高中化學同步講義必修第二冊：無機非金屬材料（精講）（解析版）

5.3無機非金屬材料（精講）

思維導圖

1

結晶型水晶、瑪瑙

?表示氧康f

①二氧化硅晶體是原子晶體，是由硅原子和氧原子構成的

-結構

②二氧化硅晶體中硅原子和氧原于的個數比為L2

氧

①SiC)2與NaOH^液反應：SiO+2NaOH===NaSiO+H0

化2232

酸性氧化物的通性

硅②SKh與堿性氧化物反應：Sith+CaO^^CaSiO?

化

學

弱氧化性SiO:+2C^^Si+2COf

性

質

SiO2+4HF==SiF4T+2H20

與氯氟酸(HF)反應一…—

用氫氟酸刻蝕玻璃

①沙子是基本的建筑材料

②純凈的SiO?是現代光學及光纖制品的基本原料，可以制作光導纖維

③石英和瑪瑙制作飾物和工藝品④實驗室中使用石英玷摒

⑤SiO2用于制備硅⑥SiO2用于制造各種玻璃制品

用途

2

白色膠狀沉淀

物理性質

不溶于水［唯一不溶于水的酸］的二元弱酸（酸性比

弱酸性碳酸的酸性削硅酸不能使紫色石-溶液變紅色

化學I不穩(wěn)定性HzSiO?SiOz+HzO

性質與減溶液反應MzSiOiH-2NaOH===Na2SiO,+2H2O

實驗室常用可溶性硅酸鹽與酸反應制取硅酸

在試管中加入3、5mL、a劑6溶液（飽和、a:SK）,溶液按1:2或1:3的體枳比用

水稀釋），滴入12滴酚歆湘濃，再用膠頭消管逐清加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，

至溶液紅色變淺并接近消失時停止.靜置.仔細觀察變化過程及其現象

11

卜的做溶液

制卜翰鹽酸

實修操作

備H滴仃酚徽的

導一Na/iO將液叱Na1siO指液

去臉現象溶液變?yōu)榧t色溶液由紅色變?yōu)闊o色，有白色膠狀沉淀物生成

實臉結論、a：SKh溶液呈堿性硅酸為不涔于水的白色固體

化學方程式、a：SiO，+2HdH：SKh（放陽+2、?CI

物質

HJCOJHSiO

比較項目25

酸性均為弱酸,且酸性：H：CO6H洌6

水溶性能溶于水難溶于水

常溫下易分解生成CO?和

穩(wěn)定性受熱易分解生成SiO：和H1O

制備

CO2+H2O^H:CO3Na2SiO3+2HCI=2NaCl+H洌。3（膠體）

N>SiOj+COX>'量）+H：O=Na：C（h+H：SiOj（膠體）

轉化關系2

H2cChNa?SiO3+2H:O+2COX過量）-H:SiOj（膠體）+2NaHCO3

H2SiO3

3

元素組成f含有硅、氧元素

4

①隈化硅(SiC):俗稱金剛砂，碳原子和硅原子通過共價鍵連接，具有類似金剛石的

結構，硬度很大，可用作砂紙和砂輪的磨料。碳化硅還耐高溫，可用作耐高溫結構

材料、耐高溫半導體材料等

常見考點

考點一硅

考點二二氧化硅

考點三硝酸

無機非金屬材料

考點四硅及硅化合物的綜合運用

考點五聯酸鹽材料及無機非金屬材料

考點一硅

5

【例1-1］（2022.全國?高一專題練習）下列關于硅的說法不正確的是

A.硅在地殼中的含量僅次于氧

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算機芯片

D.硅單質的導電能力介于導體和絕緣體之間

【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.硅是半導體材料，常用于制造計算機芯片，故C不符合題意；

D.硅的導電性能介于導體和絕緣體之間，是良好的半導體材料，故D不符合題意；

故答案為：B。

【例1-2】（2022秋?遼寧葫蘆島?高一統考期末）硅是制造芯片的基礎材料。工業(yè)制備高純硅的流程如下圖

所示。下列說法不正確的是

石英砂----——」粗硅HC1_」siHCb—［高純硅

11800?20001300<?----------1100℃?---------------

A.上述制備工藝能耗高污染重

B.C和H?的還原性一定比Si強

C.流程主要反應均屬于置換反應

D.第2、3步的目的是提純產品

【答案】B

【解析】A.制備流程需要高溫，能耗高，SiO2+2cTsi+2co3產物有污染，A正確；

B.單質氧化性強弱順序是：OSi,所以Si的還原性比C強，B錯誤；

0000011c

C.流程中反應分別為：SiO2+2C^^^Si+2COtSi+3HC-芋SiHCb+H2、SiHCl3+2H2=Si+3HCl,均

屬于置換反應，C正確；

D.焦炭還原SiCh得到粗硅，第2、3步的目的是提純產品，D正確；

故選B。

【一隅三反】

1.（2022甘肅武威）科學家提出硅是“21世紀的能源”，這主要是由于作為半導體材料的硅在太陽能發(fā)電過

6

程中具有重要的作用。下列關于硅的說法中正確的是

A.地殼中硅的含量稀少

B.自然界中存在大量單質硅

C.高純度的硅可用于制造計算機芯片

D.光導纖維的主要成分是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算機芯片、太陽能電池，C正確；

D.光導纖維的主要成分是SiCh，D不正確；

故答案選Co

2.（2022浙江）“中國芯”的發(fā)展離不開高純單晶硅。從石英砂（主要成分為SiCh）制取高純硅涉及的主要反

應用流程圖表示如下：

（TV*IJ

石英砂---------Hj

20Q0TjII

—租￡1—------------------------LIHCI

I___I300TII囪u[]

—SiHClj-

I--------------IIICMFC

T-硅

下列說法正確的是

A.流程圖中的X是CO2

B.流程中HC1和比可以循環(huán)利用

C.步驟②③互為可逆反應

D.硅太陽能電池、光導纖維和計算機芯片所用的材料都是Si

【答案】B

高溫小

【解析】A.反應①是SiO”2C-Si+2co九所以X為CO,A項錯誤;

B.反應②產生的H2可以用于反應③中，反應③產生的HC1可以用于反應②中，所以H2和HC1可以循環(huán)

利用，B項正確；

C.反應②和③的反應條件不同，不是互為可逆反應，C項錯誤；

D.硅太陽能電池和計算機芯片所用的材料都是Si,而光導纖維用的材料是SiCh,D項錯誤；

7

答案選B。

3.（2022秋?山西晉中）高純硅廣泛應用于信息技術和新能源技術等領域，工業(yè)上制備高純硅的一種工藝

流程如圖：

HCIH2

石英砂、焦炭I粗畦|f|siHCh，4高純?

下列說法正確的是

A.硅在自然界中主要以單質形式存在

高溫人

B.制得粗硅的化學方程式為SiO2+2C-Si+2COT

C.硅位于元素周期表中第二周期第WA族

D.晶體硅具有金屬光澤，可以導電，屬于金屬材料

【答案】B

【解析】A.硅在自然界中沒有單質硅，只有化合態(tài)的硅，A錯誤；

高溫.

B.石英砂的主要成分為SiCh,則制得粗硅的化學方程式為SiOz+2C-Si+2coT,B正確；

C.硅位于元素周期表中第三周期第IVA族，C錯誤；

D.硅單質是半導體材料，可以導電，但屬于非金屬材料，D錯誤；故選B。

考點二二氧化硅

【例2-1］（2022吉林長春）下列關于二氧化硅的說法中，正確的是

A.SiCh晶體易溶于水，水溶液呈酸性

B.二氧化硅熔點低，硬度小

C.不能用二氧化硅跟水直接反應制取硅酸

D.二氧化硅既能與氫氟酸反應，又能與氫氧化鈉反應，所以它是兩性氧化物

【答案】C

【解析】A.SiCh晶體屬于共價晶體，原子之間以共價鍵結合形成立體網狀結構，難溶于水，A錯誤；

B.SiCh晶體屬于共價晶體，原子之間以共價鍵結合形成立體網狀結構，斷裂需消耗很多能量，因此其熔

點高，硬度大，B錯誤；

C.SiCh難溶于水，因此不能用二氧化硅跟水直接反應制取硅酸，C正確；

D.二氧化硅能與氫氧化鈉反應產生硅酸鈉和水；二氧化硅雖然能與氫氟酸反應產生SiF4和水，但SiF4不

8

是鹽，所以二氧化硅不是兩性氧化物，D錯誤；

故合理選項是Co

【例2-2］（2022江西撫州）粗SiO2（含少量Fe2O3、AI2O3雜質）制備純SQ的流程如圖所示,下列說法錯

誤的是

粗Si。2|足量Na；H溶液>區(qū)］照片。，>國甯HsiO2

A.X可用作木材防火劑

B.步驟II中的稀硫酸可用C02代替

C.步驟II中的主要反應是Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3i+Na2SO4

D.若在實驗室中完成步驟ni,一般在生期中進行

【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生成硅酸、與偏鋁酸鈉反應生成氫氧化鋁，得到Y為混合物，則步驟II中的稀

硫酸不能用C02代替，故B錯誤；

C.X中主要含硅酸鈉，也含少量偏鋁酸，則步驟II中的主要反應是Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3j+Na2so4,

故C正確；

D.硅酸灼燒生成SiCh，則在實驗室中完成步驟III,一般在甜堀中進行，故D正確；

故選B。

【一隅三反】

1.（2022.全國?高一假期作業(yè)）下列關于二氧化硅的說法中簿誤的是

A.同二氧化碳一樣，二氧化硅分子是由一個硅原子和兩個氧原子構成的

B.通常狀況下，二氧化碳為氣態(tài)，二氧化硅為固體

C.SiO2同C02一樣也能與CaO反應生成鹽

D.SiCh僅用來表示二氧化硅的組成，其基本結構單元為正四面體，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。

【答案】A

【解析】A.二氧化硅為共價晶體，是由硅原子與氧原子構成，不存在分子，A錯誤；

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僅用來表示二氧化硅的組成，其基本結構單元為正四面

9

體，該結構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Ao

2.（2022?山東）下列關于Si。？的敘述正確的是

①Si。?能與水反應生成硅酸

②Si。?對應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相同，SiO2和CO2的分子結構也相同

@SiO2既能與氫氧化鈉溶液反應又能與氫氟酸反應，故SiC）2是兩性氧化物

⑤SiC）2中硅元素為M價，故SiOz具有氧化性

⑥在SiO?中，每個硅原子結合2個氧原子

A.①③⑤B.①②④⑥C.③D.⑤

【答案】D

【解析】①Si。?不與水反應；

②SiO?對應的水化物HaSiOs（弱酸）不溶于水；

③Si。?晶體中不存在單個的Si。2分子，且每個硅原子與4個氧原子結合，而二氧化碳分子中1個碳原子與

1個氧原子形成兩條共價鍵，結構式為O=C=O,所以二者的分子結構不同；

④二氧化硅與氫氟酸反應生成四氟化硅和水，沒有鹽生成，與堿反應生成鹽和水，所以二氧化硅屬于酸性

氧化物，不屬于兩性氧化物；

⑤SiOz具有弱氧化性，如高溫條件下被碳還原制取粗硅：SiC）2+2CaiSi+2c07；

@SiO2晶體中不存在單個的SiC）2分子，且每個硅原子與4個氧原子結合；

結合以上分析可知，不正確的有①②③④⑥，只有⑤正確；故選D。

3（2022.湖南長沙）某實驗小組設計了如下裝置對焦炭還原二氧化硅的氣體產物的成分進行探究。

10

已知：PdCb溶液可用于檢驗CO,反應的化學方程式為CO+PdC12+H2O=CO2+2HCl+Pd](產生黑色金屬耙

粉末，使溶液變渾濁)。

(1)實驗時要通入足夠長時間的N2,其原因是o

(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，且經檢測兩氣體產物

的物質的量相等，則該反應的化學方程式為o

(4)該裝置的缺點是。

(5)資料表明，上述反應在焦炭過量時會生成副產物SiC.取36gsic)2,和16.8g焦炭充分反應后收集到標準

狀況下的氣體26.88L,假定氣體產物只有CO,固體產物只有Si和SiC,則Si和SiC的物質的量之比為

(6)設計實驗證明碳酸的酸性比硅酸的強：。

【答案】(1)排盡裝置內的空氣，避免空氣中的02、CCh、水蒸氣對實驗產生干擾

(2)作安全瓶，防止倒吸

高溫

(3)澄清石灰水PdCb溶液3SiCh+4C^2cChT+2cof+3Si

(4)無尾氣吸收裝置

(5)2：1

(6)向Na2SiO3溶液中通入CO2氣體，溶液變渾濁

【解析】(1)本實驗在高溫下進行，空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣在高溫下都會和碳反應影響實驗，

實驗時要通入足夠長時間的N2,排盡裝置內的空氣，避免空氣中的02、CO2、水蒸氣對實驗產生干擾，答

案：排盡裝置內的空氣，避免空氣中的02、C02、水蒸氣對實驗產生干擾；

(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)反應前后原子守恒，可推知氣體產物可能是C02或CO,C中為澄清石灰水用于檢驗二氧化碳，D中

為PdCL溶液可用于檢驗CO,若裝置C、D中溶液均變渾濁，且經檢測兩氣體產物的物質的量相，可知碳

11

和二氧化硅反應生成相同物質的量的CO和C02,根據得失電子守恒和原子守恒配平，化學方程式為

高溫高溫

3SiO2+4C2CO2T+2COt+3Si,答案：澄清石灰水；PdCb溶液；3SiCh+4C^2cO2T+2cof+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：無尾氣吸收裝

置；

（5）已知焦炭過量時會生成副產物SiC,題中假設SiO2和C反應生成CO和Si和SiC,由題意知生成CO

為曹警7=L2mol,反應物SiCh為一腕=0.6mol,C為二*8g=i.4mol,反應前后碳原子守恒，n

22.4L/mol60g/mol12g/mol

（SiC）=1.4mol-1.2mol=0.2mol,根據硅原子守恒，n（Si）=0.6mol-0.2mol=0.4mol,則Si和SiC的物質的

量之比為2：1,答案：2：1；

（6）證明酸性強弱，可用較弱酸鹽和較強酸反應生成較強酸鹽和較弱酸的原理來設計實驗，向NazSiCh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，答案：向NazSiCh溶液中通入

CO2氣體，溶液變渾濁。

考點三硅酸

【例3-1］（2022湖南）下列關于硅酸的說法正確的是（）

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

C.硅酸的酸性比碳酸強D.硅酸可由二氧化硅與水反應制得

【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，B錯誤；

C.硅酸的酸性比碳酸弱，C錯誤；

D.二氧化硅與水不反應，不能制備硅酸，D錯誤；

答案選A。

【例3-2］（2022山東）能證明碳酸的酸性比硅酸的強的依據是

A.CO?是氣體，Si。?是固體

局溫

B.高溫下能發(fā)生反應：Na2C03+Si02—Na2SiO3+CO2t

C.CO?能溶于水生成碳酸，而Si。?卻不溶于水

D.將CO?通入Na?SiO3溶液中有膠狀沉淀生成

12

【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弱，故A錯誤；

B.反應原理是高沸點制低沸點氣體，之所以能發(fā)生是因為生成了揮發(fā)性的氣體二氧化碳，故B錯誤；

C.氧化物的水溶性不能決定其水化物的酸性強弱，故C錯誤；

D.CO2（+H2O+Na2SiO3-Na2CO3+H2SiO3,強酸能制弱酸，所以酸性：碳酸〉硅酸，故D正

確；

故選D。

【例3-2]（2022山西）下列反應能證明H2SQ3是一種弱酸的是（）

A.SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

B.H2SiO3—=—SiO2+H2O

C.Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3i+Na2cO3

D.SiO2+CaCO3-L*_CaSiO3+CO2

【答案】C

【解析】已知碳酸是弱酸，由方程式Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3j+Na2cCh可知，硅酸的酸性比碳酸的酸性

弱，所以HzSiCh是一種弱酸，故C正確。答案選C。

【一隅三反】

1.（2022廣西賀州）下列關于硅酸的敘述，錯誤的是

A.硅酸是一種很弱的酸

B.硅酸的酸性比碳酸強

C.硅酸不穩(wěn)定，加熱脫水會生成二氧化硅

D.硅酸可以由可溶性硅酸鹽與鹽酸反應制得

【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，根據強酸制備弱酸的規(guī)律，硅酸的酸性比碳酸弱，

故B錯誤；

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，根據強酸制備弱酸規(guī)律，硅酸可以由可溶性硅酸鹽與鹽酸反應制得，故D正

確；

故選B。

13

2.（2022新疆伊犁）能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實驗事實是（）

A.CCh溶于水形成碳酸，SiCh難溶于水

B.高溫下SiCh與碳酸鹽反應生成CO?

C.HC1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.CCh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，SiCh難溶于水它們都是酸性氧化物，與對應酸的酸性強弱沒有關系，

則無法比較酸性，故A錯誤；

B.比較強酸制取弱酸時在溶液中進行的反應，則在高溫下固體之間的反應不能得到酸性強弱的結論，故

B錯誤；

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，根據強酸制弱酸，只

能說明鹽酸的酸性比碳酸強，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，

則無法確定碳酸與硅酸的酸性的強弱，故c錯誤；

D.因往硅酸鹽溶液通入二氧化碳，可以看到溶液變渾濁，是因為生成了難溶的硅酸沉淀，反應方程式

是：Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3；,反應原理是強酸制弱酸，說明碳酸比硅酸酸性強，故D正確；

答案選D。

3.（2022江蘇蘇州）為了探究HC1、H2cCh和H2SQ3的酸性強弱，某學生設計了如圖所示的實驗裝置，

希望通過一次實驗達到實驗目的，下列說法不正確的是

A.錐形瓶中可以盛放Na2cCh

B.裝置B中的目的是除去揮發(fā)的HC1

C.裝置C的目的是尾氣處理

D.該裝置可以得出HC1、H2co3、JhSiCh的酸性強弱順序

【答案】C

【解析】A.錐形瓶中可以盛放Na2cCh，發(fā)生反應生成二氧化碳，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HCLB正確;

14

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錯誤；

D.由強酸制弱酸的反應，可以得出HC1、H2co3、H2SQ3的酸性強弱順序依次減弱，D正確；故選：C?

考點四硅及硅化合物的綜合運用

【例4-1](2022山東濟南)華人科學家高銀以及兩名美國科學家因在光纖和半導體領域上的開創(chuàng)性研究而

獲得諾貝爾物理學獎。下列有關硅及其化合物的說法錯誤的是

①硅是制造光導纖維的材料

②盛裝NaOH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光導纖維遇堿會“短路”

⑦因為氫氟酸可與SiO2反應，所以利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術品

A.①⑤B.②③⑥C.②④⑥⑦D.①③④⑤⑦

【答案】A

【解析】①二氧化硅由于其良好的光學特性是制造光導纖維的材料，故錯誤；

②玻璃中的二氧化硅能與NaOH反應生成硅酸鈉，從而使瓶口和塞子粘結在一起，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SiCh,而不是硅酸鹽產品，故錯誤；

⑥二氧化硅是酸性氧化物能與堿反應，所以光導纖維遇堿會“斷路”，故正確；

⑦氫氟酸可與SiCh在常溫下反應生成SiF4和H2O,可利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術品，故正確；

錯誤的有①⑤，故選：A?

【例4-2](2022?全國?高一專題練習)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?/p>

題：

(l)Si是良好的半導體材料，試寫出硅單質的一種用途：。

(2)SiC>2是玻璃的主要成分之一，燒堿溶液對玻璃有腐蝕性，寫出SiCh與燒堿溶液反應的離子方程式為

(3)Na2SiO3溶液俗稱,往Na2SiO3溶液中通入足量CO2氣體發(fā)生的現象是：

15

(4)工業(yè)上常用焦炭和二氧化硅在高溫條件下制備粗硅，該反應的化學方程式為。

【答案】(1)做計算機的芯片或太陽能電池

-

(2)SiO2+2OH=SiO3+H20

(3)水玻璃有白色不溶物生成

高溫

(4)2C+SiO2^Si+2C0T

【解析】(l)Si是良好的半導體材料，故硅單質可用于做計算機的芯片或太陽能電池。

(2)SiO2是酸性氧化物，可以與NaOH等堿溶液反應發(fā)生鹽和水，SiCh與燒堿溶液反應的離子方程式為

SiO2+2OH=Sio'+H2O。

(3)Na2SiO3溶液俗稱水玻璃。硅酸的酸性小于碳酸，往NazSiCh溶液中通入足量COa氣體生成硅酸沉淀和

碳酸氫鈉，發(fā)生的現象是：有白色不溶物生成。

高溫

(4)焦炭和二氧化硅在高溫條件下反應得到CO和硅，該反應的化學方程式為2C+SiO2Si+2COTo

【一隅三反】

1.(2022黑龍江哈爾濱)下列有關硅及其化合物的說法都錯誤的是

①硅是制造光導纖維的材料

②因為氫氟酸可與Si。?反應，所以利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術品

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光導纖維遇堿會“斷路”

A.①⑤B.②③⑥C.①④⑥D.①③④⑤

【答案】A

【解析】①二氧化硅具有良好的光學特性，是制造光導纖維的材料，故①錯誤；

②氫氟酸可與SiCh反應生成SiF4和H2O,可利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術品，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，自然界中無游離態(tài)的

硅，故④正確；

16

⑤石英玻璃、瑪瑙的主要成分是SiO2,而不是硅酸鹽，故⑤錯誤；

⑥二氧化硅是酸性氧化物，能與堿反應，所以光導纖維遇堿會“斷路”，故⑥正確；

由以上分析可知①⑤錯誤；

答案選A。

2.(2022浙江)下列反應不能一步完成的是

A.SiO2^Na2SiO3B.SiO2^H2SiO3

C.Na2SiO3^H2SiO3D.H2SiO3^SiO2

【答案】B

【解析】A.二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應生成硅酸鈉，則SiCh—NazSiCh能一步完成，A不符合;

B.二氧化硅不溶于水，則SiO2TH2空。3不能一步完成，B符合；

C.硅酸鈉和鹽酸反應生成硅酸和氯化鈉，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HzSiCh-SiO2能一步完成，D不符合；

答案選B。

3.(2022廣西)硅是無機非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽占地殼質量的90%以上。

(1)寫出地殼中含量最高的元素的符號：。

⑵寫出通信中硅的氧化物的一種用途：o

(3)科學家用金屬鈉、四氯化碳和四氯化硅制得了碳化硅納米棒，反應的化學方程式為

8Na+CC14+SiCl4=SiC+8NaClo

①該反應中Si元素的化合價為價。

②其中還原產物的化學式為o

③高溫真空環(huán)境中，C與SiCh反應也可以生成SiC,寫出該反應的化學方程式：0

(4)用Na2SiO3水溶液浸泡過的棉花不易燃燒，說明NazSiCh溶液可以用作;設計簡單實驗比較醋酸

與H2SiC)3酸性的強弱：o

【答案】(1)0

(2)制作光導纖維

高溫

(3)+4SiC3C+SiO2^SiC+2CO

(4)防火劑將醋酸滴入裝有NaSiCh水溶液的試管中，當有白色沉淀產生時，說明醋酸的酸性比

HzSiCh的強，否則弱

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【解析】（1）地殼中含量最高的元素的符號為o；

（2）通信中硅的氧化物的一種用途：制作光導纖維；

（3）①該反應中Si元素的化合價為+4價；

②在該反應8Na+CC14+SiC14=SiC+8NaCl中，C的化合價從+4價降低為-4價，得電子，則四氯化碳為氧

化劑，還原產物為SiC；

局溫

③高溫真空環(huán)境中，C與SiO2反應也生成SiC和CO,該反應的化學方程式：3C+SiO2^SiC+2COt；

（4）用Na2SiO3水溶液浸泡過的棉花不易燃燒，說明Na2SiO3溶液可以用作防火劑；設計簡單實驗比較醋酸

與HzSiCh酸性的強弱，方法為：將醋酸滴入裝有NaSiCh水溶液的試管中，當有白色沉淀產生時，說明醋

酸的酸性比H2SiO3的強，否則弱

考點五硅酸鹽材料與無機非金屬材料

【例5-1】（2022秋?山東臨沂?高一統考期中）下列關于硅酸鹽的性質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、織物浸過水玻璃后具有防腐性能且不易燃燒

D.水玻璃的化學性質穩(wěn)定，在空氣中不易變質

【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項正確；

B.硅是親氧元素，在自然界中沒有游離態(tài)的硅，B項正確；

C.水玻璃有抗腐蝕和防火的作用，C項正確；

D.水玻璃為硅酸鈉的溶液，能和空氣中的二氧化碳反應，D項錯誤。

故選D。

【例5-2].（2022秋?浙江嘉興?高一?？茧A段練習）下列屬于新型無機非金屬材料的是

A.光學玻璃B.水泥C.壓