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    2019高考化学第4章(非金属及其化合物)第1节碳、硅及无机非金属材料考点(2)硅酸、硅酸盐、无机非金属材料讲与练(含解析).doc

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    2019高考化学第4章(非金属及其化合物)第1节碳、硅及无机非金属材料考点(2)硅酸、硅酸盐、无机非金属材料讲与练(含解析).doc

    1、1考点二 硅酸、硅酸盐、无机非金属材料李仕才1硅酸硅酸难溶于水,其酸性比碳酸弱,硅酸不能(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。(1)硅酸不稳定,受热易分解:H 2SiO3 SiO2H 2O。= = = = = (2)硅酸能与碱溶液反应,如与 NaOH 溶液反应的化学方程式为H2SiO32NaOH= =Na2SiO32H 2O。(3)硅酸在水中易聚合形成胶体,硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅胶,有很强的吸水能力,常用作干燥剂。2硅酸盐(1)概念:由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称,是构成地壳岩石的主要成分。(2)表示方法:硅酸盐矿物的成分复杂,常用氧化物的形式表示它们的组成,如硅酸钠(N

    2、a2SiO3)写成 Na2OSiO2,钾云母(KH 2Al3Si3O12)写成 K2O3Al2O36SiO22H2O。(3)硅酸钠(Na 2SiO3)。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。与较强的酸反应,如与盐酸反应的化学方程式为Na2SiO32HCl= =2NaClH 2SiO3;与 CO2水溶液反应的化学方程式为Na2SiO3CO 2H 2O=H2SiO3 Na 2CO3。用途:黏合剂(矿物胶),耐火阻燃材料。3常见无机非金属材料(1)传统无机非金属材料。2(2)玻璃的生产。(3)特殊功能的含硅物质。碳化硅具有金刚石结构,可用作磨料。含硅元素 4%的硅钢具

    3、有导磁性。硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质。(4)新型无机非金属材料。如高温陶瓷、压电陶瓷、生物陶瓷、光导纤维等。判断正误(正确的打“” ,错误的打“”)1普通玻璃、石英玻璃、水泥、玛瑙都属于硅酸盐产品。( )2NaAlSi 3O8写成氧化物的形式是 Na2OAl2O36SiO2。( )3氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料。( )4合成纤维与光导纤维都是新型无机非金属材料。( )35Mg 2 、H 、SiO 、SO 在水溶液中能大量共存。( )23 246水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂。( )7硅橡胶和陶瓷都是新型无机非金属材料。( )8传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐。

    4、( )1硅酸酸性比碳酸还弱,且是中学阶段唯一不溶于水的酸,可用作推断题题眼。2硅酸盐大多难溶于水,常见可溶性硅酸盐是硅酸钠,其水溶液称为泡花碱或水玻璃,但却是盐溶液。3氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示其结构,切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。一、硅酸和硅酸盐的性质及用途1下列有关硅及其化合物的说法中正确的是( )A硅酸钠属于盐,不属于碱,所以硅酸钠溶液可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中B反应Na 2SiO3H 2OCO 2=Na2CO3H 2SiO3,反应Na 2CO3SiO 2Na2SiO3CO 2,两反应是相互矛盾的,不可能都能发生= = = = =高 温 C普通玻璃、石英玻璃、水泥等均

    5、属于硅酸盐材料D祖母绿的主要成分为 Be3Al2Si6O18,用氧化物形式表示为 3BeOAl2O36SiO2解析:硅酸钠溶液有黏结性,故 Na2SiO3溶液不能保存在磨口玻璃塞试剂瓶中,A 项错误;B 项中反应是在高温下进行的反应,CO 2为气体,可使平衡正移,促使反应能够进行,B 项错误;石英玻璃不属于硅酸盐材料,C 项错误。答案:D42下列说法正确的是( )A水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐工业产品B二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸C因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,所以硅酸酸性比碳酸强D2MgOSiO 2中的酸根阴离子为 SiO24解析:A 中水晶、玛瑙不是硅酸盐工

    6、业产品;C 中只能得出在高温的条件下硅酸钠比碳酸钠稳定的结论,D 中酸根阴离子应为 SiO 。44答案:B3将足量 CO2气体通入水玻璃(Na 2SiO3溶液)中,然后加热蒸干,再在高温下充分灼烧,最后所得的固体物质是( )ANa 2SiO3 BNa 2CO3、Na 2SiO3CNa 2CO3、SiO 2 DSiO 2解析:分析题述过程中发生的化学反应:H2OCO 2Na 2SiO3=H2SiO3 Na 2CO3,Na 2CO3H 2OCO 2=2NaHCO3,H 2SiO3SiO2H 2O,2NaHCO3 Na2CO3H 2OCO 2,且 Na2CO3SiO 2= = = = = = = =

    7、 = = Na2SiO3CO 2,因此最后所得的固体物质中只有 Na2SiO3。= = = = =高 温 答案:A二、无机非金属材料4下列哪些材料是新型无机非金属材料( )氧化铝陶瓷 氮化硅陶瓷 碳化硅陶瓷 氮化铝陶瓷 氮化钛陶瓷 硅化硼陶瓷 二硅化铜陶瓷A BC D全部解析:新型无机非金属材料继承传统无机非金属材料的许多优点,克服某些弱点。如半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等都称为新型无机非金属材料。答案:D5下列有关玻璃的说法不正确的是( )A制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英B玻璃在加热熔化时有固定的熔点C普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙D盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,是

    8、为了防止烧碱跟 SiO2反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起解析:玻璃的主要成分可用 Na2OCaO6SiO2表示,属于玻璃态物质,是混合物,没5有固定的熔、沸点,B 错误;玻璃中的 SiO2与烧碱反应生成易溶于水的硅酸钠,硅酸钠是无机黏合剂,会将玻璃塞与瓶口粘在一起而不易打开,D 正确。答案:B6材料与化学密切相关,表中对应关系错误的是( )材料 主要化学成分A 刚玉、金刚石 三氧化二铝B 大理石、石灰石 碳酸钙C 普通水泥、普通玻璃 硅酸盐D 沙子、石英 二氧化硅解析:A 项,刚玉的主要化学成分为三氧化二铝,而金刚石的主要化学成分为碳。答案:A7氮化硅是一种重要的高温结构陶瓷,为立体网状结

    9、构的晶体,属于超硬物质,本身具有润滑性,并且耐磨损,抗腐蚀能力强,高温时抗氧化。人们常常利用它来制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。(1)下列有关该陶瓷的说法中正确的是_(填字母,下同)。A氮化硅的分子式为 Si3N4B该陶瓷虽耐高温,但抗震性差、易断裂C该陶瓷在高温时,易与氧气反应D氮化硅陶瓷制成的机械部件一般不需要润滑剂(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,但遇上氢氟酸会发生反应:Si3N4HFH 2O H 2SiO3NH 4F。下列有关说法中正确的是_。A该反应为氧化还原反应B该反应配平后的化学计量数依次为 1、4、9、3、4C氢氟酸是一种超强酸DSi 3N4为共价化合物,N

    10、H 4F 为离子化合物(3)氮化硅可由硅的氯化物与氨气在一定条件下反应得到,试写出该反应的化学方程式:_。解析:(1)氮化硅为立体网状结构的晶体,不存在单个分子,Si 3N4不是其分子式,而是化学式,A 错误;由氮化硅是高温结构陶瓷、抗氧化、有润滑性可知 B、C 错误,D 正确。(2)Si3N4与 HF 反应,无元素化合价的变化,A 项错误;氢氟酸是一种弱酸,C 项错误。(3)硅的氯化物为 SiCl4,根据题意可知化学方程式为63SiCl44NH 3 Si3N412HCl。= = = = =一 定 条 件答案:(1)D (2)BD(3)3SiCl44NH 3 Si3N412HCl= = = =

    11、 =一 定 条 件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:KAlSi3O8不能写成 K2O Al2O33SiO2,应写成 K2OAl2O36SiO2。12 12(4)实例高岭土(Al 2Si2O72H2O)Al2O32SiO22H2O石棉(CaMg 3Si4O12)CaO3MgO4SiO2沸石(Na 2Al2Si3O102H2O)Na2OAl2O33SiO22H2O云母(

    12、KAl 3Si3O11H2O)K2O3Al2O36SiO22H2O1月球的矿产资源极为丰富,仅月球表面 5 cm 厚的沙土就含有铁单质上亿吨,月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi 2O6)、斜长石(KAlSi 3O8)等,下列说法或分析错误的是( )ACaMgSi 2O6、KAlSi 3O8是化学式,表示矿物的组成元素及其原子个数比B月球上有大量游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上弱C从辉石的组成来看,它可被看作含有 CaSiO3和 MgSiO3两种盐D斜长石的氧化物形式可表示为 K2OAl2O36SiO2解析:CaMgSi 2O6、KAlSi 3O8是物质的化学式,只表示矿物的组成元素及其

    13、原子个数比,A 项正确;铁单质的活动性是固定不变的,与所在的地点、位置无关,B 项错误;复盐是含有一种酸根离子、多种金属阳离子的盐,从辉石的组成来看,含有硅酸根离子、镁离子、钙离子,所以它可被看作由 CaSiO3和 MgSiO3两种盐组成,C 项正确;按照物质的组成形式,斜长石的氧化物形式可表示为 K2OAl2O36SiO2,D 项正确。答案:B2青石棉是一种致癌物质,是鹿特丹公约中受限制的 46 种化学品之一,其化学式为 Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀 HNO3溶液处理时,还原产物只有 NO,下列说法不正确7的是( )A青石棉是一种硅酸盐材料B青石棉中含有一定量的石英晶体C青

    14、石棉的化学组成可表示为 Na2O3FeOFe2O38SiO2H2OD1 mol 青石棉能使 1 mol HNO3被还原解析:硅酸盐指的是硅、氧与其他化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称,故青石棉是一种硅酸盐产品;青石棉是一种纯净物,不可能含有一定量的石英晶体;1 mol Na 2O3FeOFe2O38SiO2H2O 跟硝酸反应时,失去 3 mol 电子,故能使 1 mol HNO3被还原。答案:B3和田玉在我国至少有 7 000 年的历史,也称为软玉,是我国玉文化的主体。和田玉是一种具有链状结构的含水钙镁硅酸盐,某种和田玉的化学成分为 Ca2Mg3Fe2(Si4O11)2(OH)2,下列有关叙述正确的是( )A其化学式改写为氧化物的形式为 2CaO3MgOFe2O38SiO2H2OB它能够抵抗任何酸碱的腐蚀C其中铁元素的化合价为3D其中铁元素的化合价为2解析:假设和田玉中铁元素的化合价为x,根据化合物中各元素的正、负化合价的代数和为零,可得:(2)2(2)3(x)2(4)8(2)22(1)20,即 x2,所以将其化学式改写为氧化物的形式为2CaO3MgO2FeO8SiO2H2O。硅酸盐一般耐酸碱的腐蚀,但不是所有的酸碱都不能腐蚀它,如氢氟酸可以和其中的硅反应生成 SiF4气体,浓硝酸可以将其中所含的 Fe2 氧化成Fe3 。答案:D8


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