高一化學(xué)：上冊(cè)第四章知識(shí)點(diǎn)硅無(wú)機(jī)非金屬材料

 　　考點(diǎn)1 碳、硅元素單質(zhì)及其化合物的特征

　　1.一般情況，非金屬元素單質(zhì)熔沸點(diǎn)低，硬度小，但硅、金剛石熔沸點(diǎn)高，硬度大，其中金剛石為硬度最大的物質(zhì)。

　　2.一般情況，非金屬元素單質(zhì)為絕緣體，但硅為半導(dǎo)體，石墨為電的良導(dǎo)體。

　　3.一般情況，較強(qiáng)氧化劑+較強(qiáng)還原劑===較弱氧化劑+較弱還原劑，而碳卻能還原出比它更強(qiáng)的還

　　高溫高溫原劑：SiO2+2C=====Si+2CO↑，F(xiàn)eO+C=====Fe+CO↑。

　　4.硅為非金屬，卻可以和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，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(fā)生反應(yīng)：Si+4HF===SiF4↑+2H2↑。

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

　　7.一般情況，較強(qiáng)酸+弱酸鹽===較弱酸+較強(qiáng)酸鹽。雖然酸性：H2CO3>H2SiO3，卻能發(fā)生如下反

　　高溫應(yīng)：Na2CO3+SiO2=====Na2SiO3+CO2↑。

　　高溫8.一般情況，非�；顫娊饘�(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(yīng)生成相應(yīng)的酸，如SO3+H2O===H2SO4，但SiO2不溶于水，不與水反應(yīng)。

　　題組訓(xùn)練

　　1.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 該短周期非金屬元素為Si，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

　　答案 A

　　2.二氧化硅(SiO2)又稱硅石，是制備硅及其化合物的重要原料，硅及其化合物的轉(zhuǎn)化見(jiàn)下圖。下列說(shuō)法中正確的是( )

　　A.SiO2既能與HF反應(yīng)，又能與NaOH反應(yīng)，屬于兩性氧化物

　　B.SiO2和Si都是光導(dǎo)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(zhuǎn)化反應(yīng)都是非氧化還原反應(yīng)

　　解析 兩性氧化物的定義為：與酸和堿反應(yīng)均生成鹽和水的氧化物，SiO2與HF反應(yīng)得到的SiF4不屬于鹽類，A項(xiàng)錯(cuò)誤;SiO2是光導(dǎo)纖維材料，Si為半導(dǎo)體材料，B項(xiàng)錯(cuò)誤;CoCl2在吸水和失水狀態(tài)下顯示 1

　　不同的顏色，C項(xiàng)正確;制取Si的過(guò)程中涉及了氧化還原反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

　　答案 C

　　3.青石棉(cricidolite)是世界衛(wèi)生組織確認(rèn)的一種致癌物質(zhì)，是《鹿特丹公約》中受限制的46種化學(xué)品之一。青石棉的化學(xué)式為：Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸處理時(shí)，還原產(chǎn)物只有NO。下列說(shuō)法中正確的是( )

　　A.青石棉是一種易燃品且易溶于水

　　B.青石棉的化學(xué)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(jù)青石棉的組成可知，該物質(zhì)屬于硅酸鹽，不是一種易燃品且難溶于水，A項(xiàng)不正確;根據(jù)氧原子守恒可知應(yīng)該是Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O，B項(xiàng)不正確;根據(jù)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(zhì)的量是18 mol，選項(xiàng)C正確;和氫氟酸反應(yīng)生成SiF4、NaF，物質(zhì)的量分別是8 mol和2 mol，所以需要HF的物質(zhì)的量是34 mol，D項(xiàng)不正確，答案選C項(xiàng)。

　　答案 C

　　4.硅及其化合物對(duì)人類現(xiàn)代文明具有特殊貢獻(xiàn)。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：

　　(1)硅原子的結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_____________。

　　(2)下列物品或設(shè)備所用材料屬于硅酸鹽的是________(填選項(xiàng)字母)。

　�、匍L(zhǎng)江三峽水泥大壩 ②光導(dǎo)纖維 ③陶瓷坩堝

　　④普通玻璃 ⑤硅太陽(yáng)能電池

　　A.①②③ B.③④⑤

　　C.②③④ D.①③④

　　(3)下列說(shuō)法正確的是________(填選項(xiàng)字母)。

　　高溫A.在粗硅的制取中發(fā)生2C+SiO2=====2CO↑+Si，硅被還原，所以碳的還原性大于硅的還原性

　　B.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

　　C.用SiO2制取硅酸，應(yīng)先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，然后再通入CO2

　　高溫D.由Na2CO3+SiO2=====CO2↑+Na2SiO3可知硅酸的酸性大于碳酸

　　(4)常溫下，SiCl4為液態(tài)，沸點(diǎn)為57.60 ℃，在空氣中冒白霧。制備高純度硅的中間產(chǎn)物SiCl4中溶有液態(tài)雜質(zhì)，若要得到高純度SiCl4，應(yīng)采用的方法是

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　　用化學(xué)方程式及必要的文字解釋SiCl4在空氣中冒白霧的原因

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　　(責(zé)任編輯：康彥林)

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