2018年版無機非金屬材料的主角——硅知識點匯總

1、范文范例值得參考word完美整理版第四章非金屬及其化合物第一節(jié)無機非金屬材料的主角硅f學(xué)習(xí)目標(biāo)導(dǎo)航1了解SiO2的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途。(重點) 2了解硅酸的制備和化學(xué)性質(zhì)。3. 了解硅酸鹽的性質(zhì)及組成的表示方法。4了解硅的性質(zhì)和用途。(重點)5.了解幾種重要無機非金屬材料的生產(chǎn)及用途。ETO二氧化硅和硅酸基礎(chǔ)初探教材整理1二氧化硅1 .硅兀素的存在/匹往地売中儈趙2仍抵儀次于莖化合態(tài)存在,主要彌擺壘一氧化硅柏硅議鹽站構(gòu)原了-結(jié)構(gòu)示意圖為另，其麻子既不易失去也不易得到電子主要代件曲M價2 .二氧化硅(SiO2)存在SiO2的存在形式有結(jié)晶形和無定形兩大類，水晶、瑪瑙的主要成分是結(jié)晶的氧化硅。結(jié)構(gòu)S

2、iO2晶體是由Si和O按原子數(shù)之比為1 ：2的比例組成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶0體。每個硅原子周圍結(jié)合 4個O原子，每個O周圍結(jié)合2個Si原子(3)物理性質(zhì)熔點高；硬度大；溶解性：不溶于水。(4)化學(xué)性質(zhì)(寫出有關(guān)化學(xué)方程式)迪+不與水、一般的酸反應(yīng) 與3反庇“c c c高溫 具商融性軋L 比靜的性質(zhì)SiOi+CaOCaSiO.與 NuOH 殛冊&NhOH= NS；Oi+H2O轉(zhuǎn)性反應(yīng)配翩，Si+2C0t苛真氛酸反應(yīng)Si0l3+4t IF=SiFj t +2 liO用途 沙子是基本的建筑材料。 純凈的Si02是現(xiàn)代光學(xué)及光纖制品的基本原料，可以制作光導(dǎo)纖維。 石英和瑪瑙制作飾物和工藝品。 實驗室中使

3、用石英坩堝。教材整理2硅酸(H2SQ3)1 .物理性質(zhì)硅酸是一種難溶于水的白色膠狀物。2. 化學(xué)性質(zhì)(1) 弱酸性向NaSiOs溶液中通入CO,生成白色沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 NaSiOa+C0+ H o=nco+ H SJO?丄。結(jié)論：HbSiOs酸性比H2C0酸性弱。(2) 不穩(wěn)定性HbSiOs不穩(wěn)定，受熱易分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 H2SiO3=HO+ SO。3. 制備NaSiO3溶液中加入鹽酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaSiO3+ 2HCI=2NaC+”SiO3(膠體)。4. 存在及用途(1) 濃度小且邊加邊振蕩時，形成硅酸溶膠(膠體);濃度大時，形成硅酸凝 膠。硅膠硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水得

4、到的硅酸干凝膠，稱為“硅膠”，具有很強的吸水性, 常用作干燥劑或催化劑的載體。探究升華(1) 為什么實驗室盛放NaOH溶液的試劑瓶要用橡膠塞而不能用玻璃塞？(玻 璃的成分中含有SiO2)【提示】當(dāng)玻璃瓶配玻璃塞時，瓶口內(nèi)壁和瓶塞外壁都進行了磨砂處理。玻璃中含SiO2,磨砂玻璃遇到強堿如 NaOHS液時，SiO2與NaOh反應(yīng)生成NaSO, 使試劑瓶受腐蝕。NaSiO3溶液有良好的黏結(jié)性，它易使瓶口與瓶塞黏在一起而 難以開啟。故使用橡膠塞而不能使用玻璃塞。(2) 實驗室能否用玻璃瓶保存氫氟酸？為什么？寫出反應(yīng)方程式?！咎崾尽坎荒?。因為氫氟酸腐蝕玻璃，和玻璃中的成分SiO2反應(yīng)。SiO2+ 4HF

5、=SiFf+ 2HQ(3) 寫出SiO2、CO與CaC反應(yīng)的化學(xué)方程式?！咎崾尽縎iO2+ CaO=CaSiO、CO+ CaO=CaCO探究2硅酸的制備實驗探究實驗操作Ji:引6實驗現(xiàn)象滴加酚酞溶液后溶液呈紅色，滴加稀鹽酸后溶液變?yōu)闊o色， 有透明膠狀物生成NaSiO3溶液呈堿性；滴加稀鹽酸后反應(yīng)的化學(xué)方程式為 結(jié)論NaSiO? + 2HCI=2NaC+ fSiOK 膠體)向NaSiO?溶液中通入 CO氣體，現(xiàn)象是 ，其離子方程式為 然后改加 NaOH溶液，反應(yīng)的離子方程式為 ?！咎崾尽可砂咨恋?SiO3+ CO + HO=2SiO3 J+ cOSiO? + 2OH =SiO - + 2HO

6、認知升華升華1 SiO2和CO的比較SiO2CO不 同 占熔、沸點高低狀態(tài)無色晶體氣態(tài)與水反應(yīng)不反應(yīng)CO+ HO HCO與酸反應(yīng)只與氫氟酸反應(yīng)不反應(yīng)相 同 占與堿性氧化物反應(yīng)咼溫CaO SiO2=CaSiOCO+ CaO=CaCO與堿反應(yīng)SiO2+ 2NaOH=2SiO3 + HOCO + 2NaOH=2CO+ H2O與某些鹽反應(yīng)咼溫SiO2 + NqCONa2SiO3 +咼溫CO T SiO2 + CaCO=CaSiO+ COTCO + H2O + NaCO=2NaHCO+ HO + NaSiO3= H2SQ3J + NqCO與碳反應(yīng)咼溫SiO2+ 2Ci + 2CCTCO+ C=2CO升華

7、2硅酸的主要性質(zhì)及應(yīng)用(1) 硅酸是中學(xué)化學(xué)中惟個不溶于水的酸，硅酸酸性很弱、不能使酸堿 指示劑變色。(2) 實驗室制取硅酸的方法是可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)。(3) 硅酸的性質(zhì)：具有酸性，酸性比碳酸弱；受熱易分解。(4) 硅酸濃度小時可形成硅酸溶膠，濃度大時可形成硅酸凝膠。硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水得到硅膠(或硅酸干凝膠)，具有較強的吸水性，常用作干燥劑及催化劑 載體。題組沖關(guān)題組1 SiO2的性質(zhì)與應(yīng)用1. 關(guān)于二氧化硅，下列敘述不正確的是()A. 水晶的主要成分是二氧化硅B. 二氧化硅和二氧化碳在物理性質(zhì)上有很大差別C. 二氧化硅不溶于水，也不能跟水起反應(yīng)生成酸D. 二氧化硅是一種酸性氧化物，它不跟任

8、何酸起反應(yīng)【解析】水晶的主要成分為SiO2, A項正確；CO是由分子構(gòu)成的，而SiO2 是Si和0按1 ：2組成的空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，二者物理性質(zhì)差別較大， B 項正確；SiO2不溶于水也不與水反應(yīng)，C項正確；SiO2可以與氫氟酸反應(yīng)，D項 錯誤?！敬鸢浮緿2 下列說法不正確的是（）【導(dǎo)學(xué)號：95432065】A. 因SiO2不溶于水，故SiO2不是酸性氧化物咼溫B. 在反應(yīng)SiO2 + 2C=Si + 2COT中S作氧化劑C. SiO2是一種空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，熔點高、硬度大D. 氫氟酸能夠刻蝕玻璃，故不能用玻璃瓶來盛裝氫氟酸【解析】A項，SiO2不溶于水，但它能與堿反應(yīng)生成硅酸鹽和

9、水，是酸性氧化物，錯誤；B項，在該反應(yīng)中SiO2被C還原為Si，SiO2作氧化劑，正確；C 項，由于SiO2是一種空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)， 故熔點高，硬度大，正確；D項， SiO2能與氫氟酸反應(yīng)，故常用氫氟酸刻蝕玻璃，不能用玻璃瓶盛裝氫氟酸，正確?！敬鸢浮緼題組2 HSiOs的性質(zhì)、制備與應(yīng)用3. 下列關(guān)于硅酸的說法正確的是（）【導(dǎo)學(xué)號：95432066A. 硅酸可以通過SiO2和水的化合反應(yīng)直接制得B. 用反應(yīng)NatSiO3 + 2HCI=2NaC* HSQ J制取硅酸是利用了可溶性酸制難溶性酸的性質(zhì)C因為硅酸難溶于水，所以它不能與 NaOH溶液反應(yīng)D.硅膠可用作袋裝食品的干燥劑【解析】Si

10、O2不能與水反應(yīng)生成硅酸，A錯誤；B中反應(yīng)是利用了強酸制弱酸的性質(zhì)，B錯誤；硅酸雖難溶于水，但可與強堿溶液反應(yīng)生成硅酸鹽，C錯誤。【答案】D4. 碳酸的酸性比硅酸強，某化學(xué)課外小組搜集了大量的證據(jù)證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性。其中能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實驗事實是（）A. CO溶于水形成碳酸，Si02難溶于水B. CO通入可溶性硅酸鹽中析出硅酸沉淀C. 高溫下Si02與碳酸鈣、碳酸鈉等固體反應(yīng)生成 COD. 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【解析】根據(jù)強酸制弱酸的原理，CO通入可溶性硅酸鹽中析出硅酸沉淀,此項實驗事實可證明碳酸的酸性比硅酸強。【答案】B

11、5. 為了進一步確認HCI、HCO、Si03的酸性強弱，有人設(shè)計用下圖所示裝 置進行一次實驗即可達到目的(不必再選用其他酸性溶液)。請回答：(1) A中的化學(xué)反應(yīng)方程式可能為 (2) B裝置的作用是。(3) C中的現(xiàn)象有 反應(yīng)離子方程式為。(4) 根據(jù)實驗，三種酸的強弱順序為其依據(jù)為【答案】(1)CaCO+ 2HCI=CaQ+ CO T + H2O 除去CO中的HCI,防止HCI與NaSiO3反應(yīng) 產(chǎn)生白色膠狀沉淀CO+ HC+ SiO =HSiO3(膠體)+ C(3f(4) HCIH2COHSiO3 強酸制弱酸EEDT硅酸鹽和硅單質(zhì)基礎(chǔ)初探教材整理1硅酸鹽1. 硅酸鹽的組成與表示(1) 定義

12、：由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。(2) 性質(zhì)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大多不溶于水，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。(3) 表示：通常以二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示其組成。例如， NaSiOs： NQ SO。 長石(KAlSi 3O8) : g AI2O 6SO。 鎂橄欖石(MgSiO4): 2MgO SO?！咎貏e提醒】以氧化物形式表示硅酸鹽組成的方法1方法：找出組成元素；寫出氧化物的形式；注意原子守恒；檢查有無 遺漏。2氧化物的順序：活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物二氧化硅水3氧化物前化學(xué)計量數(shù)配置原則：除氧元素外，其他元素按配置前后原 子個數(shù)守恒原則配置化學(xué)計量數(shù)，如果出現(xiàn)分數(shù)，擴大倍數(shù)化為整數(shù)。4氧化物之間用“

13、 ”隔開。2. 最簡單的硅酸鹽一一NaSiOs 物理性質(zhì)-白色固體*易溶于水俗名泡花堿,水溶液俗稱水玻璃M t n化學(xué)性質(zhì)與酸(鹽酸、碳酸等)反應(yīng)，21”生成硅酸凝膠冃能制備硅膠和木材防火劑3.三種常見的硅酸鹽產(chǎn)品無機非金屬材料產(chǎn)品原料主要設(shè)備主要成分水泥石灰石、黏土水泥回轉(zhuǎn)窯硅酸二鈣 2CaO- SiO2硅酸三鈣3CaO- SiO2鋁酸三鈣3CaO- Al 2Q玻璃純堿、石灰石和石英砂玻璃窯NQ CaO- 6SQ2陶瓷黏土4.其他含硅物質(zhì)SiC :俗稱金剛砂，類似金剛石的結(jié)構(gòu)和性能。 含4%圭的硅鋼具有導(dǎo)磁性，用作變壓器鐵芯。(3) 硅橡膠：耐高溫又耐低溫。(4) 人造分子篩：作吸附劑和催化

14、劑。教材整理2硅單質(zhì)1 種類及結(jié)構(gòu)單質(zhì)硅分為晶體和無定形兩種，晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石類似2 性質(zhì)(1)物理性質(zhì)色、態(tài)光澤熔點硬度質(zhì)地導(dǎo)電性灰黑色固體光澤金屬高大脆半導(dǎo)體(2)化學(xué)性質(zhì)在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，但能與氟氣、HF NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)。3 .用途(1)半導(dǎo)體材料，如硅芯片等。 新型能源，如光電池等?！咎貏e提醒】硅單質(zhì)性質(zhì)的特殊性1 一般情況下，非金屬元素單質(zhì)熔、沸點低，硬度小，但晶體硅和金剛 石熔、沸點高，硬度大，其中金剛石為自然界中硬度最大的物質(zhì)。2 般情況下，非金屬單質(zhì)為絕緣體，但硅為半導(dǎo)體，石墨為電的良導(dǎo) 體。3 Si的還原性大于C,但單質(zhì)C在高溫下能從SiO2中還原出Si :

15、SiO2+ 咼溫2C=Si + 2COU4非金屬單質(zhì)與堿反應(yīng)一般既作氧化劑又作還原劑，且無氫氣放出，但 硅與堿溶液反應(yīng)只作還原劑，且反應(yīng)能放出氫氣：Si + 2NaOH- HO=NSiO3+2HJ。5非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸反應(yīng)，但硅能與氫氟酸反應(yīng)：Si +4HF=SiFT+ 2HT。題組沖關(guān)題組1硅酸鹽的組成、性質(zhì)和應(yīng)用1.下列關(guān)于硅酸鹽的說法中正確的是()A. 硅酸鹽都難溶于水B. NaSiQ是一種最簡單的硅酸鹽，其水溶液可用作黏合劑C. 硅酸鹽通?？捎醚趸锏男问奖硎?，說明硅酸鹽就是由各種氧化物組成D. 硅酸鹽工業(yè)使用的每一種原料都含有硅【解析】A項，NaSiQ可溶于水，錯誤；C項，

16、硅酸鹽可用氧化物的形式表示，但不是由各種氧化物組成，錯誤；D項，所用原料可能不含硅，錯誤。【答案】B2. 用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成，其中正確的是（）【導(dǎo)學(xué)號：95432067】A. 鈣沸石Ca（AI 2Si30o） 3H2O，表示為 AbQ CaO- 3SiO2 3H2O1B. 鎂橄欖石（MgSiO4），表示為MgO qSiO?C. 鉀云母（K2Al6Si6H4Q4），表示為 KO- 2HO, 3AI2Q - 6SD. 高嶺石Al 2（Si 2O5）（OH） 4，表示為 Al 2O3 - 2SiO2 - 2HO【解析】A 項，Ca（Al2Si3Oo） 3HO 應(yīng)表示為 CaO Al 2O

17、 - 3SO - 3I4O（排序錯）;B項，MgSiO4應(yīng)表示為2MgO SiO2（不能在系數(shù)中出現(xiàn)分數(shù)）;C項， KAl6Si6HQ4應(yīng)表示為 KO- 3AI2O - 6S - 2H2O（排序錯）?！敬鸢浮緿3. 下列關(guān)于水玻璃的性質(zhì)和用途的敘述中正確的是 （）【導(dǎo)學(xué)號：95432068】A. 它是一種純凈物，既不燃燒也不易腐蝕B. 水玻璃是生產(chǎn)玻璃的主要原料之一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(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在空氣中不易變質(zhì)【解析】水玻璃是硅酸鈉的水溶液，A錯誤；水玻璃易與空氣中的二氧化碳反應(yīng)，D錯誤。【答案】C題組2硅單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)及綜合應(yīng)用4. 硅及

18、其化合物的應(yīng)用范圍很廣。下列說法正確的是（）A.硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料哥上掃掃B粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)C. 反應(yīng)：Si + 2NaOH- HO=NSiO3+ 2Hd 中，Si 為還原劑，NaOH和 H2O為氧化劑D. 鹽酸可以與硅反應(yīng)，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅【解析】C項只有H0是氧化劑；D項鹽酸與Si不反應(yīng)，氫氟酸才可?！敬鸢浮緼5. 下圖中的每一方格表示相關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物。其中，B是一種單質(zhì)，其余物質(zhì)也都是含B元素的化合物。C是一種鈉鹽，E是C對應(yīng)的酸，B的 結(jié)構(gòu)類似金剛石，D為B的氧化物(其他不含B元素的反應(yīng)產(chǎn)物以及各步反應(yīng)添 加的必要試劑和反應(yīng)條件已被略去)。請?zhí)顚懣瞻祝骸緦?dǎo)學(xué)號：95432069】(1) A、D E的化學(xué)式分別為、(2) A和B的相互轉(zhuǎn)化在工業(yè)上有