为SiO2，能与SiO2反应的酸只有氢氟酸。(3)SiO2与Na2CO3高温下反应生成Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能与Na2CO3在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融Na2CO3。(4)若SiO2恰好或过量，与CaCO3反应方程式只有一个，即CaCO3高温高温＋SiO2=====CaSiO3＋CO2↑。若CaCO3过量，除发生上述反应外，还会发生反应CaCO3=====CaO＋CO2↑。总之，CaCO3的多少决定了CO2的产量，可通过以下关系式列式求解：
CaCO3 ～ CO2 100 g 22.4 L
m(CaCO3) 11.2 L m(CaCO3)＝50 g。
混合物中CaCO3的质量分数：
50 g
×100%＝50%。 100 g
【答案】 (1)ⅣA 最外层均有4个电子
(2)氢氟酸 SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O 高温
(3)①SiO2＋Na2CO3=====Na2SiO3＋CO2↑、 Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓ ②D (4)50%
[题组对点训练]
1．手机芯片是一种在半导体材料上集合多种电子元器件的电路模块。下列可用作半导体材料的是( )
A．铝 C．碳
B [硅可用作半导体材料。]
2．(2017·浙江宁波效实中学月考)下列关于碳和硅的叙述中，正确的是( ) A．其氧化物都能与NaOH溶液反应 B．其单质在加热时都能跟O2反应 C．其氧化物都能溶于水生成相应的酸 D．碳和硅两种元素共有两种单质
点燃点燃△
B [CO不能与NaOH溶液反应，A错误；C＋O2=====CO2或2C＋O2=====2CO，Si＋O2=====SiO2，B正确；SiO2不溶于水也不与水反应，C错误；碳有金刚石、石墨、C60等多种单质，D错误。]
3．下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是( ) A．CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐(酸性氧化物)
B．硅 D．铁
5
B．CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸 C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物 D．CO2和SiO2常温下都是由相应的分子构成的
A [B中，SiO2与水不反应；C中，SiO2为酸性氧化物；D中，SiO2是由Si、O原子构成的晶体。]
4．下列说法正确的是( )
①单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料。 ②盛放NaOH溶液时，使用带磨口玻璃塞的玻璃瓶。 ③Mg、H、SiO3、SO4在水溶液中能大量共存。
④向含K、Na、Br、SiO3的溶液中通入CO2后仍能大量共存。 ⑤SiO2与酸、碱均不反应。
⑥SiO2不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器。 ⑦SiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应。 ⑧Si→SiO2→H2SiO3均能一步转化。 ⑨水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂。 A．①②⑥⑦ C．②③⑧⑨
B．①⑦⑨ D．①④⑤⑧
2＋
＋
2－
＋
＋
－
2－
2＋
＋
2－
2－
B [②中NaOH溶液与玻璃中的SiO2反应生成黏结性物质Na2SiO3；③Mg、H与SiO3不共存；④通入CO2后SiO3形成沉淀；⑤SiO2与HF、NaOH反应；⑥SiO2与氢氟酸反应；⑧SiO2→H2SiO3不能一步转化。]
考点2| 硅酸及其盐 无机非金属材料
[基础知识自查]
1．硅酸——难溶性酸 (1)化学性质
2－
(2)硅酸的制备及硅胶的形成
①制备原理：可溶性硅酸盐(如Na2SiO3)与其他酸(如盐酸)反应：Na2SiO3＋
6
2HCl===H2SiO3(胶体)＋2NaCl。
②硅胶：硅酸在水中易聚合形成硅酸凝胶，经干燥脱水后即得硅胶。硅胶多孔，吸附水分能力强，常用作干燥剂和催化剂载体。
2．硅酸盐
(1)Na2SiO3水溶液俗称水玻璃，常用于制作黏合剂、防腐剂和耐火材料。
(2)硅酸钠溶液在空气中易变质，反应的化学方程式为Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。
(3)硅酸盐组成的表示：通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成；如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2O·SiO2，石棉(CaMg3Si4O12)可表示为CaO·3MgO·4SiO2。
3．无机非金属材料 (1)传统无机非金属材料
生产原料 主要设备 生产条件 水泥 黏土、石灰石 水泥回转窑 玻璃 纯碱、石灰石、石英 玻璃窑 高温 陶瓷 黏土 陶瓷窑 (2)新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。 (3)特殊功能的含硅物质
①碳化硅具有金刚石结构，可用作磨料。 ②含硅元素4%的硅钢具有导磁性。 ③硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质。
[核心要点提升] 硅酸盐氧化物形成的表示方法
(1)氧化物的一般书写顺序：活泼金属氧化物―→较活泼金属氧化物―→二氧化硅―→水。
(2)氧化物前计量数的配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置计量数，且不同氧化物间以“·”隔开。
11(3)当计量数配置出现分数时一般应化为整数。如正长石：KAlSi3O8将K2O·
22Al2O3·3SiO2，写成K2O·Al2O3·6SiO2，但原子个数比不变。
[典型例题讲解]
下列关于硅酸及其盐的说法正确的是( )
A．硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中
7
高温
B．反应①Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓，反应②Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑，两反应是相互矛盾的，不可能都能发生
C．硅酸可以用SiO2与H2O反应制备 D．将CO2通入水玻璃中有白色沉淀生成
【解析】 A项，Na2SiO3溶液本身能黏结玻璃；B项，不矛盾，二者的反应条件和环境不同；C项，SiO2与H2O不反应。
【答案】 D
月球的矿产资源极为丰富，仅月面表层5 cm厚的沙土就含铁单质有
上亿吨，月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAlSi3O8)和橄榄石[(Mg，Fe)2SiO4](逗号表示两种元素各占一部分)等，下列说法或分析不正确的是( )
【导学号：81640059】
A．辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿 B．斜长石的氧化物形式可表示为K2O·Al2O3·3SiO2 C．橄榄石中铁为＋2价
D．辉石的氧化物形式为CaO·MgO·2SiO2
【解析】 B项，K、Al、Si的个数比为1∶1∶3，写成氧化物时原子个数比不能变。 【答案】 B
[题组对点训练]
1．下列变化中，不能一步实现的是( ) A．Na2SiO3→H2SiO3 B．H2SiO3→SiO2 C．H2SiO3→Si D．SiO2→Na2SiO3
H△△
C [A项，Na2SiO3――→H2SiO3；B项，H2SiO3――→SiO2；C项，H2SiO3――→SiO2→Si；DNaOH项，SiO2――→Na2SiO3。]
2．下列说法不正确的是( ) A．工业生产水泥和玻璃均用到石灰石
B．光导纤维是一种易导电的新型无机非金属材料 C．陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
D．氮化硅陶瓷和氮化铝陶瓷均为新型无机非金属材料 B [光导纤维的成分是SiO2，可以传导光，但不导电。]
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＋
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