3．(2002年全国理综，6)以下说法正确的是

A．纳米材料是指一种称为“纳米”的新物质制成的材料

B．绿色食品是指不含任何化学物质的食品

C．生物固氮是指植物通过叶面直接吸收空气中的氮气

　 D．光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的

2．下列各项叙述的解释原因相同的是

　 ①NaOH溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶保存；②Na₂SiO₃溶液要密封保存；③酸式滴定管不能装NaOH溶液；④氢氟酸不能盛放在玻璃瓶中。

　 A．①②　　　　　　　 B．①③　　　　 C．①④　　　　 D．②③　　

1．过量的泥沙、纯碱和生石灰共熔后可生成

①水泥　 ②玻璃　 　③瓷器　 ④混凝土　 ⑤一种硅酸盐产品

A.①和④　　 B.②和⑤　　 C.③　　　 D.②

[例1]下列说法正确的是

A． 二氧化硅溶于水显酸性　　 B．二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸

C．因为高温时SiO₂与Na₂CO₃反应放出CO₂，所以硅酸的酸性比碳酸的酸性强

　 D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸

[例2]随着科技的飞速发展，出现了许多新型无机非金属材料，如植入生物体内的生物陶瓷材料HAP[化学式为Ca_m(PO₄)_n(OH)₂] ，已被医疗上用于修补人的骨和牙组织。HAP的化学式中m等于

　 A．　　　　 　B．　 　　　C．　　　 　D．n+1

[例3]据报导我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。下列相关叙述不正确的是　　　

A．它耐高温抗氧化　　　 　　　　　B．它比钢铁轻、硬，但质地较脆

C．它没有固定熔点　　　 　　　　　D．它是一种新型无机非金属材料

6、无机非金属材料

(1)分类：①传统无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。

②新型无机非金属材料：半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等。

(2)新型无机非金属材料的特性

①耐高温、强度高；②具有电学特性；③具有光学特性；④具有生物功能。

(3)重要的新型无机非金属材料：

①高温结构陶瓷(有氧化铝陶瓷：又称人造刚玉，具有熔点很高、硬度高的优点。可用于作坩埚、高温炉管、球磨机、高压钠灯的灯管等。、氮化硅陶瓷：具有硬度极高、耐磨损、抗腐蚀和抗氧化能力等优点。可用于制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具、发动机部件等。、碳化硼陶瓷具有熔点高、硬度大的优点。广泛应用于工农业生产、原子能工业、宇航工业等)；高温结构陶瓷的优点：能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等。

②光导纤维(光纤)　光导纤维的特点：传导光的能力非常强，抗干扰性能好，不发生电辐射等。光导纤维的应用：通讯、医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等。

5、硅酸盐工业

(1)水泥

原料：　　　　　　 。

生产设备：　　　　　　　 。

主要成分：　　　　　　　　　　　 。

水泥是一种混合物，它的水硬过程是一个复杂的　　　　 　　　　过程。

(2)玻璃

原料：　　　　　　 。

生产设备：　 　　　　　　　。

反应原理：　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

主要成分：　　　　　　　　　　　 。

(3)陶瓷

主要原料：　　　　　　 。

主要生产过程：　　　 　→　 　　　　　→　 　　　　　　→　　 　　　　　　　　→　 　　　　　。

主要设备：　　　　　　　　　　　 。

主要性质：抗氧化，抗酸碱腐蚀，耐高温，绝缘，易成型等。

4、 硅和二氧化硅及硅酸的特殊性

①硅的还原性比碳强，而碳在高温下却能从二氧化硅中还原出硅。

②非金属单质一般不与弱氧化性酸反应，而硅不但能与氢氟酸反应，而且还有氢气生成。

③非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气，而硅却能与强碱溶液反应生成氢气。

④虽然二氧化硅是硅酸的酸酐，但却不能用它与水直接反应制备硅酸，而只能用可溶性的硅酸盐与酸作用来制备。

⑤酸性氧化物一般不与酸反应(除氧化还原反应外)，而二氧化硅却能与氢氟酸反应。

⑥非金属氧化物一般是分子晶体，而二氧化硅却是原子晶体。

⑦无机酸一般易溶于水，而硅酸和原硅酸却难溶于水。

3、硅酸及硅酸盐的性质

①原硅酸和硅酸均不溶于水，其酸性比碳酸弱(注意：不能用水和二氧化硅直接反应制H₂SiO₃ )。原硅酸(H₄SiO₄)很不稳定，在空气中易失水生成硅酸，其反应式为：H₄SiO₄==H₂SiO₃+ H₂O。硅酸加热后会发生分解生成SiO₂和H₂O。

②Na₂SiO₃的水溶液俗称水玻璃，置于空气中会变持，其反应的化学方程式为：

Na₂SiO₃ + CO₂ +2H₂O== H₄SiO₄↓+Na₂CO₃ (酸性比碳酸弱)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2、二氧化硅

(1)硅晶体的结构与主要物理性质

晶体的结构:晶体二氧化硅是硅原子和氧原子以　　 键形成的　　 状的　　 晶体，因此二氧化硅硬度　　　 ，熔点　　　 ，　　 导电，　　　 溶于水。

(2)二氧化硅的化学性质

二氧化硅中的硅处于硅元素的最高价+4，反应中只能降低，得电子表现弱氧化性(与焦炭、镁等反应)和酸性氧化物的通性，它是H₂SiO₃和H₄SiO₄的酸酐，能与碱性氧化物反应，如：SiO₂ + CaO == CaSiO₃ ；能与强碱反应，如：SiO₂ + 2NaOH== Na₂SiO₃ + H₂O，所以盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，只能用橡皮塞；能与氢氟酸剧烈反应：SiO₂ + 4HF = SiF₄↑+ 2H₂O，故氢氟酸应保存在塑料瓶中。

1、硅及其重要化合物

(1)硅元素的含量与存在

在地壳里，硅的含量在所有元素中居第　　 位，仅次于　　　　 ，全部以　　　 态形式存在，是构成矿物和岩石的主要元素。

(2)硅晶体的结构与主要物理性质

　 　　　晶体，具有　　 体的空间网状结构；　　　 色，有金属光泽；硬度　　 ，熔沸点　 ，但都低于金刚石，是良好的半导体材料。

(3)硅的化学性质

在常温下化学性质稳定，只能与氟气、氢氟酸和强碱溶液反应：　

Si+2F₂=SiF₄　　 　　

　　　 Si+4HF=SiF₄+2H₂　

Si + 2NaOH + H₂O == Na₂SiO₃ + 2H₂↑(该反应的氧化剂是H₂O，还原剂是Si)　

(4)高纯硅的制法

工业上，用碳在高温下还原二氧化硅制得含有少量杂质的粗硅，反应的化学方程式为

2C + SiO₂ 　　　　　　　　　　(制粗硅)

　Si+2Cl₂ 　　　　　　　　　(提纯)

SiCl₄+H₂ 　　　　　　(还原)