江西省高考化学一轮基础复习 专题11 含硅物质与无机非金属材料

第15讲 无机非金属材料[课程标准] 1.了解硅酸盐材料及新型无机非金属材料的性质和用途。

2.掌握硅和二氧化硅的性质及应用，了解高纯硅的制备。

考点一 硅和二氧化硅一、硅单质1．存在：硅单质主要有晶体和无定形两大类。

2．物理性质：带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大，有脆性。

3．化学性质(1)常温下不活泼，一般不与其他物质反应，但可以与氟气、氢氟酸、碱反应，反应的化学方程式分别为：与氟气：Si ＋2F 2===SiF 4；与氢氟酸：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑；与碱：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。

(2)在加热或者点燃的条件下可以与氢气、氧气、氯气等反应，与氧气反应的化学方程式为Si ＋O 2=====△ SiO 2。

4．硅的工业制法及提纯 石英砂 ――→①焦炭1 800 ℃～2 000 ℃ 粗硅 ――→②HCl 300 ℃ SiHCl 3 ――→③H 21 100 ℃ 高纯硅 涉及的化学方程式：①SiO 2＋2C =====1 800 ℃～2 000 ℃ Si ＋2CO ↑；②Si ＋3HCl=====300 ℃SiHCl 3＋H 2；③SiHCl 3＋H 2=====1100 ℃ Si ＋3HCl 。

5．用途(1)良好的半导体材料；(2)太阳能电池；(3)计算机芯片。

二、二氧化硅1．存在(1)自然界中，碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素仅有化合态，主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。

(2)天然SiO 2有晶体和无定形两种，统称硅石。

2．物理性质：熔点高，硬度大，难溶于水。

3．化学性质(1)SiO 2可以与碱反应，生成硅酸盐，如与氢氧化钠反应的化学方程式为SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O 。

(2)在高温条件下可以与碳酸盐反应，如与碳酸钙反应的化学方程式为SiO 2＋CaCO 3=====高温 CaSiO 3＋CO 2↑。

硅及其化合物 无机非金属材料【学习目标】1. 硅及其化合物的性质及用途2. 常见的无机非金属材料◆感知高考1. [2020·浙江7月选考，24]35Ca SiO 是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确．．．的是( )A. 可发生反应：Δ3543232Ca SiO 4NH ClCaSiO 2CaCl 4NH 2H O +++↑+B. 具有吸水性，需要密封保存C. 能与2SO ，反应生成新盐D. 与足量盐酸作用，所得固体产物主要为2SiO【答案】D【解析】 A.Ca 3SiO 5与NH 4Cl 反应的方程式为：Ca 3SiO 5+4NH 4Cl Δ CaSiO 3+2CaCl 2+4NH 3↑+2H 2O ，A 正确；B.CaO 能与水反应，所以需要密封保存，B 正确；C.亚硫酸的酸性比硅酸强，当二氧化硫通入到Ca 3SiO 5溶液时，发生反应：3SO 2+H 2O+ Ca 3SiO 5=3 CaSO 3+H 2SiO 3，C 正确；D.盐酸的酸性比硅酸强，当盐酸与Ca 3SiO 5反应时，发生反应：6HCl+ Ca 3SiO 5=3CaCl 2+H 2SiO 3+2H 2O ，D 不正确；故仅D 选项符合题意。

2．[2018·天津]下图中反应①是制备SiH 4的一种方法，其副产物MgCl 2·6NH 3是优质的镁资源。

回答下列问题：（1）MgCl2·6NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序（H-除外）：_________________________，Mg在元素周期表中的位置：_____________________，Mg(OH)2的电子式：____________________。

（2）A2B的化学式为_______________。

反应②的必备条件是_______________。

上图中可以循环使用的物质有_______________。

无机非金属材料的主角——硅一、1.物理性质 2.硅的化学性质——还原性①与氢氟酸反应：Si+4HF====SiF 4↑+2H 2↑；②与NaOH 溶液反应：Si+2NaOH+H 2O=====Na 2SiO 3+2H 2↑;③与O 2反应：Si+O 2 SiO 2。

二、CO 2和SiO 2的比较物 质 二氧化硅 二氧化碳 晶体类型 原子晶体分子晶体物理性质硬度大、熔沸点高、常温下为固体、不溶于水熔沸点低，常温下为气体，微溶于水化 学 性 质①与水反应 不反应CO 2 + H 2OH 2CO 3②与酸反应 SiO 2 + 4HF = SiF 4↑+ 2H 2O不反应③与碱反应SiO 2 + 2NaOH = Na 2SiO 3 + H 2O盛碱液的试剂瓶用橡皮塞CO 2 + 2NaOH = Na 2CO 3 + H 2O 或CO 2 + NaOH = 2NaHCO 3④与盐反应 SiO 2 + Na 2CO 3 ＝Na 2SiO 3 + CO 2↑ SiO 2 + CaCO 3 ＝ CaSiO 3 + CO 2↑Ca(ClO)2 + CO 2 + H 2O = CaCO 3↓ + 2HClOCO 2 + Na 2CO 3 + H 2O = 2NaHCO 3⑤与碱性氧化物反应SiO 2 + CaO ＝ CaSiO 3CO 2 + Na 2O ＝ Na 2CO 3⑥与碳反应CO 2+C2CO ；22C+SiO Si+2CO −−−→↑高温主要用途化工原料、灭火剂。

干冰用作制冷剂，人工降雨。

制光学仪器、石英玻璃。

水晶可制作饰品，常用来制造通讯材料光导纤维。

3、硅酸及硅酸盐（1）硅酸 ①物理性质：与一般的无机含氧酸不同，硅酸难溶于水。

⑵化学性质：a.弱酸性：是二元弱酸，酸性比碳酸弱，与NaOH 溶液反应的化学方程式为：H 2SiO 3+2NaOH== Na 2SiO 3+2H 2O 。

b.不稳定性：受热易分解，化学方程式为：H 2SiO 3△H 2O+ SiO 2。

第5章第4节　无机非金属材料1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解硅及其重要化合物的主要性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。

2.结合实例认识硅及其化合物性质的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。

1.本部分主要考查Si、SiO2、Na2SiO3的性质和用途及SiO2的结构。

由于许多高科技领域的新型无机非金属材料都与硅有关,往往以工业生产流程图为载体考查综合应用,题型以选择题、工业生产流程图题为主。

2.复习备考时,多关注以硅及其化合物知识为载体与基本理论和其他元素及化合物相联系的综合题。

内容索引第一环节　必备知识落实第二环节　关键能力形成第三环节　核心素养提升第一环节　必备知识落实1硅单质及其重要化合物的性质和用途知识筛查1.硅及其化合物硅元素在自然界中主要以硅酸盐和氧化物的形式存在。

(1)单质硅。

①硅单质的导电性介于导体和绝缘体之间,是应用最为广泛的半导体材料。

②硅与强碱溶液反应(特征反应):Si+2NaOH+H2O══Na2SiO3+2H2↑。

知识点1知识点2(2)SiO2的性质。

①晶体类型:共价晶体。

②酸性氧化物:SiO2+2NaOH ══Na 2SiO3+H2O。

③与氢氟酸反应(特性)。

SiO2+4HF══SiF4↑+2H2O。

(3)硅酸。

①硅酸是难溶于水的弱酸。

②硅酸的制法:Na2SiO3+CO2+H2O══H2SiO3↓+Na2CO3。

(SiO2难溶于水,不能直接与水反应制备硅酸)特别提醒(1)玻璃中含有二氧化硅,因此氢氟酸可用于刻蚀玻璃,盛放氢氟酸不能用玻璃瓶而用塑料瓶。

(2)NaOH溶液可以用玻璃瓶盛放,但不能用带磨口玻璃塞的玻璃瓶。

知识点1知识点2知识点1知识点22.硅的制备工艺流程12知识巩固1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。

(1)氢氟酸与SiO 2反应,可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记。

优化集训11　硅与无机非金属材料一、选择题1.太阳能电池已为人们所熟悉,制造太阳能电池板的核心材料是( )A.二氧化硅B.硅C.钛合金D.铝合金2.生产普通硅酸盐水泥、普通玻璃共同的主要原料是( )A.黏土B.纯碱C.石灰石D.石英3.水晶的主要成分是SiO2,SiO2属于( )A.混合物B.非金属单质C.氧化物D.有机化合物4.高岭土是制造瓷器的主要原料,组成为Al2Si2O x(OH)y,x、y的值可能为( )A.7　6B.6　5C.5　4D.4　35.下列有关硅及硅酸盐材料的说法正确的是( )A.硅酸钠溶液可以保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中B.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维C.普通玻璃、石英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料D.反应Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2↑中的还原剂是Si6.下列物质不能通过化合反应制得的是( )A.SiO2B.NaHCO3C.H2SiO3D.SiCl47.下列有关普通玻璃的说法不正确的是( )A.制普通玻璃的主要原料是纯碱、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、硅酸钙和二氧化硅D.盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,是为了防止烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起8.《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目,但古瓷中所用颜料成分一直是个谜,近年来科学家才得知大多为硅酸盐,如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2O6)。

下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是( )A.是一种硅酸盐B.性质稳定,不易脱色C.易溶于强酸和强碱D.可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO29.陶瓷是传统硅酸盐产品,根据陶瓷的生产原理,可以得出硅酸盐工业的一般特点是( )①以含硅物质作为原料　②主要产物是硅酸盐　③反应条件是高温　④反应原理是复杂的物理变化和化学变化A.只有①③B.只有②③C.①②③④D.只有②④10.在野外,用硅、熟石灰、烧碱的混合物制取氢气:Si+Ca(OH)2+2NaOHNa2SiO3+CaO+2H2↑。

知识清单12 碳、硅及无机非金属材料知识点01 碳及其化合物1．碳单质(1)存在形式：有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯，它们互为_________________。

金刚石 石墨 足球烯①金刚石：__________空间网状结构。

物理性质：熔点____，硬度_____，_____导电。

②石墨：层状结构，每层为___________的平面网状结构。

物理性质：熔点_____，硬度______，_____导电，具有润滑性。

③足球烯（C 60）：笼状分子，由正五边形和正六边形排列而成。

_____导电。

(2)主要化学性质——还原性2．CO、CO2的性质对比CO2C，△①O2，②CuOCO3CO2－3①CO2+H2O，②H+OH-HCO－3(1)金刚石和石墨由相同的元素组成，因此它们具有相同的性质()(2)石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应()(3)向空气中排放二氧化碳会形成酸雨()(4)向CaCl2溶液中通入CO2气体，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失()(5)氨化的饱和食盐水中通入足量的CO2气体，会析出晶体()(6) 激光法蒸发石墨得到C60发生的物理变化()一、碳及其重要化合物的转化碳的重要化合物转化关系如下：用化学方程式表示标有序号的各步变化。

①___________________________________；②___________________________________；③___________________________________；④___________________________________；⑤____________________________________；⑥____________________________________。

二、碳氧化物的除杂问题写出除去下列气体中混有的杂质(括号内为杂质)可采取的方法。

(1)CO(CO2)：_________________________________；(2)CO2(CO)：_________________________________；(3)CO2(O2)：__________________________________；(4)CO2(SO2)：_________________________________；(5)CO2(HCl)：_________________________________。

高考化学第一轮总复习试卷（八）硅和无机非金属材料第Ⅰ卷 （选择题 共60分）一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分。

每小题只有一个选项符合题意）1、原始大气是还原性的，含2CO 但不含2O ，今天地球上的大气却具有氧化性。

试推测在还原性大气向氧化性大气转变的过程中，大部分的游离氧来源于 （ ）A ．大量的火山喷发B ．强紫外线使水分解而释放出2O 和2HC ．远古时代绿色植物的光合作用D ．火山熔岩流入水体中，使水在高温下分解 2、以下说法正确的是 （ ）A ．纳米材料是一种称为“纳米”的新物质制成的材料B ．绿色食品是指不含任何化学物质的食品C ．生物固氮是指植物通过叶面直接吸收空气中的氮气D ．光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的 3、下列物质有固定熔点的是（ ）A ．钢化玻璃B ．过磷酸钙C ．消石灰D ．水玻璃4、绿柱石又称为绿宝石，其主要成分为][1862O Si Al Be n ，也可以用二氧化硅和金属氧化物的形式表示，则n 为（ ）A ．1B ．2C ．3D ．4 5、下列叙述中的四种非金属元素，所形成的气态氢化物的稳定性最差的是（ ） A ．构成矿物质和岩石的主要元素 B ．形成化合物种类最多的元素 C ．空气中质量分数最高的元素 D ．单质在常温下呈液态的元素二、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分。

每小题有一个或两个选项符合题意。

若正确答案只包括一个选项，多选时，该题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给2分，选两个都正确的给4分，但只要选错一个，该小题就为0分）6、最近，科学家研究制得一种新的分子60C ，它具有空心的类似足球状的结构，下列关于60C 的说法错误的是（ ）A ．60C 是由60个碳原子构成的分子，相对分子质量是720B ．60C 、石墨、金刚石都是碳的同分异构体 C ．60C 是一种新型的化合物，粒子间存在范德华力D ．60C 将在超导、材料科学等领域有重要的应用价值7、工业上制取金刚砂的化学反应方程式如下：↑++CO 2SiC C3SiO 2高温。

2024年新人教版高考化学一轮复习讲义（新高考版）第28讲硅　无机非金属材料复习目标1.掌握Si元素的单质及其重要化合物的性质及应用。

2.掌握无机非金属材料的性质和用途。

内容索引考点一 碳族元素　硅和二氧化硅考点二 无机非金属材料真题演练 明确考向课时精练><碳族元素　硅和二氧化硅1.碳族元素概述(1)碳、硅、锗、锡、铅均属于第ⅣA 族元素，又称碳族元素，其价电子排布式为 。

(2)碳的单质①碳单质的存在形式有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯，它们互为 。

②几种单质的结构特点金刚石： 空间网状结构；石墨：平面 层状结构，C 60是由60个碳原子形成的足球状分子晶体。

必备知识n s 2n p 2同素异形体正四面体正六边形2.硅单质硅酸盐氧化物2C＋SiO23.二氧化硅高大Na2SiO3＋H2OCaSiO3Na2SiO3＋CO2↑SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O光导纤维1.12C 、13C 、14C 是碳的三种同素异形体( )2.金刚石和石墨由相同的元素组成，因此它们具有相同的性质()3.石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应( )4.Si 是半导体材料，可用于制作太阳能电池( )5.SiO 2与NaOH 溶液反应生成盐和水，也可以和氢氟酸反应，所以SiO 2是两性氧化物( )×××√×1.下列关于硅的说法不正确的是A.硅是非金属元素，它的单质是灰黑色、有金属光泽的固体B.硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料C.硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应D.加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应关键能力一、硅和二氧化硅的性质√晶体硅的结构与金刚石类似，它是灰黑色、有金属光泽的非金属固体，故A 正确；硅常温下能和HF溶液、氢氧化钠溶液反应，故C错误；在加热时，硅能与氧气或氯气反应生成二氧化硅或四氯化硅，故D正确。

2.二氧化硅广泛存在于自然界中，在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。