《2017高考化学一轮复习 专题十六 碳、硅及其化合物 无机非金属材料 考点三 硅酸、硅酸盐、无机非金属材料教学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017高考化学一轮复习 专题十六 碳、硅及其化合物 无机非金属材料 考点三 硅酸、硅酸盐、无机非金属材料教学案（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1碳、硅元素的酸及其盐物质主要内容碳酸、硅酸水溶性H2CO3可溶于水，H2SiO3难溶于水不稳定性H2CO3CO2H2O，H2SiO3SiO2H2O酸性H2CO3H2SiO3制备CO2H2OH2CO3，SiO2H=H2SiO3(可溶性硅酸盐与其他酸反应制得)盐碳酸盐水溶性正盐(碳酸盐)除K2CO3、Na2CO3和(NH4)2CO3外，其余均不溶于水；酸式盐(碳酸氢盐)全溶于水热稳定性部分碳酸盐高温分解，如CaCO3；碳酸氢盐受热分解：Ca(HCO3)2CaCO3H2OCO2与酸反应CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2，Ca(HCO3)22HCl=CaCl22H2O2CO2与碱反应Ca(O
2、H)2Na2CO3=CaCO32NaOH，NaOHNaHCO3=Na2CO3H2O与盐反应CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl硅酸盐含义由硅、氧以及金属元素组成的化合物的总称表示方法通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式来表示，如Na2SiO3可表示为Na2OSiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为K2OAl2O36SiO2主要性质除K2SiO3、Na2SiO3外，其余硅酸盐均不溶于水；Na2SiO3H2OCO2=H2SiO3Na2CO3，SiO2H=H2SiO32无机非金属材料(1)传统无机非金属材料三种硅酸盐工业生产的比较主要用途：陶瓷、玻璃、水泥是主要建材，也广泛应用于生活中。(
3、2)新型无机非金属材料的种类和用途材料类别主要特性示例用途高温结构陶瓷能承受高温，强度高氮化硅陶瓷汽轮机叶片、轴承、永久性模具等半导体陶瓷具有电学特性二氧化锡陶瓷集成电路中的半导体光学材料具有光学特性光导纤维光缆通讯、医疗、照明等生物陶瓷具有生物功能氧化铝陶瓷人造骨骼、人造关节、接骨螺钉(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%的硅钢具有导磁性。硅胶具有既耐高温又耐低温的性质。学霸巧学卡(1)无机酸一般易溶于水，而H2SiO3却难溶于水。(2)因H2CO3的酸性强于H2SiO3，所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能发生下列反应：Na2SiO3CO2H2O=H2Si
4、O3Na2CO3，但在高温下Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2也能发生。(3)Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，是一种黏合剂，是制备硅胶和木材防火剂的原料，与玻璃的成分不相同；水玻璃又称为泡花碱，但它却是盐溶液(存放的试剂瓶不能用玻璃塞)，而不是碱溶液。(4)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。1.思维辨析(1)玻璃容器可长期盛放各种酸。()(2)合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料。()(3)水玻璃俗称泡花碱，是一种纯净物。()(4)玻璃是一种晶体，有较高的熔点。()(5)新型无机非金属材料具有光学特性、生物功能、电学特性、耐高温、强度
5、高。()(6)玛瑙手镯、水晶镜片、玻璃所用材料均为硅酸盐。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2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，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中B反应Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3，反应Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，两反应是相互矛盾的，不可能都能发生C普通玻璃、石英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料D祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18，用氧化物形式表示为3BeOAl2O36SiO2答案D解析硅酸钠有粘性，可以将磨口玻璃塞与试剂瓶粘在一起，导致试剂瓶打不开，故Na2SiO3不能保存在磨口玻璃塞试剂
6、瓶中，A错误；B项中反应是在高温下进行的反应，其原因是CO2为气体，可使平衡正移，促使反应能够进行，B错误；石英玻璃不属于硅酸盐材料，C错误。考法综述随着新能源、新材料、新工艺的发展，高考对硅及其化合物的性质及无机非金属材料的开发和制取的考查有逐渐增多的趋势。命题法1硅酸盐的结构和性质典例1胃舒平主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁( Mg2Si3O8nH2O)等化合物。(1)三硅酸镁的氧化物形式为_。(2)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料，其原因是_。aAl2O3、MgO和SiO2都是白色固体bAl2O3、MgO和SiO2都是金属氧化物cAl2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点
7、解析(1)Mg2Si3O8nH2O改写成氧化物的形式为2MgO3SiO2nH2O。(2)Al2O3、MgO和SiO2均具有很高的熔点，故可作为耐火材料。答案(1)2MgO3SiO2nH2O(2)c【解题法】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K2OAl2O33SiO2，应写成K2OAl2O36SiO2。(4)实例高岭土(Al2Si2O72H2O)Al
8、2O32SiO22H2O石棉(CaMg3Si4O12)CaO3MgO4SiO2沸石(Na2Al2Si3O102H2O)Na2OAl2O33SiO22H2O云母(KAl3Si3O11H2O)K2O3Al2O36SiO22H2O命题法2无机非金属材料典例2氮化硅是一种重要的高温结构陶瓷，为立体网状结构的晶体，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
9、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：Si3N4HFH2OH2SiO3NH4F。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DSi3N4为共价化合物，NH4F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，Si3N4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
10、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3SiCl44NH3Si3N412HCl。答案(1)D(2)BD(3)3SiCl44NH3Si3N412HCl【解题法】新型无机非金属材料种类及特性(1)高温结构陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵蚀性和电绝缘性等。(2)生物陶瓷：对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常。(3)压电陶瓷：具有压电效应。1硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是()A氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N4B碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷
11、和轴承C光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2D二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为12答案D解析 二氧化硅晶体中，一个硅原子可形成4个硅氧单键，故硅原子和硅氧单键个数之比为14，故D错误。2SiO2是硅酸盐玻璃(Na2CaSi6O14)的主要成分，Na2CaSi6O14也可写成Na2OCaO6SiO2。盛放NaOH溶液的试剂瓶若用玻璃塞容易形成瓶体与瓶塞粘连，而无法打开，发生反应的化学方程式为_。长石是铝硅酸盐，不同类长石其氧原子的物质的量分数相同。由钠长石化学式NaAlSi3O8可推知钙长石的化学式为_。答案SiO22NaOH=Na2SiO3H2OCa
12、Al2Si2O8解析玻璃的成分中含有SiO2，能与NaOH溶液反应生成粘性很强的Na2SiO3而发生粘连，反应方程式为SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。由于钙长石和钠长石中氧原子的物质的量分数相同，钠长石中钠与铝的原子个数比为11，扩2倍后可知钙长石中钙和铝的原子个数比为12。钠长石中氧原子的物质的量分数为，则钙长石用氧化物的形式表示为CaOAl2O3nSiO2，因此，132n8，n2，钙长石的化学式为CaOAl2O32SiO2，即为CaAl2Si2O8。如图所示物质的转化关系中，A是一种固体单质，E是一种白色沉淀(部分反应物或产物已略去)。请回答下列问题：(1)B的化学式是_，其可用于制造_(填一种即可)。(2)B和a溶液反应的离子方程式是_。(3)A和a溶液反应的离子方程式是_。(4)C和过量的盐酸反应的离子方程式是_。错因分析对“题眼”信息：C与过量盐酸反应生成白色沉淀E，不知如何分析利用，导致整个题无法正确推断。解析C与过量的盐酸反应生成白色沉淀E，则E可能是硅酸或氯化银，由题中转化关系知E只能为硅酸，则C为硅酸盐，A为硅，a溶液为强碱的水溶液，进一步推出B为二氧化硅。答案(1)SiO2光导纤维(或其他合理答案)(2)SiO22OH=SiOH2O(3)Si2OHH2O=SiO2H2(4)SiO2H=H2SiO3心得体会
