1、第1節硅無機非金屬材料考綱定位全國卷5年考情1.掌握硅單質及其重要化合物的主要性質及應用。2.了解硅單質及其重要化合物對環境質量的影響。3.了解常見的無機非金屬材料。4.了解硅及其重要化合物的制備方法。2017年：卷T26(2)；卷T27(2)2016年：卷T7(D)2015年：卷T7(A)2014年：卷T8(A、C)、T13(D)；卷 T7(D)、T10(C)2013年：卷T7(D)；卷T9(B)、T10(C)考點1| Si、SiO2的性質及應用(對應學生用書第76頁)考綱知識整合1硅元素的原子結構與存在硅元素在地殼中含量為第二位，在周期表中位置為第3周期A族，原子結構示意圖為，在自然界中只

2、以化合態形式存在，主要存在形式為SiO2和硅酸鹽。2單質硅與半導體材料(1)Si的物理性質單質硅有晶體硅和無定形硅兩大類，晶體硅為灰黑色固體，有金屬光澤，熔點高、硬度大，有脆性。(2)硅的化學性質與氫氟酸反應：Si4HF=SiF42H2。與NaOH溶液反應：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。與O2反應：SiO2SiO2。(3)工業制備純硅(寫出有關化學方程式)提醒：(1)自然界中沒有游離態硅，工業上常用焦炭在電爐中還原SiO2得到粗硅。(2)Si的還原性強于C，但C能還原SiO2生成Si，且氧化產物為CO：2CSiO2Si2CO，其原因是產物CO為氣體，它的放出降低了生成物濃度，促使

3、反應向正反應方向進行。且該反應必須在隔絕空氣的條件下進行。3二氧化硅與光導纖維(1)二氧化硅存在在自然界中主要存在：沙子、石英、水晶。物理性質：熔點高，硬度大。化學性質用途制造電子部件、光學儀器、光導纖維，生產水泥、玻璃等硅酸鹽產品，水晶可制作飾品。(2)光導纖維光導纖維是高性能的現代通訊材料，又可用于能量傳輸、信息處理、遙測遙控和醫療器械制造等方面。提醒：SiO2既能與HF反應，又能與NaOH溶液反應，但SiO2不是兩性氧化物。高考命題點突破命題點1硅及其氧化物的主要性質及應用1下列說法正確的是_(填序號)。(1)(2016全國卷)因為HF與SiO2反應，故用氫氟酸在玻璃器皿上刻蝕標記(2)

4、(2016江蘇高考)下列轉化在一定條件下能夠實現：SiO2SiCl4Si(3)SiSiO2H2SiO3SiO2SiO均能一步轉化(4)(2016上海高考)用NaOH溶液不能分離氧化鐵中混有的二氧化硅(5)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O體現了SiO2為酸性氧化物的性質(6)硅的最高價氧化物可用于制造光導纖維，光導纖維能導電(7)(2015安徽高考)SiO2既能和NaOH溶液反應，又能和氫氟酸反應，所以是兩性氧化物(8)(2014海南高考)Si和SiO2都用于制造光導纖維(9)(2013廣東高考)SiO2可與HF反應，因而氫氟酸不能保存在玻璃瓶中(10)存放NaOH溶液的試劑瓶應用橡皮塞

5、，不用玻璃塞的理由是玻璃中含有的SiO2與NaOH溶液反應生成Na2SiO3【答案】(1)(5)(9)(10)2(2018臨沂模擬)據報道，科學家通過對稻殼進行控制性焚燒熱解，從中提取一種叫作生物質納米結構二氧化硅的超高活性材料，將少量這種材料摻入混凝土中，即可制備出超高強度的高性能混凝土。下列關于二氧化硅的說法正確的是()A二氧化硅溶于水生成硅酸，所以二氧化硅屬于酸性氧化物B將二氧化碳通入硅酸鈉溶液中可以得到硅酸C因為高溫時二氧化硅與碳酸鈉反應放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸強D水晶是比較純凈的二氧化硅，沙子的主要成分是硅酸鹽BA項，SiO2與H2O不反應；C項，H2SiO3酸性比H2CO

6、3弱；D項，沙子的主要成分為SiO2。易錯防范SiO2的特性認識誤區(1)一般情況下，堿性氧化物與酸反應，酸性氧化物與堿反應，不與酸反應，但SiO2是酸性氧化物，卻能與氫氟酸反應：SiO24HF=SiF42H2O，所以不能用玻璃容器盛放氫氟酸，可以用氫氟酸刻蝕玻璃。,(2)一般情況下，酸性氧化物與水反應能生成相應的酸，如CO2H2OH2CO3，但SiO2不溶于水，不與水反應。,(3)一般情況下，因為碳酸的酸性比硅酸強，可發生反應，如Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，即符合“較強酸制較弱酸”的復分解反應規律。而SiO2與Na2CO3、CaCO3高溫可以發生反應：Na2CO3S

7、iO2Na2SiO3CO2(原理是：難揮發性物質制備易揮發性物質)。命題點2硅的實驗室制備探究3晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下：.高溫下用焦炭還原二氧化硅制得粗硅；.粗硅與干燥HCl氣體反應制得SiHCl3：Si3HClSiHCl3H2；.SiHCl3與過量H2在1 0001 100 時反應制得純硅。已知：SiHCl3能與H2O劇烈反應，在空氣中易自燃。請回答下列問題： 【導學號：95160073】(1)第步制備粗硅的化學方程式為_。(2)用SiHCl3與過量H2反應制備純硅的裝置如圖所示(熱源及夾持裝置略去)：裝置B中的試劑是_。裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是_。反應

8、一段時間后，裝置D中觀察到的現象是_；裝置D中發生反應的化學方程式為_。為保證制備純硅實驗的成功，操作的關鍵是檢查實驗裝置的氣密性，控制好反應溫度以及_。SiHCl3的電子式為_，SiHCl3與H2O反應的化學方程式為_。【解析】(1)常用C和SiO2反應制備粗硅，反應的化學方程式為SiO22C,Si2CO。(2)SiHCl3與水發生劇烈反應，因此要避免水進入裝置，因此裝置B中盛放濃硫酸，吸收H2中混有的水蒸氣；裝置C中的燒瓶需要加熱是為了使滴入燒瓶中的SiHCl3汽化進入石英管反應。裝置D中發生反應：SiHCl3H2,Si3HCl，有灰黑色固體物質生成。氫氣是可燃性氣體，與氧氣混合容易發生爆

9、炸，因此要排盡裝置中的空氣。參考SiCl4的結構，SiHCl3的電子式為；已知SiHCl3與水劇烈反應，在空氣中易自燃，說明反應產生可燃性氣體：SiHCl33H2O=H2SiO33HClH2。【答案】(1)SiO22C,Si2CO(2)濃硫酸使滴入燒瓶中的SiHCl3汽化進入石英管反應有灰黑色固體物質生成SiHCl3H2,Si3HCl排盡裝置中的空氣SiHCl33H2O=H2SiO33HClH2(或SiHCl34H2O=H4SiO43HClH2)思維建模工業制硅的一般流程考點2| 硅酸及其鹽和無機非金屬材料(對應學生用書第78頁)考綱知識整合1硅酸的性質、制備與應用(寫出有關的化學方程式)提醒

10、：硅膠制備硅酸在水中易聚合形成硅酸凝膠，經干燥脫水后得到多孔的硅酸干凝膠，稱為硅膠。2硅酸鹽由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱，是構成地殼巖石的主要成分。(1)硅酸鈉白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱水玻璃，有黏性，水溶液顯堿性。與酸性較硅酸強的酸反應a與鹽酸反應的化學方程式：Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3。b與SO2的水溶液反應的離子方程式：SiOSO2(少量)H2O=H2SiO3SO。用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。(2)硅酸鹽的組成通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示硅酸鹽的組成，如硅酸鈉(Na2SiO3)可表示為Na2OSiO2，長石(K2Al2Si6O1

11、6)可表示為K2OAl2O36SiO2。提醒：(1)氧化物形式只表示硅酸鹽的組成而不表示其結構，切不可認為硅酸鹽是由氧化物混合而成的。(2)硅酸鹽大多難溶于水，常見可溶性硅酸鹽是硅酸鈉，其水溶液稱為泡花堿或水玻璃，但卻是鹽溶液。硅膠(mSiO2nH2O)是一種很好的無毒干燥劑。3無機非金屬材料(1)傳統無機非金屬材料水泥玻璃陶瓷生產原料黏土、石灰石純堿、石灰石、石英黏土主要設備水泥回轉窯玻璃窯陶瓷窯生產條件高溫(2)新型無機非金屬材料，如高溫結構陶瓷、光導纖維、生物陶瓷、壓電陶瓷等。(3)特殊功能的含硅物質碳化硅具有金剛石結構，可用作磨料。含硅元素4%的硅鋼具有導磁性。硅橡膠具有既耐高溫又耐低

12、溫的性質。提醒：玻璃生產中的兩個重要反應：Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2；CaCO3SiO2CaSiO3CO2。高考命題點突破命題點1硅酸及其鹽和無機非金屬材料1下列說法正確的是_(填序號)。(1)(2015全國卷)硅膠可用作食品干燥劑(2)(2014全國卷)如圖：中為濃硝酸，中為Na2CO3，中為Na2SiO3溶液，可證明酸性：硝酸碳酸硅酸(3)(2012全國卷)合成纖維和光導纖維都是新型無機非金屬材料(4)陶瓷、水晶、水泥、玻璃都屬于硅酸鹽(5)(2016四川高考)硅膠作袋裝食品的干燥劑的過程中沒有發生化學變化(6)(2016四川高考)pH2的溶液中可能大量存在Na、NH、SiO

13、(7)(2016江蘇高考)向Na2SiO3溶液中滴加稀鹽酸的離子方程式：Na2SiO32H=H2SiO32Na(8)(2015山東高考)向Na2SiO3溶液中通入過量SO2的離子方程式：SiOSO2H2O=H2SiO3SO(9)(2015重慶高考)燒結黏土制陶瓷，不涉及化學反應【答案】(1)(5)2青石棉是一種致癌物質，是鹿特丹公約中受限制的46種化學品之一，其化學式為Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀HNO3溶液處理時，還原產物只有NO，下列說法不正確的是() 【導學號：95160074】A青石棉是一種硅酸鹽材料B青石棉中含有一定量的石英晶體C青石棉的化學組成可表示為Na2O3F

14、eOFe2O38SiO2H2OD1 mol青石棉能使1 mol HNO3被還原B青石棉是一種硅酸鹽，硅元素以鹽的形式存在，不含有SiO2晶體。方法技巧硅酸鹽氧化物形式的表示方法)(1)氧化物的一般書寫順序：活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物二氧化硅水。(2)氧化物前系數的配置原則：除氧元素外，其他元素按配置前后原子個數守恒原則配置系數，且不同氧化物間以“”隔開。(3)當系數配置出現分數時一般應化為整數。如正長石：KAlSi3O8將K2OAl2O33SiO2，寫成K2OAl2O36SiO2，但原子個數比不變。命題點2硅及其化合物的轉化關系及應用3SiO2是一種化工原料，可以制備一系列物質。下列說法正確的是 ()A圖中所有反應都不屬于氧化還原反應 B硅酸鹽的化學性質穩定，常用于制造光導纖維C可用鹽酸除去石英砂(主要成分為SiO2)中少量的碳酸鈣D普通玻璃是由純堿、石灰石和石英制成的，其熔點很高C圖中SiO2與CaO、CaCO3、Na2CO3反應不屬于氧化還原反應，SiO2與C、Si與Cl2、SiCl4與H2的反應屬于氧化還原反應，A錯誤；光導纖維的主要成分是SiO2而不是硅酸鹽，B錯誤；玻璃沒有固定的熔點，D錯誤。4已知A是灰黑色的、有金屬光澤的固體單質。根據如圖所示的物質之間的轉化關系，回答下列