高中 化學(xué) 必修 第二冊(cè) 第五章 化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素《第三節(jié) 無機(jī)非金屬材料》課件

第三節(jié)無機(jī)非金屬材料

第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素1．了解傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的原料、成分、性能及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用。2．了解硅、二氧化硅的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用。3．知道幾種常見的新型無機(jī)非金屬材料的成分及在生產(chǎn)中的應(yīng)用。學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)一硅酸鹽材料1任務(wù)二新型無機(jī)非金屬材料2隨堂達(dá)標(biāo)演練3內(nèi)容索引課時(shí)測(cè)評(píng)4任務(wù)一硅酸鹽材料新知構(gòu)建1．無機(jī)非金屬材料從組成上看，許多無機(jī)非金屬材料含有

、

等元素，具有

、_______、_______等特點(diǎn)，以及特殊的_____、_____等性能。2．硅酸鹽的結(jié)構(gòu)在硅酸鹽中，Si和O構(gòu)成了硅氧_______結(jié)構(gòu)，Si在中心，O在四面體的4個(gè)頂角，每個(gè)Si結(jié)合

個(gè)O，每個(gè)O結(jié)合

個(gè)Si。硅氧耐高溫抗腐蝕硬度高光學(xué)電學(xué)四面體423．常見的硅酸鹽材料(1)陶瓷產(chǎn)品主要原料制備過程生產(chǎn)應(yīng)用陶瓷_______原料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成建筑材料、絕緣材料、日用器皿、衛(wèi)生潔具等黏土(2)玻璃和水泥產(chǎn)品主要原料主要設(shè)備主要成分用途普通玻璃____________________________________________________生產(chǎn)建筑材料、光學(xué)儀器、各種器皿，高強(qiáng)度復(fù)合材料等水泥_______________________________和沙子、碎石、水等混合可以得到混凝土，大量用于建筑和水利工程純堿、石灰石、石英砂玻璃窯Na2SiO3、CaSiO3、SiO2石灰石、黏土水泥回轉(zhuǎn)窯硅酸鹽交流研討1(1)為什么陶瓷、玻璃、水泥都具有硬度高、難溶于水、耐高溫、耐腐蝕等特點(diǎn)？提示：在硅酸鹽中，Si和O構(gòu)成了硅氧四面體(結(jié)構(gòu)如圖所示)：硅氧四面體結(jié)構(gòu)的特殊性，決定了硅酸鹽材料大多具有硬度高、難溶于水、耐高溫、耐腐蝕等特點(diǎn)。(2)普通玻璃以純堿、石灰石和石英砂為原料，經(jīng)混合、粉碎，在玻璃窯中熔融，發(fā)生復(fù)雜的物理和化學(xué)變化而制得。寫出其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。4．常見玻璃種類及其性能、用途玻璃種類性能用途含鉛的光學(xué)玻璃透光性好，折射率高制造眼鏡、照相機(jī)和光學(xué)儀器的透鏡加入硼酸鹽的玻璃耐化學(xué)腐蝕、耐高溫急劇變化制實(shí)驗(yàn)玻璃儀器加入金屬氧化物或鹽得到的彩色玻璃具有多種顏色建筑、裝飾典例應(yīng)用1．下列關(guān)于玻璃的敘述正確的是A．制普通玻璃的原料主要是純堿和石英B．普通玻璃的主要成分是二氧化硅C．普通玻璃的主要成分為Na2O·CaO·6SiO2，說明普通玻璃為純凈物D．過量的泥沙、純堿和石灰石熔融后生成玻璃√A．制普通玻璃的原料主要是純堿、石英砂和石灰石，A錯(cuò)誤；B．普通玻璃的主要成分是硅酸鈉、硅酸鈣、二氧化硅，B錯(cuò)誤；C．還含有其他物質(zhì)，普通玻璃是混合物，C錯(cuò)誤；D．泥沙主要成分為二氧化硅，過量的泥沙、純堿和石灰石熔融后生成玻璃，D正確；故選D。2.(2023·日照高一月考)“九秋風(fēng)露越窯開，奪得千峰翠色來”是贊譽(yù)越窯秘色瓷的詩句，描繪我國古代精美的青瓷工藝品。玻璃、水泥和陶瓷均為硅酸鹽制品，下列有關(guān)說法正確的是A．玻璃是人類最早使用的硅酸鹽制品B．制水泥的原料為純堿、石灰石和石英砂C．硅酸鹽制品的性質(zhì)穩(wěn)定、耐高溫D．沙子和黏土的主要成分均為硅酸鹽√返回任務(wù)二新型無機(jī)非金屬材料新知構(gòu)建1．硅(1)主要用途：生產(chǎn)半導(dǎo)體材料，如硅芯片、硅太陽能電池。(2)高純硅的制備其中涉及的主要化學(xué)反應(yīng)為：(a)

_______________________________。(b)

__________________________。(c)

___________________________。2．二氧化硅(1)SiO2的性質(zhì)(2)二氧化硅的用途：用于生產(chǎn)

。光導(dǎo)纖維交流研討閱讀情境素材，回答下列問題：素材1：SiO2是一種酸性氧化物，能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)。例如，SiO2與NaOH溶液反應(yīng)可生成Na2SiO3。素材2：氫氟酸是HF的水溶液，可與SiO2發(fā)生反應(yīng)生成SiF4氣體和水，可以用氫氟酸溶蝕玻璃生產(chǎn)磨砂玻璃。(1)能否用玻璃試劑瓶盛放氫氟酸？若不能，寫出化學(xué)方程式，簡(jiǎn)述理由。提示：不能，玻璃中含有二氧化硅，能被氫氟酸腐蝕，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。(2)實(shí)驗(yàn)室中要熔化燒堿固體，現(xiàn)有三種坩堝：石英坩堝、陶瓷坩堝、鐵坩堝。你認(rèn)為應(yīng)該選哪一種？簡(jiǎn)述選擇的依據(jù)。提示：選擇鐵坩堝。鐵不與燒堿(NaOH)反應(yīng)，而石英坩堝、陶瓷坩堝中都含有SiO2，能與NaOH反應(yīng)，使得坩堝受損。(3)能否用SiO2與水直接反應(yīng)制取H2SiO3？由SiO2如何來制取H2SiO3？用化學(xué)方程式表示。提示：不能，因?yàn)镾iO2與水不反應(yīng)。

?；瘜W(xué)方程式為SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓。3．新型陶瓷新型材料成分性能主要應(yīng)用金剛砂____________硬度______、耐______、抗氧化磨料、耐高溫結(jié)構(gòu)材料、耐高溫半導(dǎo)體材料等高溫結(jié)構(gòu)陶瓷碳化硅、氮化硅、某些金屬氧化物耐______、抗氧化、耐______等優(yōu)良性能用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和高溫電極材料等碳化硅(SiC)很大高溫高溫磨蝕新型材料成分性能主要應(yīng)用壓電陶瓷鈦酸鹽、鋯酸鹽等能實(shí)現(xiàn)_____能和____能的相互轉(zhuǎn)化用于濾波器、揚(yáng)聲器、超聲波探傷器和點(diǎn)火器等透明陶瓷氧化鋁、氧化釔等氧化物透明陶瓷；氮化鋁、氟化鈣等非氧化物透明陶瓷具有優(yōu)異的光學(xué)性能、耐高溫、________好用于高壓鈉燈、激光器、高溫探測(cè)窗等超導(dǎo)陶瓷

在某一臨界溫度下具有超導(dǎo)性用于電力、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域機(jī)械電絕緣性4.碳納米材料(1)富勒烯：由碳原子構(gòu)成的一系列籠形分子的總稱，其代表物為C60。(2)碳納米管：由石墨片層卷成的管狀物，具有納米尺度的直徑。碳納米管的比表面積大，有相當(dāng)高的強(qiáng)度和優(yōu)良的電學(xué)性能，可用于生產(chǎn)復(fù)合材料、電池和傳感器等。(3)石墨烯：只有一個(gè)碳原子直徑厚度的單層石墨，其電阻率低、熱導(dǎo)率高，具有很高的強(qiáng)度。典例應(yīng)用1．下列關(guān)于硅及其化合物的敘述正確的是A．自然界中存在大量的單質(zhì)硅B．硅單質(zhì)可用于制造硅太陽能電池C．二氧化硅在電子工業(yè)中是重要的半導(dǎo)體材料D．二氧化硅與氫氟酸和氫氧化鈉均能反應(yīng)，屬于兩性氧化物√A．硅有較強(qiáng)的親氧性，自然界中沒有游離態(tài)的硅，A錯(cuò)誤；B．制造太陽能電池的主要材料是硅單質(zhì)，B正確；C．晶體硅在電子工業(yè)中是重要的半導(dǎo)體材料，C錯(cuò)誤；D．二氧化硅與氫氟酸和氫氧化鈉均能反應(yīng)，但SiO2與氫氟酸反應(yīng)為其特性，不是能與所有酸反應(yīng)的通性，故其屬于酸性氧化物，D錯(cuò)誤；故選B。2．光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，下列關(guān)于二氧化硅的說法正確的是A．二氧化硅是酸性氧化物，因此能與水反應(yīng)生成硅酸B．SiO2＋2CSi＋2CO↑，由此可推出還原性：C>SiC．二氧化硅制成的光導(dǎo)纖維，由于導(dǎo)電能力強(qiáng)而被用于制造光纜D．二氧化硅不能與碳酸鈉溶液反應(yīng)，但能與碳酸鈉固體在高溫時(shí)發(fā)生反應(yīng)√A．二氧化硅不能與水反應(yīng)生成硅酸，故A錯(cuò)誤；B．C的非金屬性大于Si，氧化性：C>Si，還原性：C＜Si，故B錯(cuò)誤；C．二氧化硅不導(dǎo)電，由于具有優(yōu)良的光學(xué)特性而被用于制造光纜，故C錯(cuò)誤；D．二氧化硅不能與碳酸鈉溶液反應(yīng)，但能與碳酸鈉固體在高溫時(shí)發(fā)生反應(yīng)生成硅酸鈉和二氧化碳，故D正確；故選D。3．宇航員在升空、返回或遇到緊急情況時(shí)，必須穿上10公斤重的航天服，我國宇航員的航天服是由我國科學(xué)家研制的新型“連續(xù)纖維增韌”航空材料做成的，主要由碳化硅、陶瓷和碳纖維復(fù)合而成。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A．它耐高溫、抗氧化

B．它比鋼鐵輕，但質(zhì)地較脆C．它沒有固定熔點(diǎn)

D．它是一種新型無機(jī)非金屬材料√由題目信息中“連續(xù)纖維增韌”可知，該航天服的韌性很好，質(zhì)地并不是很脆，B錯(cuò)誤。返回隨堂達(dá)標(biāo)演練1．下列有關(guān)硅酸鹽材料的說法正確的是A．生產(chǎn)普通玻璃的主要原料為石灰石、純堿和晶體硅B．水晶、瑪瑙、石英等主要成分都是SiO2C．普通玻璃、石英玻璃、水泥等均屬于硅酸鹽材料D．水泥、玻璃、陶瓷是三大傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品，都是純凈物√A．生產(chǎn)普通玻璃的主要原料為石灰石、純堿和石英砂，故A錯(cuò)誤；B．水晶、瑪瑙、石英等主要成分都是SiO2，故B正確；C．普通玻璃、水泥等屬于硅酸鹽材料，石英玻璃的主要成分是SiO2，故C錯(cuò)誤；D．水泥、玻璃、陶瓷是三大傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品，都是混合物，故D錯(cuò)誤；故選B。2．碳納米管是繼足球烯(C60)以后發(fā)現(xiàn)的又一種碳單質(zhì)，以下有關(guān)碳納米管與足球烯(C60)的說法錯(cuò)誤的是A．它們的物理性質(zhì)有較大差異B．在常溫下它們的化學(xué)性質(zhì)都穩(wěn)定C．它們是不同的碳單質(zhì)D．它們分別完全燃燒后生成物不同√碳納米管和足球烯中碳原子排列方式不同，物理性質(zhì)不同；它們都是碳單質(zhì)，都是純凈物，在通常情況下化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定；二者完全燃燒時(shí)都生成二氧化碳。3．如圖為石墨烯—硅太陽能電池結(jié)構(gòu)模型。下列說法中，不正確的是A．硅是應(yīng)用廣泛的半導(dǎo)體材料B．二氧化硅可用來生產(chǎn)光導(dǎo)纖維C．石墨烯—硅太陽能電池可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能D．石墨烯不具有導(dǎo)電導(dǎo)熱性√A．硅位于金屬和非金屬分界線處，具有金屬和非金屬的性質(zhì)，所以其單質(zhì)是良好的半導(dǎo)體材料，可以做硅芯片、硅太陽能電池，A項(xiàng)正確；B．光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，B項(xiàng)正確；C．石墨烯—硅太陽能電池可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，C項(xiàng)正確；D．石墨烯用于制作太陽能電池，是因?yàn)槠渚哂袃?yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選D。4．下列有關(guān)硅及其化合物的說法中正確的是A．硅酸鈉屬于鹽，不屬于堿，所以硅酸鈉可以保存在磨口玻璃塞試劑瓶中B．反應(yīng)①Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓，反應(yīng)②Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，兩反應(yīng)是相互矛盾的，不可能都發(fā)生C．SiO2溶于燒堿溶液中可制得水玻璃，水玻璃屬于電解質(zhì)D．雖然SiO2能與HF、NaOH反應(yīng)，但SiO2不是兩性氧化物√A．硅酸鈉屬于有黏性的物質(zhì)，能將玻璃塞和試劑瓶黏結(jié)在一起而打不開，故A錯(cuò)誤；B．反應(yīng)①Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓，強(qiáng)酸制弱酸，在溶液中反應(yīng)，反應(yīng)②Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，是在高溫條件下才能發(fā)生，CO2為氣體，逸出可促使反應(yīng)正向進(jìn)行，故B錯(cuò)誤；C．SiO2溶于燒堿溶液中可制得水玻璃，水玻璃是硅酸鈉的水溶液，是混合物，既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)，故C錯(cuò)誤；D．雖然SiO2能與HF、NaOH反應(yīng)，但SiO2只與酸中的HF反應(yīng)，故不是兩性氧化物，故D正確；故選D。5．實(shí)驗(yàn)室在模擬工業(yè)制備和提純硅時(shí)，利用氯氣、石英砂和碳粉(過量)等原料按如下裝置制備了SiCl4，已知SiCl4熔點(diǎn)：－70℃，沸點(diǎn)：57.6℃，遇水極易水解。請(qǐng)回答：(1)硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是_____________________________。本題是實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)制備和提純硅，硬質(zhì)玻璃管中是氯氣、石英砂和碳粉(過量)發(fā)生反應(yīng)生成SiCl4和CO，反應(yīng)原理為SiO2＋2C＋2Cl2SiCl4＋2CO，接著使用冰水來收集SiCl4，干燥管防止水分進(jìn)入Z集氣瓶中，使SiCl4水解，盛有NaOH和Na2SO3的洗氣瓶是吸收多余的Cl2，尾氣處理生成的CO(可以點(diǎn)燃或者用氣囊收集)，據(jù)此分析解題。由分析可知，硬質(zhì)玻璃管是利用過量的C、SiO2和Cl2反應(yīng)生成SiCl4和CO，故發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是SiO2＋2C＋2Cl2SiCl4＋2CO；(2)液體X可以是冰水嗎？

(填“可以”或“不可以”)，其作用是________________________。可以冷凝SiCl4以收集產(chǎn)物由題干信息可知，SiCl4熔點(diǎn)－70℃，沸點(diǎn)57.6℃，故液體X可以是冰水，其作用是冷凝SiCl4以收集產(chǎn)物；(3)若缺少干燥管和固體Y，則會(huì)造成______________________________。水蒸氣進(jìn)入Z中使得SiCl4水解由題干信息可知，SiCl4遇水極易水解，故若缺少干燥管和固體Y，則會(huì)造成水蒸氣進(jìn)入Z中使得SiCl4水解；(4)“尾氣處理”的方法是____________________。點(diǎn)燃(或用氣囊收集)由分析可知，“尾氣處理”的方法是點(diǎn)燃或者用氣囊收集(處理CO)。返回課時(shí)測(cè)評(píng)題點(diǎn)一傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料1．下列關(guān)于硅酸鹽材料的說法錯(cuò)誤的是A．生活中常見的硅酸鹽材料有玻璃、水泥、陶瓷B．普通玻璃的主要成分是二氧化硅C．陶瓷的主要原料是黏土D．硅酸鹽水泥以石灰石和黏土為主要原料√普通玻璃的主要成分為Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。2．陶瓷是火與土的結(jié)晶，是中華文明的象征之一，其形成、性質(zhì)與化學(xué)有著密切的關(guān)系。下列說法錯(cuò)誤的是A．“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色，來自氧化鐵B．聞名世界的秦兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成C．陶瓷是應(yīng)用較早的人造材料，主要化學(xué)成分是硅酸鹽D．陶瓷化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)√“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色與氧化亞鐵有關(guān)，而氧化鐵顯紅色，A項(xiàng)錯(cuò)誤；陶瓷以黏土為原料，經(jīng)高溫?zé)贫?，屬于人造材料，主要成分是硅酸鹽，B、C項(xiàng)正確；陶瓷的主要成分是硅酸鹽，硅酸鹽中硅元素處于最高價(jià)態(tài)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)，D項(xiàng)正確。3．下列有關(guān)硅酸鹽產(chǎn)品的說法不正確的是A．水泥具有水硬性B．玻璃的原料是純堿、石灰石、石英砂C．玻璃有固定的熔、沸點(diǎn)D．陶瓷是人類最早使用的硅酸鹽產(chǎn)品√A．水泥具有水硬性，水泥遇水后，能在水中硬化并繼續(xù)增長(zhǎng)其強(qiáng)度，跟水作用形成膠狀物并成固體，水硬性最能代表水泥性質(zhì)，故A正確；B．生產(chǎn)玻璃的原料是純堿、石灰石和石英砂，故B正確；C．玻璃是混合物，一般混合物都沒有固定的熔、沸點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D．陶瓷是人類最早使用的硅酸鹽產(chǎn)品，故D正確。4．下列關(guān)于無機(jī)非金屬材料的說法不正確的是A．傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸鹽材料B．新型無機(jī)非金屬材料雖然克服了傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的缺點(diǎn)，但強(qiáng)度比較差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(diǎn)D．傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料和新型無機(jī)非金屬材料的主要成分不同√A．無機(jī)非金屬材料分為傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料和新型無機(jī)非金屬材料兩大類。傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料是指我們常說的硅酸鹽材料，包括玻璃、水泥、磚瓦、陶瓷等，故A正確；B．新型無機(jī)非金屬材料是指一些新型的具有特殊結(jié)構(gòu)和特殊功能的非硅酸鹽型材料，新型無機(jī)非金屬材料具有以下四個(gè)特點(diǎn)：①承受高溫，強(qiáng)度高，②具有光學(xué)特性，③具有電學(xué)特性，④具有生物功能，故B錯(cuò)誤；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(diǎn)，故C正確；D．傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料，如：水泥、玻璃、陶瓷等主要成分是硅酸鹽，而新型無機(jī)非金屬材料，如：高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、光導(dǎo)纖維等主要成分不是硅酸鹽，故D正確；故答案選B。題點(diǎn)二新型無機(jī)非金屬材料5．碳納米管可以看成是由石墨片層卷成的管狀物，具有許多優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能。下列關(guān)于碳納米管的說法不正確的是A．碳納米管屬于一種有機(jī)合成纖維B．碳納米管與金剛石互為同素異形體C．常溫下，碳納米管具有較好的穩(wěn)定性D．碳納米管比表面積大，可用作新型儲(chǔ)氫材料√碳納米管是由碳元素組成的碳單質(zhì)，不屬于有機(jī)合成纖維，A項(xiàng)錯(cuò)誤；碳納米管與金剛石是由碳元素組成的不同單質(zhì)，互為同素異形體，B項(xiàng)正確；碳單質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定，所以常溫下，碳納米管具有較好的穩(wěn)定性，C項(xiàng)正確；碳納米管可以看成是由石墨片層卷成的管狀物，所以比表面積大，可用作新型儲(chǔ)氫材料，D項(xiàng)正確。6．宋代五大名窯分別為：鈞窯、汝窯、官窯、定窯、哥窯。其中鈞窯“入窯一色，出窯萬彩”的神奇窯變著稱。下列關(guān)于陶瓷的說法不正確的是A．窯變是高溫下釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致的顏色變化B．氧化鋁陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料C．高品質(zhì)的瓷器晶瑩剔透，屬于純凈物D．陶瓷屬于硅酸鹽材料，耐酸堿腐蝕√A．窯變是在高溫下釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致的顏色變化，窯變是復(fù)雜的物理化學(xué)變化，故A正確；B．氧化鋁陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，耐高溫，故B正確；C．高品質(zhì)的瓷器主要成分為硅酸鹽，屬于混合物，故C錯(cuò)誤；D．陶瓷是硅酸鹽產(chǎn)品，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)，故D正確；綜上所述，答案為C。題點(diǎn)三硅及其化合物的性質(zhì)7．(2024·武威市涼州區(qū)期末)科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”，這主要是由于作為半導(dǎo)體材料的硅在太陽能發(fā)電過程中具有重要的作用。下列關(guān)于硅的說法中正確的是A．地殼中硅的含量稀少B．自然界中存在大量單質(zhì)硅C．高純度的硅可用于制造計(jì)算機(jī)芯片D．光導(dǎo)纖維的主要成分是Si√A．自然界中氧元素的含量最豐富，其次為硅，A錯(cuò)誤；B．自然界中硅主要以化合態(tài)形式存在，B錯(cuò)誤；C．高純度的硅被用于制作計(jì)算機(jī)芯片、太陽能電池，C正確；D．光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2，D錯(cuò)誤；故答案選C。8．(2023·西安第八十五中學(xué)高一期中)下列溶液的存放不能使用磨口玻璃塞的是①氫氟酸②NaHSO4

③KNO3

④石灰水⑤CuSO4

⑥NaOH

⑦Na2SiO3A．②④⑦ B．①④⑥⑦C．①③⑤ D．①④⑥√氫氟酸與二氧化硅反應(yīng)生成四氟化硅和水，所以HF不能使用磨口玻璃塞，①符合題意；NaHSO4、KNO3與二氧化硅不反應(yīng)，可以使用磨口玻璃塞，②③不符合題意；石灰水中的氫氧化鈣溶液顯堿性，能和二氧化硅反應(yīng)，不能使用磨口玻璃塞，④符合題意；CuSO4與二氧化硅不反應(yīng)，可以使用磨口玻璃塞，⑤不符合題意；NaOH與二氧化硅反應(yīng)生成黏性的硅酸鈉，導(dǎo)致玻璃塞和試劑瓶黏結(jié)在一起而打不開，所以氫氧化鈉溶液不能使用磨口玻璃塞，⑥符合題意；黏性的硅酸鈉，會(huì)導(dǎo)致玻璃塞和試劑瓶黏結(jié)在一起而打不開，不能使用磨口玻璃塞，⑦符合題意。9．下列說法不正確的是A．二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的材料，單質(zhì)硅是良好的半導(dǎo)體材料B．SiO2和CO2都是酸性氧化物，但SiO2不能和水反應(yīng)生成硅酸C．保存NaOH溶液時(shí)不能用玻璃塞D．二氧化硅性質(zhì)穩(wěn)定，不與任何酸反應(yīng)√A．二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的材料，單質(zhì)硅是良好的半導(dǎo)體材料，故A正確；B．SiO2和CO2都是酸性氧化物，SiO2不能溶于水，也不能和水反應(yīng)生成硅酸，故B正確；C．玻璃的主要成分中含有SiO2，SiO2能與NaOH反應(yīng)生成硅酸鈉，硅酸鈉溶液具有黏性，會(huì)將玻璃塞與瓶頸黏到一起，使玻璃塞無法打開，故保存NaOH溶液時(shí)不能用玻璃塞，故C正確；D．二氧化硅性質(zhì)穩(wěn)定，但是可以與氫氟酸反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；故選D?！?0．關(guān)于下列反應(yīng)的敘述正確的是A．由SiO2＋2CSi＋2CO↑可推知硅的非金屬性比碳強(qiáng)B．由CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑可推知H2SiO3的酸性比H2CO3強(qiáng)C．由Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓可推知碳的非金屬性比硅強(qiáng)D．H2CO3比H2SiO3受熱易分解可推知H2SiO3的酸性比H2CO3強(qiáng)根據(jù)反應(yīng)SiO2＋2CSi＋2CO↑分析，高溫下碳的還原性比硅強(qiáng)，但不能說明C、Si的非金屬性強(qiáng)弱，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；反應(yīng)CaCO3＋SiO2

CaSiO3＋CO2↑是在非水溶液狀態(tài)下進(jìn)行的，因此無法判斷H2SiO3與H2CO3的酸性強(qiáng)弱，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CO2、H2O與硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸說明H2CO3的酸性比H2SiO3強(qiáng)，由此可知碳的非金屬性比硅強(qiáng)，選項(xiàng)C正確；H2CO3比H2SiO3受熱易分解，僅能證明H2SiO3比H2CO3穩(wěn)定，無法判斷H2SiO3與H2CO3的酸性強(qiáng)弱，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。11．下列關(guān)于硅酸及其鹽的敘述不正確的是A．硅酸是一種弱酸，可由其酸性氧化物SiO2與水化合而制得B．硅酸鹽是構(gòu)成地殼中巖石的主要成分，黏土的主要成分是硅酸鹽C．硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃，具有黏合性D．SO2通入Na2SiO3溶液中產(chǎn)生膠狀沉淀，說明酸性H2SO3＞H2SiO3√SiO2與水不反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。12．(2024·安陽高一期中)Ca3SiO5(可看作CaSiO3·2CaO)是硅酸鹽水泥的主要成分之一，其相關(guān)性質(zhì)的下列說法不正確的是A．具有吸水性，需要密封保存B．可發(fā)生反應(yīng)：Ca3SiO5＋4NH4ClCaSiO3＋2CaCl2＋4NH3↑＋2H2OC．能與CO2反應(yīng)生成新鹽D．與足量鹽酸作用，所得固體產(chǎn)物為SiO2√13．(2024·威海高一期中)由粗SiO2制備純SiO2的流程如圖所示，下列說法不正確的是A．SiO2可用于制造光導(dǎo)纖維B．步驟Ⅱ的反應(yīng)是Na2SiO3＋H2SO4===H2SiO3↓＋Na2SO4C．步驟Ⅱ中的稀硫酸可用CO2替代D．若在實(shí)驗(yàn)室中完成步驟Ⅲ，一般在蒸發(fā)皿中進(jìn)行√步驟Ⅱ中硅酸鈉和稀硫酸反應(yīng)生成硅酸沉淀，化學(xué)方程式是Na2SiO3＋H2SO4===H2SiO3↓＋Na2SO4，B項(xiàng)正確；碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸，因此步驟Ⅱ中的稀硫酸可用CO2替代，C項(xiàng)正確；若在實(shí)驗(yàn)室中完成步驟Ⅲ，一般在坩堝中進(jìn)行，蒸發(fā)皿不能用于灼燒固體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。14．芯片主要由單晶硅構(gòu)成，如圖是硅及其化合物的“價(jià)—類”二維圖，根據(jù)要求完成下列化學(xué)(或離子)方程式。(1)利用焦炭在電爐中還原二氧化硅的化學(xué)方程式為__________________________。(2)利用氫氟酸刻蝕玻璃的化學(xué)方程式為_____________________________。(3)硅酸鈉與強(qiáng)酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硅酸的離子方程式為______________________。(4)二氧化硅與燒堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。(5)石英與石灰石在玻璃熔爐里加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________。SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O

SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O15．硅及其化合物是無機(jī)非金屬材料的主要成分，硅是無機(jī)非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。Ⅰ.(1)計(jì)算機(jī)芯片和太陽能電池的主要成分是