高中化学最拿分考点系列考点7含硅矿物及材料的应用新人教版必修1

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1、考点7含硅矿物及材料的应用【考点定位】本考点考查含硅矿物及材料的应用,重点认识硅酸盐的种类及工业制备原理,明确常见无机非金属材料的性质与应用,掌握硅酸盐改写成氧化物形式的方法。【精确解读】1.硅酸和硅酸钠(1)硅酸硅酸不溶于水,其酸性比碳酸弱,硅酸不能(填“能”或“不能”)使紫色石蕊溶液变红色。①硅酸不稳定,受热易分解:H2SiO3SiO2+H2O。②硅酸能与碱溶液反应,如与NaOH溶液反应的化学方程式为H2SiO3+2NaOH===Na2SiO3+2H2O。③硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强,常用作干燥剂。(2)硅酸钠(Na2SiO3)①白色、可溶于水的粉末

2、状固体,其水溶液俗称水玻璃,有黏性,水溶液显碱性。②它能与酸性比硅酸强的酸反应,分别写出以下化学方程式:与盐酸反应:Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓。与CO2水溶液反应:Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3。③用途:黏合剂(矿物胶),耐火阻燃材料。2.无机非金属材料  (1)传统无机非金属材料,如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。  ①常见硅酸盐材料比较水泥玻璃陶瓷生产原料石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英黏土主要设备水泥回转窑玻璃窑陶瓷窑  ②玻璃生产中的两个重要反应:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑;CaCO3

3、+SiO2CaSiO3+CO2↑。  (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。【精细剖析】1.不要混淆二氧化硅和硅的用途  用于制作光导纤维的是SiO2,用于制作半导体材料、计算机芯片及光伏电池的是晶体硅。2.熟悉几种常见饰品的主要成分  水晶、石英、玛瑙的主要成分是SiO2;珍珠的主要成分是CaCO3;钻石是金刚石;宝石的主要成分是Al2O3。3.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,不同氧化物间以“·”隔开。5  (2)各元素的化合价保持不变,且满足化合价代数和为零,各

4、元素原子个数比符合原来的组成。  (3)当计量数配置出现分数时应化为整数。如正长石:KAlSi3O8不能写成K2O·Al2O3·3SiO2,应写成K2O·Al2O3·6SiO2。【典例剖析】白玉的化学式可用CaxMgySipO22(OH)2表示(也可用Ca、Mg、Si、H的氧化物表示).(l)取8.10g白玉粉末灼烧至恒重,固体减少了0.18g,则白玉的摩尔质量为___________________;  (2)另取4.05g白玉粉末加入1mol/L的盐酸l00mL中充分溶解,最终得不溶氧化物2.40g.过滤,将滤液和洗涤液合并后往其中加入足量的铁屑,得到气体336mL(

5、标准状况下),则:  ①p=_______;  ②白玉的化学式(用氧化物的形式)表示为_____________。(2)①通过题意知,酸过量,所以不溶物是二氧化硅,根据硅原子守恒得白玉与二氧化硅的关系式,CaxMgySipO22(0H)2--pSiO2,1mol       pmol             1mol︰pmol=︰,解得p=8;  ②4.05g白玉的物质的量为n==0.005mol;由 FeCl2~H2关系式,得n(FeCl2)=n(H2)==0.015mol;由Cl原子守恒,列方程:2×0.005xmol+2×0.005ymol+2×0.015mol=0

6、.1L×lmol/L;由白玉的相对原子质量为810,列方程:40x+24y+28×8+16×22+17×2=810;联立方程,解得:x=2;y=5白玉的化学式为:Ca2Mg5Si8O22(0H)2,根据化学式改写成相应的氧化物的形式,按照活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、SiO2、H2O的顺序来书写,所以其氧化物形式为:2CaO•5MgO•8SiO2•H2O。5【答案】(1)810(2)①8②2CaO•5MgO•8SiO2•H2O【变式训练】青石棉是一种致癌物质,是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一,其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2.青石棉用稀硝酸溶液处

7、理时,还原产物只有NO,下列说法不正确的是(  )A.青石棉是一种硅酸盐材料B.青石棉中含有一定量的石英晶体C.青石棉的化学组成可表示为Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2OD.1 mol青石棉能将含1 mol HNO3的稀硝酸还原【解析】B【实战演练】1.月球的矿产资源极为丰富,仅月球表层5cm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或Fe)2SiO4等,下列说法或分析不正确的是(  )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

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