2022屆新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)無機非金屬材料學(xué)案

無機非金屬材料

一、硅酸鹽材料

產(chǎn)品主要原料主要設(shè)備主要成分用途

______（主要成分建筑材料、絕緣材

陶瓷為含水的鋁硅酸硅酸鹽料、日用器皿、衛(wèi)

鹽）生潔具等

__________、____X

______、石英砂（主_______、建筑材料、光學(xué)儀

玻璃要成分玻璃窯_____、器、各種器皿、高

是____________）SiO2強度復(fù)合材料等

水泥回建筑材料、水利工

水泥石灰石、黏土硅酸鹽

轉(zhuǎn)窯程

【誤區(qū)警示】

存放NaOH溶液的試劑瓶不能用磨口玻璃塞,應(yīng)用橡膠塞,其原因是玻璃中的SiO2

與堿液反應(yīng),將玻璃塞與試劑瓶黏在一起,不易打開。

二、新型無機非金屬材料

1.硅和二氧化硅

⑴硅元素的存在與結(jié)構(gòu)

在地殼中的含垃口的公

--------------居第位

一存在形態(tài)氧化物和硅酸鹽

Si

原子結(jié)構(gòu)示意圖遨

周期,表中的位置第N周期、第IVA族

（2）硅和二氧化硅的用途

①硅主要用作半導(dǎo)體材料,芯片、太陽能電池等。

*wwwwwwwwwwwwww?

②二氧化硅用來生產(chǎn)光導(dǎo)纖維O

（3）單質(zhì)硅的制備:

步驟反應(yīng)化學(xué)方程式

粗硅的制取------------------------------------------

IrHI粗硅a與^I-Si（f,f,i）+3HC1△=SiHa+H-

粗硅的提純I-

---------高滬

l

~∣H?還原I-SiHQ3+H2-Si（純）+3HCl

v*?-zχ>^"v-z?.?s,-,-?-Z^-.

【名師點撥】（I）Si是能與NaoH溶液反應(yīng)放出乩的非金屬單質(zhì)。（2）Si02是酸性

氧化物,但不能與水反應(yīng)生成H2SiO30（3）氫氟酸能腐蝕玻璃,故氫氟酸不能用玻

璃瓶盛放,常用塑料瓶盛裝,氫氟酸常用于刻蝕玻璃。

2.新型陶瓷

不再限于傳統(tǒng)的硅酸鹽體系

新型特性和在光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等方面具有很多新的特性和功能

陶瓷功能

^:SiC

—金剛砂

碳原子和硅原子通過場鍵連接具有

:類似勰交的結(jié)構(gòu)

L硬度大，用作砂紙,砂輪的磨料

性能、用途

優(yōu)異的高溫抗氧化性能，用作耐高溫

結(jié)構(gòu)材料、耐高溫半導(dǎo)體材料

3.碳納米材料

碳納米材料在能源、、醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣闊的前景。

-------------------源典題突破.熱點精練。---------------

類型1傳統(tǒng)?三大硅.酸鹽材.料

【案例1】下列說法正確的是（）

A.石英玻璃和普通玻璃成分相同

B.工藝師可用鹽酸刻蝕玻璃制作工藝品

C.由石英砂制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)

可用于信息存儲,Siθ2可用于光纖通信

【案例2】黏土是很多硅酸鹽產(chǎn)品的原料之一,創(chuàng)造歷史、享譽全球的景德鎮(zhèn)陶

瓷就是利用了當(dāng)?shù)氐膬?yōu)質(zhì)黏土資源。

黏土的主要成分的化學(xué)式為Al2Si2O,（OH）4,其中X的值是,若以氧化物形

式表示,應(yīng)寫為。

【名師點撥】硅酸鹽改寫成氧化物的方法

金屬元素氧化物寫在前面,再寫Siθ2,最后寫乩0;氧化物之間用“隔開,如硅

酸鈉可表示為Na?。?SiO20

1.下列物質(zhì)中，不屬于硅酸鹽產(chǎn)品的是（）

A.陶瓷B.橡膠

C.水泥制品D.玻璃

2.下列關(guān)于制取玻璃和水泥的共同特點的敘述不正確的是（）

A.生產(chǎn)設(shè)備都是高爐

B.原料中都有石灰石

C.反應(yīng)都是在高溫下進行

D.發(fā)生的都是復(fù)雜的物理化學(xué)變化

類型2硅與二氧化硅

【案例3］用膠頭滴管向用石蠟圍成的“Spark”凹槽內(nèi)注入某溶液,即可在玻璃

上刻蝕出“Spark”的字樣,則該溶液是（）

A.鹽酸B.氫氟酸

C.燒堿D.飽和食鹽水

【案例4】制備硅單質(zhì)時,主要化學(xué)反應(yīng)如下:

(I)SiO2+2C-Si+2C0↑

(2)Si+2C12-SiCl4

(3)SiCL1+2H2—Si+4HC1

下列對上述三個反應(yīng)的敘述中，不正確的是()

A(1)(3)為置換反應(yīng)

B.(1)(2)(3)均為氧化還原反應(yīng)

C.(2)為化合反應(yīng)

D.三個反應(yīng)的反應(yīng)物中硅元素均被還原

【易錯提醒】(1)粗硅制備時,用焦炭在電爐中隔絕空氣還原SiO2,反應(yīng)必須隔絕

空氣，否則Si會與重新生成SiO20

(2)焦炭還原SiOz生成的是CO而不是CO20

以蠡黑曝囪

L賞心悅目的雕花玻璃是用下列物質(zhì)中的一種對玻璃進行刻蝕而制成的,這種

物質(zhì)是()

A.純堿B.氫氟酸

C.氫碘酸D.火堿

2.下列關(guān)于硅的說法中，不正確的是()

A.硅是非金屬元素,但它的單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤的固體

2是沙子和石英的主要成分,廣泛存在于自然界中

C.硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)

D.當(dāng)加熱到一定溫度時,硅能與氧氣等非金屬反應(yīng)

類型

3新型無機非金屬材料

【案例5】美國科學(xué)家用某有機分子和球形籠狀分子C6。制成了“納米車”（如圖

所示），每輛“納米車”是由一個有機分子和4個C6。分子構(gòu)成?！凹{米車”可以

用來運輸單個的有機分子。下列說法正確的是（）

A.人們用肉眼可以清晰地看到“納米車”的運動

B.“納米車”的誕生說明人類操縱分子的技術(shù)進入了一個新階段

6。是一種新型的化合物

6。與金剛石互為同分異構(gòu)體

【案例6】

石墨烯具有很高的強度，電阻率低,熱導(dǎo)率高,可用來生產(chǎn)未來的超級計算機。構(gòu)

成石墨烯的元素是（）

A.碳B.硅C.銀D.鋁

L下列生活、生產(chǎn)中用到的材料屬于新型無機非金屬材料的是（）

A.玻璃鋼B.純堿

C.壓電陶瓷D.鋼化玻璃

2.下列關(guān)于無機非金屬材料的說法中不正確的是（）

A.傳統(tǒng)無機非金屬材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸鹽材料

B.新型無機非金屬材料克服了傳統(tǒng)無機非金屬材料的缺點，具有極大強度

C.高溫結(jié)構(gòu)材料具有耐高溫、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點

D.傳統(tǒng)無機非金屬材料和新型無機非金屬材料的主要成分都是硅酸鹽

a核心速填?考點夯基

一、黏土純堿石灰石SiO2Na2SiO3

CaSiO3

二、1.⑴二

高溫

(3)Si0z+2C-Si(粗)+2COT

3.信息

國典題突破?熱點精練

【案例1】D石英玻璃主要成分是SiOz,普通玻璃主要成分是NazSiθ3?CaSiO3>

S工藝師可用氫氟酸刻蝕玻璃工藝品；石英砂制晶體硅，由化合物產(chǎn)生單質(zhì)、

屬于氧化還原反應(yīng)。

【案例2】【解析】由化合物中正、負化合價的代數(shù)和為0,則可得出2X3+2X

4-2^1×4=0,得產(chǎn)5,所以黏土的化學(xué)式為A12Si205(OH)射改寫成氧化物的形式為

AI2O3?2Si02?2H20O

答案：5AI2O3?2SiO2?2H20

【對點練習(xí)】

1.B橡膠是有機化合物產(chǎn)品，故橡膠不屬于硅酸鹽產(chǎn)品。

2.A生產(chǎn)玻璃用玻璃熔爐，生產(chǎn)水泥用水泥回轉(zhuǎn)窯，高爐是煉鐵設(shè)備。

【案例3】B能腐蝕玻璃的是氫氟酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Si0z+4HF-SiF,T

+2H20O

【案例4】D反應(yīng)(1)(3)中硅元素被還原，(2)中硅元素被氧化。

【對點練習(xí)】

1.B玻璃的主要成分為二氧化硅，能和氫氟酸反應(yīng)，所以用氫氟酸刻蝕玻璃。

2.C硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，但在常溫下能與氫氟酸反應(yīng)。

【案例5】BA.因納米車很小，我們不能直接用肉眼清晰地看到這種“納米車”

6060與金剛石是同素異形體，故D錯誤。

【案例6]A石墨烯是只有一個碳原子直徑厚度的單層石墨。

【對點練習(xí)】