1、1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：H 2SiO3 SiO2H 2O。= = = = = (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= =Na2SiO32H 2O。(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(N
2、a2SiO3)写成 Na2OSiO2，钾云母(KH 2Al3Si3O12)写成 K2O3Al2O36SiO22H2O。(3)硅酸钠(Na 2SiO3)。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= =2NaClH 2SiO3；与 CO2水溶液反应的化学方程式为Na2SiO3CO 2H 2O=H2SiO3 Na 2CO3。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(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
3、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。( )2NaAlSi 3O8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。( )35Mg 2 、H 、SiO 、SO 在水溶液中能大量共存。( )23 246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。
4、( )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Na 2SiO3H 2OCO 2=Na2CO3H 2SiO3，反应Na 2CO3SiO 2Na2SiO3CO 2，两反应是相互矛盾的，不可能都能发生= = = = =高 温 C普通玻璃、石英玻璃、水泥等均
5、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，CO 2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：D42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D2MgOSiO 2中的酸根阴离子为 SiO24解析：A 中水晶、玛瑙不是硅酸盐工
6、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 。44答案：B3将足量 CO2气体通入水玻璃(Na 2SiO3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( )ANa 2SiO3 BNa 2CO3、Na 2SiO3CNa 2CO3、SiO 2 DSiO 2解析：分析题述过程中发生的化学反应：H2OCO 2Na 2SiO3=H2SiO3 Na 2CO3，Na 2CO3H 2OCO 2=2NaHCO3，H 2SiO3SiO2H 2O,2NaHCO3 Na2CO3H 2OCO 2，且 Na2CO3SiO 2= = = = = = = =
7、 = = Na2SiO3CO 2，因此最后所得的固体物质中只有 Na2SiO3。= = = = =高 温 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
8、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5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
9、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：Si3N4HFH 2O H 2SiO3NH 4F。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DSi 3N4为共价化合物，N
10、H 4F 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，Si 3N4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63SiCl44NH 3 Si3N412HCl。= = = = =一 定 条 件答案：(1)D (2)BD(3)3SiCl44NH 3 Si3N412HCl= = = =
11、 =一 定 条 件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 K2O Al2O33SiO2，应写成 K2OAl2O36SiO2。12 12(4)实例高岭土(Al 2Si2O72H2O)Al2O32SiO22H2O石棉(CaMg 3Si4O12)CaO3MgO4SiO2沸石(Na 2Al2Si3O102H2O)Na2OAl2O33SiO22H2O云母(
12、KAl 3Si3O11H2O)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(CaMgSi 2O6)、斜长石(KAlSi 3O8)等，下列说法或分析错误的是( )ACaMgSi 2O6、KAlSi 3O8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：CaMgSi 2O6、KAlSi 3O8是物质的化学式，只表示矿物的组成元素及其
13、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7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
14、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 Na 2O3FeOFe2O38SiO2H2O 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不能腐蚀它，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：D8
