许多同学会认为Na2SiO3+CO2+H2O====H2SiO3↓+Na2CO3同Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑发生矛盾,其实并不矛盾。前者是在水溶液中进行的,由于H2CO3酸性比H2SiO3强,所以H2CO3跟硅酸盐反应生成H2SiO3。后者是在高温下进行的,由于CO2为气体,生成后立即离开反应体系,使反应向右进行到底。
2.陶瓷材料
(1)高温结构陶瓷:主要包括氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等。氮化硅具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵蚀性和电绝缘性等。
(2)生物陶瓷
(3)压电陶瓷:具有压电效应的陶瓷。目前应用比较广泛的压电陶瓷以钛酸钡(BaTiO3)和钛酸铅(PbTiO3)为主要成分。
案例3想一想,下列选项中哪一种物质可与陶瓷、钢化玻璃、高强度水泥归为一类( )
A.光导纤维 B.有机玻璃
C.砖瓦 D.人造纤维
【剖析】 从题目中给定的几种物质分析可知,这些物质均属于硅酸盐产品,结合各选项中物质的主要成分可知A项可以和它们归为一类。
【答案】 A
【借题发挥】 有关硅酸盐与无机非金属材料的考查还可以考查硅酸盐的改写、硅酸盐材料在日常生活中和高新科技领域的应用等等。
活学巧用
1.下列有关说法中正确的是( )
A.硅单质既不能与酸反应又不能与碱反应
B.晶体硅中每个硅原子与另外四个硅原子形成4个共价键
C.硅与NaOH溶液的反应中NaOH作氧化剂
D.硅元素在地壳中的含量居第一位
【思路解析】 单质硅可以与氢氟酸和强碱溶液反应,所以A项错误;硅与NaOH溶液反应时的氧化剂为水;硅在地壳中的含量仅次于氧,位于第二位。
【答案】 B
2.我国具有独立知识产权的电脑芯片"龙芯一号"的问世,填补了我国计算机制造史上的一项空白。下列对晶体硅的有关叙述正确的是( )
A.晶体硅和金刚石的物理性质相似
B.硅在地壳中含量居第二位,可以以游离态存在于自然界中
C.晶体硅是一种良好的半导体材料,但是它提炼工艺复杂,价格昂贵
D.晶体硅具有金属光泽,故它属于金属材料,可以导电
【思路解析】 本题考查硅的性质。晶体硅的结构与金刚石相似,是具有空间立体网状结构的原子晶体,所以物理性质与金刚石相似,熔沸点高,硬度大;硅在地壳中含量居第二位,但在自然界中没有游离态的存在,主要以硅酸盐和二氧化硅的形式存在于自然界中;晶体硅是一种良好的半导体材料,被广泛使用;晶体硅是一种非金属单质,虽然它具有金属光泽。
【答案】 A
3.已知Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑,2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑,硅不与盐酸反应。将含铁、铝、硅的合金样品分为等质量的两份,分别与足量的稀盐酸和烧碱溶液充分反应,测得放出氢气的质量相同。则该合金样品中铁、铝、硅的质量比不可能是( )
A.112∶81∶28
B.336∶27∶84