全国版2019版高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第1节碳硅及(2)

(3)硅酸钠(Na2SiO3)

①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。 ②它能与酸反应，如与盐酸反应：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓；与CO2水溶液反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。

③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。 3．无机非金属材料 (1)传统无机非金属材料

如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。

(2)新型无机非金属材料，指的是一类新型的具有特殊结构和特殊功能的非硅酸盐材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。

(3)特殊功能的含硅物质

①碳化硅具有金刚石结构，可用作磨料。 ②含硅元素4%的硅钢具有导磁性。 ③硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质。

(1)Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，与玻璃的成分不相同；水玻璃又称为泡花碱，但它却是盐溶液(存放的试剂瓶不能用玻璃塞)，而不是碱溶液。

(2)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：

11

KAlSi3O8不能写成K2O·Al2O3·3SiO2，应写成K2O·Al2O3·6SiO2。

22【基础辨析】

判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)玻璃是一种晶体，有较高的熔点。(×) (2)Si→SiO2→H2SiO3均能一步转化。(×)

(3)水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱。(×) (4)玛瑙手镯、水晶镜片、玻璃所用材料均为硅酸盐。(×) (5)2MgO·SiO2中的酸根阴离子为SiO4。(×)

2－

题组一 无机非金属材料

1．下列我国古代优秀艺术作品中，所用材料不属于无机非金属材料的是( )

答案 A

解析 青铜器属于金属材料，陶瓷是无机非金属材料。

2．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正确的是( )

A．SiO2熔点高，硬度大，不与任何无机酸反应

B．碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承，也可以用作砂纸、砂轮的磨料

C．光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2，是一种高质量传导光的纤维，耐酸碱腐蚀

D．二氧化硅分子中硅原子与氧原子个数之比为1∶2 答案 B

解析 二氧化硅能与氢氟酸反应，A错误；光导纤维的成分是SiO2，是酸性氧化物，可与强碱溶液反应，C错误；二氧化硅中不存在分子，D错误。

题组二 硅酸盐的结构和性质

3．将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是( )

A．Na2SiO3 C．Na2CO3、SiO2 答案 A

解析 将足量CO2气体通入水玻璃中，发生反应：2CO2＋Na2SiO3＋2H2O===H2SiO3↓＋

△

高温

＋H2O；SiO2＋Na2CO3=====Na2SiO3＋CO2↑，最后所得固体物质是Na2SiO3，故选A。

4．青石棉是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一。青石棉的化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸处理时，还原产物只有NO。下列说法中正确的是( )

△

2NaHCO3；加热蒸干高温灼烧时发生反应：H2SiO3=====H2O＋SiO2；2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑

B．Na2CO3、Na2SiO3 D．SiO2

A．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Na2O·FeO·2Fe2O3·8SiO2·H2O C．1 mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量的硝酸作用，至少需消耗6 L 3 mol·L HNO3溶液 D．1 mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量氢氟酸作用，至少需消耗5.5 L 2 mol·L HF溶液 答案 C

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于水，A错误；根据氧原子守恒可知应该是Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O，B错误；根据组成可知和硝酸作用生成2 mol 硝酸钠、5 mol硝酸铁和1 mol NO，因此需要硝酸的物质的量是18 mol，C正确；和氢氟酸反应生成SiF4、NaF，物质的量分别是8 mol和2 mol，所以需要HF的物质的量是34 mol，D错误。

1．[高考集萃]判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)[2017·天津高考]硅太阳能电池工作时，光能转化为电能。( ) (2)[2017·江苏高考]SiO2硬度大，可用于制造光导纤维。( )

高温

SiO2高温

(4)[2016·四川高考]硅胶作袋装食品的干燥剂，没有发生化学变化。( ) (5)[2016·江苏高考]向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸离子方程式：Na2SiO3＋2H===H2SiO3↓＋2Na。( )

(6)[2016·全国卷Ⅲ]HF与SiO2反应，所以可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记。( )

H2

(7)[2016·江苏高考]下述变化可以实现：SiO2HCl(aq),SiCl4――→Si。( )

高温

(8)[2016·海南高考]石英砂可用于生产单晶硅。( )

答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√ (7)× (8)√

解析 (4)硅胶吸收H2O(g)是物理吸附，所以正确；(5)Na2SiO3应“拆”成“2Na＋SiO3”；(7)SiO2不与HCl反应。

2．[2016·江苏高考]大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气中CO2含量增加的是( )

A．燃烧煤炭供热 C．增加植被面积 答案 A

解析 煤炭燃烧会放出CO2，A正确；风力发电、节约用水用电均与CO2无关，增加植被面积，会减少CO2的排放。

3．[2017·全国卷Ⅱ(节选)]水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：

B．利用风力发电 D．节约用水用电

2－

＋

＋

＋

－1－1

(3)[2017·江苏高考]利用：CaCO3――→CaO――→CaSiO3可实现物质间的转化。( )

回答下列问题：

(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是______________________，还可使用________代替硝酸。

(2)沉淀A的主要成分是________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为_______________________________。

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