非金屬及其化合物第四章第一節(jié)無機非金屬材料的主角——硅考點2硅酸、硅酸鹽及無機非金屬材料欄目導(dǎo)航01夯實考點03真題體驗·直擊高考02考點突破04配套訓(xùn)練夯實考點11．硅酸【知識梳理】2．硅酸鹽(1)概念：_________________________的化合物的總稱，是構(gòu)成地殼巖石的主要成分。(2)表示方法：硅酸鹽礦物的成分復(fù)雜，多用氧化物的形式表示它們的組成，如硅酸鈉(Na2SiO3)可寫成___________________，石棉(CaMg3Si4O12)可表示為_____________________________。由硅、氧和金屬元素組成

Na2O·SiO2

CaO·3MgO·4SiO2

(3)硅酸鈉(Na2SiO3)：①白色，可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱________，有黏性，水溶液顯堿性。②它能與酸性較硅酸強的酸反應(yīng)(寫化學(xué)方程式)：與鹽酸反應(yīng)：_________________________________________________。與CO2水溶液反應(yīng)：___________________________________________。③用途：常用于制作黏合劑、防腐劑和耐火材料。水玻璃

Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓

Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓

3．常見無機非金屬材料(1)傳統(tǒng)無機非金屬材料。①常見硅酸鹽材料(如下表)。②玻璃生產(chǎn)中的兩個重要反應(yīng)：____________________________________；____________________________________________。硅酸鹽材料水泥玻璃陶瓷生產(chǎn)原料石灰石、黏土______、______、石英黏土主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃熔窯陶瓷窯純堿

石灰石

(2)新型無機非金屬材料。①高溫結(jié)構(gòu)陶瓷：如氮化硅陶瓷具有較高的硬度和耐磨性、較強的抗化學(xué)腐蝕性和電絕緣性等。②生物陶瓷：對機體無排斥反應(yīng)，不會引起代謝作用異常。③壓電陶瓷：具有壓電效應(yīng)。1．判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)玻璃是一種晶體，有較高的熔點(

)(2)水玻璃是一種玻璃，泡花堿屬于堿(

)(3)向硅酸鈉溶液中通入適量CO2，出現(xiàn)白色沉淀，證明碳元素的非金屬性強于硅元素(

)(4)硅酸鈉溶液應(yīng)保存在帶玻璃塞的試劑瓶中(

)(5)合成纖維和光導(dǎo)纖維、氮化硅陶瓷都是新型無機非金屬材料(

)【思維深化】(6)Si→SiO2→H2SiO3均能一步轉(zhuǎn)化(

)(7)NaAlSi3O8寫成氧化物的形式是Na2O·Al2O3·6SiO2(

)(8)水玻璃可用于生產(chǎn)黏合劑和防火劑(

)【答案】(1)×

(2)×

(3)√

(4)×

(5)×

(6)×

(7)√

(8)√3．實驗室中要熔化燒堿固體，現(xiàn)有三種坩堝：石英坩堝、陶瓷坩堝、鐵坩堝。你認(rèn)為選哪一種？【答案】選擇鐵坩堝。因為鐵不與燒堿反應(yīng)，而石英坩堝、陶瓷坩堝中都含有SiO2，高溫下能與NaOH反應(yīng)使得坩堝受損?？键c突破21．硅是構(gòu)成無機非金屬材料的一種主要元素，下列有關(guān)硅的化合物的敘述錯誤的是(

)A．氮化硅陶瓷是一種新型無機非金屬材料，其化學(xué)式為Si3N4B．碳化硅(SiC)的硬度大，熔點高，可用于制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和軸承C．光導(dǎo)纖維是一種新型無機非金屬材料，其主要成分為SiO2D．二氧化硅為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其晶體中硅原子和硅氧單鍵個數(shù)之比為1∶2【答案】D【解析】二氧化硅晶體中，1個Si原子連接4個O原子，1個O原子連接2個Si原子，晶體中Si原子與Si—O鍵個數(shù)之比為1∶4。硅酸、硅酸鹽的性質(zhì)及用途★★★★【答案】D【解析】硅酸鈉溶液呈堿性且具有黏合性，會將瓶口和瓶塞粘在一起，故Na2SiO3溶液不能保存在磨口玻璃塞試劑瓶中，A項錯誤；B項中反應(yīng)②是在高溫下進(jìn)行的反應(yīng)，CO2為氣體，氣體逸出可使平衡正向移動，促使反應(yīng)能夠發(fā)生，B項錯誤；石英玻璃不屬于硅酸鹽材料，C項錯誤。硅單質(zhì)及其化合物常見易錯點(1)用作半導(dǎo)體材料及計算機芯片的成分的是晶體硅而不是SiO2，用于制作光導(dǎo)纖維的是SiO2而不是晶體硅。(2)水晶、石英、瑪瑙、硅石、沙子等主要成分是SiO2，而不是硅酸鹽。(3)傳統(tǒng)無機非金屬材料(陶瓷、水泥、普通玻璃)的主要成分是硅酸鹽。3．(2017·廣東湛江模擬)月球的礦產(chǎn)資源極為豐富，僅月球表層5cm厚的沙土就含鐵單質(zhì)上億噸，月球上的主要礦物有輝石CaMgSi2O6、斜長石KAlSi3O8和橄欖石(Mg或Fe)2SiO4等。下列說法或分析不正確的是(

)A．輝石、斜長石及橄欖石均屬于硅酸鹽礦B．斜長石的氧化物形式可表示為K2O·Al2O3·3SiO2C．月球表層沙土中有游離態(tài)鐵是因為月球的表面幾乎沒有氧氣D．橄欖石中鐵為＋2價【答案】B硅酸鹽的表示方法★★★★【解析】輝石[CaMgSi2O6]、斜長石[KAlSi3O8]和橄欖石[(Mg或Fe)2SiO4]的成分均屬于硅酸鹽類，均屬于硅酸鹽礦，A項正確；硅酸鹽用氧化物表示的方法：先寫活潑金屬氧化物，然后是不活潑的金屬氧化物，再是非金屬氧化物二氧化硅，最后是水，所以斜長石用氧化物形式可表示為K2O·Al2O3·6SiO2，B項錯誤；月球上有游離態(tài)鐵是因為月球環(huán)境中沒有氧化金屬鐵的物質(zhì)或者條件，所以月球的表面幾乎沒有氧氣，C項正確；橄欖石中，硅元素化合價是＋4價，氧元素化合價是－2價，所以鐵元素化合價是＋2價，D項正確。4．(2019·湖北恩施周測)青石棉是世界衛(wèi)生組織確認(rèn)的一種致癌物質(zhì)，是《鹿特丹公約》中受限制的46種化學(xué)品之一。青石棉的化學(xué)式為Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸處理時，還原產(chǎn)物只有NO。下列說法正確的是(

)A．青石棉是一種易燃品且易溶于水B．青石棉的化學(xué)組成用氧化物的形式可表示為Na2O·FeO·2Fe2O3·8SiO2·H2OC．1molNa2Fe5Si8O22(OH)2與足量的硝酸作用，至少需消耗6L3mol·L－1的HNO3溶液D．1molNa2Fe5Si8O22(OH)2與足量氫氟酸作用，至少需消耗5.5L2mol·L－1的HF溶液【答案】C【解析】根據(jù)青石棉的組成可知，該物質(zhì)屬于硅酸鹽，不是一種易燃品且難溶于水，A項不正確；根據(jù)氧原子守恒可知應(yīng)該是Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O，B項不正確；根據(jù)組成可知和硝酸作用生成2mol硝酸鈉、5mol硝酸鐵和1molNO，因此需要硝酸的物質(zhì)的量是18mol，C項正確；和氫氟酸反應(yīng)生成SiF4、NaF，物質(zhì)的量分別是8mol和2mol，所以需要HF的物質(zhì)的量是34mol，D項不正確。5．(2017·河南天一第二次聯(lián)考)下表各組物質(zhì)之間通過一步反應(yīng)，就可實現(xiàn)右圖所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的是(

)碳、硅及其化合物之間的轉(zhuǎn)化★★★★選項XYZASiNa2SiO3H2SiO3BNaClNaHCO3Na2CO3CCuCu(NO3)2CuCl2DFeFe(OH)3FeCl3【答案】B【解析】H2SiO3無法通過一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Si，A項錯誤；NaCl與CO2、NH3

、H2O作用可得到NaHCO3，Na2CO3與NaHCO3之間可以相互轉(zhuǎn)化，Na2CO3與鹽酸反應(yīng)可得到NaCl，B項正確；Cu(NO3)2無法通過一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CuCl2，C項錯誤；Fe無法通過一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，D項錯誤。

6．(201