考点6 无机非金属材料（（核心考点归纳）-2021-2022学年高一化学核心考点归纳与测试（人教版2019必修第二册）（原卷版）

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考点 6 无机非金属材料

【核心考点梳理】

一、硅酸盐材料

1．硅酸盐

(1)定义：由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。

(2)表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，通常用 SiO2和金属氧化物的组合形式表示它们的组成，如硅酸钠

(Na2SiO3)写成 Na2O·SiO2，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成 K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O，长石(KAlSi3O6)可表示为

K2O·Al2O3·6SiO2。

(3)传统硅酸盐材料如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。

2．常见硅酸盐材料比较

陶瓷普通玻璃普通水泥

原料黏土纯碱(Na2CO3)、石灰石

(CaCO3)、石英砂(SiO2)

主要原料：石灰石、黏土

辅助原料：适量的石膏

设备陶瓷窑玻璃熔炉水泥回转窑

主要

成分成分复杂

硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙

(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2)

硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙

(2CaO·SiO2)、铝酸三钙

(3CaO·Al2O3)

特点

抗氧化、抗酸

碱腐蚀、耐高

温、绝缘

玻璃是非晶体，称为玻璃态物

质，无固定熔点，在某一温度

范围内软化可加工成制品

具有水硬性，与水掺和搅拌并静置

后，很容易凝固变硬

用途

建筑材料、绝

缘材料、日用

器皿、卫生洁

具

建筑材料、光学仪器、各种器

皿、制造玻璃纤维大量用于建筑和水利工程

玻璃生产中的两个重要反应：Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑；CaCO3＋SiO2=====CaSiO3＋CO2↑。

【核心归纳】

1．硅酸盐改写成氧化物形式的方法

(1)氧化物的书写顺序：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：按配置前后原子个数守恒原则配置各氧化物的计量数，并写在相应氧化物

前面，且不同氧化物之间以“·”隔开。写成氧化物后，原化学式中的各元素、原子的个数比应保持不变。

(3)当氧化物计量数出现分数时应化为整数，如钾长石：KAlSi3O8不能写成 K2O·Al2O3·3SiO2，应写成

K2O·Al2O3·6SiO2。

2．硅酸钠(Na2SiO3)。

①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。

②与较强的酸反应，如与盐酸反应的化学方程式为 Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓；与 CO2水溶液反应

的化学方程式为 Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。

③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。

(1)硅酸盐大多难溶于水，常见的可溶性硅酸盐是硅酸钠，Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，与玻璃成分不同，

水玻璃又称泡花碱，但它却是盐溶液，而不是碱溶液。

(2)氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示其结构，切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。

(3)硅酸盐的三点提醒

①盛 Na2SiO3的试剂瓶应密封，否则Na2SiO3吸收空气中的 CO2和H2O会变质。

②盛 Na2SiO3的试剂瓶不能用玻璃塞，因为其本身是一种黏合剂。

③SiO 与H＋不能大量共存。

【典型例题】

例1．（2020·安徽省舒城中学高一月考）下列有关硅及硅酸盐材料的说法正确的是( )

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

B．反应① Na2SiO3+H2O+CO2═Na2CO3+H2SiO3↓，反应② Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，两反应是相互

矛盾的，不可能都能发生

C．普通玻璃、石英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料

D．祖母绿的主要成分为 Be3Al2Si6O18，用氧化物形式表示为 3BeO·Al2O3·6SiO2

例2．《青花瓷》中所描述的“瓶身描述的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心

悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡

(BaCuSi2Ox，铜为+2 价)，下列有关硅酸铜钡的说法不正确的是( )

A．可用氧化物形式表示为 BaO·CuO·2SiO2B．易溶解于强酸和强碱

C．性质稳定.不易脱色D．x=6

例3．下列关于硅酸盐材料的说法错误的是（）

A．生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷

B．普通玻璃的主要成分是二氧化硅

C．陶瓷的主要原料是黏土

D．硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要原料

二、新型无机非金属材料

1．硅和二氧化硅

(1)硅的存在与性质

①硅是亲氧元素，在自然界中总是与氧化合，主要以硅酸盐和氧化物的形式存在；

②单质硅是应用最为广泛的半导体材料；

③高温下，硅能与氧气反应生成 SiO2，与氯气反应生成 SiCl4。

(2)二氧化硅的性质

①二氧化硅硬度大、熔点高，不溶于水；

②酸性氧化物：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O；

③具有氧化性：SiO2＋2C=====Si＋2CO↑；

④特性：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。

【核心归纳】

(1)不要混淆常见含硅物质的类别。

①计算机芯片的主要成分是晶体硅而不是 SiO2，用作半导体材料的是晶体硅；

②水晶、沙子、玛瑙等的主要成分是 SiO2而不是硅酸盐。

③光导纤维的主要成分是 SiO2，不属于硅酸盐材料。

④传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸盐。

(2)工业制备高纯硅的原理：

――――――→――→―――→

①SiO2＋2C===========Si＋2CO↑；

②Si＋3HCl=====SiHCl3＋H2；

③SiHCl3＋H2=====Si＋3HCl。

【典型例题】例1．（2021·黑龙江·双鸭山一中高一期中）材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列有

关物质的说法正确的是

A．石英玻璃、碳化硅陶瓷、水泥、石墨烯都是新型无机非金属材料

B．晶体硅的主要用途是制造光导纤维

C．汽车中小摆件“苹果花”的动力是以 Si 为原料制作的太阳能电池

D．普通玻璃的主要成分为纯碱、石灰石、石英砂

例2．（2022·四川·乐山市教育科学研究所高一期末）半导体工业有句行话“从沙滩到用户”，其中涉及反应

(未配平)，下列有关说法不正确的是

A．中硅元素的化合价为价

B．配平后与分子个数比为

C．每生成，反应转移电子

D．该反应是由粗硅制纯硅的反应之一

例3．（2022·四川内江·高一期末）下列说法正确的是

A．自然界中的硅元素全部是以化合态形式存在

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