硅及其化合物浅析.docx

第  PAGE \* MERGEFORMAT 29 页 硅及其化合物 SiO2基础知识： SiO2是硅最重要的化合物，占地壳质量约12%，其存在形态有结晶型和无定型两大类，统称硅石。 SiO2基本结构单元为四面体结构： Si与O按1:2的比例组成立体网状结构。 二．氧化硅和二氧化碳性质比较 物质二氧化硅二氧化碳熔沸点、硬度、状态很高、硬度大、固态低、硬度小、气态化 学 性 质与水不反应CO2+H2O=H2CO3与氢氟酸SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 用HF来腐蚀和雕刻玻璃。不反应与碱溶液SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞，而不用玻璃塞。CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O与碱性氧化物 SiO2+CaO=CaSiO3CO2+CaO=CaCO3异同点相同点都是酸性氧化物，都与碱或碱性氧化物反应。不同点①CO2与水反应生成H2CO3;SiO2不与水反应； ②SiO2溶于氢氟酸，CO2不与氢氟酸反应； ③SiO2须在高温下与碱性氧化物反应，而CO2可在常温常压下进行。三．硅酸和碳酸的性质比较 物质硅酸碳酸化学式H2SiO3H2CO3酸酐SiO2CO2制法硅酸胶体的制备： Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓CO2+H2O=H2CO3颜色与状态白色、固体无纯态，只存在于水溶液中水溶性不溶于水只存在于水溶液中酸性比较H2CO3 ＞H2SiO3向硅酸钠饱和溶液中通入二氧化碳，同样可得到硅酸凝胶，说明硅酸是一种酸性比碳酸还弱的弱酸。 四．硅单质物性： ①存在和形态：自然界中无游离态，主要以硅酸盐和二氧化硅形式存在。 ②晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。 ③导电性：半导体材料，介于导体和半导体之间。 五．硅以及硅的化合物的用途 物质用途硅单质半导体材料、光电池（计算器、人造卫星、登月车、探测器）SiO2 饰物、仪器、光导纤维、玻璃硅酸钠矿物胶SiC 砂纸、砂轮的磨料 六．硅酸盐 硅酸盐材料：水泥、玻璃、陶瓷、水玻璃（Na2SiO3的水溶液）等 硅酸盐组成的表示： 如，Na2SiO3?Na2O·SiO2 Al2Si2O5(OH)4?Al2O3·2SiO2·2H2O KAlSi3O8?K2O·Al2O3·6SiO2 水泥普通玻璃原料石灰石、粘土纯碱、石灰石、石英（SiO2）设备水泥回转窑玻璃熔炉反应复杂的物理化学变化过程Na2CO3+ SiO2=高温= Na2SiO3+ CO2↑ CaCO3+ SiO2=高温= CaSiO3+ CO2↑主要成分3CaO·SiO2 2CaO·SiO2 3CaO·Al2O3Na2O·CaO·6SiO2组成表示法金属氧化物·SiO2·H2O特性水硬性 （加石膏调节硬化速度）玻璃态物质（在一定温度范围内软化）非晶体 硅及其化合物之间的转换关系 综合能力测试卷 　 一．选择题（共15小题） 1．将足量CO2气体通入水玻璃（Na2SiO3溶液）中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后所得的固体物质是（　　） A．Na2SiO3 B．Na2CO3、Na2SiO3 C．Na2CO3、SiO2 D．SiO2 　 2．在水玻璃中通入少量的CO2气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为（　　） A．Na2SiO3 B．Na2SiO3与Na2CO3 C．SiO2与Na2CO3 D．SiO2、Na2SiO3及Na2CO3 　 3．石棉是一类价格低廉的硅酸盐材料，但是有毒，能使人患肺癌．一种叫矿青石棉的化学式为：Na2Fe5Si8O22（OH）2正确的是（　　） A．该物质中Fe元素的化合价为+2价，它属于硅酸盐 B．该物质的化学组成可表示为：Na2O?3FeO?Fe2O3?8SiO2?H2O C．1mol该物质能和18molHNO3反应，也能与18mol盐酸反应 D．这种石棉属于新型无机非金属材料 　 4．青石棉（cricidolite）是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，青石棉的化学式为：Na2Fe5Si8O22（OH）2，青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法正确的是（　　） A．青石棉是一种易燃品且易溶于水 B．青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O?3FeO?Fe2O3?8SiO2?H2O C．1mol Na2Fe5Si8O22（OH）2与足量的硝酸作用，至少需消耗6L 3mol/L