高考化学58个考点精讲 考点22 硅酸盐工业 新型无机非金属材料

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1、考点22硅酸盐工业新型无机非金属材料1.复习重点水泥工业和玻璃工业的基本原理;新型无机非金属材料的特性及主要用途2.难点聚焦1.硅酸(H2SiO3)酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小,由于SiO2不溶于水,硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。Na2SiO3+2HCl==H2SiO3+2NaCl硅胶多孔疏松,可作干燥剂,催化剂的载体。四.硅酸盐硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称,分布广,结构复杂化学性质稳定。一般不溶于水。(Na2SiO3、K2SiO3除外)最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3:可溶,其水溶液称作水玻璃和泡花碱,可作肥皂填料、

2、木材防火剂和黏胶剂。常用硅酸盐产品:玻璃、陶瓷、水泥。+172872.硅单质与碳相似,有晶体和无定形两种。晶体硅结构类似于金刚石,有金属光泽的灰黑色固体,熔点高(1410℃),硬度大,较脆,常温下化学性质不活泼。是良好的半导体,应用:半导体晶体管及芯片、光电池。五.氯元素:位于第三周期第ⅦA族,原子结构:容易得到一个电子形成氯离子Cl-,为典型的非金属元素,在自然界中以化合态存在。3.例题精讲[例1]熔融氢氧化钠反应选用的器皿是[]  A.陶瓷坩埚  B.石英坩埚  C.普通玻璃坩埚  D.生铁坩埚  分析:陶瓷的成分中含有SiO2,石英的成分就是SiO2,玻

3、璃的主要成分中也含有SiO2,而SiO2在高温下可以跟NaOH发生如下反应:SiO2+2NaOHNa2SiO3  所以A、B、C的器皿都不能选用,只能内生铁坩埚。  答案:D  [例2]下列溶液中可以盛放在玻璃瓶中,但不能用磨口玻璃塞的是[]。  A.硅酸钠溶液  B.氢氟酸  C.氢氧化钠溶液  D.氯化钠溶液  分析:玻璃的主要成分之一二氧化硅,它能跟氢氟酸迅速反应,所以,氢氟酸不能盛放在玻璃、陶瓷容器中,只能保存在铅皿或塑料瓶中。氢氧化钠溶液与二氧化硅在常温下反应十分缓慢,所以可以盛放在玻璃瓶中,但瓶的磨口处的二氧化硅跟氢氧化钠缓慢反应后,生成的硅酸钠是

4、一种矿物胶,使瓶塞与瓶口粘在一起,因此不能用磨口玻璃塞。硅酸钠溶液可以用玻璃瓶盛放,只是不能用磨口玻璃塞(原因同氢氧化钠溶液)。氯化钠溶液不跟玻璃中各种成分反应。  答案:AC  [例3]普通玻璃的主要成分为Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2  (1)试计算普通玻璃中相当含有Na2O,CaO和SiO2的质量分数各是多少?  (2)制造50kg普通玻璃,需要纯碱、碳酸钙和二氧化硅各多少千克?  分析:Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2可用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成为:Na2O·CaO·6SiO2。  (1)Na2O的摩尔质量为62g/mol

5、,CaO的摩尔质量为56g/mol,SiO2的摩尔质量为60g/mol。        (2)由第(1)题求出普通玻璃中各氧化物的质量分数,可计算50kg普通玻璃中Na2O、CaO和SiO2的含量:  m(Na2O):50kg×13%=6.5kg  m(CaO):50kg×11.7%=5.85kg  m(SiO2):50kg×75.3%=37.65kg  再求需纯碱、碳酸钙和二氧化硅的质量:    m(SiO2):37.65kg  答案:(1)普通玻璃中Na2O的质量分数为13%,CaO的质量分数为11.7%,SiO2质量分数为75.3%。  (2)制造50k

6、g普通玻璃,需要纯碱11.11kg、碳酸钙10.45kg、二氧化硅37.65kg。  [例4]有A、B、C三种不溶于水的固体。A是某元素的一种单质,它在氧气中完全燃烧得到一种无色气体,此气体能使澄清石灰水变浑浊,另外测得这种气体密度为同温、同压下氧气密度的1.375倍。B固体能溶于热氢氧化钠溶液,再往所得溶液中加入过量盐酸时,析出白色胶状沉淀。此沉淀干燥后,成为不溶于水的白色粉末,这是一种比碳酸酸性还弱的酸。将B与石灰石、纯碱按比例混合加热得到C,C在高温时软化,无固定熔点。  根据以上事实,判断A为哪种元素的单质?B、C各是什么物质?写出有关反应的化学方程式

7、。  分析:先求出A燃烧后生成的气体的相对分子质量,根据该气体的相对分子质量及其反应现象可推出单质A;再根据B的有关反应现象可推出B;最后根据制取C的方法及C的性质可推出C。  A物质燃烧后生成的气体的相对分子质量为:32×1.375=44  该气体能使澄清石灰水变浑浊,所以该气体为二氧化碳,A为碳元素的一种单质。  根据B物质能与氢氧化钠反应,且能继续与过量的盐酸反应生成一种比碳酸还弱的酸,可推出B物质为二氧化硅。  C物质由石灰石、纯碱、B物质(二氧化硅)混合加热而得,结合C物质在高温时软化且无固定熔点,可推知C物质为普通玻璃。  答案:A为碳元素的一种单

8、质。C+O2CO2  B为SiO2  

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