高中化学 4.1 硅 无机非金属材料练习（含解析） 鲁科版必修1VIP免费

(1)碳的同素异形体有金刚石、石墨和C60，它们都与O2充分反应生成CO2。(2)CO2是酸性氧化物，少量或足量CO2分别通入NaOH溶液中反应的离子方程式为：CO2＋2OH－===CO＋H2O、CO2＋OH－===HCO。(3)由反应CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑可知酸性强弱顺序是HCl＞H2CO3。(4)地壳中含量最多的元素是氧、第二位是硅，硅原子结构示意图是○284。一、单质硅与半导体材料1．半导体材料特指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料，最早使用的半导体材料是锗，现在使用最广泛的半导体材料是硅。2．硅的存在在地壳里，硅的含量仅次于氧，全部以化合态存在，主要存在形式为二氧化硅和硅酸盐。硅单质存在同素异形体是晶体硅和无定形硅。3．单质硅(1)物理性质：颜色光泽熔点质地导电性灰黑色有金属光泽很高硬而脆半导体(2)化学性质：常温下，硅的化学性质不活泼，但在加热条件下和某些非金属单质(如O2、Cl2)反应。Si＋O2=====SiO2。(3)工业制取(4)用途：用于制造晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等，其合金用于制造变压器铁芯和耐酸设备等。二、二氧化硅和光导纤维1．二氧化硅(1)存在：二氧化硅广泛存在于自然界中，是沙子、石英的主要成分。纯净的二氧化硅又称水晶。(2)物理性质：状态颜色熔点硬度水溶性晶体无色高大不溶(3)化学性质：①具有酸性氧化物的通性：a．常温下SiO2与NaOH溶液反应生成盐和水：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。b．高温下SiO2与碱性氧化物(如CaO)反应生成盐：SiO2＋CaO高温,CaSiO3。②特性：与氢氟酸(HF)反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。③弱氧化性：高温下与C反应：SiO2＋2C△,Si＋2CO↑。2．光导纤维(1)主要成分：SiO2。(2)用途：用于通迅、能量传输、信息处理等，光纤的使用节约了大量的人力、物力、财力，且提高了信号传输效率。三、硅酸盐和无机非金属材料1．硅酸盐(1)硅酸钠：其水溶液俗称水玻璃，有黏性。(2)硅酸盐：①性质：硅酸盐性质稳定，熔点较高，大都难溶于水。②表示方法：硅酸盐的组成比较复杂，常用氧化物的形式表示。例如：硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2O·SiO2，钠长石(NaAlSi3O8)可表示为Na2O·Al2O3·6SiO2。2．无机非金属材料(1)传统的无机非金属材料——硅酸盐产品。水泥玻璃陶瓷主要原料石灰石、黏土、石膏纯碱、石灰石、石英黏土(Al2O3·2SiO2·2H2O)生产原料(粉碎)→生料(煅烧)→熟料(加入石膏粉并磨细)→成品原料(粉碎)→按比例混合(加强热)→熔化(加添加剂)→成品SiO2＋Na2CO3=====Na2SiO3＋CO2↑SiO2＋混合→成型→干燥→烧结→冷却CaCO3=====CaSiO3＋CO2↑主要成分及种类硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)普通玻璃(Na2SiO3、CaSiO3、SiO2)石英玻璃、光学玻璃、钢化玻璃、有色玻璃、玻璃纤维土器、陶器、瓷器主要性能水硬性(与水掺和搅拌后凝固变硬)，不可逆过程玻璃态物质，无固定的熔沸点，在一定温度范围内熔化耐氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘典型设备回转窑玻璃窑陶瓷窑共同特点高温条件下发生复杂的物理化学变化，冷却后成为成分复杂的硅酸盐(2)新型无机非金属材料：材料类别主要特性示例用途高温结构陶瓷能承受高温，强度高氮化硅陶瓷汽轮机叶片、轴承、永久性模具等半导体陶瓷具有电学特性氧化锡陶瓷集成电路中的半导体光学材料具有光学特性光导纤维光缆通讯、医疗、照明等生物陶瓷具有生物功能氧化铝陶瓷人造骨、人造关节、接骨螺钉1．判断正误。(1)自然界存在硅单质的同素异形体，性质较稳定。()(2)单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间。()(3)晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，能导电。()(4)含硅的钢具有良好的导磁性和耐酸性。()(5)最早使用的半导体材料是硅。()分析：硅单质存在同素异形体，但自然界中无单质硅。硅导电性介于导体和绝缘体之间，是重要的半导体材料，最早使用的半导体材料是锗。答案：(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×2．用短线连接。答案：a—①⑥⑦b—②c—①④d—①③⑤⑥3．玻璃的主要成分之一是SiO2，下列物质贮存时应注意：①NaOH溶液②浓HNO3③溴④Na2CO3溶液(碱性)⑤氢氟酸⑥盐酸⑦水玻璃(1)用玻璃瓶不能配玻璃塞的有________，可用玻璃塞的有________。(2)用玻璃...