第四讲无机非金属材料的主角——硅※知识要点一．硅硅在地壳中的含量仅次于，为26.3%。
硅在自然界中以存在，主要为和。
单质硅有和两种。
晶体硅的结构类似金刚石，是带有的色固体。
熔点，硬度。
在常温下化学性质。
晶体硅的导电性介于和之间，是良好的。
硅成为的关键材料，硅也是人类将转化为的常用材料。
硅的化学性质：常温下：单质硅的性质很稳定，只与F2 ,强碱及氢氟酸反应，反应的方程式分别为加热的条件下：单质硅可以与一些非金属反应，如氧气、氢气、氯气等，反应的方程式分别为二．二氧化硅1．二氧化硅（SiO2）：SiO2的熔点，硬度，溶于水。
其的存在形态有和两大类，统称为。
石英晶体是结晶的二氧化硅，石英中无色透明的晶体是，具有彩色带环状或层状的称为。
SiO2的空间构型是。
2．二氧化硅的化学性质很1）氢氟酸是唯一能与SiO2反应的酸：方程式为∴氢氟酸会腐蚀玻璃，可以用来刻蚀玻璃。
思考：能否用玻璃瓶盛装氢氟酸？如不能，应用什么盛装？2）SiO2是一种氧化物，但溶于水，也不能与水反应生成H2SiO3 。
SiO2与碱性氧化物反应生成盐：SiO2+ CaO ——SiO2能和强碱反应：。
∴强碱会腐蚀玻璃，装强碱溶液的试剂瓶应该用塞。
3、工业上利用SiO2可制高纯硅，反应原理用方程式表示是：SiO2 + C ——3．二氧化硅的用途：三．硅酸硅酸是一种溶于水的酸（酸性比碳酸还），不能使指示剂变色。
1、硅酸与碱反应：2、硅酸制备：由于SiO2，故不能和水反应制取硅酸。
硅酸的制备一般可以通过和某些酸反应，例如Na2SiO3 + HCl ——Na2SiO3 + CO2+ H2O ——3、硅酸不稳定：硅胶多孔，吸附水分能力，常用作四．硅酸盐（一般溶于水，化学性质）硅酸钠（Na2SiO3）的水溶液俗称为，可用作、、及等。
硅酸盐的组成大多比较复杂，表示它们的时候可以将其改写成SiO2和相应金属氧化物的形式。
如：Na2SiO3改写成高岭石Ai2(Si2O5)(OH)4改写成五．硅酸盐工业1．玻璃以、、为原料，在下发生复杂的化学、物理变化。
生产过程中涉及的主要反应有，。
所得产品的主要成分是、、。
玻璃是（纯净物或混合物），它固定的熔点，只在一定的温度范围内软化。
2．陶瓷：主要原料。
3．水泥主要原料。
主要成分。
4，金刚砂化学式是。
无机非金属材料的主角—硅可能用到的原子量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 Si 28 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Ag 108第一部分选择题一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1．下列元素在地壳中质量百分比含量由多到少的顺序是A．O、Si、Al、Fe、Ca B．O、Si、Fe、Al、MgC．Si、O、C、Fe、Al D．O、Si、C、Fe、Al2．可以用作半导体材料（如大规模集成电路）的是A．二氧化硅B．粗硅C．高纯硅D．硅酸盐3．二氧化硅属于酸性氧化物，理由是A．Si是非金属元素B．SiO2对应的水化物是可溶性弱酸C．SiO2与强碱反应生成盐和水D．SiO2不能与酸反应4．下列物质中主要成分不是二氧化硅的是A．硅胶B．水晶C．玛瑙D．硅石5．能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水B．CO2通人可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀C．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2D．氯化氢通人可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通人可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀6．NaOH、KOH等强碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中A．具有玻璃塞的细口瓶B．具有玻璃塞的广口瓶C．带滴管的滴瓶D．具有橡胶塞的细口瓶7．下列不属于传统硅酸盐产品的是A．玻璃B．水泥C．光导纤维D陶瓷．8．在无色的强酸性溶液中，能大量共存的是A．Na+、Al3+、NO3—、Cl—B．K+、Na+、Cl—、SiO32—C．Fe2+、K+、SO42—、Cl—D．Na+、HCO3—、K+、NO3—9．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是A．CO2→H2CO3B．SiO2→Na2SiO3C．Na2O2→NA2CO3 D．SiO2→H2SiO310．下列不是水玻璃用途的是A．肥皂填料B．木材防火剂C．建筑装饰材料D．纸板黏胶剂11．实验室除去食盐中石英的操作步骤是A．溶解、过滤、蒸发、结晶B．萃取、蒸发C．溶解、蒸发D．溶解、蒸馏12．在SiO2 +3C 高温SiC + 2CO↑反应中，氧化剂和还原剂的质量比为A．36︰30 B．60︰36 C．2︰1 D．1︰213．下列物质中主要成分不是二氧化硅的是（）A．硅胶B．水晶C．玛瑙D．硅石14．NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中（）A．具有玻璃塞的细口瓶B．具有玻璃塞的广口瓶C．带滴管的滴瓶D．具有橡胶塞的细口瓶15．可以用来制取半导体材料（如大规模集成电路）的是（）A．二氧化硅B．粗硅C．高纯硅D．硅酸盐16．下列不是水玻璃用途的是（）A．肥皂填料B．木材防火剂C．纸板黏胶剂D．建筑装饰材料17．下列不属于传统硅酸盐产品的是（）A．玻璃B．水泥C．光导纤维D．陶瓷18、下列表述正确的是①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅[来源:]②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料[来源:学科网]④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能A．①②③B．②④C．③④⑤D．③⑤19、下表中，对陈述I、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是20、钢筋混凝土强度大，常常用来建造高楼大厦、桥梁涵洞、高速公路等，在现代社会中发挥着举足轻重的作用，下面是钢筋混凝土的主要成分的是（）A．水泥、沙子和钢筋B．水泥、沙子、碎石和钢筋C．水泥、碎石和钢筋D．水泥、沙子和碎石二、选择题（每小题有一个或两个选项符合题意）21、构成地壳基本骨架的非金属元素的是（）A．Al B．O C．Si D．C22．能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水B．CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀C．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2[来源:学科网]D．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀23．下列物质中，能够与NaOH溶液反应的是（）A．碳酸钠B．硅酸钠C．二氧化硅D．氢氧化铝24．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（）A．CO2→H2CO3B．SiO2→Na2SiO3C．Na2O2→Na2CO3D．SiO2→H2SiO325．某无色溶液中加入过量盐酸有沉淀产生，过滤后向滤液中加入过量氨水又有沉淀产生，下列溶液中符合此条件的是（）A．Ag+、Al3+、K+ B．SiO32-、AlO2-、K+C．Ag+、Cu2+、Na+ D．Ag+、Ba2+、Na+26．下列离子方程式，正确的是（）A．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca2+ +2OH- +CO2 ===CaCO3↓+H2OB．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：CO32- +SiO2==SiO32-+CO2↑C．二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2 +2O H- === SiO32-+H2O↑D．硅酸与烧碱溶液中和：H2SiO3+2OH- === SiO32-+2H2O[来源:Z_xx_]27．现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。
取硬铝样品进行如下实验（每一步试剂均过量），由此可以推知硬铝的组成为（）A．Al、Cu、Mg、Si、Mn B．Al、Mg、Si、Zn [来源:]C．Al、Fe、C、Cu D．Al、Si、Zn、Na28．在SiO2+3C SiC+2CO↑反应中，氧化剂和还原剂的质量比为（）A．36∶30 B．60∶36 C．2∶1 D．1∶2第二部分非选择题29、（本题12分）晶体硅是一种重要的非金属材料。
制备纯硅的主要步骤如下：①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅300℃②粗硅与干燥ＨＣｌ气体反应制得ＳｉＨＣｌ3：Ｓｉ＋3ＨＣｌＳｉＨＣｌ3＋Ｈ2③ＳｉＨＣｌ3与过量Ｈ2在1000～1100℃反应制得纯硅已知ＳｉＨＣｌ3能与Ｈ2Ｏ强烈反应，在空气中易自燃。
请回答下列问题：（1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为。
（2）粗硅与ＨＣｌ反应完全后，经冷凝得到的ＳｉＨＣｌ3（沸点33.0℃）中含有少量ＳｉＣｌ4（沸点57.6℃）和ＨＣｌ（沸点－84.7℃），提纯ＳｉＨＣｌ3采用的方法为：。
（3）用ＳｉＨＣｌ3与过量Ｈ2反应制备纯硅的装置如下（热源及夹持装置略去）：①装置Ｂ中的试剂是，装置Ｃ中的烧瓶需要加热，其目的是：。
②反应一段时间后，装置Ｄ中观察到的现象是，装置Ｄ不能采用普通玻璃管的原因是，装置Ｄ中发生反应的化学方程式为。
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂（填写字母代号）是ａ碘水ｂ氯水ｃＮａＯＨ溶液ｄＫＳＣＮ溶液ｅＮａ2ＳＯ3溶液。