第五章化工生产中的重要非金属元素（知识梳理）

第五章化工生产中的重要非金属元素知识梳理知识梳理硫及其化合物第1节硫及其化合物第1节一、硫单质1、存在形态：游离态：在火山口附近或地壳的岩层例存在；化合态：以硫化物和硫酸盐的形式存在，2、物理性质：硫单质俗称硫黄，是一种淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2；有多种同素异形体，如单斜硫、斜方硫等。3、化学性质：化合价角度认识：与非金属反应eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(O2：S＋O2\o(=,\s\up7(点燃))SO2，表现还原性,H2：S＋H2\o(=,\s\up7(△))H2S，表现氧化性))与金属反应eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(Cu：2Cu＋S\o(=,\s\up7(△))Cu2S,Fe：Fe＋S\o(=,\s\up7(△))FeS))表现氧化性与热的强碱溶液反应(如NaOH溶液)：3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，既表现氧化性，又表现还原性。4、应用：汞洒落在地面，一般会用硫粉来处理，原理是S＋Hg==HgS二、二氧化硫1、物理性质无色、有刺激性气味的气体，密度比空气大，易液化、易溶于水。（1体积水约溶解40体积SO2）2、化学性质（1）酸性氧化物的通性：①与水反应：SO2+H2OH2SO3②与碱性氧化物反应：SO2+CaO=CaSO3③与碱反应：SO2(少量)+2NaOH====Na2SO3+H2OSO2(少量)+Ca(OH)2====CaSO3↓+2H2O2SO2(过量)+Ca(OH)2====Ca(HSO3)2④与某些盐反应:SO2+Na2CO3====NaSO3+CO2（2）氧化性：2H2S+SO2=3S↓+2H2O（3）还原性：2SO2+O22SO3SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX（X=Cl、Br、I）（4）漂白性：品红通入SO2无色溶液加热品红+SO通入SO2加热SO2与有色物质化合生成不稳定的无色物质，这些无色物质容易分解而恢复原色。【若Cl2与SO2等物质的量混合，则二者都失去漂白Cl2+SO2+H2O=2HCl+H2SO4】三、浓硫酸1、吸水性：是指浓H2SO4吸收游离水的性能。应用：浓H2SO4是一种理想的干燥剂，但不能干燥的气体有：NH3、H2S、HI、HBr等。2、脱水性：是指浓H2SO4将有机物中氢氧元素按氢氧原子个数比2:1夺出。应用：浓H2SO4是很多有机反应的脱水剂。3、强氧化性：是指硫酸分子中+6价的硫易得电子，通常被还原为SO2。铜与浓硫酸反应：Cu＋2H2SO4(浓）CuSO4＋2H2O＋SO2↑浓硫酸与木炭反应：C＋2H2SO4（浓）2H2O＋CO2↑＋2SO2↑四、硫酸根离子的鉴别先加盐酸，无现象后再加氯化钡，若产生白色沉淀则证明有硫酸根。五、除去粗盐中的可溶性杂质(可溶性硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质)杂质加入的试剂离子方程式可溶性硫酸盐过量BaCl2溶液

SO42－+Ba2+=BaSO4↓

CaCl2过量Na2CO3溶液

Ca2++CO32－=CaCO3↓、Ba2++CO32－=BaCO3↓

MgCl2过量NaOH溶液

Mg2++2OH=Mg(OH)2↓

多余的NaOH、Na2CO3适量稀盐酸OH+H+=H2O、CO32－+2H+=H2O+CO2↑

六、硫及其化合物的相互转化及应用【考点一硫单质】下列有关单质硫的说法中，不正确的是A．硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物B．单质硫燃烧时，氧气少量时生成SO2，氧气足量时可通过一步反应生成SO3C．残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用热的NaOH溶液除去D．汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理【答案】B【解析】A．硫单质的氧化能力较弱，与变价金属反应时，一般生成低价态的金属硫化物，如Fe与S反应生成FeS，Cu与S反应生成Cu2S，A正确；B．单质硫燃烧时，不管氧气的用量如何，都只能生成SO2，B不正确；C．硫易溶于CS2，所以可用CS2洗涤试管内壁的硫，也可用热的NaOH溶液洗涤，因为S与NaOH反应可生成Na2S、Na2SO3等，C正确；D．汞在常温下能与硫反应，生成不挥发的HgS，从而避免汞蒸气的挥发，D正确；故选B。【考点二二氧化硫】双碱法脱硫过程如图所示，下列说法错误的是A．过程I中，SO2未被氧化B．双碱法脱硫过程中，Ca(OH)2可以循环利用C．过程II中，1molO2可氧化2molNa2SO3D．总反应为2Ca(OH)2+2SO2+O2=2CaSO4+2H2O【答案】B【解析】A．由题干图示信息可知，过程I的反应方程式为：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，反应中SO2未被氧化，A正确；B．由题干图示信息可知，双碱法脱硫过程中，过程I的反应方程式为：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，过程II的反应方程式为：2Na2SO3+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+4NaOH，故Ca(OH)2不可以循环利用，而NaOH可以循环利用，B错误；C．由过程II的反应方程式为：2Na2SO3+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+4NaOH，可知过程II中，1molO2可氧化2molNa2SO3，C正确；D．由过程I的反应方程式为：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，过程II的反应方程式为：2Na2SO3+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+4NaOH，可知总反应为2Ca(OH)2+2SO2+O2=2CaSO4+2H2O，D正确；故答案为：B。【考点三浓硫酸】下列浓硫酸的叙述错误的是A．浓硫酸可用作种干燥剂，能够干燥氢气、氧气等气体，但不能干燥碱性气体和有较强还原性的HI、H2S等气体B．浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性C．1mol铜粉投到足量浓硫酸中，加热得到气体体积标准状况下为22.4LD．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸能使铁、铝钝化【答案】B【解析】A．浓硫酸具有吸水性，可用作种干燥剂，能够干燥氢气、氧气等气体；浓硫酸具有强氧化性和酸性，不能干燥碱性气体和有较强还原性的HI、H2S等气，故A正确；B．浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，在此反应中，S元素化合价降低，浓硫酸既表现了强氧化性，故B错误；C．Cu能和浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫，方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，1mol铜粉投到足量浓硫酸中，加热得到1mol二氧化硫，标准状况下为22.4L，故C正确；D．浓硫酸能使铁、铝钝化，常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，故D正确；故选B。【考点四硫酸根离子的检验】下列实验，能证明溶液中一定含有SO42的是A．某溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀B．某溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加盐酸沉淀不溶解C．某溶液加入硝酸酸化，再加入Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生D．某溶液加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液有白色沉淀产生【答案】D【解析】A．能和氯化钡溶液产生白色沉淀的离子有Ag＋、SO32、CO32、SO42等，A不符合题意；B．能和氯化钡溶液产生不溶于稀盐酸白色沉淀的离子有Ag＋、SO42等，B不符合题意；C．硝酸具有强氧化性，能将亚硫酸根离子氧化生成硫酸根离子，所以不能确定原溶液中是否含有硫酸根离子，C不符合题意；D．先加盐酸酸化，能排除Ag＋、SO32、CO32的干扰，再加氯化钡溶液产生白色沉淀说明含有硫酸根离子，D符合题意；答案选D。【考点五粗盐提纯】某化学研究性学习小组对某无色水样的成分进行检验，已知该水样中只可能含有K+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Ca2+、CO32、SO42、Cl中的若干种离子。该小组同学取部分水样进行实验，向水样中先滴加足量硝酸钡溶液，产生白色沉淀；再滴加足量稀盐酸，沉淀部分溶解；最后滴加硝酸银溶液，又产生白色沉淀。下列说法正确的是A．观察水样可以确定一定不存在的离子只有Cu2+B．经过实验可以确定一定存在的离子是K+、CO32、SO42、ClC．水样中可能存在ClD．水样中可能存在K+【答案】C【解析】A．因水样无色，则观察水样可以确定一定不存在的离子有Cu2+、Fe3+，选项A错误；B．经过实验可以确定一定存在的离子是K+、CO32、SO42，不能确定是否有Cl，选项B错误；C．滴加硝酸银溶液之前加了盐酸，引入了Cl，所以无法确定水样中是否含有Cl，选项C正确；D．水样中一定存在K+，选项D错误。答案选C。【考点六含硫化合物的转化】含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是A．c为不溶于盐酸的白色沉淀 B．d可用于生活用品和食物的漂白C．a可能为正盐，也可能为酸式盐 D．反应②中还可能生成淡黄色沉淀【答案】B【解析】含S元素的某钠盐a与足量Cl2反应得溶液b，溶液b中加入BaCl2溶液生成沉淀c，溶液b中含，沉淀c为BaSO4；盐a的溶液与稀盐酸反应产生刺激性气味气体d，d能使KMnO4溶液的紫色褪去，气体d为SO2；则盐a可能为Na2SO3、NaHSO3或Na2S2O3。A．根据分析沉淀c为不溶于盐酸的白色BaSO4沉淀，A项正确；B．d为SO2，SO2有毒，不能用于食物的漂白，B项错误；C．根据分析，a可能为正盐Na2SO3、Na2S2O3，也可能为酸式盐NaHSO3，C项正确；D．若a为Na2S2O3，Na2S2O3与稀盐酸反应生成NaCl、S、SO2和H2O，故反应②中还可能生成淡黄色沉淀，D项正确；答案选B。氮及其化合物第2节氮及其化合物第2节一、氮的存在与固定1、自然固氮（a.雷电固氮：将N2转化NO；b.根瘤菌固氮将N2转化NH4+）2、人工固氮：合成氨工业二、氮气1、物理性质：无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占五分之四左右。2、化学性质：3、用途：制冷剂，保护气，冷藏食品，制氨气、硝酸、化肥。三、氮的氧化物名称一氧化氮二氧化氮化学式NONO2物理性质无色气体，难溶于水。红棕色气体，难溶于水，刺激性气味。化学性质有毒有毒化学性质与水反应3NO2+H2O=2HNO3+NO（工业制硝酸）与O2反应2NO+O2=2NO2综合以上两个方程式：4NO+3O2+2H2O=4HNO3四、氨1、物理性质：无色、有刺激性气味的气体；密度比空气轻；极易溶于水，在常温常压下，1体积水能溶解700体积氨气。2、喷泉实验（1）实验成功的关键——“三要”①装置气密性——要好。②烧瓶和气体——要干。③烧瓶内的氨气——要满。（2）常见产生喷泉实验的组合气体NH3HClSO2、CO2、NO2、Cl2NO2和O2吸收剂水或盐酸水或氢氧化钠溶液浓氢氧化钠溶液水3、化学性质4、实验室制备（1）原理：2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O（2）装置：（3）气体制备流程：原理——发生装置——除杂干燥——收集——验满——尾气处理。（4）净化干燥用碱石灰(CaO和NaOH)干燥氨，不能用浓硫酸、CaCl2(因为可生成CaCl2·8NH3)干燥氨。（5）尾气处理多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球)以避免污染空气。在尾气吸收时要防止倒吸，常采用的装置有：（6）实验室快速制氨气的方法方法化学方程式(或原理)气体发生装置加热浓氨水NH3·H2OH2O＋NH3↑浓氨水＋固体NaOHNaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH－浓度的增大有利于NH3的放出浓氨水＋固体CaONH3·H2O＋CaO=NH3↑＋Ca(OH)2CaO的作用：①吸水后放热促进NH3的放出；②增加溶液中的OH－浓度，减小NH3的溶解度5、用途（1）液氨汽化时吸收大量的热，故用作制冷剂。（2）制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。五、铵盐1、铵盐的物理性质铵盐都是白色固体，均易溶于水。2、铵盐的化学性质3、铵盐的检验（NH4+检验）因为铵盐中存在NH4+，所以铵盐的检验主要就是NH4+的检验。（1）若试样为固体，可用两种方法来检验：方法一：取少量样品放入研钵中，加入固态碱进行研磨。若闻到有氨的刺激性气味，说明样品中含有NH4+。方法二：取少量样品与碱混合于试管中，然后加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口试纸变蓝，说明样品中有NH4+；也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，若有白烟产生，说明样品中含有NH4+。（2）若试样为液体，可取少量液体注入试管中，再加入碱液，微热，然后用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒检验。六、硝酸1、物理性质：纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，熔点为42℃，沸点为83℃，密度为1.5g/cm3，质量分数为95％以上的浓硝酸在空气中由于挥发出硝酸蒸汽会产生“发烟“现象，通常叫做发烟硝酸。2、化学性质：（1）强酸性：具有酸的通性。（2）不稳定性：浓硝酸受热或见光分解成红棕色的NO2气体。4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O硝酸越浓，越易分解。浓硝酸久置呈黄色，是由于硝酸分解产生的NO2溶于稀硝酸。为了防止硝酸见光分解，一般将它保存在棕色试剂瓶里，放置在阴凉处。（3）强氧化性：能与除金、铂以外的大多数金属反应，产物与硝酸的浓度有关，浓硝酸与金属反应生成的气体主要是二氧化氮，稀硝酸与金属反应生成的气体主要是一氧化氮。①与金属反应：4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O8HNO3(稀)+3Cu====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O【常温下，浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化。】【浓硝酸与浓盐酸的混合物（体积比3:1）叫王水，能使一些不溶于硝酸的金属如铂、金等溶解。】②与非金属反应：4HNO3(浓)+CCO2↑+4NO2↑+2H2O催化剂3、工业制法：4NH3+5O24NO+6H2O催化剂2NO+O2====2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO4、用途：重要的化工原料，常用来制氮肥、染料、塑料、炸药、硝酸盐等。【考点一氮气】1、下列过程不属于氮的固定的是A．雷电时生成氮的氧化物B．工业上用氢气与氮气合成氨C．植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐D．豆科植物的根瘤把空气中的氮气转化为硝酸盐【答案】C【解析】A．雷电时生成氮的氧化物，即N2+O22NO，是将游离态氮转化为化合态氮，属于氮的固定，为自然固氮，故A不符合题意；B．工业上用氢气与氮气合成氨，即N2+3H22NH3，是将游离态氮转化为化合态氮，属于氮的固定，为工业固氮，故B不符合题意；C．植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐，不是将游离态氮转化为化合态氮，不属于氮的固定，故C符合题意；D．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐，是将游离态氮转化为化合态氮，属于氮的固定，为生物固氮，故D不符合题意；答案为C。2、下列说法错误的是A．“天和核心舱”电推进系统中的霍尔推力器腔体，使用的氮化硼陶瓷基复合材料属于无机非金属材料B．液氮可用于医学和高科技领域，制造低温环境C．“北斗系统”组网成功，北斗芯片中的材料为二氧化硅D．在高温高压、催化剂条件下与氢气反应时，氮气作氧化剂【答案】C【解析】A．氮化硼陶瓷基复合材料由B、N元素组成，具有耐高温、强度高、耐腐蚀等优良性能，是新型无机非金属材料，故A正确；B．液氮气化吸热，可用于医学和高科技领域制造低温环境，故B正确；C．晶体硅是良好的半导体材料，是制造芯片的主要原料，不是二氧化硅，故C错误；D．高温高压催化剂条件下与氢气反应生成氨气，反应为N2+3H22NH3，氮元素化合价降低，氮气作氧化剂，故D正确；故选：C。【考点二氮的氧化物】随着汽车销量的增加，空气受到了污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法中，正确的是A．反应中NO为氧化剂B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应D．催化转化总化学方程式为：2NO+O2+4CO4CO2+N2【答案】D【分析】根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NO＋O2=2NO2，2NO2＋4CO=N2＋4CO2。【解析】A．2NO＋O2=2NO2，该反应中，NO生成为NO2，N元素化合价升高，则NO是还原剂，NO2与CO生成N2，N元素化合价降低，NO2作氧化剂，N2是还原产物，A错误；B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO，汽车尾气中的N2不是污染物，B错误；C．NO和O2的反应不需要催化剂，C错误；D．根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NO＋O2=2NO2，2NO2＋4CO=N2＋4CO2，将两步反应式合并可得催化转化总化学方程式为：2NO+O2+4CO4CO2+N2，D正确；答案选D。【考点三氨】1、某小组探究的催化氧化，实验装置图如图。③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后产生白烟。下列分析不正确的是A．③、④中现象说明③中的反应是B．③中加热一段时间，移走酒精灯，催化剂继续保持红热，说明反应放热C．④中白烟的主要成分是D．一段时间后，⑤中溶液可能变蓝【答案】C【解析】A．由分析可知，③中气体颜色无明显变化、④中收集到红棕色气体，一段时间后产生白烟说明③中氨气在催化剂作用下与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮，反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O，故A正确；B．氨的催化氧化是一个放热反应，放热反应开始后，不需要持续加热，故B正确；C．由分析可知，④中白烟的主要成分是硝酸铵，故C错误；D．由分析可知，一段时间后，装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸，硝酸与铜反应生成淡蓝色的硝酸铜，故D正确；故答案选C。2、下列关于氨气的说法不正确的是A．NH3分子呈三角锥形，极易溶于水B．NH3易液化，可用做制冷剂C．NH3与HCl反应产生白烟，NH4Cl属于共价化合物D．烧瓶中溶液红色不变时达平衡【答案】C【解析】A．氨分子的空间构型是结构不对称的三角锥形，属于极性分子，且氨分子能与水分子形成分子间氢键，属于极易溶于水，故A正确；B．氨分子能形成分子间氢键，沸点较高易液化，气化时会吸收热量，使周围环境温度较低，常用做制冷剂，故B正确；C．氯化铵是由铵根离子和氯离子形成的离子化合物，不是共价化合物，故C错误；D．氨气极易溶于水，溶于水的氨分子部分与水反应生成一水合氨，一水合氨在溶液中部分电离出氢氧根离子使酚酞溶液变红色，当烧瓶中溶液红色不变时说明达平衡，故D正确；故选C。3、下列关于实验室(用熟石灰和氯化铵)制氨气的说法，正确的是A．NH4Cl可以换为NH4HCO3，Ca(OH)2可以换为NaOHB．检验氨气可以用润湿的蓝色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒C．棉花团的作用是防止空气中的水蒸气进入D．在实验室里也可按如右图所示装置干燥并收集气体NH3，且吸收多余的NH3【答案】D【解析】A．+OH=+CO2↑，若换为NH4HCO3，会产生CO2的杂质气体，A错误；B．检验氨气可以用润湿的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒，若红色石蕊试纸变蓝或产生白烟，说明是氨气，B错误；C．棉花团的作用是防止空气与氨气对流，收集到不纯净的氨气，C错误；D．球形干燥管中盛放碱石灰，可干燥氨气，用向下排空气法收集氨气，氨气极易溶于水，可用该装置吸收多余的氨气并防止倒吸，D正确；答案选D。【考点四铵盐】为检验一种氮肥的成分，某学习小组的同学进行了以下实验：①加热氮肥样品生成两种气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。②取少量该氮肥样品溶于水，并加入少量BaCl2溶液，没有明显变化。由此可知该氮肥的主要成分是A．NH4HCO3 B．NH4Cl C．(NH4)2CO3 D．NH4NO3【答案】A【详解】气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明该气体是氨气，即该氮肥中含有NH4＋。另一种气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该气体是CO2。取少量该氮肥样品溶于水，并加入少量氯化钡溶液，没有明显变化，这说明该氮肥中没有SO42－和CO32－，因此该氮肥应该是碳酸氢铵；【考点五硝酸】下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论正确的是①②③A．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定都是氮的氧化物B．②中产生红棕色气体说明②中木炭与浓硝酸产生了反应C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物D．③的气体产物中检测出CO2由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应【答案】C【解析】A．①中灼热碎玻璃起加热作用，浓HNO3受热分解生成红棕色NO2、O2和H2O，A项错误；B．由①可知浓HNO3受热分解可生成红棕色气体NO2，所以②中的红棕色气体不一定是木炭与浓HNO3发生反应产生的，也有可能是浓HNO3受热分解生成的，B项错误；C．③中浓HNO3只有挥发后才能与红热木炭接触发生反应，其产生的红棕色气体NO2是还原产物，C项正确；D．红热的木炭还可与空气中的O2反应生成CO2，不一定是木炭与浓HNO3发生反应生成的，D项错误；故答案选C。无机非金属材料第3节无机非金属材料第3节一、单质硅1、物理性质：单质硅有晶体硅和无定形硅（非晶体）两种。2、硅的化学性质：常温下，硅的化学性质不活泼，在加热条件下可发生反应。（1）和非金属反应Si+O2SiO2Si+Cl2SiCl4Si+F2=SiF4Si+4HF=SiF4+2H2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑3、工业获取硅：制得粗硅：SiO2+2CSi+2CO↑进一步提纯：Si+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si+4HCl4、用途：用做半导体材料，制造晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等。二、二氧化硅1、物理性质：熔点高、硬度大，不溶于水。2、化学性质：（1）SiO2+2CSi+2CO↑（2）酸性氧化物性质：SiO2+CaOCaSiO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O不和水反应（3）特殊性：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（常被用来刻蚀玻璃）3、用途：光导纤维。三、新型无机非金属材料1、新型陶瓷：高温陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷2、碳纳米材料：C60、石墨烯、碳纳米管四、硅酸1、物理性质：白色粉末状固体，不溶于水。2、化学性质：H2SiO3H2O+SiO2H2SiO3+2NaOH====Na2SiO3+2H2O五、硅酸盐与无机金属材料硅酸盐制品性质稳定，熔点较高，大都难溶于水。1、硅酸盐的表示方法：硅酸盐的组成比较复杂，常用氧化物的形式表示。表示顺序：活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水。2、玻璃：（1）主要原料：石灰石、纯碱、石英（2）制玻璃的反应：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑（3）主要成分：Na2SiO3，CaSiO3，SiO2（4）种类：普通玻璃、有色玻璃、铅玻璃、钢化玻璃3、水泥：（1）主要原料：粘土、石灰石、石膏等（2）主要成分：硅酸三钙（3CaO·SiO2）、硅酸二钙（2CaO·SiO2）、铝酸三钙（3CaO·Al2O3）4、陶瓷：（1）主要原料：粘土（2）种类：土器、陶瓷、瓷器5、硅酸钠的性质：硅酸钠是极少数可溶于水的硅酸盐中的一种，其水溶液俗称“水玻璃”，是建筑业的一种黏合剂。Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓【考点一硅单质】我国在科技领域取得了很多与化学密切相关的成就，下列说法不正确的是A．华为推出的麒麟9905G芯片成为全球第一款商用5G芯片，该芯片的主要成分是晶体硅B．“深海勇士”号载人潜水器使用的锂离子电池是二次电池C．“嫦娥五号”卫星带回的月壤中富含“完美能源”3He，3He与4He互为同素异形体D．中国天宫空间站上的所用的太阳能电池组，可将光能转化为电能【答案】C【解析】A．Si处于金属与非金属交界处，因此晶体Si是良好的半导体材料，5G芯片，该芯片的主要成分是晶体硅，A正确；B．锂离子电池能够反复充电、放电使用，因此属于二次电池，B正确；C．3He与4He都是原子，它们的质子数相同，都是2个，而中子数分别是1个、2个，因此3He与4He互为同位素，C错误；D．中国天宫空间站上的所用的太阳能电池组，太阳能电池是可将光能转化为电能的装置，D正确；故合理选项是C。【考点二二氧化硅】高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。从石英砂(主要成分为SiO2)制取高纯硅涉及的主要反应流程如下：下列说法不正确的是A．反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2B．流程中HCl和H2可以循环利用C．高纯硅可用于制作光感电池、光导纤维的主要成分是SiO2D．SiO2属于酸性氧化物，能与水反应生成硅酸【答案】D【解析】A．在反应①发生反应：SiO2+2CSi+2CO↑，在该反应中SiO2是氧化剂，C是还原剂，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2，A正确；B．在反应②中产生H2，可用于反应③还原SiHCl3制取Si单质，反应③产生的HCl可与粗硅反应制取SiHCl3，因此流程中HCl和H2可以循环利用，B正确；C．硅是优良的半导体材料、高纯硅可用于制作光感电池、光导纤维的主要成分是SiO2，C正确；D．SiO2属于酸性氧化物，但SiO2不溶于水，不能与水反应生