高考化学一轮复习第5章非金属及其化合物第25讲硅无机非金属材料课件

第25讲硅无机非金属材料1．掌握硅及其重要化合物的性质及应用。2．了解无机非金属材料的性质和用途。01考点梳理高效演练考点一硅和二氧化硅

1．硅单质硅酸盐氧化物2．二氧化硅高大Na2SiO3＋H2O

CaSiO3

Na2SiO3＋CO2↑

SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O[易错秒判](1)晶体硅的熔点高、硬度大，故可用于制作半导体材料(

)(2)Si和SiO2都可用于制造光导纤维(

)(3)NaOH溶液、Na2CO3溶液均不能用玻璃瓶盛放(

)(4)工业上用焦炭和二氧化硅制取粗硅时生成粗硅和CO2(

)(5)SiO2能与氢氟酸反应，因此可用氢氟酸刻蚀玻璃(

)答案：(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√1．下列关于硅的说法不正确的是(

)A．硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体B．硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应D．加热到一定温度时，硅能与氧气、氯气等非金属单质反应√解析：A.硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体，故A正确；B.硅元素在元素周期表中处于金属元素和非金属元素的过渡位置，硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，故B正确；C.硅在常温下能和HF溶液、强碱溶液等反应，故C错误；D.加热到一定温度时，硅能与氧气反应生成二氧化硅，能与氯气反应生成四氯化硅，故D正确。√B.不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛放Na2SiO3溶液，因为Na2SiO3溶液本身是一种黏合剂，B项错误；C.SiO2与水不反应,所以制取硅酸时应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成可溶性硅酸钠,然后硅酸钠与CO2或盐酸反应：Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓或Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓,C项正确；回答下列相关问题：(1)粗硅与HCl气体反应完全后，经冷凝得到SiHCl3(沸点为31.8℃)，只含有少量SiCl4(沸点为57.6℃)和HCl(沸点为－84.7℃)，提纯SiHCl3的方法为____________。答案：蒸馏

(2)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置已略去)：

①在加热D装置前应先打开A装置中分液漏斗的活塞，目的是_____________________________________________________。②C装置中烧瓶需要加热，采用的方法是________。答案：①用生成的H2排尽装置内的空气，以防爆炸②水浴加热考点二无机非金属材料

1．传统无机非金属材料传统无机非金属材料包括水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。项目水泥玻璃陶瓷生产原料___________________________________主要设备水泥回转窑玻璃窑陶瓷窑石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英砂黏土2.新型无机非金属材料——新型陶瓷材料类型主要特性示例用途高温结构陶瓷耐高温、抗氧化、耐磨蚀碳化硅、氮化硅或某些金属氧化物等在高温下烧结而成火箭发动机、汽车发动机、高温电极材料等压电陶瓷实现机械能与电能的相互转化钛酸盐、锆酸盐滤波器、扬声器、超声波探伤器、点火器等透明陶瓷优异的光学性能，耐高温，绝缘性好氧化铝、氧化钇、氮化铝、氟化钙高压钠灯、激光器、高温探测窗等超导陶瓷在某一临界温度下电阻为零，具有超导性—可用于电力、交通、医疗等领域[易错秒判](1)水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐工业产品(

)(2)传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料(

)(3)石英砂和黏土的主要成分均为硅酸盐(

)(4)“超轻海绵”使用的石墨烯是新型无机非金属材料(

)(5)压电陶瓷能实现机械能与电能的相互转化(

)答案：(1)×

(2)√

(3)×

(4)√

(5)√1．(2024·云浮模拟)《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无砂粘土而为之”“凡坯既成，干燥之后，则堆积窑中燃薪举火”“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。下列说法错误的是(

)A．“粘土”是制砖瓦和水泥的主要原料B．“燃薪举火”使“粘土”发生复杂的物理化学变化C．沙子的主要成分为硅酸盐D．泥坯烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦√2．世博会中国馆——“东方之冠”由钢筋、混凝土、7000多块铝板和1200多块玻璃等建成。(1)铝板易被烧碱腐蚀，玻璃易被氢氟酸腐蚀，原因分别为_____________、_______________________。(用化学方程式表示)解析：铝板易被烧碱腐蚀，玻璃易被氢氟酸腐蚀，反应的化学方程式分别为2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑、SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。答案：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O

(2)生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是______________。制备普通玻璃主要反应的化学方程式为__________________(任写一个)。(3)石英玻璃化学稳定性强、膨胀系数小，是一种特殊玻璃，石英玻璃的主要成分是________(填化学式)。答案：SiO2

(4)要将NaOH高温熔化，下列坩埚中可选用的是______(填字母)。A．普通玻璃坩埚 B．石英玻璃坩埚C．氧化铝坩埚 D.铁坩埚解析：普通玻璃坩埚中的二氧化硅能够与熔融的氢氧化钠反应，故A错误；石英玻璃坩埚中的二氧化硅能够与熔融的氢氧化钠反应，故B错误；氧化铝坩埚中的氧化铝能够与熔融的氢氧化钠反应，故C错误；铁与熔融的氢氧化钠不反应，故D正确。√3．氮化硅可用作高温结构陶瓷复合材料，在航空航天、汽车发动机、机械等领域有着广泛的应用。由石英砂合成氮化硅粉末的路线如下：其中—NH2中各元素的化合价与NH3相同。请回答下列问题：(1)石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学方程式表示其原因：____________________________。(2)图示①～⑤的变化中，属于氧化还原反应的是________(填序号)。(3)在反应⑤中，3molSi(NH2)4在高温下分解可得到1mol

氮化硅粉末和8molA气体，则氮化硅的化学式为________。(4)在高温下将SiCl4置于B和C两种气体的气氛中，也能反应生成氮化硅，B和C两种气体在一定条件下化合生成A。写出SiCl4与B和C两种气体反应的化学方程式：________________________________。02真题研做高考通关√1．(2023·新高考山东卷)下列之物具有典型的齐鲁文化特色，据其主要化学成分不能与其他三种归为一类的是(

)A．泰山墨玉 B．龙山黑陶C．齐国刀币 D．淄博琉璃解析：墨玉、黑陶、琉璃的主要成分属于无机非金属材料，齐国刀币的主要成分为青铜，属于金属材料。√2．(2022·新高考广东卷)广东一直是我国对外交流的重要窗口，馆藏文物是其历史见证。下列文物主要由硅酸盐制成的是(

)解析：鎏金饰品属于金属材料，A项不符合题意；蒜头纹银盒的主要成分是银，属于金属材料，B项不符合题意；瓷质咖啡杯的主要成分是陶瓷，属于硅酸盐材料，C项符合题意；铜镀金钟座的主要成分是铜和金，属于金属材料，D项不符合题意。√3．(2022·新高考河北卷)定窑是宋代五大名窑之一，其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是(

)A．传统陶瓷是典型的绝缘材料B．陶瓷主要成分为SiO2和MgOC．陶瓷烧制的过程为物理变化D．白瓷的白色是因铁含量较高回答下列问题：(1)制备SiHCl3时进行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中；(ⅲ)通入HCl，一段时间后接通冷凝装置，加热开始反应。操作(ⅰ)为___________________；判断制备反应结束的实验现象是______________。图示装置存在的两处缺陷是________________。解析：利用Si和HCl(气体)的反应制备SiHCl3，实验前要检查装置气密性，故操作(ⅰ)为检查装置气密性。制备反应结束时，Si完全反应，SiHCl3(常温下为无色液体)不再增加，实验现象是管式炉中固体消失、烧瓶中无液体滴下。装置中冷凝管的作用是冷凝SiHCl3，球形冷凝管中会有较多SiHCl3残留，应该选择直形冷凝管；SiHCl3易水解，D中水蒸气容易进入C中，C和D之间应增加吸收水蒸气的装置；NaOH溶液能吸收HCl，但不能吸收H2，应在D后面增加处理H2的装置。答案：检查装置气密性管式炉中固体消失、烧瓶中无液体滴下使用球形冷凝管冷凝SiHCl3；C和D之间缺少吸水装置；没有处理H2的装置(任写两条)

(2)已知电负性：Cl>H>Si，SiHCl3在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为______________________________________________。解析：已知电负性：Cl>H>Si，故SiHCl3中Cl、H为－1价，Si为＋4价，SiHCl3在浓NaOH溶液中反应生成Na2SiO3、H2、NaCl，配平化学方程式为SiHCl3＋5NaOH===Na2SiO3＋H2↑＋3NaCl＋2H2O。答案：SiHCl3＋5NaOH===Na2SiO3＋H2↑＋3NaCl＋2H2O