版第4章无机非金属材料的主角硅知识点Word文件下载.docx
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向Na2SiO3溶液中通入CO2，生成白色沉淀，反映的化学方程式为Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。
结论：
H2SiO3酸性比H2CO3酸性弱。
（2）不稳固性
H2SiO3不稳固，受热易分解，反映的化学方程式为H2SiO3
H2O＋SiO2。
3．制备
Na2SiO3溶液中加入盐酸，反映的化学方程式为Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3（胶体）。
4．存在及用途
（1）浓度小且边加边振荡时，形成硅酸溶胶（胶体）；
浓度大时，形成硅酸凝胶。
（2）硅胶
硅酸凝胶经干燥脱水取得的硅酸干凝胶，称为“硅胶”，具有很强的吸水性，常常利用作干燥剂或催化剂的载体。
[探讨·
升华]
[试探探讨]
探讨1 SiO2的要紧性质及应用
（1）为何实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶要用橡胶塞而不能用玻璃塞？
（玻璃的成份中含有SiO2）
【提示】 当玻璃瓶配玻璃塞时，瓶口内壁和瓶塞外壁都进行了磨砂处置。
玻璃中含SiO2，磨砂玻璃碰着强碱如NaOH溶液时，SiO2与NaOH反映生成Na2SiO3，使试剂瓶受侵蚀。
Na2SiO3溶液有良好的黏结性，它易使瓶口与瓶塞黏在一路而难以开启。
故利用橡胶塞而不能利用玻璃塞。
（2）实验室可否用玻璃瓶保留氢氟酸？
为何？
写出反映方程式。
【提示】 不能。
因为氢氟酸侵蚀玻璃，和玻璃中的成份SiO2反映。
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
（3）写出SiO2、CO2与CaO反映的化学方程式。
【提示】 SiO2＋CaO
CaSiO3、
CO2＋CaO===CaCO3。
探讨2 硅酸的制备实验探讨
实验
操作
现象
滴加酚酞溶液后溶液呈红色，滴加稀盐酸后溶液变为无色，有透明胶状物生成
结论
Na2SiO3溶液呈碱性；
滴加稀盐酸后反应的化学方程式为Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3（胶体）
向Na2SiO3溶液中通入CO2气体，现象是__________，其离子方程式为____________，然后改加NaOH溶液，反映的离子方程式为____________。
【提示】 生成白色沉淀 SiO
＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO
H2SiO3＋2OH－===SiO
＋2H2O
[认知升华]
升华1 SiO2和CO2的比较
SiO2
CO2
不
同
点
熔、沸点
高
低
状态
无色晶体
气态
与水反应
不反应
CO2＋H2O
H2CO3
与酸反应
只与氢氟酸反应
相
与碱性氧
化物反应
CaO＋SiO2
CaSiO3
CO2＋CaO===CaCO3
与碱反应
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3
CO2＋2NaOH===Na2CO3
＋H2O
与某些
盐反应
SiO2＋Na2CO3
Na2SiO3＋CO2↑SiO2＋CaCO3
CaSiO3＋CO2↑
CO2＋H2O＋Na2CO3===2NaHCO3CO2＋H2O＋Na2SiO3===H2SiO3↓＋Na2CO3
与碳反应
SiO2＋2C
Si＋2CO↑
CO2＋C
2CO
升华2 硅酸的要紧性质及应用
（1）硅酸是中学化学中惟一一个不溶于水的酸，硅酸酸性很弱、不能使酸碱指示剂变色。
（2）实验室制取硅酸的方式是可溶性硅酸盐与酸反映。
（3）硅酸的性质：
①具有酸性，酸性比碳酸弱；
②受热易分解。
（4）硅酸浓度小时可形成硅酸溶胶，浓度大时可形成硅酸凝胶。
硅酸凝胶经干燥脱水取得硅胶（或硅酸干凝胶），具有较强的吸水性，常常利用作干燥剂及催化剂载体。
[题组·
冲关]
题组1 SiO2的性质与应用
1．关于二氧化硅，以下表达不正确的选项是（ ）
A．水晶的要紧成份是二氧化硅
B．二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有专门大不同
C．二氧化硅不溶于水，也不能跟水起反映生成酸
D．二氧化硅是一种酸性氧化物，它不跟任何酸起反映
【解析】 水晶的要紧成份为SiO2，A项正确；
CO2是由分子组成的，而SiO2是Si和O按1∶2组成的空间立体网状结构的晶体，二者物理性质不同较大，B项正确；
SiO2不溶于水也不与水反映，C项正确；
SiO2能够与氢氟酸反映，D项错误。
【答案】 D
2．以下说法不正确的选项是（ ）
【导学号：
】
A．因SiO2不溶于水，故SiO2不是酸性氧化物
B．在反映SiO2＋2C
Si＋2CO↑中SiO2作氧化剂
C．SiO2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大
D．氢氟酸能够刻蚀玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸
【解析】 A项，SiO2不溶于水，但它能与碱反映生成硅酸盐和水，是酸性氧化物，错误；
B项，在该反映中SiO2被C还原为Si，SiO2作氧化剂，正确；
C项，由于SiO2是一种空间立体网状结构的物质，故熔点高，硬度大，正确；
D项，SiO2能与氢氟酸反映，故常常利用氢氟酸刻蚀玻璃，不能用玻璃瓶盛装氢氟酸，正确。
【答案】 A
题组2 H2SiO3的性质、制备与应用
3．以下关于硅酸的说法正确的选项是（ ）
【导学号：
A．硅酸能够通过SiO2和水的化合反映直接制得
B．用反映Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的性质
C．因为硅酸难溶于水，因此它不能与NaOH溶液反映
D．硅胶可用作袋装食物的干燥剂
【解析】 SiO2不能与水反映生成硅酸，A错误；
B中反映是利用了强酸制弱酸的性质，B错误；
硅酸虽难溶于水，但可与强碱溶液反映生成硅酸盐，C错误。
4．碳酸的酸性比硅酸强，某化学课外小组搜集了大量的证据证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性。
其中能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（ ）
A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水
B．CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀
C．高温下SiO2与碳酸钙、碳酸钠等固体反映生成CO2
D．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀
【解析】 依照强酸制弱酸的原理，CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀，此项实验事实可证明碳酸的酸性比硅酸强。
【答案】 B
5．为了进一步确认HCl、H2CO3、H2SiO3
的酸性强弱，有人设计用以下图所示装置进行一次实验即可达到目的（没必要再选用其他酸性溶液）。
请回答：
（1）A中的化学反映方程式可能为__________________________________。
（2）B装置的作用是_____________________________________________。
（3）C中的现象有_____________，反映离子方程式为__________________。
（4）按如实验，三种酸的强弱顺序为_____________，其依据为__________
______________________________________________________________。
【答案】
（1）CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
（2）除去CO2中的HCl，幸免HCl与Na2SiO3反映
（3）产生白色胶状沉淀 CO2＋H2O＋SiO
===H2SiO3（胶体）＋CO
（4）HCl>
H2CO3>
H2SiO3 强酸制弱酸
硅酸盐和硅单质
教材整理1 硅酸盐
1．硅酸盐的组成与表示
（1）概念：
由硅、氧和金属组成的化合物的总称。
（2）性质：
结构复杂，大多不溶于水，化学性质稳固。
（3）表示：
通常以二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成。
例如，
①Na2SiO3：
Na2O·
SiO2。
②长石（KAlSi3O8）：
K2O·
Al2O3·
6SiO2。
③镁橄榄石（Mg2SiO4）：
2MgO·
【专门提示】 以氧化物形式表示硅酸盐组成的方式
（1）方式：
找出组成元素；
写出氧化物的形式；
注意原子守恒；
检查有无遗漏。
（2）氧化物的顺序：
活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。
（3）氧化物前化学计量数配置原那么：
除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原那么配置化学计量数，假设是显现分数，扩大倍数化为整数。
（4）氧化物之间用“·
”隔开。
2．最简单的硅酸盐——Na2SiO3
3．三种常见的硅酸盐产品——无机非金属材料
产品
原料
主要设备
主要成分
水泥
石灰石、黏土
回转窑
硅酸二钙2CaO·
硅酸三钙3CaO·
铝酸三钙3CaO·
Al2O3
玻璃
纯碱、石灰
石和石英砂
玻璃窑
CaO·
6SiO2
陶瓷
黏土
—
4．其他含硅物质
（1）SiC：
俗称金刚砂，类似金刚石的结构和性能。
（2）含4%硅的硅钢具有导磁性，用作变压器铁芯。
（3）硅橡胶：
耐高温又耐低温。
（4）人造分子筛：
作吸附剂和催化剂。
教材整理2 硅单质
1．种类及结构
单质硅分为晶体和无定形两种，晶体硅的结构与金刚石类似。
2．性质
（1）物理性质
色、态
光泽
熔点
硬度
质地
导电性
灰黑色固体光泽
金属
大
脆
半导体
（2）化学性质
在常温下化学性质不活泼，但能与氟气、HF、NaOH溶液发生反映。
3．用途
（1）半导体材料，如硅芯片等。
（2）新型能源，如光电池等。
【专门提示】 硅单质性质的特殊性
（1）一样情形下，非金属元素单质熔、沸点低，硬度小，但晶体硅和金刚石熔、沸点高，硬度大，其中金刚石为自然界中硬度最大的物质。
（2）一样情形下，非金属单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。
（3）Si的还原性大于C，但单质C在高温下能从SiO2中还原出Si：
Si＋2CO↑。
（4）非金属单质与碱反映一样既作氧化剂又作还原剂，且无氢气放出，但硅与碱溶液反映只作还原剂，且反映能放出氢气：
Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
（5）非金属单质一样不与非氧化性酸反映，但硅能与氢氟酸反映：
Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。
题组1 硅酸盐的组成、性质和应用
1．以下关于硅酸盐的说法中正确的选项是（ ）
A．硅酸盐都难溶于水
B．Na2SiO3是一种最简单的硅酸盐，其水溶液可用作黏合剂
C．硅酸盐通常可用氧化物的形式表示，说明硅酸盐确实是由各类氧化物组成的
D．硅酸盐工业利用的每一种原料都含有硅
【解析】 A项，Na2SiO3可溶于水，错误；
C项，硅酸盐可用氧化物的形式表示，但不是由各类氧化物组成，错误；
D项，所用原料可能不含硅，错误。
2．用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的选项是（ ）
A．钙沸石[Ca（Al2Si3O10）·
3H2O]，表示为Al2O3·
3SiO2·
3H2O
B．镁橄榄石（Mg2SiO4），表示为MgO·
C．钾云母（K2Al6Si6H4O24），表示为K2O·
2H2O·
3Al2O3·
D．高岭石[Al2（Si2O5）（OH）4]，表示为Al2O3·
2SiO2·
2H2O
【解析】 A项，Ca（Al2Si3O10）·
3H2O应表示为CaO·
3H2O（排序错）；
B项，Mg2SiO4
应表示为2MgO·
SiO2（不能在系数中显现分数）；
C项，K2Al6Si6H4O24应表示为K2O·
6SiO2·
2H2O（排序错）。
3．以下关于水玻璃的性质和用途的表达中正确的选项是（ ）
A．它是一种纯净物，既不燃烧也不易侵蚀
B．水玻璃是生产玻璃的要紧原料之一
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固，在空气中不易变质
【解析】 水玻璃是硅酸钠的水溶液，A错误；
水玻璃易与空气中的二氧化碳反映，D错误。
【答案】 C
题组2 硅单质及其化合物的性质及综合应用
4．硅及其化合物的应用范围很广。
以下说法正确的选项是（ ）
A．硅是人类将太阳能转换为电能的常常利用材料
B．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反映
C．反映：
Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑中，Si为还原剂，NaOH和H2O为氧化剂
D．盐酸能够与硅反映，故采纳盐酸为抛光液抛光单晶硅
【解析】 C项只有H2O是氧化剂；
D项盐酸与Si不反映，氢氟酸才可。
5．以下图中的每一方格表示相关的一种反映物或生成物。
其中，B是一种单质，其余物质也都是含B元素的化合物。
C是一种钠盐，E是C对应的酸，B的结构类似金刚石，D为B的氧化物（其他不含B元素的反映产物和各步反映添加的必要试剂和反映条件已被略去）。
请填写空白：
（1）A、D、E的化学式别离为________、________、________。
（2）A和B的彼此转化在工业上有什么实际意义？
__________________________________________________________。
（3）写出D→C反映的化学方程式：
___________________________________
（4）写出E→D反映的化学方程式：
_______________________________
___________________________________________________________。
【解析】 此题的冲破口是：
“B是一种单质”，“B的结构类似金刚石”。
据此，容易推断出B是晶体硅。
硅与氯气在加热条件下生成SiCl4，因此，A为SiCl4，SiCl4能够被氢气还原得纯净的硅。
依照D为B的氧化物且能转化成B（Si），可知D为SiO2，由此可知其他答案。
【答案】
（1）SiCl4 SiO2 H2SiO3
（2）粗硅提纯
（3）SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
（4）H2SiO3
SiO2＋H2O
【题后归纳】 Si的制备与提纯
粗Si
SiCl4
Si
升级会员 