无机非金属材料的主角——硅 (第二课时)

1、 无机非金属材料的主角硅 （第二课时）一、硅酸（H2SiO3）：1、物理性质：不溶于水的白色胶状物，能形成硅胶，吸附水分能力强。2、化学性质：H2SiO3是一种弱酸，酸性比碳酸还要弱，其酸酐为SiO2，但SiO2不溶于水，故不能直接由SiO2溶于水制得，而用可溶性硅酸盐与酸反应制取：（强酸制弱酸原理）Na2SiO32HCl2NaClH2SiO3 Na2SiO3CO2H2OH2SiO3Na2CO3（此方程式证明酸性：H2SiO3H2CO3）3、用途：硅胶作干燥剂、催化剂的载体。二、硅酸盐1、定义：硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称。硅酸盐种类很多，大多数难溶于水，最常见的可溶性硅酸盐是

2、Na2SiO3，Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，可以作黏胶剂和木材防火剂。硅酸钠水溶液久置在空气中容易变质：Na2SiO3CO2H2ONa2CO3H2SiO3（有白色沉淀生成）传统硅酸盐工业三大产品有：玻璃、陶瓷、水泥。2、硅酸盐组成的表示方法 盐化学式法 氧化法 先写金属氧化物，再写二氧化硅，最后写水。要点导悟重难点 硅酸盐组成的表示方法：硅酸盐由于组成比较复杂，常用氧化物的形式表示。活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水。氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。硅酸钠：Na2SiO3 Na2O·SiO2

3、硅酸钙：CaSiO3 CaO·SiO2高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3·2SiO2·2H2O 正长石：KAlSiO3不能写成 K2O·Al2O3·3SiO2，应写成K2O·Al2O3·6SiO2典型题解析例1下列两个反应的反应原理是否存在矛盾?为什么?Na2SiO3CO2H2OH2SiO3Na2CO3SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2答案：不矛盾；要点提示：本题利用CO2、SiO2、Na2SiO3、H2CO3、H2SiO3等化合物的性质，考查同学们的逻辑推理能力以及思维的敏捷性和深刻性。反应是在溶液

4、中进行的反应，反应之所以能够发生，是由于酸性H2CO3H2SiO3，反应符合“强酸制弱酸”的复分解反应原理；而反应是在高温熔融状态下的反应，由于CO2可从熔融体中逸出，使得反应可以发生，而与酸性H2CO3H2SiO3无关。 是在水溶液中进行的复分解反应，是固体与固体之间的反应（非水条件）；是常温下的反应，是高温条件下的反应。两个反应的条件不同，实质上没有可比性，因为它们的反应原理、反应条件与本质均不同。例2、(1)为什么实验室不用带玻璃塞的试剂瓶盛放NaOH溶液？应用什么样的塞子？实验室能否用玻璃瓶保存氢氟酸？(2)SiO2不溶于水，由SiO2如何来制取H2SiO3？答案：(1)用玻璃盖存放N

5、aOH时会生成Na2SiO3，Na2SiO3是矿物胶，长时间将瓶盖与瓶粘住，故不可。应用胶塞。因为HF与玻璃成分SiO2反应，故也不可用玻璃瓶保存氢氟酸。(2)可将SiO2制成硅酸盐，硅酸盐再与强酸反应生成H2SiO3。SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2ONa2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3例3、 正长石的化学式为KAlSi3Ox，请确定x值，并把正长石写成氧化物的形式。分析：x值可用化合价的代数和等于零确定：在硅酸盐-正长石中，钾为+1、铝为+3、硅为+4、氧为-2价写成氧化物时，要特别注意元素守恒，即写成氧化物前后各种元素的原子数相等。解答：(+1)+(+3)+3&#

6、215;(+4)+x×(-2)=0，解得：x=8。氧化物形式是：2KAlSi3O8K2O·Al2O3·6SiO2。即时训练：矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的，此处所措的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。例如钾长石（KalSi3O8）风化生成高岭土Al2Si2O5(OH)4，此后反应的离子方程式为：2KalSi3O8+2H2CO3+9H2O=2KHCO3+4H4SiO4+Al2Si2O5(OH)4.（1）将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形成KalSi3O8_ Al2Si2O5(OH)4_（2）上述反应能够发生的原因是_。要点提示：（1）将

7、复杂硅酸盐化学式改写成氧化物时，只需将除O以外所有的元素写出其常见氧化物，并用“·”将它们合起来，但需注意各种原子个数比符合原来的组成。在某种（或几种）氧化物前加合适系数。KalSi3O8 K2O·Al2O3·6SiO2Al2Si2O5(OH4) Al2O3·2SiO2·2H2O（2）分析反应前后物质的种类，可知属于酸与盐发生的复分解反应，是由于酸H2CO3H4SiO4。发生了较强的酸制较弱的酸反应。答案（1）K2O·Al2O3·6SiO2 Al2O3·2SiO2·2H2O（2）较强的酸能制较弱的酸反应。

8、练习1、下列物质的成分不含硅酸盐的是（ ）A石英玻璃 B陶瓷 C普通水泥 D砖瓦2、Na2OCaO6SiO2是一种（ ）A含氧酸 B硅酸盐 C氧化物 D混合物 3、已知普通玻璃可用Na22来表示，则其中Na2SiO3、CaSiO3、SiO2的物质的量之比为：（ ）A1：1：6 B1：1：4 C2：1：6 D2：1：44、有关硅元素的下列叙述中正确的是（ ）A硅与任何酸都不反应 B硅是构成矿物岩石的主要原料，其化合态硅几乎全部是硅石和硅酸盐C硅的性质很稳定，能以游离态存在于自然界D常温时硅不与任何物质反应5、下列物品或设备：水泥路桥、门窗玻璃、水晶镜片、石英钟表、玛瑙手镯、硅太阳能电池、光导纤维

9、、计算机芯片。所用材料为SiO2或要用到SiO2的是（ ）AB C D全部6、水处理中常使用的一种无机高分子絮凝剂的化学式可表示为Al2(OH)nClmyH2Ox，式中m等于（ ）A3-n B6-n C6+n D3+n7、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8、工业上制造金钢砂的化学方程式如下：SiO2 + 3C =SiC + 2CO，在这个氧化还原反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为（ ）A1：2 B2：1 C5：3

10、D3：59、向下列溶液滴加稀盐酸，生成白色沉淀，继续滴加稀盐酸，沉淀又溶解的是( )。 A.Na2SiO3 B.BaCl2 C.AgNO3 D.NaAlO210、假设SiO2晶体中部分Si原子被Al原子取代，不足的价数由K原子补充，当有25%的硅原子被铝原子取代时，可形成正长石，则正长石的化学组成为( )。 A. KAlSi3O8 B.KAlSi2O6 C. KAlSiO4 D.KAlSi4O1011、三硅酸镁晶体被用来治疗胃溃疡患者的胃酸过多症，是因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。三硅酸镁晶体的化学式为Mg2Si3O8nH2O。（1）用氧化物形式表示三硅酸镁的化学式。（2）写出该药物中和胃酸的化学方程式。12已知CO和H2的混合气体称为水煤气，可由碳与水蒸气在高温下反应生成。如下图：氧化物A单质B氧化物C单质E化合物F单质G单质H 高温 反应 高温 反应 燃烧 反应 已知：单质E可作为半导体材料，化合物F是有毒的氧化物，C为液态。据此，请填空：（1）氧化物A是 （2）化合物F是 （3）反应的化学方程式是 （4）反应的化学方