高考化学大一轮复习 第四章 非金属及其化合物 第1节 考点2 硅酸、硅酸盐及无机非金属材料课件-人教版高三全册化学课件

1、非金属及其化合物第四章第一节无机非金属材料的主角硅考点考点2硅酸、硅酸盐及无机非金属材料硅酸、硅酸盐及无机非金属材料栏目导航栏目导航0101夯夯 实实 考考 点点0303真题体验真题体验直击高考直击高考0202考考 点点 突突 破破0404配配 套套 训训 练练夯夯 实实 考考 点点1 1 1硅酸硅酸【知识梳理知识梳理】2硅酸盐硅酸盐 (1)概念：概念：_的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。成分。(2)表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成，如表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠硅酸钠(Na2

2、SiO3)可写成可写成_，石棉，石棉(CaMg3Si4O12)可表示为可表示为_。由硅、氧和金属元素组成由硅、氧和金属元素组成 Na2OSiO2 CaO3MgO4SiO2 (3)硅酸钠硅酸钠(Na2SiO3)：白色，可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称白色，可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称_，有黏性，水溶液显，有黏性，水溶液显碱性。碱性。它能与酸性较硅酸强的酸反应它能与酸性较硅酸强的酸反应(写化学方程式写化学方程式)：与盐酸反应：与盐酸反应：_。与与CO2水溶液反应：水溶液反应：_。用途：常用于制作黏合剂、防腐剂和耐火材料。用途：常用于制作黏合剂、防腐剂和耐火材料。水玻璃水玻璃 Na2SiO3

3、2HCl=2NaClH2SiO3 Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3 3常见无机非金属材料常见无机非金属材料(1)传统无机非金属材料。传统无机非金属材料。常见硅酸盐材料常见硅酸盐材料(如下表如下表)。玻璃生产中的两个重要反应：玻璃生产中的两个重要反应：_；_。硅酸盐材料硅酸盐材料水泥水泥玻璃玻璃陶瓷陶瓷生产原料生产原料石灰石、黏土石灰石、黏土_、_、石英、石英黏土黏土主要设备主要设备水泥回转窑水泥回转窑玻璃熔窑玻璃熔窑陶瓷窑陶瓷窑纯碱纯碱 石灰石石灰石 (2)新型无机非金属材料。新型无机非金属材料。高温结构陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学腐蚀高温结构陶瓷

4、：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学腐蚀性和电绝缘性等。性和电绝缘性等。生物陶瓷：对机体无排斥反应，不会引起代谢作用异常。生物陶瓷：对机体无排斥反应，不会引起代谢作用异常。压电陶瓷：具有压电效应。压电陶瓷：具有压电效应。1判断正误判断正误(正确的画正确的画“”，错误的画，错误的画“”)。(1)玻璃是一种晶体，有较高的熔点玻璃是一种晶体，有较高的熔点()(2)水玻璃是一种玻璃，泡花碱属于碱水玻璃是一种玻璃，泡花碱属于碱()(3)向硅酸钠溶液中通入适量向硅酸钠溶液中通入适量CO2，出现白色沉淀，证明碳元素的非金属性强于，出现白色沉淀，证明碳元素的非金属性强于硅元素硅元素()(4)硅酸

5、钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中硅酸钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中()(5)合成纤维和光导纤维、氮化硅陶瓷都是新型无机非金属材料合成纤维和光导纤维、氮化硅陶瓷都是新型无机非金属材料()【思维深化思维深化】(6)SiSiO2H2SiO3均能一步转化均能一步转化()(7)NaAlSi3O8写成氧化物的形式是写成氧化物的形式是Na2OAl2O36SiO2()(8)水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂()【答案答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)3实验室中要熔化烧碱固体，现有三种坩埚：石英坩埚、陶瓷坩埚、铁坩埚。实验室中要熔化烧碱固体，现有三种坩埚：石英坩埚

6、、陶瓷坩埚、铁坩埚。你认为选哪一种？你认为选哪一种？【答案答案】选择铁坩埚。因为铁不与烧碱反应，而石英坩埚、陶瓷坩埚中都含有选择铁坩埚。因为铁不与烧碱反应，而石英坩埚、陶瓷坩埚中都含有SiO2，高温下能与，高温下能与NaOH反应使得坩埚受损。反应使得坩埚受损。考考 点点 突突 破破2 2 1硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是的是()A氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N4B碳化硅碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构

7、陶瓷和轴承的硬度大，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，其主要成分为光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2D二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为1 2【答案答案】D【解析解析】二氧化硅晶体中，二氧化硅晶体中，1个个Si原子连接原子连接4个个O原子，原子，1个个O原子连接原子连接2个个Si原原子，晶体中子，晶体中Si原子与原子与SiO键个数之比为键个数之比为1 4。硅酸、硅酸盐的性质及用途硅酸、硅酸盐的性质及用途【答案答案】D【解析解析】硅酸钠溶液呈碱性且具有黏合性

8、，会将瓶口和瓶塞粘在一起，故硅酸钠溶液呈碱性且具有黏合性，会将瓶口和瓶塞粘在一起，故Na2SiO3溶液不能保存在磨口玻璃塞试剂瓶中，溶液不能保存在磨口玻璃塞试剂瓶中，A项错误；项错误；B项中反应是在高温下项中反应是在高温下进行的反应，进行的反应，CO2为气体，气体逸出可使平衡正向移动，促使反应能够发生，为气体，气体逸出可使平衡正向移动，促使反应能够发生，B项错项错误；石英玻璃不属于硅酸盐材料，误；石英玻璃不属于硅酸盐材料，C项错误。项错误。硅单质及其化合物常见易错点硅单质及其化合物常见易错点(1)用作半导体材料及计算机芯片的成分的是晶体硅而不是用作半导体材料及计算机芯片的成分的是晶体硅而不是S

9、iO2，用于制作光导，用于制作光导纤维的是纤维的是SiO2而不是晶体硅。而不是晶体硅。(2)水晶、石英、玛瑙、硅石、沙子等主要成分是水晶、石英、玛瑙、硅石、沙子等主要成分是SiO2，而不是硅酸盐。，而不是硅酸盐。(3)传统无机非金属材料传统无机非金属材料(陶瓷、水泥、普通玻璃陶瓷、水泥、普通玻璃)的主要成分是硅酸盐。的主要成分是硅酸盐。3(2017广东湛江模拟广东湛江模拟)月球的矿产资源极为丰富，仅月球表层月球的矿产资源极为丰富，仅月球表层5 cm厚的沙土就厚的沙土就含铁单质上亿吨，月球上的主要矿物有辉石含铁单质上亿吨，月球上的主要矿物有辉石CaMgSi2O6、斜长石、斜长石KAlSi3O8和

10、橄榄石和橄榄石(Mg或或Fe)2SiO4等。下列说法或分析不正确的是等。下列说法或分析不正确的是()A辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿B斜长石的氧化物形式可表示为斜长石的氧化物形式可表示为K2OAl2O33SiO2C月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气D橄榄石中铁为橄榄石中铁为2价价【答案答案】B硅酸盐的表示方法硅酸盐的表示方法【解析解析】辉石辉石CaMgSi2O6、斜长石、斜长石KAlSi3O8和橄榄石和橄榄石(Mg或或Fe)2SiO4的的成分均属于硅酸盐类，均属于硅酸盐矿，成分均属于硅酸

11、盐类，均属于硅酸盐矿，A项正确；硅酸盐用氧化物表示的方法：先项正确；硅酸盐用氧化物表示的方法：先写活泼金属氧化物，然后是不活泼的金属氧化物，再是非金属氧化物二氧化硅，最写活泼金属氧化物，然后是不活泼的金属氧化物，再是非金属氧化物二氧化硅，最后是水，所以斜长石用氧化物形式可表示为后是水，所以斜长石用氧化物形式可表示为K2OAl2O36SiO2，B项错误；月球上有项错误；月球上有游离态铁是因为月球环境中没有氧化金属铁的物质或者条件，所以月球的表面几乎游离态铁是因为月球环境中没有氧化金属铁的物质或者条件，所以月球的表面几乎没有氧气，没有氧气，C项正确；橄榄石中，硅元素化合价是项正确；橄榄石中，硅元素

12、化合价是4价，氧元素化合价是价，氧元素化合价是2价，所价，所以铁元素化合价是以铁元素化合价是2价，价，D项正确。项正确。4(2019湖北恩施周测湖北恩施周测)青石棉是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是青石棉是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是鹿特鹿特丹公约丹公约中受限制的中受限制的46种化学品之一。青石棉的化学式为种化学品之一。青石棉的化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石。青石棉用稀硝酸处理时，还原产物只有棉用稀硝酸处理时，还原产物只有NO。下列说法正确的是。下列说法正确的是()A青石棉是一种易燃品且易溶于水青石棉是一种易燃品且易溶于水B青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为青石棉

13、的化学组成用氧化物的形式可表示为Na2OFeO2Fe2O38SiO2H2OC1 mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量的硝酸作用，至少需消耗与足量的硝酸作用，至少需消耗6 L 3 molL1的的HNO3溶液溶液D1 mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量氢氟酸作用，至少需消耗与足量氢氟酸作用，至少需消耗5.5 L 2 molL1的的HF溶液溶液【答案答案】C【解析解析】根据青石棉的组成可知，该物质属于硅酸盐，不是一种易燃品且难溶根据青石棉的组成可知，该物质属于硅酸盐，不是一种易燃品且难溶于水，于水，A项不正确；根据氧原子守恒可知应该是项不正确；根据氧原子守恒可知应该是Na2

14、O3FeOFe2O38SiO2H2O，B项不正确；根据组成可知和硝酸作用生成项不正确；根据组成可知和硝酸作用生成2 mol硝酸钠、硝酸钠、5 mol硝酸铁和硝酸铁和1 mol NO，因，因此需要硝酸的物质的量是此需要硝酸的物质的量是18 mol，C项正确；和氢氟酸反应生成项正确；和氢氟酸反应生成SiF4、NaF，物质的，物质的量分别是量分别是8 mol和和2 mol，所以需要，所以需要HF的物质的量是的物质的量是34 mol，D项不正确。项不正确。5(2017河南天一第二次联考河南天一第二次联考)下表各组物质之间通过一步反应，就可实现右图下表各组物质之间通过一步反应，就可实现右图所示的物质间转

15、化的是所示的物质间转化的是()碳、硅及其化合物之间的转化碳、硅及其化合物之间的转化选项选项XYZASiNa2SiO3H2SiO3BNaClNaHCO3Na2CO3CCu Cu(NO3)2CuCl2DFe Fe(OH)3FeCl3【答案答案】B【解析解析】H2SiO3无法通过一步反应转化为无法通过一步反应转化为Si，A项错误；项错误；NaCl与与CO2、NH3 、H2O作用可得到作用可得到NaHCO3，Na2CO3与与NaHCO3之间可以相互转化，之间可以相互转化，Na2CO3与盐酸反与盐酸反应可得到应可得到NaCl，B项正确；项正确；Cu(NO3)2无法通过一步反应转化为无法通过一步反应转化为CuCl2，C项错误；项错误；Fe无法通过一步反应转化为无法通过一步反应转化为Fe(OH)3，D项错误。项错误。 6(2018山东烟台模山东烟台模拟拟)SiO2是一种化工原料，可以是一种化工原料，可以制备一系列物质制备一