硅及其化合物

1、第四章 無機非金屬材料的主角硅（一）一二氧化硅與硅酸1. 硅在自然界中的存在（1）含量：在地殼中的含量居第_位，僅次于_。（2）存在：硅是構成_與_的基本元素在自然界中都以_態(tài)存在，主要以_和_的形式存在。2. 硅的原子結構思考：試根據(jù)硅的原子結構示意圖分析硅的化學性質及主要化合物。3.二氧化硅(1)存在形態(tài)： 、 (2）結構SiO2晶體是由硅原子和氧原子按照_的比例所組成的._結構的晶體，其基本結構單元為_，每個硅原子周圍與_個氧原子結合，每個氧原子周圍與_個硅原子結合。二氧化硅晶體中_單個的SiO2分子。(3)物理性質:熔點_、硬度_、_導電、_溶于水。（5）化學性質特性： 與堿性氧化物反

2、應： 與堿反應： 思考：實驗室為什么不用玻璃瓶保存氫氟酸？思考：實驗室在存放強堿溶液時為什么用橡膠塞而不用玻璃塞？【類比】SiO2與CO2的性質比較CO2SiO2物理性質氣體，熔、沸點低，易溶于水固體，熔、沸點高，硬度大，不溶于水與堿性氧化物反應CaOCO2=CaCO3CaOSiO2CaSiO3與堿液反應2NaOHCO2=Na2CO3H2OSiO22NaOH=Na2SiO3H2O與H2O反應CO2H2O=H2CO3不與水反應與酸反應不反應只與HF反應：SiO24HF=SiF42H2O相同點都是酸性氧化物(酸酐)，與堿反應生成鹽和水4.硅酸（1）硅酸的制備：可溶性硅酸鹽與酸反應。實驗操作實驗現(xiàn)象

3、實驗結論 （2）物理性質： （3）化學性質： ； （弱酸性） （不穩(wěn)定性）思考：什么是硅膠？硅膠有哪些用途？【課堂練習】1.制造光導纖維的主要原料是 （ ）A.晶體硅 B.二氧化硅 C.石墨 D.硅酸鈉2. 下列敘述中，正確的是 ()A.自然界中存在大量的單質硅 B.石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅C.二氧化硅的化學性質活潑，能跟酸或堿溶液發(fā)生化學反應 D.自然界中硅元素都存在于石英中3. 在既能溶解Al(OH)3又能溶解SiO2的無色溶液中，能大量共存的是 ()A.Na、Al3、NO、Cl B.K、Na、Cl、SiOC.Fe2、K、SO、Cl D.Na、HCO、K、NO4. 下列反應不

4、能一步完成的是 ()A.SiO2Na2SiO3 B.SiO2H2SiO3 C.SiO2CaSiO3D.H2SiO3SiO25. 華裔科學家高錕因“在光學通信領域光在光導纖維中傳輸?shù)难芯糠矫嫠〉玫拈_創(chuàng)性成就”獲得了諾貝爾物理學獎。光導纖維的主要成分是 ()A.Si B.SiO2 C.Na2SiO3 D.SiCl46. 下列說法正確的是 ()A.二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟堿反應，但不能與任何酸反應B.二氧化硅分子由1個硅原子和2個氧原子構成C.硅酸的酸性比碳酸的酸性強，且硅酸不溶于水D.CO2與SiO2均具有氧化性，可作氧化劑7. 能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實驗事實是 ()A.CO2是氣

5、體，SiO2是固體 B.二氧化硅的熔點比二氧化碳高C.根據(jù)反應SiO2CaCO3CaSiO3CO2，可推知硅酸的酸性比碳酸的酸性強D.CO2通入Na2SiO3稀溶液中析出硅酸沉淀，所生成的H2SiO3逐漸聚合而形成硅酸溶膠8. 下列溶液中碳酸鈉溶液、氫氟酸、氫氧化鈉溶液、氯化鈉溶液，可以盛放在玻璃試劑瓶中但不能用磨口玻璃塞的是 ()A. B. C. D.9. 硅膠和石英的主要成分都是SiO2，前者是結構疏松的SiO2，后者是結構致密的SiO2。二者成分相同，結構不同，化學性質相同，物理性質上表現(xiàn)出差別，具有不同的用途。由石英制取硅膠，經(jīng)歷以下三步，試寫出每步反應的化學方程式(是離子反應的，寫出

6、離子方程式)。(1)用NaOH(aq)溶解石英：_。(2)過濾，向濾液中加入鹽酸，至沉淀不再產(chǎn)生：_。(3)微熱，濃縮硅酸溶液，加熱蒸干溶液，并使固體完全分解：_。寫出硅膠的一種用途：_。二硅酸鹽、硅單質5.硅酸鹽（1）概念：硅酸鹽是由_、_和_組成的化合物的總稱。（2）性質：硅酸鹽是一類結構復雜的固態(tài)，大多_溶于水，化學性質_。（3）硅酸鈉_ 溶解性：_溶于水，水溶液俗稱_，呈_性。 用途：制備_和木材_等的原料。（4）常見的硅酸鹽產(chǎn)品硅酸鹽產(chǎn)品原料成份玻璃水泥陶瓷黏土硅酸鹽產(chǎn)品水泥與陶瓷的共同原料是黏土，水泥與玻璃的共同原料是石灰石。（5）特殊功能的含硅物質(1)金剛砂(SiC)具有類似金

7、剛石的結構，硬度很大，可用作砂紙、砂輪磨料。(2)硅鋼(含硅4%)具有很高的導磁性，主要用作變壓器鐵芯。(3)硅橡膠：既耐高溫又耐低溫，用于制造火箭、導彈、飛機的零件和絕緣材料等。(4)人工制造的分子篩(具有均勻微孔結構的鋁硅酸鹽)，主要用作吸附劑和催化劑。（6）硅酸鹽組成的表示通常用_和_形式表示。如硅酸鈉（Na2SiO3）：_ _ 鉀長石（K2Al2Si6O16）：_ 蛇紋石（Mg3H4Si2O9）：_ 高嶺石（Al2H4Si2O9）：_6、硅單質1硅單質的分類：分為_和_兩種。2晶體硅的結構：類似于金剛石，具有_結構。3晶體硅物理性質：_色，有_光澤的_體，熔點_，硬度_，有_，是良好的

8、_材料。4.硅的化學性質：5.硅的用途_?！菊n堂練習】1. 下列關于水玻璃的性質和用途的敘述中不正確的是()A這是一種礦物膠，既不燃燒也不受腐蝕 B在建筑工業(yè)上可以作黏合劑、耐酸水泥摻料C木材、織物浸過水玻璃后具有防腐性能且不易燃燒 D水玻璃的化學性質穩(wěn)定，在空氣中不易變質2世界著名的科技史專家、英國劍橋大學的李約瑟博士考證說：“中國至少在距今3000年以前，就已經(jīng)使用玻璃了?！毕铝杏嘘P普通玻璃的說法不正確的是()A制普通玻璃的原料主要是純堿、石灰石和石英B玻璃在加熱熔化時有固定的熔點C普通玻璃的成分主要是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅D盛放燒堿溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，是為了防止燒堿跟二氧化硅反應

9、生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口粘在一起3. 美國“9·11”恐怖襲擊事件給紐約帶來了一場嚴重的環(huán)境災難石棉污染，易使吸入石棉纖維者患肺癌。已知石棉是硅酸鹽礦物，某種石棉的化學式可表示為Ca2MgxSiyO22(OH)2，其中x、y的值分別為()A5,8 B8,3 C3,8 D8,54.青石棉(crocidolite)是一種致癌物質，是鹿特丹公約中受限制的46種化學品之一，其化學式為Na2Fe5Si8O22(OH)2，青石棉用稀硝酸溶液處理時，還原產(chǎn)物只有NO，下列說法不正確的是()A青石棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品 B青石棉中含有一定量的石英晶體C青石棉的化學組成可表示為Na2O·3FeO

10、·Fe2O3·8SiO2·H2O D1mol青石棉能使1molHNO3被還原5. 有一粗硅，含雜質鐵，取等質量的樣品分別投入足量的稀鹽酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中，放出等量的H2，則該粗硅中鐵和硅的關系正確的是()A物質的量之比為11 B質量之比為41C物質的量之比為12 D質量之比為216. 下列關于硅的說法不正確的是()A硅是非金屬元素，它的單質是灰黑色有金屬光澤的固體B硅的導電性能介于導體和絕緣體之間，是良好的半導體材料C硅的化學性質不活潑，常溫下不與任何物質發(fā)生反應D加熱到一定溫度時，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應【課后練習】1.寫出下列反應的化學方程式（1）

11、二氧化硅與氫氟酸反應：_（2）二氧化硅與NaOH溶液反應：_離子方程式：_（3）二氧化硅與氧化鈣反應：_（4）高溫條件下，二氧化硅與碳酸鈉固體反應：_（5）硅酸鈉溶液與鹽酸反應：_離子方程式：_（6）硅酸鈉溶液中通入少量CO2：_離子方程式：_4氫氟酸應存放在_中，因為_。5在存放強堿溶液時應注意_，因為_。6賞心悅目的雕花玻璃是用下列物質中的一種對玻璃進行刻蝕而制成的。這種物質是（ ）A鹽酸B氫氟酸C燒堿D純堿7氫氟酸；濃H2SO4；燒堿溶液；Na2CO3固體；氧化鈣； 濃HNO3，其中在一定條件下能與SiO2反應的有（ ）A B全部 C D8光纖通信是以光作為信息的載體，讓光在光導纖維中傳

12、播，制造光導纖維的基本原料是（ ） A.氧化鈣 B.銅 C.石英砂 D.鋁9下列各組物質間，不能發(fā)生反應的是（ ） A二氧化硅與氧化鈣（高溫） B二氧化硅與氫氧化鈉（常溫）C二氧化硅與碳（高溫） D二氧化硅與濃HNO3（常溫） 10.下列物質有固定熔點的是（ ）A鋼化玻璃 B過磷酸鈣 C消石灰 D水玻璃11.有一類物質可表示為Al2O3·2SiO2·2H2O，這類物質是一種（ ）A.混合物 B.含氧酸 C.硅酸鹽 D.鋁酸鹽12.過量的泥沙、純堿和石灰石熔化后生成（ ）水泥、玻璃、瓷器、混凝土、一種硅酸鹽產(chǎn)品。A. B. C. D.13.關于硅及其化合物的敘述中，不正確的是

13、（ ）A.水玻璃可作粘合劑及耐火材料 B.硅可做半導體材料C.二氧化硅是光導纖維的原料 D.氮化硅陶瓷是做電子元件的材料14.(雙選)有關碳、硅兩種元素的說法中，不正確的是（ ） A.碳、硅的氫化物都很穩(wěn)定，都易溶于水 B.它們的單質都能和氫氧化鈉溶液反應C.碳、硅與其它元素化合時肯定都發(fā)生氧化還原反應 D.它們的單質在空氣中加熱時都可以發(fā)生化學反應15.下列關于硅的說法中不正確的是（ ）A.硅是非金屬元素，它的單質晶體是灰黑色有金屬光澤的固體B.硅的導電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導體C.硅的化學性質不活潑，常溫下不與任何物質反應D.加熱到一定溫度時，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應16

14、.在室溫下，下列物質不能與晶體硅反應的是( )A.F2 B.HF C.KOH溶液 D.Cl2 17. (雙選)石英砂和焦炭在高溫電爐中，可以合成金剛砂，金剛砂硬度很大，工業(yè)上用來作磨料，以下說法不正確的是（ ） A金剛砂的化學成分是SiO2 B反應方程式是SiO2+2CSiC+CO2C反應方程式是SiO2+3CSiC+CO D金剛砂的結構可能類似金剛石19.2MgO·SiO2中的酸根離子是（ ）A.SiO32- B.Si2O64- C.SiO44- D.SiO22-20.工業(yè)上制取金剛砂的化學反應方程式如下：SiO2+3CSiC+2CO。在這個氧化還原反應中，氧化劑和還原劑物質的量之

15、比為（ ）A1：2 B2：1 C5：3 D3：521. 化合物C可用于制造高性能的現(xiàn)代通訊材料光導纖維，C與燒堿反應生成化合物D。(1)易與C發(fā)生化學反應的酸是_，反應的化學方程式是_。(2)將C與純堿混合高溫熔融時發(fā)生化學反應生成D，同時還生成能使澄清石灰水變渾濁的氧化物E；將少量的E通入D的水溶液中，生成化合物F。分別寫出生成D和F的化學反應方程式： _;_，要將純堿高溫熔化，下列坩堝中不可選用的是_。A.普通玻璃坩堝 B.石英玻璃坩堝 C.鐵坩堝(3)100gC與石灰石的混合物充分反應后，生成的氣體在標準狀況下的體積為11.2L,100g混合物中石灰石的質量分數(shù)是_。期末訓練（三）1.

16、把鐵片放入下列溶液中,鐵片溶解,溶液質量增加,但沒有氣體放出的是 ( )A. 稀硫酸 B. CuSO4溶液 C. Fe2(SO4)3溶液 D. AgNO3溶液2. 下列離子方程式中，正確的是 （）A. 氧化亞鐵與稀鹽酸反應：FeO+2H+=Fe3+H2OB. 向氯化銅溶液中加入氫氧化鈉溶液：Cu2+OH-=Cu（OH）2C. 氯化鐵溶液與銅反應：Fe3+Cu=Fe2+Cu2+D. 向氯化亞鐵溶液中通入氯氣：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-.3. 把少量廢鐵屑溶于過量稀硫酸中,過濾,除去雜質,在濾液中加入適量硝酸,再加入過量的氨水,有紅褐色沉淀生成。過濾,加熱沉淀物至質量不再發(fā)生變化,得到紅棕色的殘渣。上述沉淀和殘渣分別為 ( )A. Fe (OH )3;Fe2O3 B. Fe (OH)2; FeO、Fe