高一化學硅無機非金屬材料的知識點

化學硅無機非金屬材料知識點

1.一般情況，非金屬元素單質熔沸點低，硬度小，但硅、金剛石熔沸點高，硬度大，其中金剛石為硬度最大的物質。

2.一般情況，非金屬元素單質為絕緣體，但硅為半導體，石墨為電的良導體。

3.一般情況，較強氧化劑+較強還原劑===較弱氧化劑+較弱還原劑，而碳卻能還原出比它更強的還高温高温原劑：SiO2+2C=====Si+2CO↑，FeO+C=====Fe+CO↑。

4.硅為非金屬，卻可以和強鹼溶液反應，放出氫氣：Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。

5.一般情況，較活潑金屬+酸===鹽+氫氣，然而Si是非金屬，卻能與氫氟酸發生反應：Si+4HF===SiF4↑+2H2↑。

6.一般情況，鹼性氧化物+酸===鹽+水，SiO2是酸性氧化物，卻能與氫氟酸發生反應：SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。

7.一般情況，較強酸+弱酸鹽===較弱酸+較強酸鹽。雖然酸性：H2CO3>H2SiO3，卻能發生如下反高温應：Na2CO3+SiO2=====Na2SiO3+CO2↑。

8.一般情況，非常活潑金屬(Na、K等)才能夠置換出水中的氫，但C+H2O(g)=====CO+H2。

9.一般情況，非金屬氧化物與水反應生成相應的酸，如SO3+H2O===H2SO4，但SiO2不溶於水，不與水反應。

化學硅無機非金屬材料課後練習

1.某短週期非金屬元素的原子核外最外層電子數是次外層電子數的一半，該元素( )

A.在自然界中只以化合態的形式存在

B.單質常用作半導體材料和光導纖維

C.最高價氧化物不與酸反應

D.氣態氫化物比甲烷穩定

解析 該短週期非金屬元素為Si，硅在自然界中只以化合態形式存在，A項正確;單質硅可用作半導體材料，而光導纖維的主要成分是SiO2，B項錯誤;Si的最高價氧化物為SiO2，其可以與氫氟酸反應，C項錯誤;由於非金屬性Si

答案 A

2.二氧化硅(SiO2)又稱硅石，是製備硅及其化合物的`重要原料，硅及其化合物的轉化見下圖。下列説法中正確的是( )

2既能與HF反應，又能與NaOH反應，屬於兩性氧化物

2和Si都是光導纖維材料

C.在硅膠中加入CoCl2可顯示硅膠吸水是否失效

D.圖中所示轉化反應都是非氧化還原反應

解析 兩性氧化物的定義為：與酸和鹼反應均生成鹽和水的氧化物，SiO2與HF反應得到的SiF4不屬於鹽類，A項錯誤;SiO2是光導纖維材料，Si為半導體材料，B項錯誤;CoCl2在吸水和失水狀態下顯示 1

不同的顏色，C項正確;製取Si的過程中涉及了氧化還原反應，D項錯誤。

答案 C

3.青石棉(cricidolite)是世界衞生組織確認的一種致癌物質，是《鹿特丹公約》中受限制的46種化學品之一。青石棉的化學式為：Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸處理時，還原產物只有NO。下列説法中正確的是( )

A.青石棉是一種易燃品且易溶於水

B.青石棉的化學組成用氧化物的形式可表示為：

Na2O·FeO·2Fe2O3·8SiO2·H2O

-C.1 mol Na2Fe5Si8O22(OH)2與足量的硝酸作用，至少需消耗6 L 3 mol·L1 HNO3溶液

-D.1 mol Na2Fe5Si8O22(OH)2與足量氫氟酸作用，至少需消耗5.5 L 2 mol·L1HF溶液

解析 根據青石棉的組成可知，該物質屬於硅酸鹽，不是一種易燃品且難溶於水，A項不正確;根據氧原子守恆可知應該是Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O，B項不正確;根據組成可知和硝酸作用生成2 mol硝酸鈉、5 mol硝酸鐵和1 mol NO，因此需要硝酸的物質的量是18 mol，選項C正確;和氫氟酸反應生成SiF4、NaF，物質的量分別是8 mol和2 mol，所以需要HF的物質的量是34 mol，D項不正確，答案選C項。

答案 C

4.硅及其化合物對人類現代文明具有特殊貢獻。請回答下列有關問題：

(1)硅原子的結構示意圖為______________。

(2)下列物品或設備所用材料屬於硅酸鹽的是________(填選項字母)。

①長江三峽水泥大壩 ②光導纖維 ③陶瓷坩堝

④普通玻璃 ⑤硅太陽能電池

A.①②③ B.③④⑤

C.②③④ D.①③④

(3)下列説法正確的是________(填選項字母)。

高温A.在粗硅的製取中發生2C+SiO2=====2CO↑+Si，硅被還原，所以碳的還原性大於硅的還原性

B.硅酸鈉屬於鹽，不屬於鹼，所以硅酸鈉可以保存在磨口玻璃塞試劑瓶中

C.用SiO2製取硅酸，應先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應，然後再通入CO2

高温D.由Na2CO3+SiO2=====CO2↑+Na2SiO3可知硅酸的酸性大於碳酸

(4)常温下，SiCl4為液態，沸點為57.60 ℃，在空氣中冒白霧。製備高純度硅的中間產物SiCl4中溶有液態雜質，若要得到高純度SiCl4，應採用的方法是

________________________________________________________________________;

用化學方程式及必要的文字解釋SiCl4在空氣中冒白霧的原因

________________________________________________________________________。

解析 解答本題應注意以下兩點：①常見含硅化合物的成分及應用。②硅單質及其化合物的特性。

(2)水泥大壩為鋼筋混凝土，其中的水泥為硅酸鹽材料;光導纖維為SiO2;硅太陽能電池為晶體硅。

(3)依據元素週期律，硅的還原性大於碳，A項反應能發生是因為產物中有CO氣體生成，使平衡向右移動，A項錯誤;硅酸鈉是一種黏合劑，B項錯誤;D項中的反應不是在水溶液中進行的，且產物中有氣體生成，與酸性強弱無關，D項錯誤。 (4)SiCl4易水解，生成HCl，HCl吸收空氣中的水蒸氣，產生白霧。

　　答案

(2)D

(3)C