硅及其化合物

1、第四章 无机非金属材料的主角硅（一）一二氧化硅与硅酸1. 硅在自然界中的存在（1）含量：在地壳中的含量居第_位，仅次于_。（2）存在：硅是构成_与_的基本元素在自然界中都以_态存在，主要以_和_的形式存在。2. 硅的原子结构思考：试根据硅的原子结构示意图分析硅的化学性质及主要化合物。3.二氧化硅(1)存在形态： 、 (2）结构SiO2晶体是由硅原子和氧原子按照_的比例所组成的._结构的晶体，其基本结构单元为_，每个硅原子周围与_个氧原子结合，每个氧原子周围与_个硅原子结合。二氧化硅晶体中_单个的SiO2分子。(3)物理性质:熔点_、硬度_、_导电、_溶于水。（5）化学性质特性： 与碱性氧化物反

2、应： 与碱反应： 思考：实验室为什么不用玻璃瓶保存氢氟酸？思考：实验室在存放强碱溶液时为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？【类比】SiO2与CO2的性质比较CO2SiO2物理性质气体，熔、沸点低，易溶于水固体，熔、沸点高，硬度大，不溶于水与碱性氧化物反应CaOCO2=CaCO3CaOSiO2CaSiO3与碱液反应2NaOHCO2=Na2CO3H2OSiO22NaOH=Na2SiO3H2O与H2O反应CO2H2O=H2CO3不与水反应与酸反应不反应只与HF反应：SiO24HF=SiF42H2O相同点都是酸性氧化物(酸酐)，与碱反应生成盐和水4.硅酸（1）硅酸的制备：可溶性硅酸盐与酸反应。实验操作实验现象

3、实验结论 （2）物理性质： （3）化学性质： ； （弱酸性） （不稳定性）思考：什么是硅胶？硅胶有哪些用途？【课堂练习】1.制造光导纤维的主要原料是 （ ）A.晶体硅 B.二氧化硅 C.石墨 D.硅酸钠2. 下列叙述中，正确的是 ()A.自然界中存在大量的单质硅 B.石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅C.二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸或碱溶液发生化学反应 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的无色溶液中，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. 下列反应不

4、能一步完成的是 ()A.SiO2Na2SiO3 B.SiO2H2SiO3 C.SiO2CaSiO3D.H2SiO3SiO25. 华裔科学家高锟因“在光学通信领域光在光导纤维中传输的研究方面所取得的开创性成就”获得了诺贝尔物理学奖。光导纤维的主要成分是 ()A.Si B.SiO2 C.Na2SiO3 D.SiCl46. 下列说法正确的是 ()A.二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能与任何酸反应B.二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成C.硅酸的酸性比碳酸的酸性强，且硅酸不溶于水D.CO2与SiO2均具有氧化性，可作氧化剂7. 能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是 ()A.CO2是气

5、体，SiO2是固体 B.二氧化硅的熔点比二氧化碳高C.根据反应SiO2CaCO3CaSiO3CO2，可推知硅酸的酸性比碳酸的酸性强D.CO2通入Na2SiO3稀溶液中析出硅酸沉淀，所生成的H2SiO3逐渐聚合而形成硅酸溶胶8. 下列溶液中碳酸钠溶液、氢氟酸、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液，可以盛放在玻璃试剂瓶中但不能用磨口玻璃塞的是 ()A. B. C. D.9. 硅胶和石英的主要成分都是SiO2，前者是结构疏松的SiO2，后者是结构致密的SiO2。二者成分相同，结构不同，化学性质相同，物理性质上表现出差别，具有不同的用途。由石英制取硅胶，经历以下三步，试写出每步反应的化学方程式(是离子反应的，写出

6、离子方程式)。(1)用NaOH(aq)溶解石英：_。(2)过滤，向滤液中加入盐酸，至沉淀不再产生：_。(3)微热，浓缩硅酸溶液，加热蒸干溶液，并使固体完全分解：_。写出硅胶的一种用途：_。二硅酸盐、硅单质5.硅酸盐（1）概念：硅酸盐是由_、_和_组成的化合物的总称。（2）性质：硅酸盐是一类结构复杂的固态，大多_溶于水，化学性质_。（3）硅酸钠_ 溶解性：_溶于水，水溶液俗称_，呈_性。 用途：制备_和木材_等的原料。（4）常见的硅酸盐产品硅酸盐产品原料成份玻璃水泥陶瓷黏土硅酸盐产品水泥与陶瓷的共同原料是黏土，水泥与玻璃的共同原料是石灰石。（5）特殊功能的含硅物质(1)金刚砂(SiC)具有类似金

7、刚石的结构，硬度很大，可用作砂纸、砂轮磨料。(2)硅钢(含硅4%)具有很高的导磁性，主要用作变压器铁芯。(3)硅橡胶：既耐高温又耐低温，用于制造火箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料等。(4)人工制造的分子筛(具有均匀微孔结构的铝硅酸盐)，主要用作吸附剂和催化剂。（6）硅酸盐组成的表示通常用_和_形式表示。如硅酸钠（Na2SiO3）：_ _ 钾长石（K2Al2Si6O16）：_ 蛇纹石（Mg3H4Si2O9）：_ 高岭石（Al2H4Si2O9）：_6、硅单质1硅单质的分类：分为_和_两种。2晶体硅的结构：类似于金刚石，具有_结构。3晶体硅物理性质：_色，有_光泽的_体，熔点_，硬度_，有_，是良好的

8、_材料。4.硅的化学性质：5.硅的用途_。【课堂练习】1. 下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是()A这是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀 B在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料C木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧 D水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质2世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3000年以前，就已经使用玻璃了。”下列有关普通玻璃的说法不正确的是()A制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英B玻璃在加热熔化时有固定的熔点C普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅D盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅反应

9、生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起3. 美国“9·11”恐怖袭击事件给纽约带来了一场严重的环境灾难石棉污染，易使吸入石棉纤维者患肺癌。已知石棉是硅酸盐矿物，某种石棉的化学式可表示为Ca2MgxSiyO22(OH)2，其中x、y的值分别为()A5,8 B8,3 C3,8 D8,54.青石棉(crocidolite)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产品 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

10、·Fe2O3·8SiO2·H2O D1mol青石棉能使1molHNO3被还原5. 有一粗硅，含杂质铁，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的H2，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是()A物质的量之比为11 B质量之比为41C物质的量之比为12 D质量之比为216. 下列关于硅的说法不正确的是()A硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料C硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应D加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应【课后练习】1.写出下列反应的化学方程式（1）

11、二氧化硅与氢氟酸反应：_（2）二氧化硅与NaOH溶液反应：_离子方程式：_（3）二氧化硅与氧化钙反应：_（4）高温条件下，二氧化硅与碳酸钠固体反应：_（5）硅酸钠溶液与盐酸反应：_离子方程式：_（6）硅酸钠溶液中通入少量CO2：_离子方程式：_4氢氟酸应存放在_中，因为_。5在存放强碱溶液时应注意_，因为_。6赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成的。这种物质是（ ）A盐酸B氢氟酸C烧碱D纯碱7氢氟酸；浓H2SO4；烧碱溶液；Na2CO3固体；氧化钙； 浓HNO3，其中在一定条件下能与SiO2反应的有（ ）A B全部 C D8光纤通信是以光作为信息的载体，让光在光导纤维中传

12、播，制造光导纤维的基本原料是（ ） A.氧化钙 B.铜 C.石英砂 D.铝9下列各组物质间，不能发生反应的是（ ） A二氧化硅与氧化钙（高温） B二氧化硅与氢氧化钠（常温）C二氧化硅与碳（高温） D二氧化硅与浓HNO3（常温） 10.下列物质有固定熔点的是（ ）A钢化玻璃 B过磷酸钙 C消石灰 D水玻璃11.有一类物质可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O，这类物质是一种（ ）A.混合物 B.含氧酸 C.硅酸盐 D.铝酸盐12.过量的泥沙、纯碱和石灰石熔化后生成（ ）水泥、玻璃、瓷器、混凝土、一种硅酸盐产品。A. B. C. D.13.关于硅及其化合物的叙述中，不正确的是

13、（ ）A.水玻璃可作粘合剂及耐火材料 B.硅可做半导体材料C.二氧化硅是光导纤维的原料 D.氮化硅陶瓷是做电子元件的材料14.(双选)有关碳、硅两种元素的说法中，不正确的是（ ） A.碳、硅的氢化物都很稳定，都易溶于水 B.它们的单质都能和氢氧化钠溶液反应C.碳、硅与其它元素化合时肯定都发生氧化还原反应 D.它们的单质在空气中加热时都可以发生化学反应15.下列关于硅的说法中不正确的是（ ）A.硅是非金属元素，它的单质晶体是灰黑色有金属光泽的固体B.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体C.硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D.加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应16

14、.在室温下，下列物质不能与晶体硅反应的是( )A.F2 B.HF C.KOH溶液 D.Cl2 17. (双选)石英砂和焦炭在高温电炉中，可以合成金刚砂，金刚砂硬度很大，工业上用来作磨料，以下说法不正确的是（ ） A金刚砂的化学成分是SiO2 B反应方程式是SiO2+2CSiC+CO2C反应方程式是SiO2+3CSiC+CO D金刚砂的结构可能类似金刚石19.2MgO·SiO2中的酸根离子是（ ）A.SiO32- B.Si2O64- C.SiO44- D.SiO22-20.工业上制取金刚砂的化学反应方程式如下：SiO2+3CSiC+2CO。在这个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂物质的量之

15、比为（ ）A1：2 B2：1 C5：3 D3：521. 化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料光导纤维，C与烧碱反应生成化合物D。(1)易与C发生化学反应的酸是_，反应的化学方程式是_。(2)将C与纯碱混合高温熔融时发生化学反应生成D，同时还生成能使澄清石灰水变浑浊的氧化物E；将少量的E通入D的水溶液中，生成化合物F。分别写出生成D和F的化学反应方程式： _;_，要将纯碱高温熔化，下列坩埚中不可选用的是_。A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚 C.铁坩埚(3)100gC与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2L,100g混合物中石灰石的质量分数是_。期末训练（三）1.

16、把铁片放入下列溶液中,铁片溶解,溶液质量增加,但没有气体放出的是 ( )A. 稀硫酸 B. CuSO4溶液 C. Fe2(SO4)3溶液 D. AgNO3溶液2. 下列离子方程式中，正确的是 （）A. 氧化亚铁与稀盐酸反应：FeO+2H+=Fe3+H2OB. 向氯化铜溶液中加入氢氧化钠溶液：Cu2+OH-=Cu（OH）2C. 氯化铁溶液与铜反应：Fe3+Cu=Fe2+Cu2+D. 向氯化亚铁溶液中通入氯气：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-.3. 把少量废铁屑溶于过量稀硫酸中,过滤,除去杂质,在滤液中加入适量硝酸,再加入过量的氨水,有红褐色沉淀生成。过滤,加热沉淀物至质量不再发生变化,得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为 ( )A. Fe (OH )3;Fe2O3 B. Fe (OH)2; FeO、Fe