高温高温无机非金属材料【考点透视】一、考纲指要1.几种新型无机非金属材料的性能和重要用途;2.环境保护,消除碳氧化物污染的综合应用。3.金刚石、石墨、晶体硅、二氧化硅的结构和性质二、命题落点水泥、玻璃、陶瓷与社会、生产、科技的联系。如半导体材料与计算机技术的联系,光导纤维与通讯的联系等,这部分知识的考查主要以选择题的形式出现。【典例精析】例1:下列关于硅的说法不正确的是()A.硅是非金属元素,但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,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起反应D.当加热到一定温度时,硅能与氧气、氢气等非金属反应解析:常温下,硅可与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应,加热和高温条件下,硅能与氧气、氢气起反应。选C。例2:下列关于碳族元素的说法中,错误的是()A.它们从上到下的非金属性向金属性递变的趋势比卤族元素明显B.碳族元素的气态氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱C.碳族元素原子的最外层都有4个电子D.主要化合价有+2价和+4价,大多数+2价化合物稳定解析:由碳族元素主要化合价及有关物质性质递变规律,A.B.C说法正确,D不正确。因为C.Si、Ge、Sn的+4价化合物都是稳定的,而只有铅的+2价化合物是稳定的。本题选区为D例3:把26g含有SiO2和CaCO3固体在高温下加热至质量不再改变,冷却后称重为17.2g。(1)写出有关的化学反应方程式(2)求生成CO2的体积(标况)(3)求原混合物中所含SiO2的质量。解析:(1)SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑CaCO3CaO+CO2↑从上述反应也可比较出两种盐的热稳定性:CaSiO3>CaCO3在此高温条件下,CaCO3不会过剩,故前后固体质量减少值即为CO2质量。m(CO2)==26g-17.2g=8.8gn(CO2)=0.2mol,V(CO2)=4.48LCaCO3~CO2用心爱心专心100g1mol20g0.2molm(SiO2)=26g-20g=6g例4:矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的,此处所措的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。例如钾长石(KalSi3O8)风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4],此后反应的离子方程式为:2KalSi3O8+2H2CO3+9H2O==2K++2HCO3—+4H4SiO4+Al2Si2O5(OH)4.(1)将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形成①KalSi3O8______________②Al2Si2O5(OH)4(2)上述反应能够发生的原因是______________解析:(1)将复杂硅酸盐化学式改写成氧化物时,只需将除O以外所有的元素写出其常见氧化物,并用“·”将它们合起来,但需注意各种原子个数比符合原来的组成。在某种(或几种)氧化物前加合适系数。①KalSi3O8K2O·Al2O3·6SiO2②Al2Si2O5(OH4)Al2O3·2SiO2·2H2O(2)分析反应前后物质的种类,可知属于酸与盐发生的复分解反应,是由于酸H2CO3>H4SiO4.发生了较强的酸制较弱的酸反应。【常见误区】Si的非寻常性(1)硅不活泼、但自然界无游离态,通常以硅酸盐形式存在(2)硅不与一般的强酸、强氧化性酸反应,但常温却下HF反应,且能置换出其中的H。Si+4HF==SiF4+2H2↑(3)碳不与碱液反应,但硅常温即可与碱液反应并放出H2,表现出与Al有相似性。Si+2NaOH+2H2O==Na2SiO3+2H2↑2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑其它固体非金属即使与碱液反应,一般也无H2产生。如3S+6NaOH==2Na2S+Na2SO3+3H2O【基础演练】1.下列物质中不能用化合的方法制得的得()①SiO2②H2SiO3③Na2O2④FeCl2⑤FeCl3⑥CaSiO3A.①③⑤B.②④⑥C.②D.②和④2.近年来,科学家们研究得到一种新分子C60,有关C60的说法正确的是()A.是一种新型的化合物B.和石墨都是碳的同素异形体用心爱心专心C.在纯氧中燃烧只生成惟一的产物CO2D.其摩尔质量720g3.下列各组物质前者为后者的酸酐的是()①Cl2O7、HClO②SO2、H2SO4③NO2、HNO3④SiO2、H4SiO4⑤Mn2O7、HMnO4A.②③B.③④C.④⑤D.①③④4.2004年9月3日英国《自然》杂志报道,碳化硅是已知最硬的物质之一,其单晶体可制作半导体材料。但正是由于它硬度高,熔化及锻制的过程相当费劲,而且制成的晶片容易产生瑕疵,如杂质、气泡等,这些物质会严重影响或削弱电流。因此,碳化硅一直无法被用来制造芯片。日本研究人员称,他们找到了锻制碳化...