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

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1、文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.考点三 硅酸、硅酸盐、无机非金属材料点基础点重难点1碳、硅元素的酸及其盐物质主要内容碳酸、硅酸水溶性H2CO可溶于水，H2SiO3难溶于水不稳定性HbCOCO+ H2O, H2SiO3=SiO2+H2O酸性HbCOH2SiO3制备CO+ H2OH2CO, SiO3 + 2HT =HSiO3 J （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KC Na2CO和（NHk）2CO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 CaCO;碳酸氢盐受热分解：Ca（HCO）2CaCO+ H20+

2、CO T与酸反应CaCO+ 2HCl=CaC2 + H2O+ CO T , Ca(HCQ) 2+ 2HCl=CaC2 + 2H2O+ 2CO T与碱反应Ca(OH)2+ NaCO=CaCO + 2NaOHNaO* NaHC3=NaCO+ H2O与盐反应CaCl2+ Na2CO=CaCQ + 2NaCl硅酸盐含义由硅、氧以及金属兀素组成的化合物的总称表小方法通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式来表示，如Na2SQ可表示为 Na2O- SiO2,长石（KAlSi 3Q）MWJ KO- Al 2Q - 6SiO2主要性质除K2SQ3、Na2SiO3外，其余硅酸盐均不溶于水； Na 2SQ3+H2O+

3、2_CO=HSiO3(+ N&CO, SiO3 + 2H =HSiO3 J2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6水泥玻璃生产原料石灰石、黏土纯碱、石灰石和石英陶瓷黏土主要设备水泥回转窑 玻璃窑 陶瓷窑3Ca() - Si()2Na2Si()3主要成分2CaO Si()2 CaSiO. 硅酸盐3Ca() AL()3SiO,高温生产条件主要用途：陶瓷、玻璃、水泥是主要建材，也广泛应用于生活中。(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

4、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%勺硅钢具有导磁性。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 HbSiO3却难溶于水。(2)因H2CO的酸性强于HbSiO3,所以在N&SiO3溶液中通入CO能发生下列反应：N&SiO3 高温+ CO+ HbO=HSiO3 J + N&CO,但在高温下 NaCO+ SiO2=N&SiO3+ CO T 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，

5、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。小题快做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、强度高。()(6)玛瑙手镯、水晶镜片、玻璃所用材料均为硅酸盐。()答案 (1) X (2) X (3) X (4) X (5) V (6) X2 .下列

6、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高温B.反应 Na 2SQ3 + HkO+ CO=NaCO+ H2SiO3 J ,反应 Na 2CO+ SiO2=Ns2SiO3 +COT,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 BeAl 2Si6Q8,用氧化物形式表示为 3BeO- Al 2Q - 6SQ2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NaSiO3不能保存在磨口玻壬塞试剂瓶中，A错误；B项中反应是在高温下进行的反应，其原因是C

7、O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总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(MgSi3O8- nHO)等化合物。(1)三硅酸镁的氧化物形式为 。(2)Al 2Q、MgOm SiO2都可以制耐火材料，其原因是 。a. Al2Q、MgO SiO2都是白色固体b. Al2Q、MgO SiO2都是金属氧化物c. A2 MgOm SiO2都有很高的熔点解析(1)Mg2Si3Q nHkO改写成氧化物的形式为2MgO

8、3SiO2 nH2Q(2)Al 2Q、MgOm SiO2均具有很高的熔点，故可作为耐火材料。答案(1)2MgO- 3SiO 2 - nH2O (2)cIA I【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：活泼金属氧化物一一较活泼金属氧化物一一二氧化硅水。(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。11(3)当计量数配置出现分数时应化为整数。如正长石：KAlSi 3O8不能写成-K2O- 2ALO 3SiO2,应写成 K2O- Al 2O 6SQ2。(4)实例高岭土 (Al 2Si 2O 2H2O)? A

9、l 2O 2SO - 2H2O石棉(CaMgSi4O2)? CaO- 3MgO 4SiO 2沸石(Na2Al2Si 3O0 2H2O)? Ns2O- Al 2Q - 3SiO2 - 2H2O云母(KAl 3Si 3Q1 H 2O)? K2O- 3Al 2O 6SO - 2H2O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 Si 3N4B.该

10、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：Si 3N+ HF+ H2OH-H 2SQ3 +NHF。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D. Si 32为共价化合物，NHF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

11、、有润滑性可知B、C错误，D正确。(2)Si 3M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。一定(3)硅的氯化物为 SiCl 4,根据题意可知化学方程式为3SiCl 4+ 4NH=Si3N+ 12HCL条件答案(1)D(2)BD一定(3)3SiCl 4+ 4NH=Si 32+ 12HCl 条件A I【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。对点SS必刷题1 .硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，

12、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Si3l8 .碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承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1 ： 2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1 ： 4,故D错误。2. SiO2是硅酸盐玻璃(Na2CaSi6O4)的主要成分，NaCaSieOh也可写成 Na2O- CaO- 6SiO 2。 盛放NaOH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

13、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 NaAlSi 3O8可推知钙长石的化学式为 。答案 SiO2+ 2NaOH=NSiO3+ H2O CaAMSi 2O8解析玻璃的成分中含有SiO2,能与NaOH反应生成粘性很强的 N&SiO3而发生粘连， 反应方程式为 SiO2+ 2NaOH=NSiO3+ HkQ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1 ： 1,扩2倍后可知钙长石中钙和铝的原子个数比为1 ： 2。钠长石中氧原子的物质的量分数为白，则钙长石用氧化物的形式表示为5+ 8CaO- Al 2O3 - nS

14、iO2,因此，1+3+2n= 8, n = 2,钙长石的化学式为CaO- A 12Q 2SiOz,即为 CaAl2Si 2O800 如图所示物质的车t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)SiO 2光导纤维(或其他合理答案)(2)SiO 2 + 2OH =SiC2 + H2O(3)Si + 20Hl + HkO=Si(C +2H2T(4)SiC 3 +2H+ =HSiO3 J心得体会斛客无抗推幽服的总祖搂型2)解答成及其化金物的推用地，高温及应条件.特征及应.卑加与戚反应.此港履与过量处醛及应户空白鱼沉烫等秋戊良孤苗噩的“突破H 0