化學(xué)講義2023年化學(xué)講義5.3無(wú)機(jī)非金屬材料

5.3無(wú)機(jī)非金屬材料（精講）思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖常見考點(diǎn)常見考點(diǎn)考點(diǎn)一硅【例11】（2022·全國(guó)·高一專題練習(xí)）下列關(guān)于硅的說(shuō)法不正確的是A．硅在地殼中的含量?jī)H次于氧B．硅在自然界中既有化合態(tài)，又有游離態(tài)C．高純度的硅可用于制造計(jì)算機(jī)芯片D．硅單質(zhì)的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間【答案】B【解析】A．地殼中元素含量由大到小為：氧、硅、鋁、鐵、鈣等，故A不符合題意；B．硅在自然界中只有化合態(tài)，沒有游離態(tài)的硅，故B符合題意；C．硅是半導(dǎo)體材料，常用于制造計(jì)算機(jī)芯片，故C不符合題意；D．硅的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料，故D不符合題意；故答案為：B?！纠?2】（2022秋·遼寧葫蘆島·高一統(tǒng)考期末）硅是制造芯片的基礎(chǔ)材料。工業(yè)制備高純硅的流程如下圖所示。下列說(shuō)法不正確的是A．上述制備工藝能耗高污染重B．C和的還原性一定比Si強(qiáng)C．流程主要反應(yīng)均屬于置換反應(yīng)D．第2、3步的目的是提純產(chǎn)品【答案】B【解析】A．制備流程需要高溫，能耗高，SiO2+2CSi+2CO↑，產(chǎn)物有污染，A正確；B．單質(zhì)氧化性強(qiáng)弱順序是：C>Si，所以Si的還原性比C強(qiáng)，B錯(cuò)誤；C．流程中反應(yīng)分別為：SiO2+2CSi+2CO↑、Si+3HClSiHCl3+H2、SiHCl3+2H2Si+3HCl，均屬于置換反應(yīng)，C正確；D．焦炭還原SiO2得到粗硅，第2、3步的目的是提純產(chǎn)品，D正確；故選B?！疽挥缛础?．（2022甘肅武威）科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”，這主要是由于作為半導(dǎo)體材料的硅在太陽(yáng)能發(fā)電過(guò)程中具有重要的作用。下列關(guān)于硅的說(shuō)法中正確的是A．地殼中硅的含量稀少B．自然界中存在大量單質(zhì)硅C．高純度的硅可用于制造計(jì)算機(jī)芯片D．光導(dǎo)纖維的主要成分是Si【答案】C【解析】A．自然界中氧元素的含量最豐富，其次為硅，A不正確；B．自然界中存在硅主要以化合態(tài)形式存在，B不正確；C．高純度的硅被用于制作計(jì)算機(jī)芯片、太陽(yáng)能電池，C正確；D．光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2，D不正確；故答案選C。2．（2022浙江）“中國(guó)芯”的發(fā)展離不開高純單晶硅。從石英砂(主要成分為SiO2)制取高純硅涉及的主要反應(yīng)用流程圖表示如下：下列說(shuō)法正確的是A．流程圖中的X是CO2B．流程中HCl和H2可以循環(huán)利用C．步驟②③互為可逆反應(yīng)D．硅太陽(yáng)能電池、光導(dǎo)纖維和計(jì)算機(jī)芯片所用的材料都是Si【答案】B【解析】A．反應(yīng)①是，所以X為CO，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．反應(yīng)②產(chǎn)生的H2可以用于反應(yīng)③中，反應(yīng)③產(chǎn)生的HCl可以用于反應(yīng)②中，所以H2和HCl可以循環(huán)利用，B項(xiàng)正確；C．反應(yīng)②和③的反應(yīng)條件不同，不是互為可逆反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．硅太陽(yáng)能電池和計(jì)算機(jī)芯片所用的材料都是Si，而光導(dǎo)纖維用的材料是SiO2，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選B。3．（2022秋·山西晉中）高純硅廣泛應(yīng)用于信息技術(shù)和新能源技術(shù)等領(lǐng)域，工業(yè)上制備高純硅的一種工藝流程如圖：下列說(shuō)法正確的是A．硅在自然界中主要以單質(zhì)形式存在B．制得粗硅的化學(xué)方程式為C．硅位于元素周期表中第二周期第ⅣA族D．晶體硅具有金屬光澤，可以導(dǎo)電，屬于金屬材料【答案】B【解析】A．硅在自然界中沒有單質(zhì)硅，只有化合態(tài)的硅，A錯(cuò)誤；B．石英砂的主要成分為SiO2，則制得粗硅的化學(xué)方程式為，B正確；C．硅位于元素周期表中第三周期第ⅣA族，C錯(cuò)誤；D．硅單質(zhì)是半導(dǎo)體材料，可以導(dǎo)電，但屬于非金屬材料，D錯(cuò)誤；故選B?？键c(diǎn)二二氧化硅【例21】（2022吉林長(zhǎng)春）下列關(guān)于二氧化硅的說(shuō)法中，正確的是A．SiO2晶體易溶于水，水溶液呈酸性B．二氧化硅熔點(diǎn)低，硬度小C．不能用二氧化硅跟水直接反應(yīng)制取硅酸D．二氧化硅既能與氫氟酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉反應(yīng)，所以它是兩性氧化物【答案】C【解析】A．SiO2晶體屬于共價(jià)晶體，原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，難溶于水，A錯(cuò)誤；B．SiO2晶體屬于共價(jià)晶體，原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，斷裂需消耗很多能量，因此其熔點(diǎn)高，硬度大，B錯(cuò)誤；C．SiO2難溶于水，因此不能用二氧化硅跟水直接反應(yīng)制取硅酸，C正確；D．二氧化硅能與氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生硅酸鈉和水；二氧化硅雖然能與氫氟酸反應(yīng)產(chǎn)生SiF4和水，但SiF4不是鹽，所以二氧化硅不是兩性氧化物，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是C?！纠?2】（2022江西撫州）粗SiO2(含少量Fe2O3、Al2O3雜質(zhì))制備純SiO2的流程如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．X可用作木材防火劑B．步驟II中的稀硫酸可用CO2代替C．步驟II中的主要反應(yīng)是Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3↓+Na2SO4D．若在實(shí)驗(yàn)室中完成步驟III，一般在坩堝中進(jìn)行【答案】B【解析】A．X含硅酸鈉溶液，可用作木材防火劑，故A正確；B．二氧化碳與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸、與偏鋁酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁，得到Y(jié)為混合物，則步驟Ⅱ中的稀硫酸不能用CO2代替，故B錯(cuò)誤；C．X中主要含硅酸鈉，也含少量偏鋁酸，則步驟Ⅱ中的主要反應(yīng)是Na2SiO3+H2SO4═H2SiO3↓+Na2SO4，故C正確；D．硅酸灼燒生成SiO2，則在實(shí)驗(yàn)室中完成步驟Ⅲ，一般在坩堝中進(jìn)行，故D正確；故選B?！疽挥缛础?．（2022·全國(guó)·高一假期作業(yè)）下列關(guān)于二氧化硅的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．同二氧化碳一樣，二氧化硅分子是由一個(gè)硅原子和兩個(gè)氧原子構(gòu)成的B．通常狀況下，二氧化碳為氣態(tài)，二氧化硅為固體C．SiO2同CO2一樣也能與CaO反應(yīng)生成鹽D．SiO2僅用來(lái)表示二氧化硅的組成，其基本結(jié)構(gòu)單元為正四面體，不僅存在于二氧化硅晶體中，而且存在于所有硅酸鹽礦石中?！敬鸢浮緼【解析】A．二氧化硅為共價(jià)晶體，是由硅原子與氧原子構(gòu)成，不存在分子，A錯(cuò)誤；B．通常狀況下，二氧化碳為氣態(tài)，二氧化硅為固體，B正確；C．二氧化硅為酸性氧化物，能夠與堿性氧化物氧化鈣反應(yīng)生成硅酸鈣，C正確；D．二氧化硅為原子晶體，不存在分子式，SiO2僅用來(lái)表示二氧化硅的組成，其基本結(jié)構(gòu)單元為正四面體，該結(jié)構(gòu)僅存在于二氧化硅晶體中，而且存在于所有硅酸鹽礦石中，D正確；故答案為A。2．（2022·山東）下列關(guān)于的敘述正確的是①能與水反應(yīng)生成硅酸②對(duì)應(yīng)的水化物是可溶性弱酸③硅原子和碳原子的最外層電子數(shù)相同，和的分子結(jié)構(gòu)也相同④既能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)又能與氫氟酸反應(yīng)，故是兩性氧化物⑤中硅元素為價(jià)，故具有氧化性⑥在中，每個(gè)硅原子結(jié)合2個(gè)氧原子A．①③⑤ B．①②④⑥ C．③ D．⑤【答案】D【解析】①不與水反應(yīng)；②對(duì)應(yīng)的水化物(弱酸)不溶于水；③晶體中不存在單個(gè)的分子，且每個(gè)硅原子與4個(gè)氧原子結(jié)合，而二氧化碳分子中1個(gè)碳原子與1個(gè)氧原子形成兩條共價(jià)鍵，結(jié)構(gòu)式為O=C=O，所以二者的分子結(jié)構(gòu)不同；④二氧化硅與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和水，沒有鹽生成，與堿反應(yīng)生成鹽和水，所以二氧化硅屬于酸性氧化物，不屬于兩性氧化物；⑤具有弱氧化性，如高溫條件下被碳還原制取粗硅：；⑥晶體中不存在單個(gè)的分子，且每個(gè)硅原子與4個(gè)氧原子結(jié)合；結(jié)合以上分析可知，不正確的有①②③④⑥，只有⑤正確；故選D。3（2022·湖南長(zhǎng)沙）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下裝置對(duì)焦炭還原二氧化硅的氣體產(chǎn)物的成分進(jìn)行探究。已知：PdCl2溶液可用于檢驗(yàn)CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+PdCl2+H2O=CO2+2HCl+Pd↓(產(chǎn)生黑色金屬鈀粉末，使溶液變渾濁)。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)要通入足夠長(zhǎng)時(shí)間的N2，其原因是_______。(2)裝置B的作用是_______。(3)裝置C、D中所盛試劑分別為_______、_______，若裝置C、D中溶液均變渾濁，且經(jīng)檢測(cè)兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(4)該裝置的缺點(diǎn)是_______。(5)資料表明，上述反應(yīng)在焦炭過(guò)量時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物SiC．取36gSiO2，和焦炭充分反應(yīng)后收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體，假定氣體產(chǎn)物只有CO，固體產(chǎn)物只有Si和SiC，則Si和SiC的物質(zhì)的量之比為_______。(6)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明碳酸的酸性比硅酸的強(qiáng)：_______?！敬鸢浮?1)排盡裝置內(nèi)的空氣，避免空氣中的O2、CO2、水蒸氣對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾(2)作安全瓶，防止倒吸(3)

澄清石灰水

PdCl2溶液

3SiO2+4C2CO2↑+2CO↑+3Si(4)無(wú)尾氣吸收裝置(5)2∶1(6)向Na2SiO3溶液中通入CO2氣體，溶液變渾濁【解析】（1）本實(shí)驗(yàn)在高溫下進(jìn)行，空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣在高溫下都會(huì)和碳反應(yīng)影響實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)要通入足夠長(zhǎng)時(shí)間的N2，排盡裝置內(nèi)的空氣，避免空氣中的O2、CO2、水蒸氣對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾，答案：排盡裝置內(nèi)的空氣，避免空氣中的O2、CO2、水蒸氣對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾；（2）裝置B的作用是作安全瓶，防止倒吸，答案：作安全瓶，防止倒吸；（3）反應(yīng)前后原子守恒，可推知?dú)怏w產(chǎn)物可能是CO2或CO，C中為澄清石灰水用于檢驗(yàn)二氧化碳，D中為PdCl2溶液可用于檢驗(yàn)CO，若裝置C、D中溶液均變渾濁，且經(jīng)檢測(cè)兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相，可知碳和二氧化硅反應(yīng)生成相同物質(zhì)的量的CO和CO2，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平，化學(xué)方程式為3SiO2+4C2CO2↑+2CO↑+3Si，答案：澄清石灰水；PdCl2溶液；3SiO2+4C2CO2↑+2CO↑+3Si；（4）CO有毒，不能直接排到空氣中，該裝置沒有尾氣吸收裝置，易造成空氣污染，答案：無(wú)尾氣吸收裝置；（5）已知焦炭過(guò)量時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物SiC，題中假設(shè)SiO2和C反應(yīng)生成CO和Si和SiC，由題意知生成CO為，反應(yīng)物SiO2為，C為，反應(yīng)前后碳原子守恒，n（SiC），根據(jù)硅原子守恒，n（Si）=0.6mol0.2mol=0.4mol,則Si和SiC的物質(zhì)的量之比為2∶1，答案：2∶1；（6）證明酸性強(qiáng)弱，可用較弱酸鹽和較強(qiáng)酸反應(yīng)生成較強(qiáng)酸鹽和較弱酸的原理來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，向Na2SiO3溶液中通入CO2氣體，若能生成硅酸，則可能證明碳酸的酸性比硅酸的強(qiáng)，答案：向Na2SiO3溶液中通入CO2氣體，溶液變渾濁?？键c(diǎn)三硅酸【例31】（2022湖南）下列關(guān)于硅酸的說(shuō)法正確的是()A．硅酸是一種不溶于水的含氧酸 B．硅酸不溶于水，是一種非電解質(zhì)C．硅酸的酸性比碳酸強(qiáng) D．硅酸可由二氧化硅與水反應(yīng)制得【答案】A【解析】A.硅酸是一種不溶于水的含氧酸，A正確；B.硅酸不溶于水，是一種電解質(zhì)，B錯(cuò)誤；C.硅酸的酸性比碳酸弱，C錯(cuò)誤；D.二氧化硅與水不反應(yīng)，不能制備硅酸，D錯(cuò)誤；答案選A。【例32】（2022山東）能證明碳酸的酸性比硅酸的強(qiáng)的依據(jù)是A．是氣體，是固體B．高溫下能發(fā)生反應(yīng)：C．能溶于水生成碳酸，而卻不溶于水D．將通入溶液中有膠狀沉淀生成【答案】D【解析】A．氧化物的狀態(tài)不能決定氧化物水化物的酸性強(qiáng)弱，故A錯(cuò)誤；B．反應(yīng)原理是高沸點(diǎn)制低沸點(diǎn)氣體，之所以能發(fā)生是因?yàn)樯闪藫]發(fā)性的氣體二氧化碳，故B錯(cuò)誤；C．氧化物的水溶性不能決定其水化物的酸性強(qiáng)弱，故C錯(cuò)誤；D．，強(qiáng)酸能制弱酸，所以酸性：碳酸>硅酸，故D正確；故選D?！纠?2】（2022山西）下列反應(yīng)能證明H2SiO3是一種弱酸的是（

）A．SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2OB．H2SiO3SiO2＋H2OC．Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3D．SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2【答案】C【解析】已知碳酸是弱酸，由方程式Na2SiO3+CO2+H2O═H2SiO3↓+Na2CO3可知，硅酸的酸性比碳酸的酸性弱，所以H2SiO3是一種弱酸，故C正確。答案選C。【一隅三反】1．（2022廣西賀州）下列關(guān)于硅酸的敘述，錯(cuò)誤的是A．硅酸是一種很弱的酸B．硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)C．硅酸不穩(wěn)定，加熱脫水會(huì)生成二氧化硅D．硅酸可以由可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)制得【答案】B【解析】A．硅酸是一種不溶于水的二元弱酸，酸性比碳酸弱，故A正確；B．硅酸鈉溶液中通入二氧化碳，可以生成硅酸沉淀，根據(jù)強(qiáng)酸制備弱酸的規(guī)律，硅酸的酸性比碳酸弱，故B錯(cuò)誤；C．硅酸不穩(wěn)定，受熱分解為二氧化硅和水，故C正確；D．硅酸的酸性弱于鹽酸，根據(jù)強(qiáng)酸制備弱酸規(guī)律，硅酸可以由可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)制得，故D正確；故選B。2．（2022新疆伊犁）能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是（

）A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2難溶于水B．高溫下SiO2與碳酸鹽反應(yīng)生成CO2C．HCl通可溶性碳酸鹽溶液中放出氣體，通可溶性硅酸鹽溶液中生成沉淀D．CO2通入可溶性硅酸鹽中析出硅酸沉淀【答案】D【解析】A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2難溶于水它們都是酸性氧化物，與對(duì)應(yīng)酸的酸性強(qiáng)弱沒有關(guān)系，則無(wú)法比較酸性，故A錯(cuò)誤；B．比較強(qiáng)酸制取弱酸時(shí)在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，則在高溫下固體之間的反應(yīng)不能得到酸性強(qiáng)弱的結(jié)論，故B錯(cuò)誤；C．氯化氫通入可溶性碳酸鹽溶液中放出氣體，通入可溶性硅酸鹽溶液中生成沉淀，根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸，只能說(shuō)明鹽酸的酸性比碳酸強(qiáng)，鹽酸易揮發(fā)，可溶性硅酸鹽溶液中生成沉淀，可能為鹽酸與硅酸鹽的反應(yīng)，則無(wú)法確定碳酸與硅酸的酸性的強(qiáng)弱，故C錯(cuò)誤；D．因往硅酸鹽溶液通入二氧化碳，可以看到溶液變渾濁，是因?yàn)樯闪穗y溶的硅酸沉淀，反應(yīng)方程式是：Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓，反應(yīng)原理是強(qiáng)酸制弱酸，說(shuō)明碳酸比硅酸酸性強(qiáng)，故D正確；答案選D。3．（2022江蘇蘇州）為了探究HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性強(qiáng)弱，某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，希望通過(guò)一次實(shí)驗(yàn)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，下列說(shuō)法不正確的是A．錐形瓶中可以盛放Na2CO3B．裝置B中的目的是除去揮發(fā)的HClC．裝置C的目的是尾氣處理D．該裝置可以得出HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性強(qiáng)弱順序【答案】C【解析】A．錐形瓶中可以盛放Na2CO3，發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳，A正確；B．裝置B中裝的是飽和碳酸氫鈉溶液，的目的是除去揮發(fā)的HCl，B正確；C．裝置C為硅酸鈉，C中沉淀為硅酸，目的是比較硅酸和碳酸的酸性，C錯(cuò)誤；D．由強(qiáng)酸制弱酸的反應(yīng)，可以得出HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性強(qiáng)弱順序依次減弱，D正確；故選：C?？键c(diǎn)四硅及硅化合物的綜合運(yùn)用【例41】（2022山東濟(jì)南）華人科學(xué)家高錕以及兩名美國(guó)科學(xué)家因在光纖和半導(dǎo)體領(lǐng)域上的開創(chuàng)性研究而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。下列有關(guān)硅及其化合物的說(shuō)法錯(cuò)誤的是①硅是制造光導(dǎo)纖維的材料②盛裝溶液的試劑瓶不能使用玻璃塞③水玻璃可用作木材防火劑④二氧化硅是制取粗硅的原料⑤石英玻璃、瑪瑙、水泥和瓷器都是硅酸鹽制品⑥光導(dǎo)纖維遇堿會(huì)“短路”⑦因?yàn)闅浞峥膳c反應(yīng)，所以利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術(shù)品A．①⑤ B．②③⑥ C．②④⑥⑦ D．①③④⑤⑦【答案】A【解析】①二氧化硅由于其良好的光學(xué)特性是制造光導(dǎo)纖維的材料，故錯(cuò)誤；②玻璃中的二氧化硅能與NaOH反應(yīng)生成硅酸鈉，從而使瓶口和塞子粘結(jié)在一起，所以盛裝NaOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，故正確；③水玻璃是硅酸鈉溶液，硅酸鈉耐高溫可用作木材防火劑，故正確；④二氧化硅與碳反應(yīng)得到粗硅和一氧化碳，所以二氧化硅是制取粗硅的原料，故正確；⑤石英玻璃、瑪瑙的主要成分是SiO2，而不是硅酸鹽產(chǎn)品，故錯(cuò)誤；⑥二氧化硅是酸性氧化物能與堿反應(yīng)，所以光導(dǎo)纖維遇堿會(huì)“斷路”，故正確；⑦氫氟酸可與SiO2在常溫下反應(yīng)生成SiF4和H2O，可利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術(shù)品，故正確；錯(cuò)誤的有①⑤，故選：A。【例42】（2022·全國(guó)·高一專題練習(xí)）硅在自然界中主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)Si是良好的半導(dǎo)體材料，試寫出硅單質(zhì)的一種用途：_______。(2)SiO2是玻璃的主要成分之一，燒堿溶液對(duì)玻璃有腐蝕性，寫出SiO2與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式為_______。(3)Na2SiO3溶液俗稱_______，往Na2SiO3溶液中通入足量CO2氣體發(fā)生的現(xiàn)象是：_______。(4)工業(yè)上常用焦炭和二氧化硅在高溫條件下制備粗硅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______?！敬鸢浮?1)做計(jì)算機(jī)的芯片或太陽(yáng)能電池(2)SiO2+2OH=SiO+H2O(3)

水玻璃

有白色不溶物生成(4)2C+SiO2Si+2CO↑【解析】(1)Si是良好的半導(dǎo)體材料，故硅單質(zhì)可用于做計(jì)算機(jī)的芯片或太陽(yáng)能電池。(2)SiO2是酸性氧化物，可以與等堿溶液反應(yīng)發(fā)生鹽和水，SiO2與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式為SiO2+2OH=SiO+H2O。(3)Na2SiO3溶液俗稱水玻璃。硅酸的酸性小于碳酸，往Na2SiO3溶液中通入足量CO2氣體生成硅酸沉淀和碳酸氫鈉，發(fā)生的現(xiàn)象是：有白色不溶物生成。(4)焦炭和二氧化硅在高溫條件下反應(yīng)得到CO和硅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2C+SiO2Si+2CO↑。【一隅三反】1．（2022黑龍江哈爾濱）下列有關(guān)硅及其化合物的說(shuō)法都錯(cuò)誤的是①硅是制造光導(dǎo)纖維的材料

②因?yàn)闅浞峥膳c反應(yīng)，所以利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術(shù)品③水玻璃可用作木材防火

④硅是一種親氧元素，故自然界中無(wú)游離態(tài)的硅⑤石英玻璃、瑪瑙、水泥和瓷器都是硅酸鹽制品

⑥光導(dǎo)纖維遇堿會(huì)“斷路”A．①⑤ B．②③⑥ C．①④⑥ D．①③④⑤【答案】A【解析】①二氧化硅具有良好的光學(xué)特性，是制造光導(dǎo)纖維的材料，故①錯(cuò)誤；②氫氟酸可與SiO2反應(yīng)生成SiF4和H2O，可利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術(shù)品，故②正確；③水玻璃是硅酸鈉溶液，硅酸鈉耐高溫可作木材防火劑，故③正確；④硅在自然界中含量豐富，是一種親氧元素，主要以硅酸鹽和二氧化硅的形式存在，自然界中無(wú)游離態(tài)的硅，故④正確；⑤石英玻璃、瑪瑙的主要成分是SiO2，而不是硅酸鹽，故⑤錯(cuò)誤；⑥二氧化硅是酸性氧化物，能與堿反應(yīng)，所以光導(dǎo)纖維遇堿會(huì)“斷路”，故⑥正確；由以上分析可知①⑤錯(cuò)誤；答案選A。2．（2022浙江）下列反應(yīng)不能一步完成的是A．SiO2→Na2SiO3 B．SiO2→H2SiO3C．Na2SiO3→H2SiO3 D．H2SiO3→SiO2【答案】B【解析】A.二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硅酸鈉，則SiO2→Na2SiO3能一步完成，A不符合；B.二氧化硅不溶于水，則SiO2→H2SiO3不能一步完成，B符合；C.硅酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成硅酸和氯化鈉，可以一步完成，C不符合；D.硅酸受熱分解生成二氧化硅和水，則H2SiO3→SiO2能一步完成，D不符合；答案選B。3．（2022廣西）硅是無(wú)機(jī)非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽占地殼質(zhì)量的90%以上。(1)寫出地殼中含量最高的元素的符號(hào)：_______。(2)寫出通信中硅的氧化物的一種用途：_______。(3)科學(xué)家用金屬鈉、四氯化碳和四氯化硅制得了碳化硅納米棒，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。①該反應(yīng)中Si元素的化合價(jià)為_______價(jià)。②其中還原產(chǎn)物的化學(xué)式為_______。③高溫真空環(huán)境中，C與SiO2反應(yīng)也可以生成SiC，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。(4)用Na2SiO3水溶液浸泡過(guò)的棉花不易燃燒，說(shuō)明Na2SiO3溶液可以用作_______；設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)比較醋酸與H2SiO3酸性的強(qiáng)弱：_______?！敬鸢浮浚?）O

制作光導(dǎo)纖維

+4

SiC

防火劑

將醋酸滴入裝有NaSiO3水溶液的試管中，當(dāng)有白色沉淀產(chǎn)生時(shí)，說(shuō)明醋酸的酸性比H2SiO3的強(qiáng)，否則弱【解析】(1)地殼中含量最高的元素的符號(hào)為O；(2)通信中硅的氧化物的一種用途：制作光導(dǎo)纖維；(3)①該反應(yīng)中Si元素的化合價(jià)為+4價(jià)；②在該反應(yīng)中，C的化合價(jià)從+4價(jià)降低為4價(jià)，得電子，則四氯化碳為氧化劑，還原產(chǎn)物為SiC；③高溫真空環(huán)境中，C與SiO2反應(yīng)也生成SiC和CO，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：；(4)用Na2SiO3水溶液浸泡過(guò)的棉花不易燃燒，說(shuō)明Na2SiO3溶液可以用作防火劑；設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)比較醋酸與H2SiO3酸性的強(qiáng)弱，方法為：將醋酸滴入裝有NaSiO3水溶液的試管中，當(dāng)有白色沉淀產(chǎn)生時(shí)，說(shuō)明醋酸的酸性比H2SiO3的強(qiáng)，否則弱考點(diǎn)五硅酸鹽材料與無(wú)機(jī)非金屬材料【例51】（2022秋·山東臨沂·高一統(tǒng)考期中）下列關(guān)于硅酸鹽的性質(zhì)和用途的敘述中不正確的是A．沙子的主要成分為二氧化硅，黏土的主要成分為硅酸鹽B．自然界中沒有游離態(tài)的硅C．木材、織物浸過(guò)水玻璃后具有防腐性能且不易燃燒D．水玻璃的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在空氣中不易變質(zhì)【答案】D【解析】A．沙子的主要成分為二氧化硅，黏土的主要成分為硅酸鹽，A項(xiàng)正確；B．硅是親氧元素，在自然界中沒有游離態(tài)的硅，B項(xiàng)正確；C．水玻璃有抗腐蝕和防火的作用，C項(xiàng)正確；D．水玻璃為硅酸鈉的溶液，能和空氣中的二氧化碳反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選D?！纠?2】．（2022秋·浙江嘉興·高一校考階段練習(xí)）下列屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料的是A．光學(xué)玻璃 B．水泥 C．壓電陶瓷 D．陶瓷衛(wèi)生潔具【答案】C【解析】光學(xué)玻璃、水泥、陶瓷衛(wèi)生潔具都屬于傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料，壓電陶瓷屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料，故選C。【一隅三反】1．（2022浙江湖州·高一校聯(lián)考期中）下列關(guān)于硅材料的說(shuō)法正確的是A．瑪瑙的主要成分是硅酸鹽B．制普通玻璃的原料是石灰石、純堿和石英砂C．電腦芯片的主要成分是二氧化硅D．水晶項(xiàng)鏈、玻璃、水泥和陶瓷都是硅酸鹽制品【答案】B【解析】A．瑪瑙的主要成分是二氧化硅，不是硅酸鹽，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)玻璃的組成可知，制玻璃的原料主要是純堿、石灰石和石英，故B正確；C．電腦芯片的主要成分是單質(zhì)硅，故C錯(cuò)誤；D．水晶的主要成分是二氧化硅，不是硅酸鹽，故D錯(cuò)誤；故選B。