PAGE4PAGE3無機非金屬材料的主角——硅【知識要點】一、硅1．物理性質晶體硅是一種色具有光澤，硬而脆的固體，熔沸點較高，能導電，是良好的材料。在自然界中只能以化合態存在。主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在。其元素含量在地殼中居第位。2．化學性質化學性質（和碳相似）——形成共價化合物，化學性質不活潑。①常溫下，不能強酸、強氧化性酸反應，只能與氟氣、氫氟酸（HF）和燒堿等物質反應:方程式 、 、 ②加熱條件下，能跟一些非金屬單質（氧氣、氫氣）起反應。（3）工業制法： （焦炭在電爐中還原二氧化硅得到粗硅）粗硅提純后，可以得到可用作半導體材料的高純硅。（3）用途：①作半導體材料晶體管、集成電路、硅整流器和太陽能電池等；②制合金：含硅4%的鋼具有良好的導磁性——變壓器鐵芯；含硅15%左右的鋼具有良好的耐酸性——耐酸設備等。二、二氧化硅1．物理性質硬度大，熔沸點高，不導電，不溶于水。等的主要成分都是二氧化硅，它一般可用于制造光導纖維。2．化學性質注意：SiO2與CO2的比較CO2SiO2與堿性氧化物反應與堿液反應與鹽反應2Na2CO3+SiO2CaCO3+SiO2與碳反應與H2O作用與酸反應三、硅酸及硅酸鹽（一）硅酸1.物理性質2.制備方法3.化學性質4.用途（二）硅酸鹽（1）性質特征：性質穩定，熔點較高，大都溶于水。（2）主要原料：黏土（Al2O3·2SiO2·2H2O）、石英（SiO2）和長石（鉀長石K2O·Al2O3·6SiO2或鈉長石Na2O·Al2O3·6SiO2）。（3）主要制品：玻璃、水泥、陶瓷、磚瓦、水玻璃（Na2SiO3的水溶液）等。（4）水泥和玻璃的生產：水泥玻璃（普通）原料石灰石、粘土純堿、石灰石、石英設備水泥回轉窯玻璃熔爐反應復雜的物理化學變化Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑主要成分3CaO·SiO22CaO·SiO23CaO·Al2O3Na2O·CaO·6SiO2特性水硬性（加石膏調節硬化速度）玻璃態物質（在一定溫度范圍內軟化）非晶體要點精講一、二氧化硅和硅酸【典型例題】例1．下列物質中，不能通過化合反應制取的是（）A．H2SiO3 B．Fe(OH)3 C．Fe(NO3)2 D．CaSiO3例2．下列各組物質中不起反應的是（）A．SiO2與純堿共熔 B．CO2通入Na2SiO3溶液C．SiO2與大理石共熔 D．SiO2和濃H2SO4共熱例3．碳化硅（SiC）的一種晶體具有類似金剛石的結構，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三種晶體①金剛石、②晶體硅、③碳化硅中，它們的熔點從高到低的順序是（）A．①③② B．②③① C．③①② D．②①③例4．下列敘述中，不正確的是（） B．CO2通入可溶性硅酸鹽中析出硅酸沉淀 C．高溫下SiO2與碳酸鹽反應生成CO2 D．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10．二氧化硅屬于酸性氧化物，理由是 （）A．Si是非金屬元素 B．SiO2對應的水化物是可溶性弱酸C．SiO2與強堿反應生成鹽和水 D．SiO2不能與酸反應11．下列物質中，能夠與NaOH溶液反應的是 （）

A．碳酸鈉 B．硅酸鈉 C．二氧化硅 D．氫氧化鋁12．下列物質的變化，不能通過一步化學反應完成的是 （）

A．CO2→H2CO3 B．SiO2→Na2SiO3 C．Na2O2→Na2CO3 D．SiO2→H2SiO313．某無色溶液中加入過量鹽酸有沉淀產生，過濾后向濾液中加入過量氨水又有沉淀產生，下列溶液中符合此條件的是 （）A．Ag+、Al3+、K+ B．SiO32、AlO2、K+C．Ag+、Cu2+、Na+ D．Ag+、Ba2+、Na+14．下列離子方程式，正確的是 （）

A．澄清石灰水中通入過量二氧化碳：Ca2++2OH+CO2===CaCO3↓+H2O

B．碳酸鈉溶液中加入二氧化硅：CO32+SiO2==SiO32+CO2↑

C．二氧化硅與燒堿溶液反應：SiO2+2OH===SiO32+H2O↑

D．硅酸與燒堿溶液中和：H2SiO3+2OH===SiO32+2H2O15．現代建筑的門窗框架常用電解加工成的古銅色硬鋁制造。取硬鋁樣品進行如下實驗（每一步試劑均過量），由此可以推知硬鋁的組成為 （）A．Al、Cu、Mg、Si、MnB．Al、Mg、Si、Zn C．Al、Fe、C、CuD．Al、Si、Zn、Na16．在SiO2+3CSiC+2CO↑反應中，氧化劑和還原劑的質量比為 （）A．36∶30 B．60∶36 C．2∶1 D．1∶2三、填空題：17．（12分）用多種方法鑒別下列兩組白色粉末物質(注：①能夠寫化學方程式的寫出化學反應方程式；②鑒別方法可以不用填滿，若序號不夠也可以自己再添)。（1）Na2CO3和SiO2①②③（2）CaCO3和Na2SiO4①②③18．（14分）某學生興趣小組想利用高嶺土[其主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O]試驗新型的凈水劑。試驗程序如下：其中濾液E就是欲求的凈水劑。試回答下列問題：①寫出混合物A、B，濾液C、D的主要成分A：；B：；C：；D：。②寫出高嶺土與純堿熔融的兩個化學方程式；③該試驗中，熔融高嶺土可以選用的坩堝有A．玻璃坩堝B．瓷坩堝C．氧化鋁坩堝D．鐵坩堝19．（8分）用地殼中某主要元素生產的多種產品在現代高科技中占有重要位置，足見化學對現代物質文明的重要作用。例如：（1）計算機芯片的主要成分是；（2）光導纖維的主要成分是：（3）目前應用最多的太陽能電池的光電轉化材料是；（4）用作吸附劑、干燥劑、催化劑或催化劑載體的人造分子篩大多是一類稱為的化合物；20．（8分）制造普通玻璃的原料是純堿（Na2CO3）、石灰石（CaCO3）和石英（SiO2），這種玻璃的成分可以認為是由Na2O、CaO和SiO2所組成的混合物，而鉀玻璃是將原料中的Na2CO3由K2CO3替代而制得的。今測得某鉀玻璃中各成分的質量分數為：18.4%的K2O、11.0%的CaO和70.6%的SiO2。求生產制取這種鉀玻璃的原料的物質的量之比是多少？參考答案一、選擇題1．A2．D3．C4．D5．C6．B二、選擇題7．BC8．D9．B10．C11．CD12．D13．AB14．CD15．A16．D三、填空題17．（某種方法3分）（1）①焰色反應法：焰色反應為黃色的是Na2CO3，余者為SiO2。②酸液產氣法：分別取少許待測粉末，滴加稀鹽酸，能夠產生氣體的是Na2CO3；不反應的是SiO2。化學方程式：Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑（2）①焰色反應法：焰色反應為磚紅色的CaCO3和，黃色的為Na2SiO4。②酸液產氣法：分別取少許待測粉末，滴加稀鹽酸，能夠產生氣體的是CaCO3，剩余的為Na2SiO3。CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑18．(每空2分)①A：NaAlO2和Na2SiO3；B：NaAlO2和Na2SiO3；C：AlCl3；D：H2SiO3。②Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑；SiO2＋Na2CO