，含有硅酸根离子、镁离子、钙离子，所以它可被看作由CaSiO3和MgSiO3两种盐组成，C项正确；按照物质的组成形式，斜长石的氧化物形式可表示为K2OAl2O36SiO2，D项正确。答案：B2青石棉是一种致癌物质，是鹿特丹公约中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀HNO3溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是()A青石棉是一种硅酸盐材料B青石棉中含有一定量的石英晶体C青石棉的化学组成可表示为Na2O3FeOFe2O38SiO2H2OD1 mol青石棉能使1 mol HNO3被还原解析：硅酸盐指的是硅、氧与其他化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称，故青石棉是一种硅酸盐产品；青石棉是一种纯净物，不可能含有一定量的石英晶体；1 mol Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O跟硝酸反应时，失去3 mol电子，故能使1 mol HNO3被还原。答案：B3和田玉在我国至少有7 000年的历史，也称为软玉，是我国玉文化的主体。和田玉是一种具有链状结构的含水钙镁硅酸盐，某种和田玉的化学成分为Ca2Mg3Fe2(Si4O11)2(OH)2，下列有关叙述正确的是()A其化学式改写为氧化物的形式为2CaO3MgOFe2O38SiO2H2OB它能够抵抗任何酸碱的腐蚀C其中铁元素的化合价为3D其中铁元素的化合价为2解析：假设和田玉中铁元素的化合价为x，根据化合物中各元素的正、负化合价的代数和为零，可得：(2)2(2)3(x)2(4)8(2)22(1)20，即x2，所以将其化学式改写为氧化物的形式为2CaO3MgO2FeO8SiO2H2O。硅酸盐一般耐酸碱的腐蚀，但不是所有的酸碱都蚀它，如氢氟酸可以和其中的硅反应生成SiF4气体，浓硝酸可以将其中所含的Fe2氧化成Fe3。答案：D