15碳硅及其化合物无机非金属材料讲解

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碳硅及其化合物无机非金属材料

碳硅及其化合物无机非金属材料

碳硅及其化合物无机非金属材料碳和硅是两种非金属材料,分别构成了碳族和硅族元素的主要成员。

它们的化合物和纯净的形式具有广泛的应用领域,包括电子学、材料科学、化学、生物学等。

下面将详细介绍碳、硅及其化合物的性质和应用。

碳是地球上最丰富的元素之一,存在于多种形式中,包括钻石、石墨和富勒烯等。

钻石是由碳原子形成的三维晶体结构,具有极高的硬度和热导率。

它在工业领域用于制造切割工具、磨料和高压实验设备。

相比之下,石墨由层状的碳原子组成,具有良好的导电性和润滑性。

它被广泛应用于电池、润滑剂和石墨烯等领域。

石墨烯是由单层石墨形成的二维结构,具有出色的电导性和机械性能,被视为未来材料科学领域的重要方向。

硅是地壳中第二丰富的元素,主要以二氧化硅的形式存在。

二氧化硅是非晶态或结晶态的硅氧化物,广泛应用于制造玻璃、陶瓷和光纤等。

此外,硅也可以形成硅晶体,是制造集成电路和太阳能电池等电子器件的重要材料。

硅的高熔点和良好的热导率使其成为高温电子设备和热管理材料的理想选择。

碳和硅的化合物也具有重要的应用价值。

碳化硅是碳和硅的化合物,具有良好的耐高温性能和化学稳定性,被广泛应用于制造陶瓷、研磨材料和半导体器件等。

碳酸钙是由碳、氧和钙元素组成的化合物,广泛存在于大自然中的石灰岩和大理石中。

它在建筑材料、制药和食品工业等领域中得到了广泛应用。

另一个重要的碳化合物是一氧化碳。

一氧化碳是一种无色、无味和有毒的气体,是燃烧不完全时产生的副产品。

尽管一氧化碳具有毒性,但它也有一定的应用价值。

一氧化碳能够与铁形成一种稳定的碳氧化物,被广泛用于冶金工业中的一氧化碳炉,用于还原金属矿石。

总的来说,碳和硅及其化合物是无机非金属材料中非常重要的成员。

它们具有良好的物理、化学和电学性质,广泛应用于各个领域。

通过深入研究和开发这些材料,我们可以不断发现新的应用领域,并推动科技和工业的进步。

高考化学总复习 专题三 第2讲 碳、硅及其化合物 无机非金属材料课件

高考化学总复习 专题三 第2讲 碳、硅及其化合物 无机非金属材料课件
有氧化性与其可用于漂白纸浆无对应关系,故错误;D项,Al2O3可用于
制造耐火材料与“Al2O3熔点很高”有关,与其“硬度很大”无对应
关系,故错误。
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考点一
2.硅及其化合物的应用范围很广。下列说法中正确的是 ( A ) A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料 B.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原(huán yuán)反应 C.反应:Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2↑中,Si为还原剂,NaOH和H2O 为氧化剂
Na2CO3或全部是NaHCO3,计算出其质量后,将已知条件(tiáojiàn)与计算结果相比
较,即可确定产物的成分,然后根据固体的质量和钠原子(或碳原子)
守恒可建立方程组计算固体的组成、NaOH溶液的物质的量浓度(或通 入CO2的体积)。
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考点二
考点 二 (kǎo diǎn) 无机非金属材料 1.硅酸(ɡuī suān)的性质、制备及用途
(2)a.通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶 b.通过盛放(shènɡ fànɡ)灼热CuO的硬质玻璃 管 c.通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管 d.通过盛有饱和NaHCO3溶液
或酸性KMnO4溶液的洗气瓶 e.通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶
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考点一
题组一 碳和硅的性质(xìngzhì)及应用
(2)新型无机非金属材料,如高温结构陶瓷(táocí)、光导纤维、生物陶瓷(táocí)等。
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考点二
1.【易错辨析】
判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。 (1)制水泥和玻璃都用石灰石作原料。 ( √ ) (2)硅酸钠可以表示为Na2O·SiO2。 ( √ ) (3)Na2SiO3+CO2+H2O Na2CO3+H2SiO3↓说明硅酸(ɡuī suān)酸性比碳酸弱。

高三化学高考备考一轮复习专题:碳、硅及无机非金属材料课件

高三化学高考备考一轮复习专题:碳、硅及无机非金属材料课件

1.单质硅和二氧化硅
硅元素在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐等化合态的形式存在于地壳中。 (1)单质硅 ①晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体,其结构类似于金刚石,熔 沸 点 很 高 、 硬 度 大 , 导 电 能 力 介 于 导 体 和 绝 缘 体 之 间 , 是 良 好 的 __半__导__体__ 材料。
答案 (3)排尽装置中原有的空气 (4)CO+CuO==△===Cu+CO2 (5)一氧化碳 点燃或收集
【课堂点拨】 检验CO2中是否存在CO的装置及作用
各装置的作用是: A——除去混合气体中的 CO2 B——检验混合气体中 CO2 是否除尽 C——干燥气体
D——CO 还原 CuO:CO+CuO==△===Cu+CO2 E——安全瓶,防倒吸 F——验证 CO 的氧化产物 CO2 G——除去尾气中的 CO,防止污染环境 确定混合气体中含有 CO 的实验现象: D 中的物质由黑色变成光亮的红色,B 中无明显现象,F 中的澄清石灰水变浑浊。
1.硅酸盐材料
(1)陶瓷 陶瓷以__黏__土__ (主要成分为含水的__铝__硅__酸__盐__)为主要原料,经__高__温__烧结而 成的。 (2)玻璃 普通玻璃的主要成分 为____________N__a2_S_i_O_3_、__C_a_S_i_O_3_和__S_i_O_2_____,它是以 _纯__碱__、__石__灰__石__和__石__英__砂___为主要原料,经混合、粉碎,在_玻__璃__窑___中熔融, 发生复杂的__物__理__变__化__和__化__学__变__化__而制得的,玻璃可用于生产建筑材料、光 学仪器和各种器皿,还可制造_玻__璃__纤__维___,用于高强度__复__合__材__料__等。
【课堂点拨】 (1)一般情况下,非金属单质为绝缘体,但石墨为导体、硅为半导体。 (2)非金属单质一般不与酸反应,但 Si 既能与 NaOH 溶液反应又能与 HF 反应: Si+4HF===SiF4↑+2H2↑。 (3)SiO2 既能与酸(HF)反应,又能与碱(NaOH)反应,但 SiO2 不是两性氧化物,SiO2 属于酸性氧化物。 (4)SiO2 能与氢氟酸反应,故不能用玻璃容器盛放氢氟酸,可以用氢氟酸刻蚀玻 璃。 (5)SiO2 是 H2SiO3 的酸酐,但 SiO2 不与水反应,不能用 SiO2 直接与水作用制备 H2SiO3。

高三化学一轮复习——碳、硅及其化合物

高三化学一轮复习——碳、硅及其化合物

说明:反应要隔绝空气;炭的用量要合适; 方法一:将生成的粗硅和Cl2反应生成液态 SiCl4,通过蒸馏(或多次蒸馏),实现SiCl4和杂质 的分离,得到的高纯SiCl4用H2还原。
主要反应: Si+2Cl2
高温 高温
SiCl4
Si+4HCl
SiCl4+2H2
方法二:将生成的粗硅在加热条件下与 HCl(g)反应,制成化合物SiHCl3,与杂质分离; 再在高温条件下用H2还原,重新得到高纯硅和 HCl。
SiO32-+CO2+H2O=CO32-+H2SiO3
1.二氧化硅(SiO2)又称硅石,是制备硅及其化 合物的重要原料(如图)。下列说法正确的是
A.SiO2属于两性氧化物 B.盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞 C.硅胶吸水后不能重复再生 在硅胶中加入CoCl2可显示硅胶吸水是否失效 D.图中所示转化反应都是氧化还原反应
(2)下列有关硅材料的说法正确的是______(填字母)。 A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水泥 B.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷 和轴承 C .高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材 料——光导纤维 D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制备的, 其熔点很高 E.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光 单晶硅
5.能说明碳元素的非金属性比硅元素强的是
7、 如图,已知:①单质 E可作为半导体材料; ②化合物F是不能生成盐的氧化物;③化合物I能 溶于水呈酸性,它能够跟氧化物 A起反应。据此, 请填空: (1) 化合物 F 、 I 分别是? (2) 反应③④的化学方程 式是?
2. 将足量CO2气体通入水玻璃中,然后加 热蒸干,再在高温下充分燃烧,最后所得的 固体物质是( ) A. Na2SiO3 B. Na2CO3、Na2SiO3 C. Na2CO3、SiO2 D. SiO2

《碳、硅及无机非金属材料》 知识清单

《碳、硅及无机非金属材料》 知识清单

《碳、硅及无机非金属材料》知识清单一、碳及其化合物1、碳的同素异形体金刚石:硬度极大,是天然存在的最硬的物质,常用于切割和钻探。

石墨:具有良好的导电性和润滑性,常用于制作电极和润滑剂。

足球烯(C₆₀):具有独特的球状结构,在材料科学等领域有潜在应用。

2、碳的氧化物一氧化碳(CO):无色、无味、有毒的气体。

具有可燃性和还原性,常用于冶金工业。

二氧化碳(CO₂):无色、无味的气体。

是导致温室效应的主要气体之一,同时也是植物光合作用的原料。

3、碳酸及碳酸盐碳酸(H₂CO₃):是一种不稳定的弱酸,容易分解为二氧化碳和水。

碳酸钠(Na₂CO₃):俗称纯碱,其水溶液呈碱性,广泛用于玻璃、造纸、纺织等工业。

碳酸氢钠(NaHCO₃):俗称小苏打,受热易分解,可用于发酵粉、治疗胃酸过多等。

二、硅及其化合物1、硅硅在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。

硅是良好的半导体材料,广泛应用于电子工业,如制造芯片、太阳能电池等。

2、二氧化硅二氧化硅是一种坚硬、难熔的固体。

存在形式多样,如石英、水晶、玛瑙等。

具有酸性氧化物的通性,能与碱反应,但不与水反应。

3、硅酸硅酸是一种很弱的酸,比碳酸还弱。

制备方法:通过可溶性硅酸盐与酸反应制取。

4、硅酸盐常见的硅酸盐产品有玻璃、水泥、陶瓷等。

玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅。

水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙。

陶瓷的原料是黏土。

三、无机非金属材料1、传统无机非金属材料陶瓷:具有耐高温、耐腐蚀等性能,常用于餐具、工艺品等。

玻璃:除了上述提到的成分和用途外,还有钢化玻璃、夹层玻璃等特殊类型。

水泥:是建筑行业的重要材料。

2、新型无机非金属材料高温结构陶瓷:如氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等,具有耐高温、耐磨等性能,可用于发动机部件。

生物陶瓷:如氧化铝陶瓷、羟基磷灰石陶瓷等,具有良好的生物相容性,可用于人造骨骼、牙齿等。

压电陶瓷:能实现机械能与电能的相互转化,广泛应用于电子设备中。

硅、碳族元素、无机非金属材料ppt

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7 .绝大多数非金属元素的最高价含氧酸只有 一种,称为某酸,少数还可失水后生成偏某酸, 而硅的+4价含氧酸有许多种,如H4SiO4、H2SiO3、 H2Si2O5、H6Si2O7等。 8.Na2SiO3+CO2+2H2O=H4SiO4↓+Na2CO3。 该反应由于 H2CO3 的酸性比 H4SiO4 强而得以进行, 但SiO2在高温下与 Na2CO3反应生成Na2SiO3和CO2, Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑,是CO2气体脱 离反应体系才得以实现。
硅、碳族元素、无机非金属材料
一、碳族元素知识归纳
二、硅及其化合物
三、硅及其化合物的特性 1.硅的晶体是良好的半导体材料。 2 .硅及其最高价氧化物 SiO2 的晶体为原子晶体。 3.硅虽是非金属,但可与氢氟酸作用置换出氢
气。 4 .硅可与强碱溶液反应生成 H2 ,而其他非金属 均不能发生此类反应。 5 .二氧化硅为酸性氧化物,它不仅可与碱及碱 性氧化物反应生成相应的盐 (通性),而且还可以与氢 氟酸反应:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。 6 .硅酸盐是多种硅的盐的总称,而通常所说的 某酸盐,为一种酸根的盐。
四、无机非金属材料分类 硅酸盐工业包含:水泥、玻璃、陶瓷。 比较水泥和玻璃的生产方法(见下表)硅酸盐产品
五、新型无机非金属材料 1.无机非金属材料的分类 (1) 传统无机非金属材料:水泥、玻璃、陶瓷等 硅酸盐材料。 (2) 新型无机非金属材料:半导体材料、超硬耐 高温材料、发光材料等。 2.新型无机非金属材料的特性 (1)耐高温、强度高 (2)具有电学特性 (3)具有光学特性 (4)具有生物功能
1. 用 4 种溶液进行实验,下表中“操作及现象” 与“溶液”对应关系错误的是 ) B (
2. 在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供 氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品,用下图 中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂。

第1讲 碳、硅及无机非金属材料

第1讲 碳、硅及无机非金属材料

第1讲碳、硅及无机非金属材料【2021·备考】2017版课程标准素养落地1.了解碳、硅与其重要化合物的性质,从化学视角分析资源到产品的转化途径。

2.了解常见无机非金属材料及其开发利用。

3.了解碳、硅资源开发的利弊及其对社会和环境的影响。

从晶体结构、物质类型、化合价等方面多角度、多层次地分析、认知碳、硅两种元素的单质及其重要化合物;以无机非金属材料为载体赞赏化学对社会发展的重大贡献;了解二氧化碳对环境的影响,树立低碳绿色可持续发展意识。

考点一碳及其化合物『知识梳理』1.碳(1)存在形式既有游离态又有化合态。

碳单质主要有金刚石、石墨、C60、C70,互为同素异形体。

(2)结构、物理性质及用途(3)化学性质2.碳的氧化物(CO 、CO 2) (1)一氧化碳 ①物理性质无色无味的气体,难溶于水,有毒——与人体内血红蛋白相结合,因缺氧而中毒。

②化学性质a.可燃性:2CO +O 2=====点燃2CO 2。

b.还原性:工业炼铁原理为:Fe 2O 3+3CO=====高温2Fe +3CO 2。

③用途:气体燃料、冶金工业还原剂。

(2)二氧化碳 ①物理性质无色、无味的气体,能溶于水(1∶1),固态CO 2俗称干冰。

②化学性质③用途制饮料、灭火剂、干冰可用于人工降雨,化工原料如制纯碱。

④CO 2在自然界中的循环CO 2的主要来源:大量含碳燃料的燃烧。

自然界消耗CO 2的主要反应: a.溶于江水、海水中:CO 2+H 2OH 2CO 3;b.光合作用:6CO 2+6H 2O ――→光C 6H 12O 6+6O 2; c.岩石的风化:CaCO 3+H 2O +CO 2===Ca(HCO 3)2。

3.碳酸弱酸、不稳定。

常用CO 2+H 2O 代替H 2CO 3 4.碳酸的酸式盐和正盐的比较 (1)在水中的溶解性①含K +、Na +、NH +4的正盐易溶于水,其余一般不溶于水;酸式盐均能溶于水。

②一般来说,在相同温度下,难溶性正盐溶解度小于其酸式盐溶解度,如溶解度:Ca(HCO 3)2>CaCO 3;可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度,如溶解度:Na 2CO 3>NaHCO 3。

高中化学第四章 非金属及其化合物知识点总结

高中化学第四章  非金属及其化合物知识点总结

第四章 非金属及其化合物第一讲 碳、硅及无机非金属材料考点1 碳、硅单质及其重要化合物的性质一、碳、硅的单质1.存在:自然界中碳元素既有游离态,又有化合态,而硅元素因有亲氧性,所以仅有化合态。

碳单质主要有金刚石、石墨、C 60等同素异形体,硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。

2.碳、硅单质的结构、物理性质与用途的比较碳、硅在参与化学反应时,一般表现还原性。

碳⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧与O 2反应⎩⎪⎨⎪⎧O 2(足量):C +O 2=====点燃CO 2O 2(不足):2C +O 2=====点燃2CO 与氧化物反应⎩⎪⎨⎪⎧CuO :2CuO +C=====△2Cu +CO 2↑(冶炼金属)SiO 2:SiO 2+2C=====高温Si +2CO ↑(制取粗硅)H 2O :C +H 2O (g )=====高温CO +H 2(制取水煤气)与强氧化性酸反应⎩⎪⎨⎪⎧浓H 2SO 4:C +2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O 浓HNO 3:C +4HNO 3(浓)=====△CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O 二、碳、硅的氧化物 1.CO 的性质(1)物理性质:无色无味的气体,难溶于水。

能使人中毒的原因是其与人体中血红蛋白相结合,因缺氧而中毒。

(2)化学性质①可燃性:2CO +O 2=====点燃2CO 2。

②还原性:CO 还原Fe 2O 3的反应为Fe 2O 3+3CO=====高温2Fe +3CO 2。

2.二氧化碳与二氧化硅的比较 (1)物理性质①熔、沸点:CO 2的熔、沸点比SiO 2的熔、沸点低。

②溶解性:CO 2可溶于水,SiO 2不溶于水。

(2)化学性质CO 2+H 2OH 2CO 3CO 2:化工原料、灭火剂。

干冰用作制冷剂,人工降雨。

SiO 2: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。

考点2 硅酸盐及无机非金属材料一、硅酸和硅酸钠 1.硅酸(H 2SiO 3)硅酸不溶于水,其酸性比碳酸弱,不能使紫色石蕊试液变红色。

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碳硅及其化合物[例1]下列说法正确的是( A .二氧化硅溶于水显酸性C .二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸 [例2]下列各项叙述的解释原因相同的是(①NaOH 溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶保存;② ④氢氟酸不能盛放在玻璃瓶中。

A .①②B .①③ B .高温时SiO 2与Na 2CO 3反应产生CO 2,所以硅酸酸性强于碳酸 D 、二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸 )Na 2SiO 3溶液要密封保存;③酸式滴定管不能装NaOH 溶液;C .①④ ②③ )[例3]生石灰中往往含有杂质 C aCO 3和SiO 2,检验它是否存在这两种杂质的最好试剂是(A .水B 、盐酸C .硫酸D .烧碱溶液[例4]将足量CO 2气体通入水玻璃(Na 2SiO 3溶液)中,再蒸干和高温下充分灼烧,最后得到的固体物质是(味因此具有更大的危险性。

①可燃性,②还原性: CO+CuO 亠CO 2+ Cu , CO+H 2O (g )===CO 2+H 2 (高温催化)CO 2:直线型(O = C = O )非极性分子,无色能溶于水,密度大于空气,可倾倒,易液化。

固态CO 2俗称干冰,能升华,常用于人工降雨。

实验室制法: CaCO 3+ 2HCl = CaCI 2+ CO 2f+ H 2O 。

① 酸性氧化物 酸酐, Ca (OH ) 2+ CO 2= CaCO 3 J+ H 2O (用于检验CO 2) ② 氧化性:CO 2+ C2CO ; 2Mg + CO^^ 2MgO + C碳酸盐:①溶解性: Ca (HCO 3)2>CaCO 3; Na 2CO 3>NaHCO 3。

②热稳定性:Na 2CO 3>CaCO 3; 碱金属正盐 >碱金属酸式盐:Na 2CO 3>NaHCO 3。

③相互转化:碳酸盐碳酸酸式盐(除杂用)三、SiO 2知识① SiO 2为原子晶体,是一种坚硬难熔的固体,硬度、熔点都很高。

而 CO 2通常状况下是气体,固体熔点很低。

其差别在于晶体类型不同。

CO 2是分子晶体,故熔点很低。

② 二氧化硅的化学性质很稳定,不能跟酸 (氢氟酸除外)发生反应。

由于它是一种酸性氧化物,所以能跟碱性氧化物或 强碱反应高温SiO 2+CaO CaSiO 3, SiO 2+2NaOH = Na 2SiO 3+H 2O (碱溶液不能在使用磨口玻璃塞,因玻璃主要成分为SiO 2)③ 二氧化硅是一种特殊的酸性氧化物'5"诟a.酸性氧化物大都能直接跟水化合生成酸,但二氧化硅却不能直接跟水化合,它的对应水化物 (硅酸)只能用相应的可溶性硅酸盐跟盐酸作用制得:首先让SiO 2和NaOH (或Na 2CO 3)在熔化条件下反应生成相应的硅酸钠:农呂*t丈各if 七SiO 2 + 2NaOH Na z SiO s + 出0 , SiO 2 + Na z CO s ' Na 2SiO 3 + CO ?,然后用酸与硅酸钠作用制得硅酸:Na 2SiO 3+2HCI ===H 2SQ 3 J +2NaC 或者写成:Na 2SiO 3+ 2HCI + H 2O===2NaCI + H 4SiO 4 J (原硅酸) H 4SiO 4= SiO 2+ 2出0 (加热);H 2SQ 3 = SQ 2+ 出0 (加热) b.酸性氧化物一般不跟酸作用,二氧化硅却能跟HF 反应:SQ 2+4HF = SiF 4+2H 2O (氢氟酸不能盛放在玻璃容器中 )。

④ 可用于制作光导纤维⑤石英、水晶石英的主要成分是 SiO 2,可用来制造石英玻璃。

石英晶体中有时含有其他元素的化合物 ,它们以溶解状态存在于石英中呈各种颜色。

纯净的 SiO 2晶体叫做水晶,它是六方柱状的透明晶体,是较贵重的宝石。

思考:1•如何制取硅酸?2 •保存氢氟酸、NaOH 溶液时应该注意什么问题?提示:1•不能通过SiO 2与出0反应的方法来制取其对应的水化物硅酸(H 2SQ 3).制取H 2SQ 3的方法如下:Na 2SiO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2SQ 3 或 Na 2SiO 3 + CO 2 + H 2O = Na 2CO 3 + H 2SQ 3J 硅酸不溶于水,酸性比 H 2CO 3 弱] 2•氢氟酸不能保存在玻璃瓶中,应保存在塑料瓶中。

璃瓶中或塑料瓶中。

精典例题分析NaOH 溶液不能保存在玻璃塞的玻璃瓶中,应保存在橡胶塞的玻A .透闪石的化学式写成氧化物的形式为:2CaO ・5MgO・ 8SQ2 H2OB.透闪石中Mg元素的质量分数是Ca元素质量分数的1.5倍C. 1 mol Ca2Mg5Si8O22(OH)2与足量的盐酸作用,至少需要14 mol HClD.透闪石是一种新型无机非金属材料,难溶于水[例6]下列关于C、Si、S、Cl四种非金属元素的说法中,正确的是()A、两两结合形成的化合物都是共价化合物 B •在自然界中都能以游离态形式存在C.氢化物的热稳定性:CH4<SiH4<H2S<HCI D •最高价氧化物都与水反应生成酸且酸性依次增强[例7]下列离子方程式不正确的是()A •石英与烧碱溶液反应:SiO2+ 2OH _==Sio3「+出0B •硅与烧碱反应:Si+ 2OH「+ H2O=SiO2「+ 2出匸C、向小苏打溶液中加入过量的石灰水:2HCO3 + Ca2+ + 2OH 一===CaCO s + 2H?O+ CO3 一D •往水玻璃中加入盐酸:2H + SiO2 ===H2SiO3J[例8]氧化物不溶于水,溶于熔化的NaOH中,生成易溶于水的化合物,向稀盐酸中滴加所生成化合物的水溶液,立即有白色沉淀产生,则原氧化物是()A . Al 2O3 B. MgO C、SQ2 D. P2O5CO2与SiO2比较四、硅酸盐产品及工业生产1)概念:硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称①硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分,其结构复杂,组成可用氧化物的形式表示。

例如:硅酸钠Na2SiO3(Na2O・SiO2); 镁橄榄石Mg2SiO4(2MgO ・SiO2);高岭石Al 2(Si2O5)(OH)4(A1 2O3 2SiO2 2H2O)②云母、滑石、石棉、高岭石等,它们都属于天然的硅酸盐。

③人造硅酸盐:主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。

④硅酸盐制品性质稳定,熔点较高,难溶于水,有很广泛的用途。

2)硅酸钠Na2SiO3:溶于水,其水溶液俗称水玻璃,可用作肥皂填料、防火剂及黏胶剂等3)硅酸盐的化学性质①硅酸盐有很强的热稳定性,即能耐高温②硅酸盐易与酸发生反应Na2SiO3 + CO2 + 出0= Na2CO3 + H2SiO3j(胶体)SiO^ + CO2 + H2O = CO^ + H2SiO3j(胶体)Na2SiO3 + 2CO2+ 出0= 2NaHCO3+ H2SQ3 J (胶体)SiO32一+ 2CO2 + 出0= 2NHCO 3一+ H2SQ3 J注意:1•盛Na2SiO3溶液的试剂瓶应密封,否则吸收空气中的CO2和出0会变质2•盛Na2SiO3溶的试剂瓶不能用玻璃塞,因为它本身是一种玻璃黏胶剂;3. SiO32一与H +不能大量共存。

应用广泛的硅酸盐产品:1.硅酸盐的结构:(1)硅酸盐的结构复杂,常用氧化物的形式表示比较方便。

硅酸盐结构稳定,在自然界中稳定存在。

(2)氧化物形式书写的规律:①各元素写成相应的氧化物,元素的价态保持不变。

②顺序按先金属后非金属,金属元素中按金属活动顺序表依次排列,中间用“ ?间隔。

③注意改写后应与原来化学式中的原子个数比不变。

特质五、硅酸与硅胶①性质:硅酸有多种形式,如H4SQ4、H2SQ3、H2Si2O5等。

一般用通式xSiO2yH2O表示,由于“HSiO3”分子式最简单,习惯采用H2SQ3作为硅酸的代表。

②硅酸酸性比碳酸还弱,由下列反应可证明:Na2SiO3+CO2+H 2O= H2SiO3 J +N2CO3③硅胶:刚制得的硅酸是单个小分子,能溶于水,在存放过程中,它会逐渐失水聚合,形成各种多硅酸,接着就形成不溶于水,但又暂不从水中沉淀出来的硅溶胶”。

如果向硅溶胶中加入电解质,则它会失水转为硅凝胶”。

把硅凝胶烘干可得到硅胶”。

烘干的硅胶是一种多孔性物质,具有良好的吸水性。

而且吸水后还能烘干重复使用,所以在实验室中常把硅胶作为作为干燥剂。

六、无机非金属材料(1)分类:①传统无机非金属材料:水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。

②新型无机非金属材料:半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等。

(2)新型无机非金属材料的特性①耐高温、强度高;②具有电学特性;③具有光学特性;④具有生物功能。

(3)重要的新型无机非金属材料:①高温结构陶瓷:(有氧化铝陶瓷:又称人造刚玉,具有熔点很高、硬度高的优点。

可用于作坩埚、高温炉管、球磨机、高压钠灯的灯管等。

氮化硅(Si3N4)陶瓷:具有硬度极高、耐磨损、抗腐蚀和抗氧化能力等优点。

可用于制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具、发动机部件等。

碳化硼陶瓷:具有熔点高、硬度大的优点。

广泛应用于工农业生产、原子能工业、宇航工业等);高温结构陶瓷的优点:能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等。

②光导纤维(光纤) 光导纤维的特点:传导光的能力非常强,抗干扰性能好,不发生电辐射等。

光导纤维的应用:通讯、医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等。

③耐高温的二氧化锆(ZrO 2)陶瓷、高熔点的碳化硅(SiC )陶瓷;透明的氧化铝、砷化镓(GaAs )、硫化锌(ZnS )、硒化锌(ZnSe )、氟化镁(MgF 2)、氟化钙(CaF ?)等氧化物或非氧化物陶瓷;生物陶瓷;超细微粉体粒子制造的纳米 陶瓷等。

精典例题分析[例1]下列不属于硅酸盐产品的是( )A .水泥B .玻璃C .陶瓷D 、黏土[例2]据报道我国科学家近年来研制出一种新型 连续纤维增韧”航空材料,其主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而 成的。

下列相关叙述不正确的是 ( )。

A •它耐高温抗氧化 B 、它比钢铁轻、硬,但质地较脆 C.它没有固定熔点 D •它是一种新型无机非金属材料[例3]下列叙述正确的是( )A .高温下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,说明硅酸 (H 2SQ 3)的酸性比碳酸强B.陶瓷、玻璃、水泥容器都能贮存氢氟酸 C .石灰抹墙、水泥砌墙的硬化过程原理相同D •玻璃窑中出来的气体的主要成分是二氧化碳 [例4]下列说法正确的是( )A .高温下,可在试管内完成焦炭和石英砂 (SiO 2)制取硅的反应B 、CO 2和钠在一定条件下反应可以得到金刚石和碳酸钠,反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是 1 : 4 C. 现代海战通过喷放液体 SiCl 4(极易水解)和液氨可产生烟幕,烟幕的主要成分是 NH 4CI 固体颗粒D •从燃煤烟道灰中(含GeO 2)提取半导体材料单质锗(Ge ),没有发生氧化还原反应 [例5]二氧化硅有着重要的用途。

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