第七章 硅 硅酸盐

1、1第七章硅和硅酸盐工业硅和硅酸盐工业2目录页 第一节第一节 碳族元素碳族元素 第二节第二节 硅酸盐工业简介硅酸盐工业简介 第三节第三节 新型无机非金属材料新型无机非金属材料3含硅物质的用途含硅物质的用途第一节第一节 碳族元素碳族元素碳族元素碳族元素硅硅存在和含量存在和含量 化学性质化学性质用途用途制法制法二氧化硅存在存在 物理性质物理性质 化学性质化学性质用途用途硅酸硅酸硅酸盐硅酸盐练习练习4含硅物质的用途含硅物质的用途 电子产品：收音机、电视机、计算机等电子产品：收音机、电视机、计算机等 建筑材料：水泥、玻璃砖瓦等。建筑材料：水泥、玻璃砖瓦等。 生活用品：生活用品： 陶瓷等。陶瓷等。 其他高

2、科技产品其他高科技产品返回返回5一、碳族元素一、碳族元素 位置：位置： 性质递变：性质递变：IVACSiGeSnPb非金属性减弱非金属性减弱 金属性增强金属性增强非非金金金化合价化合价+2+4+2+4+2+4+2+4+2+4 碳族元素及其单质的碳族元素及其单质的一些重要性质一些重要性质 （P108) C60及其应用前景：及其应用前景：返回返回6二、硅二、硅存在和含量：存在和含量：含量居第二（含量居第二（O、Si、Al、Fe )无游离态是构成矿物和岩石的主要成分无游离态是构成矿物和岩石的主要成分有晶体和无定形两种同素异形体有晶体和无定形两种同素异形体熔沸点很高硬度很大（结构类似金刚石）、是半导体

3、熔沸点很高硬度很大（结构类似金刚石）、是半导体2. 化学性质化学性质化学性质稳定化学性质稳定常温下只和常温下只和F2 、HF、强碱反应强碱反应加热时能和加热时能和O2反应反应Si + O2=SiO23、用途、用途半导体材料、制合金等半导体材料、制合金等返回返回74、制法、制法碳在高温下还原二氧化硅碳在高温下还原二氧化硅SiO2 + 2C = Si + 2CO高温高温返回返回8 三、二氧化硅三、二氧化硅1、存在、存在硅石、石英、水晶、玛瑙硅石、石英、水晶、玛瑙2、物理性质、物理性质坚硬难熔的固体坚硬难熔的固体3、化学性质、化学性质和氢氟酸反应和氢氟酸反应SiO2 + 4HF = SiF4+ 2H

4、2O用于蚀刻玻璃用于蚀刻玻璃和和NaOH反应反应 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O？和和CaO反应反应SiO2 + CaO = CaSiO3返回返回94、用途、用途光导纤维光导纤维石英玻璃石英玻璃水晶水晶玛瑙玛瑙5、硅酸、硅酸性质性质不溶、不稳定、弱酸不溶、不稳定、弱酸制法制法SiO32- + 2H+= H2SiO3SiO32- + H2O +CO2 =H2SiO3+ CO32-问问题？题？返回返回106、硅酸盐、硅酸盐是构成地壳和矿物的主要成分是构成地壳和矿物的主要成分用氧化物的形式表示组成用氧化物的形式表示组成改成氧化物或硅酸盐的形式改成氧化物或硅酸盐的形式: （1

5、）Na2SiO3 （2）Al2(Si2O5)(OH)4 (3)KAlSi3O8 (4)Na2O.CaO.6SiO2返回返回11练习练习1、锡和铅两种元素的主要化合价是、锡和铅两种元素的主要化合价是+2和和+4价，其价，其中中+2价锡和价锡和+4价铅元素的化合物均是不稳定的，价铅元素的化合物均是不稳定的，+2价锡离子有强还原性，价锡离子有强还原性，+4价铅离子有强氧化性。价铅离子有强氧化性。（1）写出下列反应的化学方程式：）写出下列反应的化学方程式： 氯气和锡共热氯气和锡共热- 氯气和铅共热氯气和铅共热- PbO2和浓和浓HCl共热共热- 能说明能说明Sn2+ 的还原性比的还原性比Fe2+ 的强

6、的方程式是的强的方程式是- 返回返回122、C60具有类似足球的结构，下列说法正确的是：具有类似足球的结构，下列说法正确的是： A、C60是一种新型的化合物；是一种新型的化合物； （ ）B、C60和石墨都是碳的同素异形体和石墨都是碳的同素异形体 C、C60中含有离子键中含有离子键 D、C60的式量为的式量为720BD3、在下列溶液中通入、在下列溶液中通入CO2至过量，原溶液一直保至过量，原溶液一直保持澄清的是：持澄清的是： （ ） A、Ba(OH)2溶液溶液; B、氯化钡溶液；、氯化钡溶液； C、石灰水；、石灰水； D、漂白粉溶液。、漂白粉溶液。B134、关于锗及其化合物的叙述错误的是：、关于

7、锗及其化合物的叙述错误的是： （ ） A、GeO2不与不与NaOH溶液反应；溶液反应； B、单质锗具有导电性；、单质锗具有导电性； C、锗难与、锗难与H2反应；反应；D、GeO不稳定，易被氧化。不稳定，易被氧化。A5、能溶解单质硅的是：、能溶解单质硅的是： （ ） A 、氢氟酸；、氢氟酸； B、盐酸、盐酸 C、硫酸、硫酸 D、NaOH 溶液溶液 6、若烧杯中盛有、若烧杯中盛有CaF2粉末和浓硫酸，加热后产生粉末和浓硫酸，加热后产生的气体是：的气体是： （ ） A、HF B、F2 C、SiF4 D 、H2S ACAD147、水玻璃的成分是、水玻璃的成分是 ；久；久置于空气中会变质，原因是置于空气

8、中会变质，原因是。8、铅是碳族元素之一，其价态的稳定性明显不、铅是碳族元素之一，其价态的稳定性明显不同于同族的其他元素。由此判断下列叙述正确的同于同族的其他元素。由此判断下列叙述正确的是：是： （ ） A、铅与过量氯气反应生成稳定的、铅与过量氯气反应生成稳定的PbCl4 ； B、PbO2溶于浓盐酸生成溶于浓盐酸生成PbCl2、Cl2和和H2O； C、PbCl2溶液在空气中极易被氧化；溶液在空气中极易被氧化； D、铅和铜一样，均可溶于稀硝酸。、铅和铜一样，均可溶于稀硝酸。BD8、能说明碳酸的酸性比硅酸强的事实是：、能说明碳酸的酸性比硅酸强的事实是： （ ） A、CO2通入通入Na2SiO3溶液中

9、生成白色胶状沉淀；溶液中生成白色胶状沉淀； B、CO2溶于水能生成碳酸而溶于水能生成碳酸而SiO2不溶于水也不能不溶于水也不能生成硅酸；生成硅酸；C、碳酸易溶于水而硅酸难溶于水、碳酸易溶于水而硅酸难溶于水D、SiO2与与Na2CO3在高温下反应生成在高温下反应生成Na2SiO3和和CO2。A159、高岭土的组成可表示为：、高岭土的组成可表示为：Al2Si2Ox(OH)Y，其中，其中X和和y的数值分别为：的数值分别为： （）（） A、7、2 B、5 、4 C、6、3 D、3、6B10、2MgOSiO2中的硅酸根离子是：中的硅酸根离子是： （ ） A、SiO32- B、Si2O62- C、SiO4

10、4- D、SiO22-C11、我国古代炼丹中经常使用红丹，俗称铅丹在一、我国古代炼丹中经常使用红丹，俗称铅丹在一定条件下铅丹（用定条件下铅丹（用X表示）与硝酸发生如下反应：表示）与硝酸发生如下反应： X + 4HNO3 = PbO2 + 2Pb(NO3)2 + 2H2O (1)铅丹的化学式是铅丹的化学式是_， 此铅丹中铅的化合价是此铅丹中铅的化合价是_。 （2）由此反应可推测）由此反应可推测PbO是是_氧性物氧性物, PbO2是是_氧性物氧性物.+2和和+4价价Pb3O4碱性氧化物碱性氧化物酸性化化物酸性化化物1612、自然界中许多岩石会受大气中的二氧化碳、自然界中许多岩石会受大气中的二氧化碳

11、、水蒸气的侵蚀而发生风化作用。水蒸气的侵蚀而发生风化作用。试写出正长石（试写出正长石（K2Al2Si6O16）在二氧化碳、水蒸）在二氧化碳、水蒸气的作用下分解成高岭土（气的作用下分解成高岭土（H4Al2Si2O9）、石和）、石和碳酸氢钾的化学方程式碳酸氢钾的化学方程式_ K2Al2Si6O16 + 2CO2 + 3H2O = H4Al2Si2O9+ 4SiO2 + 2KHCO313、海战中为了进行掩蔽，常喷放、海战中为了进行掩蔽，常喷放SiCl4 和液氨，和液氨，形成很浓的烟幕。写出有关的化学方程式：形成很浓的烟幕。写出有关的化学方程式：_._.SiCl4+ 4H2O= H4SiO4+ 4HC

12、lHCl + NH3= NH4Cl171414、三硅酸镁被用来治疗胃酸过多的胃溃疡，、三硅酸镁被用来治疗胃酸过多的胃溃疡，因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸，因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。把三硅酸镁作用持久。把三硅酸镁MgMg2 2SiSi3 3O O8 8nHnH2 2O O改写改写成氧化物的形式为成氧化物的形式为_,_,它中和胃酸的化学方程式是它中和胃酸的化学方程式是_ _2MgO 3SiO2nH2OMg2Si3O8nH2O +4H+= 2Mg2+ + 3SiO2+ (n+2)H2O 1515、化学行业合成了一种晶体、化学行业合成了一种晶体氮化碳。氮化碳。试推断它的化学

13、式试推断它的化学式_._.写出写出CaSiOCaSiO3 3和氢氟和氢氟酸反应的化学方程式酸反应的化学方程式_ _C C3 3N N4 4CaSiOCaSiO3 3+ 6HF = CaF+ 6HF = CaF2 2 + SiF + SiF4 4+ 3H+ 3H2 2O O181616、锗是良好的半导体材料，广泛用于电子行业。、锗是良好的半导体材料，广泛用于电子行业。它可以从烟道灰中提取，其过程如下：它可以从烟道灰中提取，其过程如下：烟道灰中所含锗烟道灰中所含锗的氧化物（高价）的氧化物（高价）锗的锗的氯化氯化物物锗锗酸酸纯净的锗纯净的锗的氧化物的氧化物锗锗盐酸盐酸水水分解分解H2试写出下列各步反应的方程式：试写出下列各步反应的方程式：GeO2 + 4HCl = GeCl4 + 2H2OGeCl4 + 3H2O= H2GeO3 + 4HClH2GeO3 =GeO2 + H2OGeO2 +2H2 = Ge+ 2H2O191717、原硅酸根离子可以表示为下列形式：、原硅酸根离子可以表示为下列形式：已知二聚硅酸根离子已知二聚硅酸根离子SiSi2 2O O7 76-6-中只有硅氧键，则它的中只有硅氧键，则它的结构可表示为什么形式？结构可表示为什么形式？OOOOSi4-201818、有一粗铝内含有铁和硅两种，取等质量的两、有一粗铝内含有铁和硅两种，取等质量的两份没有品，分别投