第1節(jié)　無機(jī)非金屬材料的主角——硅
【考綱要求】
了解碳、硅元素單質(zhì)及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用?！?了解碳、硅元素單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境的影響?！?以上各部分知識(shí)的綜合應(yīng)用。
考點(diǎn)一　碳、硅單質(zhì)的重要性質(zhì)及應(yīng)用

1．碳、硅的存在形態(tài)、物理性質(zhì)和用途

碳
硅
存在形態(tài)
游離態(tài)和化合態(tài)
化合態(tài)
物理性質(zhì)
金剛石：熔點(diǎn)高、硬度大
石墨：硬度小、電的良導(dǎo)體
灰黑色固體，有金屬光澤、熔點(diǎn)高、硬度大，有脆性
用途
金剛石用于制造切割刀具；石墨用于制造電極、鉛筆芯
半導(dǎo)體材料和合金材料
2.碳、硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
(1)碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)——還原性
①與O2的反應(yīng)(用化學(xué)方程式表示)
O2不足：2C＋O22CO；
O2充足：C＋O2CO2。
②與其他物質(zhì)的反應(yīng)(用化學(xué)方程式表示)
a．與CuO反應(yīng)：C＋2CuO2Cu＋CO2↑(可用于金屬的冶煉)；
b．與CO2反應(yīng)：C＋CO22CO；
c．與水蒸氣反應(yīng)：C＋H2O(g)CO＋H2(制水煤氣)；
d．與濃硫酸反應(yīng)：C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
(2)硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)——還原性
①與氫氟酸反應(yīng)(用化學(xué)方程式表示，下同)：
Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑；
②與NaOH溶液反應(yīng)：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑；
③與O2反應(yīng)：Si＋O2SiO2。
3．硅的制備
(1)原料：二氧化硅、焦炭。
(2)原理：SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑。
(3)提純：Si(粗)＋2Cl2SiCl4，SiCl4＋2H2Si(純)＋4HCl。

1．硅在自然界中只以化合態(tài)的形式存在(　　)
2．高溫下用焦炭還原SiO2制取粗硅(　　)
3．單質(zhì)硅是將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿某Ｓ貌牧?　　)
4．晶體硅熔點(diǎn)高、硬度大，故可用于制作半導(dǎo)體材料(　　)
5．硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)(　　)
答案：1.√　2.√　3.√　4.×　5.×

題組一　考查碳、硅單質(zhì)的重要性質(zhì)及應(yīng)用
1．下列關(guān)于硅單質(zhì)及其用途的說法不正確的是(　　)
A．硅和碳的單質(zhì)都具有同素異形體
B．硅的晶體結(jié)構(gòu)類似于金剛石，熔點(diǎn)高，硬度大
C．硅屬于金屬，所以是良好的半導(dǎo)體材料
D．硅可用作光電轉(zhuǎn)換材料
解析：選C。硅屬于非金屬，C不正確。
2．下列關(guān)于碳和硅的敘述中，正確的是(　　)
A．其氧化物都能與NaOH溶液反應(yīng)
B．其單質(zhì)在加熱時(shí)都能跟O2反應(yīng)
C．碳和硅都可以和濃H2SO4反應(yīng)
D．碳和硅兩種元素共有兩種單質(zhì)
解析：選B。CO不溶于水，也不能與NaOH溶液反應(yīng)；碳可以和濃H2SO4在加熱條件下反應(yīng)，而硅不和濃H2SO4反應(yīng)；碳有金剛石、石墨、C60等同素異形體，硅有晶體硅和無定形硅等，所以兩種元素共有多種單質(zhì)。
題組二　考查晶體硅的制備
3．從石英砂制取高純硅的主要化學(xué)反應(yīng)如下：
①SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑
②Si(粗)＋2Cl2SiCl4
③SiCl4＋2H2Si(純)＋4HCl
關(guān)于上述反應(yīng)的敘述不正確的是(　　)
A．①③是置換反應(yīng)，②是化合反應(yīng)
B．高溫下，焦炭與氫氣的還原性均強(qiáng)于硅
C．任一反應(yīng)中，每消耗或生成28 g硅，均轉(zhuǎn)移4 mol電子
D．高溫下在爐子里將石英砂、焦炭、氯氣、氫氣按比例混合就能得到高純硅
解析：選D。在氧化還原反應(yīng)中，還原劑的還原性比還原產(chǎn)物的還原性強(qiáng)，B正確；根據(jù)元素化合價(jià)的變化，每消耗或生成28 g(1 mol)硅，均轉(zhuǎn)移4 mol電子，C正確；題中的三個(gè)反應(yīng)是在三個(gè)不同反應(yīng)器中發(fā)生，D錯(cuò)誤。
4．制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法，生產(chǎn)過程示意圖如下：

(1)寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)方程式：_______________________________。
(2)整個(gè)制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________________；
H2還原SiHCl3過程中若混入O2，可能引起的后果是_________________________。
解析：(1)H2還原SiHCl3得到Si和HCl。(2)SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，依據(jù)原子守恒，判斷另一物質(zhì)是H2。因H2還原SiHCl3的反應(yīng)條件是高溫(1 357 K)，若混入O2，則H2與O2混合加熱可能發(fā)生爆炸，同時(shí)，O2也可能氧化SiHCl3。
答案：(1)SiHCl3＋H2Si＋3HCl　(2)SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑　氧氣與氫氣混合，可能引起爆炸；氧氣可能會(huì)氧化SiHCl3

制備純硅實(shí)驗(yàn)題中常常涉及到的九方程式
(1)高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅：
SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑
(2)粗硅與干燥HCl氣體反應(yīng)制得SiHCl3：
Si(粗)＋3HClSiHCl3＋H2
(3)粗硅與干燥Cl2反應(yīng)制得SiCl4：
Si(粗)＋2Cl2SiCl4
(4)SiHCl3與過量H2在高溫下反應(yīng)制得純硅：
SiHCl3＋H2Si(純)＋3HCl
(5)SiCl4與過量H2在高溫下反應(yīng)制得純硅：
SiCl4＋2H2Si(純)＋4HCl
(6)SiO2與Mg 在高溫下反應(yīng)：
SiO2＋2Mg2MgO＋Si
(7)SiHCl3與水發(fā)生反應(yīng)：
SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑
(8)SiCl4與水發(fā)生反應(yīng)：
SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl
(9)SiH4在空氣中易自燃：
SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O　
考點(diǎn)二　二氧化硅和二氧化碳


二氧化硅
二氧化碳
結(jié)構(gòu)
立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不存在單個(gè)分子
存在單個(gè)CO2分子
物理性質(zhì)
硬度大，熔、沸點(diǎn)高，常溫下為固體，不溶于水
熔、沸點(diǎn)低，常溫下為氣體，微溶于水
化
學(xué)
性
質(zhì)
與水反應(yīng)
不反應(yīng)
CO2＋H2OH2CO3
與酸反應(yīng)
只與氫氟酸反應(yīng)：
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
不反應(yīng)
與堿(NaOH)
反應(yīng)
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(盛堿液的試劑瓶用橡膠塞)
CO2少量：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O；
CO2過量：CO2＋NaOH===NaHCO3
與鹽反應(yīng)
如與Na2CO3反應(yīng)：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑
如與Na2SiO3反應(yīng)：Na2SiO3＋H2O＋CO2(不足)===H2SiO3↓＋Na2CO3或
Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足量)===H2SiO3↓＋2NaHCO3
與堿性氧
化物反應(yīng)
如與CaO反應(yīng)：SiO2＋CaOCaSiO3
如與Na2O反應(yīng)：Na2O＋CO2===Na2CO3
用途
光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部件
制飲料、制碳酸鹽

1．因SiO2有導(dǎo)電性，所以SiO2可用于制備光導(dǎo)纖維(　　)
2．SiO2不與任何酸反應(yīng)，可用石英制造耐酸容器(　　)
3．SiO2是酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)(　　)
4．二氧化硅是生產(chǎn)光纖制品的基本原料(　　)
5．NaOH溶液應(yīng)貯存在帶有橡膠塞的玻璃試劑瓶中(　　)
答案：1.×　2.×　3.√　4.√　5.√

題組一　考查二氧化硅的性質(zhì)及重要應(yīng)用
1．下列物質(zhì)：①氫氟酸；②濃H2SO4；③燒堿溶液；④Na2CO3 固體；⑤氧化鈣；⑥濃HNO3。其中在一定條件下能與SiO2反應(yīng)的有(　　)
A．①②⑥　　 B．②③⑥
C．①③④⑤ D．全部
解析：選C。SiO2可與燒堿溶液、氧化鈣反應(yīng)，表現(xiàn)出酸性氧化物的性質(zhì)；SiO2可以與氫氟酸反應(yīng)；在制玻璃過程中SiO2與Na2CO3固體反應(yīng)；SiO2不能與濃硫酸和濃硝酸反應(yīng)。
2．據(jù)報(bào)道，科學(xué)家通過對(duì)稻殼進(jìn)行控制性焚燒熱解，從中提取一種叫做生物質(zhì)納米結(jié)構(gòu)二氧化硅的超高活性材料，將少量這種材料摻入混凝土中，即可制備出超高強(qiáng)度的高性能混凝土。下列關(guān)于二氧化硅的說法正確的是(　　)
A．二氧化硅可以和濃鹽酸反應(yīng)
B．將二氧化碳通入硅酸鈉溶液中可以得到硅酸
C．因?yàn)楦邷貢r(shí)二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸的強(qiáng)
D．水晶是比較純凈的二氧化硅，沙子的主要成分是硅酸鹽
解析：選B。二氧化硅不與濃鹽酸反應(yīng)；硅酸的酸性比碳酸的弱；沙子的主要成分也是二氧化硅。
題組二　考查SiO2和CO2的性質(zhì)比較
3．下列關(guān)于SiO2和CO2的說法中正確的是(　　)
A．CO2、SiO2都能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)
B．CO2和SiO2與水反應(yīng)分別生成相應(yīng)的酸
C．CO2是酸性氧化物，SiO2是兩性氧化物
D．CO2和SiO2都是由相應(yīng)的分子組成的
解析：選A。SiO2、CO2都是酸性氧化物，都能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，A正確、C錯(cuò)誤；CO2可溶于水生成H2CO3，SiO2卻不能溶于水生成H2SiO3，B錯(cuò)誤；CO2是由CO2分子構(gòu)成的，而SiO2則是由硅原子和氧原子構(gòu)成的，SiO2中不存在分子，D錯(cuò)誤。
4．下列敘述正確的是(　　)
A．CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以兩者物理性質(zhì)相似
B．因?yàn)镃aCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)
C．CO2和SiO2都能與碳反應(yīng)，且都作氧化劑
D．SiO2既能和NaOH反應(yīng)，又能和HF反應(yīng)，所以SiO2屬于兩性氧化物
解析：選C。CO2的熔、沸點(diǎn)低，可溶于水，SiO2的熔、沸點(diǎn)高，硬度大，不溶于水，兩者都是酸性氧化物，和其物理性質(zhì)沒有因果關(guān)系，A錯(cuò)；CaCO3和SiO2反應(yīng)是因?yàn)樯傻腃O2為氣體，脫離反應(yīng)體系，不能說明H2CO3的酸性比H2SiO3弱，B錯(cuò)；SiO2和HF反應(yīng)是SiO2的特殊性質(zhì)，不能說明SiO2是兩性氧化物，D錯(cuò)。

硅及其氧化物的特性
物質(zhì)
一般規(guī)律
硅及其氧化物的特性
Si
硅的還原性比碳強(qiáng)
SiO2＋2CSi＋2CO↑
非金屬單質(zhì)與強(qiáng)堿反應(yīng)一般不生成氫氣
Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑
非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸反應(yīng)
Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑
一般非金屬單質(zhì)為絕緣體
硅為半導(dǎo)體
SiO2
酸性氧化物一般與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸
SiO2不溶于水，也不與水反應(yīng)
酸性氧化物一般不與酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
“較強(qiáng)酸制較弱酸”是復(fù)分解反應(yīng)的一般規(guī)律，碳酸酸性大于硅酸
Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但在高溫下Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑
考點(diǎn)三　CO2與鹽或堿溶液反應(yīng)產(chǎn)物的判斷

1．CO2與鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)物或現(xiàn)象的判斷(一般從強(qiáng)酸制弱酸的角度分析)
(1)碳酸比硅酸、次氯酸、Al(OH)3(偏鋁酸)的酸性強(qiáng)，能用CO2制取上述弱酸：
CO2＋Na2SiO3＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓
(或CO2＋Na2SiO3＋2H2O===H4SiO4↓＋Na2CO3)；
CO2＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO；
CO2(過量)＋NaAlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3，
CO2(少量)＋2NaAlO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋Na2CO3。
(2)
2．CO2與堿反應(yīng)產(chǎn)物的判斷
(1)CO2與單一組分反應(yīng)(如CO2通入NaOH溶液)產(chǎn)物的分析
①反應(yīng)原理：NaOHNa2CO3NaHCO3
②反應(yīng)后溶質(zhì)成分的判斷
x＝
溶質(zhì)成分
x≤1∶1
NaHCO3
1∶1＜x＜2∶1
Na2CO3、NaHCO3
x＝2∶1
Na2CO3
x＞2∶1
NaOH、Na2CO3
③用數(shù)軸來表示

(2)CO2與多組分[如CO2通入NaOH、Ca(OH)2的混合溶液]反應(yīng)的順序是
①Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O；
②2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O；
③Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3；
④CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2。

1．向Na2SiO3溶液中通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通入CO2至過量，渾濁消失(　　)
2．向Ca(ClO)2溶液中通入CO2氣體，溶液變渾濁，繼續(xù)通入CO2至過量，渾濁消失(　　)
3．向CaCl2溶液中通入CO2，無明顯現(xiàn)象，若先通入NH3再通CO2，溶液會(huì)變渾濁(　　)
4．向飽和Na2CO3溶液中通入過量的CO2氣體，有晶體析出(　　)
5．向NaAlO2溶液中通入CO2氣體，一開始有白色沉淀生成，CO2過量，沉淀溶解(　　)
6．向飽和NaCl的氨溶液中通入過量CO2氣體，有晶體析出(　　)
答案：1.×　2.√　3.√　4.√　5.×　6.√

1．將足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量(n)和通入CO2體積(V)的關(guān)系正確的是(　　)

解析：選D。CO2與KOH和Ca(OH)2都會(huì)反應(yīng)，但存在著競(jìng)爭(zhēng)，如果先與KOH反應(yīng)，則反應(yīng)后生成的K2CO3立即會(huì)與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3，因此，可以看成CO2先與Ca(OH)2反應(yīng)，所以通CO2后立即有CaCO3生成。第二步還要判斷CO2是先跟KOH反應(yīng)還是先與生成的CaCO3反應(yīng)，同樣可以采用假設(shè)法判斷，即如果先與CaCO3反應(yīng)，則生成的Ca(HCO3)2又會(huì)與KOH反應(yīng)，因此是先與KOH反應(yīng)，此過程生成沉淀的物質(zhì)的量不變，當(dāng)KOH反應(yīng)完全，再與CaCO3反應(yīng)，直至沉淀完全溶解，故選D。
2．將足量的CO2不斷通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量與所通入CO2的體積關(guān)系如圖所示。下列關(guān)于整個(gè)反應(yīng)過程中的敘述不正確的是(　　)

A．Oa段反應(yīng)的化學(xué)方程式是Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O
B．a(chǎn)b段與cd段所發(fā)生的反應(yīng)相同
C．de段沉淀減少是由于BaCO3固體的消失
D．bc段反應(yīng)的離子方程式是2AlO＋3H2O＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO
解析：選B。CO2優(yōu)先與Ba(OH)2反應(yīng)(圖像中Oa段)，然后與KOH反應(yīng)(圖像中ab段)，接著與KAlO2反應(yīng)(圖像中bc段)，再與K2CO3反應(yīng)(圖像中cd段)，最后與BaCO3反應(yīng)(圖像中de段)。
3．向300 mL KOH溶液中緩慢通入一定量的CO2氣體，充分反應(yīng)后，在減壓低溫下蒸發(fā)溶液得到白色固體，請(qǐng)回答下列問題：
(1)由于CO2通入量不同，所得到的白色固體的量及組成也不同，試推斷有幾種可能的組成，并分別列出。
(2)若通入CO2氣體2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，得到11.9 g白色固體，請(qǐng)通過計(jì)算確定：此白色固體是由哪些物質(zhì)組成的？其質(zhì)量分別為多少？KOH的物質(zhì)的量濃度為多少？
解析：(1)可能發(fā)生的反應(yīng)有
CO2不足時(shí)，CO2＋2KOH===K2CO3＋H2O?、?br /> CO2過量時(shí)，CO2＋KOH===KHCO3　②
其中分別為、1。所以可確定、1為臨界點(diǎn)。
畫數(shù)軸：
根據(jù)數(shù)軸、列表得出結(jié)果。
(2)根據(jù)題意：n(CO2)＝＝0.1 mol，若生成的固體全部為K2CO3，則其質(zhì)量為0.1 mol×138 g·mol－1＝13.8 g，若生成的固體全部為KHCO3，則其質(zhì)量為0.1 mol×100 g·mol－1＝10 g?，F(xiàn)固體質(zhì)量為11.9 g。所以，此固體為K2CO3和KHCO3的混合物。設(shè)K2CO3和KHCO3的物質(zhì)的量分別為a mol 、b mol，則：，
解得a＝b＝0.05，所以，白色固體中m(K2CO3)＝0.05 mol×138 g·mol－1＝6.9 g，
m(KHCO3)＝0.05 mol×100 g·mol－1＝5 g，
反應(yīng)中消耗n(KOH)＝2a mol＋b mol＝0.15 mol。
故c(KOH)＝＝0.5 mol·L－1。
答案：(1)

固體組成
0＜＜
KOH、K2CO3
＝
K2CO3
＜＜1
K2CO3和KHCO3
≥1
KHCO3
(2)該白色固體為K2CO3和KHCO3的混合物，質(zhì)量分別為K2CO3 6.9 g和KHCO3 5 g，c(KOH)＝0.5 mol·L－1。
考點(diǎn)四　硅酸和硅酸鹽

1．硅酸
(1)弱酸性：H2SiO3難溶于水，其酸性比碳酸弱，不能使指示劑變色，能與強(qiáng)堿(如NaOH)反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。
(2)不穩(wěn)定性：H2SiO3不穩(wěn)定，受熱易分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SiO3SiO2＋H2O。
(3)硅酸的制備及硅膠
①制備原理：可溶性硅酸鹽(如Na2SiO3)與其他酸(如鹽酸)反應(yīng)，化學(xué)方程式為Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl。
②硅膠：硅酸在水中易聚合形成硅酸凝膠，經(jīng)干燥脫水后即得硅膠，常用作干燥劑和催化劑的載體。
2．硅酸鹽
(1)硅酸鹽是由硅、氧和金屬元素組成的化合物的總稱，是構(gòu)成地殼巖石的重要成分。
(2)硅酸鹽組成的表示方法
通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示硅酸鹽的組成，如硅酸鈉(Na2SiO3)可表示為Na2O·SiO2，長(zhǎng)石(KAlSi3O8)可表示為K2O·Al2O3·6SiO2。
(3)硅酸鈉
①物理性質(zhì)：白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱水玻璃，有黏性，水溶液顯堿性。
②化學(xué)性質(zhì)：與酸性較硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)
a．與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：
Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。
b．與少量CO2水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：
Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓。
③用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。
3．無機(jī)非金屬材料
(1)傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料：如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。

水泥
玻璃
陶瓷
生產(chǎn)原料
石灰石、黏土
純堿、石灰石、石英砂
黏土
主要設(shè)備
水泥回轉(zhuǎn)窯
玻璃窯
陶瓷窯
(2)新型無機(jī)非金屬材料：如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、生物陶瓷、壓電陶瓷等。

1．合成纖維和光導(dǎo)纖維都是新型無機(jī)非金屬材料(　　)
2．水玻璃是一種特殊的玻璃，泡花堿屬于堿(　　)
3．傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸鹽(　　)
4．瓷坩堝可用于加熱熔化燒堿或純堿(　　)
5．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)(　　)
6．普通玻璃、石英玻璃、水泥、瑪瑙都屬于硅酸鹽產(chǎn)品(　　)
答案：1.×　2.×　3.√　4.×　5.√　6.×

題組一　考查硅酸、硅酸鹽的組成和性質(zhì)
1．下列關(guān)于水玻璃的性質(zhì)和用途的敘述中不正確的是(　　)
A．這是一種礦物膠，既不燃燒也不易受腐蝕
B．在建筑工業(yè)上可以作黏合劑、耐酸水泥摻料
C．木材、織物浸過水玻璃后具有防腐性能且不易燃燒
D．水玻璃的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在空氣中不易變質(zhì)
解析：選D。水玻璃是一種礦物膠，可作黏合劑、耐酸水泥摻料，木材、織物浸過水玻璃后具有防腐性能且不易燃燒，水玻璃的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但在空氣中易與二氧化碳反應(yīng)生成硅酸。
2．月球的礦產(chǎn)資源極為豐富，僅月面表層5 cm厚的沙土所含鐵單質(zhì)就有上億噸，月球上的主要礦物有輝石(CaMgSi2O6)、斜長(zhǎng)石(KAlSi3O8)和橄欖石[(Mg，F(xiàn)e)2SiO4](逗號(hào)表示兩種元素各占一部分)等，下列說法或分析不正確的是(　　)
A．輝石、斜長(zhǎng)石及橄欖石均屬于硅酸鹽礦
B．斜長(zhǎng)石的氧化物形式可表示為K2O·Al2O3·6SiO2
C．橄欖石中鐵為＋2價(jià)
D．月球上有游離態(tài)鐵是因?yàn)樵虑蛏翔F的活動(dòng)性比地球上鐵的活動(dòng)性弱
解析：選D。由輝石、斜長(zhǎng)石和橄欖石的組成可知其均屬于硅酸鹽礦，A正確；斜長(zhǎng)石(KAlSi3O8)可以寫成氧化物形式，B正確；橄欖石[(Mg，F(xiàn)e)2SiO4]中Mg元素化合價(jià)為＋2價(jià)，鐵也應(yīng)為＋2價(jià)，C正確；月球上鐵的活動(dòng)性和地球上鐵的活動(dòng)性是一樣的，月球上有游離態(tài)鐵是因?yàn)樵虑蛏蠜]有氧氣，D錯(cuò)誤。
題組二　考查無機(jī)非金屬材料
3．下列關(guān)于材料的敘述中正確的是(　　)
A．氮化硅陶瓷耐高溫，可用來制造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)
B．鋼化玻璃屬于新型無機(jī)非金屬材料
C．水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料都不溶于水，所以所有的硅酸鹽都不溶于水
D．新型陶瓷材料種類很多，但是都屬于硅酸鹽
解析：選A。鋼化玻璃是把普通玻璃高溫軟化，迅速降溫獲得的機(jī)械強(qiáng)度增大的玻璃，成分還是硅酸鹽，屬于傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料，所以B錯(cuò)誤；大多數(shù)硅酸鹽都難溶于水，但是Na2SiO3是可溶的，所以C錯(cuò)誤；新型陶瓷中的壓電陶瓷就不屬于硅酸鹽，所以D錯(cuò)誤。
4．下列有關(guān)玻璃的說法不正確的是(　　)
A．制普通玻璃的原料主要是純堿、石灰石和石英砂
B．玻璃在加熱熔化時(shí)有固定的熔點(diǎn)
C．普通玻璃的主要成分是硅酸鈉、硅酸鈣
D．盛放燒堿溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，是為了防止燒堿跟二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口黏在一起
解析：選B。玻璃是混合物，沒有固定的熔、沸點(diǎn)，B錯(cuò)誤；玻璃中的SiO2與燒堿反應(yīng)生成易溶于水的硅酸鈉，硅酸鈉是無機(jī)黏合劑，會(huì)將玻璃塞與瓶口黏在一起而不易打開，D正確。

1．下列關(guān)于硅及其化合物的描述中正確的是(　　)
A．(2017·高考江蘇卷)SiO2硬度大，可用于制造光導(dǎo)纖維
B．(2017·高考江蘇卷)在給定條件下，下列物質(zhì)間轉(zhuǎn)化可實(shí)現(xiàn)：CaCO3CaOCaSiO3
C．(2017·高考天津卷)硅太陽能電池工作時(shí)，光能轉(zhuǎn)化成電能，該過程與氧化還原反應(yīng)有關(guān)
D．(2016·高考江蘇卷)在給定條件下，下列物質(zhì)間轉(zhuǎn)化可實(shí)現(xiàn)：SiO2SiCl4Si
解析：選B。SiO2可用于制造光導(dǎo)纖維的原因是其導(dǎo)光性能好，與硬度無對(duì)應(yīng)關(guān)系，A項(xiàng)錯(cuò)誤；CaCO3高溫分解生成CaO，CaO與SiO2在高溫時(shí)反應(yīng)生成CaSiO3，B項(xiàng)正確；硅太陽能電池工作時(shí)，利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)，將光能轉(zhuǎn)化為電能，與氧化還原反應(yīng)無關(guān)，C錯(cuò)誤；SiO2不能與鹽酸反應(yīng)，D錯(cuò)誤。
2．(2011·高考山東卷)某短周期非金屬元素的原子核外最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半，該元素(　　)
A．在自然界中只以化合態(tài)的形式存在
B．單質(zhì)常用作半導(dǎo)體材料和光導(dǎo)纖維
C．最高價(jià)氧化物不與酸反應(yīng)
D．氣態(tài)氫化物比甲烷穩(wěn)定
解析：選A。該短周期非金屬元素為硅，硅在自然界中只以化合態(tài)形式存在，A項(xiàng)正確；單質(zhì)硅可用作半導(dǎo)體材料，而光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Si的最高價(jià)氧化物為SiO2，其可以與氫氟酸反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于非金屬性：Si

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