人教高中化学必修一第四章第一节硅及其化合物知识点复习
化学必修1第四章第一节硅

思考: CO2+H2O=H2CO3 ,但是SiO2不 能与水直接化合成H2SiO3。
那怎样制备H2SiO3呢?
实验4-1 向饱和Na2SiO3溶液中,滴入酚酞,再滴
入稀盐酸.
现象
滴入酚酞溶液呈红色,滴入 盐酸有透明的硅酸凝胶产生
Na2SiO3呈碱性,硅酸难溶于水
结论
方程式 Na2SiO3+2HCl = H2SiO3(胶体)+2NaCl
生活中随处可见的含硅化合物及产品
具有特殊功能的含硅物质
碳化硅(SiC俗称金 刚砂),具有金刚 石的结构。硬度很 大,用作砂纸、砂 轮的磨料。
硅 钢(铁合金) 导磁性良好,用 作变压器铁芯
硅橡胶:既耐高温又 耐低温 制造飞机、火箭、 导弹的零件和绝缘 材料
分子筛:具有均匀微孔结 构的铝硅酸盐 Na 2O· 2O3 · Al 2SiO2 · 2O nH 主要作吸附剂和催化剂
5、硅酸的存在
• 硅酸浓度较小时易聚合形成硅酸溶胶,硅酸 浓度较大时则形成硅酸凝胶 • 硅酸凝胶干燥脱水——硅酸干凝胶,又称为 硅胶,吸附水分能力强,常用作干燥剂,也 用作催化剂的载体
原硅酸H4SiO4 白色胶状沉淀,弱酸
硅酸可看成原硅酸失去一个水得到的
二、硅酸盐
1、是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。 2、结构复杂的固态物质,大多不溶于水, 化学性质很稳定 3、硅酸钠(Na2SiO3),其水溶液俗称水玻璃, 是制备硅胶和木材防火剂等的原料。
高温
雕刻玻璃
在玻璃表面涂上一层石蜡
在石蜡上雕刻出花纹,向 挖空部分加少量氢氟酸
洗掉酸并去掉石蜡
SiO2与CO2化学性质的比较
性质
与碱性氧化 物反应
二氧化碳(CO2)
2017-2018学年度高一化学人教版必修一第四章第1节《无机非金属材料的主角——硅》知识点总结及习题练习

第1节 无机非金属材料的主角——硅一、硅、二氧化硅和硅酸1.硅的原子结构与硅在自然界中的存在(1)原子结构硅原子位于元素周期表第三周期第IV 主族,其原子结构示意图为,最外层有4个电子,反应中既不易失电子也不易电子,主要形成+4价的化合物。
(2)存在硅在地壳中的含量为26.3%,仅次于氧:硅是一种亲O 元素,在自然界中主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在,存在形态全部是化合态。
2.硅的性质 ①物理性质:◆ 晶体硅(C 在电炉中还原SiO 2可得晶体硅)为灰黑色,无定形硅(Mg 还原SiO 2可得无定形硅)为黑色 补充:电子工业中用的高纯硅则是用氢气还原三氯氢硅或四氯化硅而制得. ◆ 密度2.32-2.34g/cm 3◆ 熔点1410℃,沸点2355℃◆ 属于原子晶体,硬而脆有金属光泽,良好的半导体材料,具有金刚石的晶体结构,电离能8.151电子伏特. ②化学性质: (1)与非金属作用常温下Si 的化学性质不活泼,不与O 2、Cl 2、强酸等収生反应,只能与F 2、HF 、强碱反应,在F 2中瞬间燃烧,生成SiF 4Si+2F 2=SiF 4加热时,能与其它卤素反应生成卤化硅,与氧反应生成SiO 2.Si+2X 2=====△SiX 4(X=Cl 、Br 、I)Si+O 2=====△SiO 2(研细的Si 能在O 2中燃烧)在高温下,硅与碳、氮、硫、氢等非金属单质化合,分别生成碳化硅SiC 、氮化硅SiN 4和硫化硅SiS 2、SiH 4等.Si+H 2=====△Si H 4(SiH 4很不稳定,在空气中自燃)(2)与酸作用Si 单独与强酸不収生反应,但与氢氟酸及其混合酸反应,生成SiF 4或H 2SiF 6.Si+4HF=SiF 4↑+2H 2↑3Si+4HNO 3+18HF=4NO↑+8H 2O+3H 2SiF 6(3)与碱作用硅只能与强碱液反应生成可溶性硅酸盐,幵放出氢气.(4)与金属作用硅还能与钙、镁、铜、铁、铂、铋等化合,生成相应的金属硅化物.3.硅的制备(工业上用C 在高温下还原SiO 2制粗硅,再对粗硅提纯即可)粗硅的制取:SiO 2 + 2C Si + 2CO ↑(注意:①C 要适量,如果过量会収生副反应即C+Si=SiC(金刚砂)②在该反应中C 作为还原剂,SiO 2中Si 得电子,而失电子能力为Si>C,理论上该反应不能収生,但实际上这一反常反应可以从化学平衡的角度理解,由于产物CO 为气体,能及时离开反应体系,降低了生成物的浓度,促使反应正向迚行) 粗硅的提纯:Si + 2Cl 2=====△SiCl 4SiCl 4 + 2H 24HCl+Si(纯硅) 4.硅的用途①用作半导体材料,比如计算机芯片等②制造光电池③作为合金材料制造变压器铁芯、耐酸设备等游离态和化合态化合态与氧化物C+2CuO2Cu+CO 2↑ C+CO 2CO SiO 2 + 2CSi + 2CO ↑△单与水或碱溶液的反C+H 2O(g)CO+H 22(1)存在地球上二氧化硅的存在形态有结晶形和无定形两大类,统称为硅石。
高中化学——非金属及化合物知识点总结

高中化学——非金属及化合物知识点总结一、硅及其化合物(一)硅1、硅的存在和物理性质(1)存在:只以化合态存在,主要以SiO2和硅酸盐的形式存在于地壳岩层里,在地壳中含量居第二位。
(2)物理性质:晶体硅是一种灰黑色固体,具有金属光泽,硬而脆的固体,熔沸点较高,能导电,是良好的半导体材料。
2、硅的化学性质3、用途:制造半导体、计算机芯片、太阳能电池。
(二)CO2和SiO2的比较(三)硅酸及硅酸盐1、硅酸(1)物理性质:与一般的无机含氧酸不同,硅酸难溶于水。
(2)化学性质:①弱酸性:是二元弱酸,酸性比碳酸弱,与NaOH溶液反应的化学方程式为:②. 不稳定性:受热易分解,化学方程式为:(3)制备:通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得,如Na2SiO3溶液与盐酸反应:(4)用途:硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。
2、硅酸盐定义:硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。
(1)硅酸盐结构复杂,一般不溶于水,性质很稳定。
通常用氧化物的形式来表示其组成。
例如:硅酸钠Na2SiO3(Na2O·SiO2),高岭石Al2Si2O5(OH)4(Al2O3·2SiO2·2H2O)。
书写顺序为:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。
注意事项:① 氧化物之间以“·”隔开;②计量数配置出现分数应化为整数。
(2)硅酸钠:Na2SiO3,其水溶液俗名水玻璃,是一种无色粘稠液体,是一种矿物胶,用作黏合剂和木材防火剂。
(四)常见无极非金属材料及其主要用途(五)总结提升1、硅(1)硅的非金属性弱于碳,但碳在自然界中既有游离态又有化合态,而硅却只有化合态。
(2)硅的还原性强于碳,但碳能还原SiO2产生,但Si能跟碱溶液作用放出(3)非金属单质跟碱溶液作用一般无H2H:2(4)非金属单质一般不跟非氧化性酸反应,但硅能跟氢氟酸反应。
(5)非金属单质一般为非导体,但硅为半导体。
2、二氧化硅(1)非金属氧化物的熔沸点一般较低,但SiO2的熔点却很高。
高中化学必修1_第四章知识点

第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角------硅一、二氧化硅1、物理性质:熔点高,硬度大,不溶于水2、结构:四面体空间网状结构,一个Si周围有四个O,一个O周围有四个Si3、化学性质:很稳定。
(1)二氧化硅是酸性氧化物:能与碱或碱性氧化物反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O生成的硅酸钠黏性比较大,故盛装碱溶液的玻璃试剂瓶不能使用玻璃塞,而要使用橡胶塞SiO2+CaO=CaSiO3(2)氢氟酸是唯一能与二氧化硅反应的酸SiO2+4HF=SiF4↑+H2O氢氟酸会腐蚀玻璃,可用来雕刻玻璃,盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶,而要使用塑料瓶。
4、二氧化硅的应用:制光导纤维、硅、玻璃、工艺品(石英,水晶、玛瑙)二、硅酸1、制备:Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3(胶体) 硅酸为不溶于水的白色胶状固体,酸性比碳酸弱往硅酸钠溶液中通入CO2,有白色的硅酸生成:Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3(胶体)2、用途:硅酸脱水后制得硅胶,可作干燥剂;催化剂载体。
三、硅酸盐1、硅酸钠:(1)俗称及用途:硅酸钠的水溶液称为水玻璃,可作肥皂填料、木材防火剂、粘胶剂。
注意:水玻璃(即硅酸钠溶液)在空气中易与CO2反应生成H2SiO3而变质,故应密封保存2、硅酸盐(1)硅酸盐的用途:制陶瓷、玻璃、水泥(传统三大无机非金属材料)(2)硅酸盐的书写:①化学式法:适用于简单的硅酸盐如:Na2SiO3,K2SiO3、CaSiO3等。
②氧化物法: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:Na2SiO3Na2O·SiO2硅酸钙:CaSiO3CaO·SiO2高岭石:Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3·2SiO2·2H2O正长石:KAlSi3O8不能写成K2O·Al2O3·3SiO2 ,应写成K2O·Al2O3·6SiO2四、单质硅:1、存在形式:晶体硅和无定形。
人教必修一化学----硅及其化合物基础知识

1硅及其化合物主干知识梳理 一、 硅1、 物理性质: 晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。
熔沸点很高,硬度也很大。
是良好的半导体材料。
2、 化学性质: 与氟气反应: Si+2F 2=SiF 4与氢氟酸反应: Si+4HF=SiF 4↑+2H 2O与强碱溶液反应: Si+2NaOH+H 2O=Na 2SiO 3+2H 2↑与氯气反应加热_: Si+2Cl 2△SiCl 4 与氧气反应加热: Si+O 2△SiO 2 2 、 制 法:高温 SiO 2+2C===Si+2CO ↑ (含杂质的粗硅)高温 Si+2Cl 2==SiCl 4高温 SiCl 4 +2H 2==Si+4HCl ↑ 这样就可得到纯度较高的多晶硅。
二、二氧化硅 1物理性质:熔点高,硬度大,不溶于水。
纯净的SiO 2晶体无色透明的固体。
2化学性质:①酸性氧化物a 、在常温下与强碱反应,生成盐和水。
例如:SiO 2+2NaOH=Na 2SiO 3+H 2Ob 、在高温下与碱性氧化物反应生成盐。
例如:SiO 2+CaO 高温CaSiO 3 ②弱氧化性:高温下被焦炭还原SiO 2+2C △Si+2CO ↑SiO 2+3C △SiC+2CO ↑(焦炭过量)③特殊反应:a 、与HF 反应 :4HF+ SiO 2= SiF 4↑+2H 2O 氢氟酸是唯一可以与的SiO 2反应的酸。
b 、与Na 2CO 3 和CaCO 3反应:Na 2CO 3+SiO 高温Na 2SiO 3+CO 2↑CaCO 3+SiO 高温CaSiO 3+CO 2↑与CO 的比较2SiO 2是由Si 原子和O 原子以原子个数比为2∶1组成的空间立体网状晶体。
SiO 2晶体与金刚石结构相似,具有高硬度、高熔沸点特征。
(说明:SiO 2晶体结构:不存在单个的SiO 2分子,是由Si 原子和O 原子以2:1组成的空间立体网状晶体。
每个Si 原子与4个O 原子相连,每个O 原子与两个Si 原子相连。
化学必修一第四章知识点归纳

化学必修一第四章知识点归纳一、硅及其化合物。
1. 硅(Si)- 存在形式。
- 硅在地壳中的含量仅次于氧,居第二位。
硅在自然界中以化合态存在,如二氧化硅(SiO₂)和硅酸盐等。
- 物理性质。
- 晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体,熔点高(1410℃),沸点高(2355℃),是良好的半导体材料。
- 化学性质。
- 与非金属反应。
- 硅与氧气反应:Si + O₂{}SiO₂。
- 与氢氟酸反应:Si+4HF = SiF₄↑+2H₂↑,这是硅的特性反应,可用于刻蚀玻璃。
- 与强碱溶液反应:Si + 2NaOH + H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑。
- 工业制法。
- 用焦炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅:SiO₂+2C{高温}Si + 2CO↑,粗硅再经过提纯得到高纯硅。
2. 二氧化硅(SiO₂)- 存在形式。
- 天然二氧化硅也叫硅石,有结晶形(如水晶、玛瑙)和无定形(如硅藻土)两种。
- 物理性质。
- 硬度大,熔点高(1710℃),不溶于水。
- 化学性质。
- 与碱性氧化物反应:SiO₂+CaO{高温}CaSiO₃。
- 与强碱反应:SiO₂ + 2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O(盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,因为生成的Na₂SiO₃有粘性,会使瓶塞与瓶口粘在一起)。
- 与氢氟酸反应:SiO₂+4HF = SiF₄↑+2H₂O。
3. 硅酸(H₂SiO₃)- 物理性质。
- 硅酸是白色胶状沉淀,不溶于水。
- 化学性质。
- 硅酸是一种弱酸,酸性比碳酸还弱。
Na₂SiO₃+CO₂+H₂O =H₂SiO₃↓+Na₂CO₃(证明酸性:碳酸>硅酸)。
- 制备。
- 通过可溶性硅酸盐(如Na₂SiO₃)与酸反应制得,如Na₂SiO₃+2HCl = H₂SiO₃↓+2NaCl。
4. 硅酸盐。
- 定义。
- 由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。
- 硅酸钠(Na₂SiO₃)- 硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,是一种无色粘稠的液体,是制备硅胶和木材防火剂等的原料。
【人教版】高中化学必修1知识点总结:第四章非金属及其化合物
第四章非金属及其化合物课标要求
1.了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质
2.认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
要点精讲
一、本章知识结构框架
二、本章知识结构梳理
(一)硅及其化合物
1、二氧化硅和二氧化碳比较
2、硅以及硅的化合物的用途
(二)氯
1、液氯、新制的氯水和久置的氯水比较
2、氯气的性质
(三)硫、氮
1、二氧化硫的性质
硫
硫黄晶体色黄,火山口处有埋藏。
二硫化碳去溶解,扔在河中水底淌。
无色有毒味刺激,易溶于水易液化。
二氧化硫
此气无色有毒性,容易液化坏环境。
与水与氧或漂白,反应都可逆进行。
2、浓硫酸和浓硝酸的性质
浓硫酸
硫酸稳定沸点高,制酸试剂多奇招。
加热与铜碳反应,强氧化性本领高。
硫酸吸水又脱水,干燥剂中大英豪。
碱性气体需回避,还原物质逃不掉。
硝酸
挥发分解都容易,金属反应无氢气。
能把碳硫来氧化,常温铁铝做容器。
3、氨气、氨水与铵盐的性质
氮气
性质稳定空气中,特殊条件也作用。
放电氧化续二度,有水硝酸也生成,
氨
气轻味臭易液化,液氨气化温骤下。
铵盐与碱共制取,混合一起把热加。
易溶于水成喷泉,氨成氨水弱碱显。
靠近盐酸白烟起,可制氮肥酸式盐。
化学必修一第四章知识点总结
必修1 第四章非金属及其化合物一、硅及硅的化合物二、氯及氯的化合物能使有色布条退色。
(3)酸性:氯水中含有HCl 和HClO ,故可被NaOH 中和,盐酸还可与NaHCO 3,CaCO 3等反应。
(4)不稳定性:次氯酸见光分解 ,久置氯水(浅黄绿色)会变成无色)失去漂白性。
(5)沉淀反应:加入AgNO 3溶液有 生成(氯水中有Cl -)。
漂白液 1.主要成分: ,有效成分: 。
2.漂白原理,有效成分与水、CO 2反应生成具有漂白性的次氯酸,。
同时,这个反应也是漂白液在空气中久置变质的原因。
漂白粉 1.主要成分: ,有效成分: 。
2.漂白原理,有效成分与水、CO 2反应生成具有漂白性的次氯酸,。
同时,这个反应也是漂白粉在空气中久置变质的原因。
氯离子(Cl -) 1.利用Cl -与Ag +反应生成不溶于酸的AgCl 沉淀来检验Cl -。
2.方法:先加 溶液(排除CO 32-、SO 32-干扰),再滴加AgNO 3溶液,如有白色沉淀生成,则说明有Cl -存在。
三、硫及硫的化合物之间的转化关系物质知识点 硫单质(S ) 1. 硫元素在自然界中既有____态, 又有 态。
(如火山口中的硫就以 存在)2.俗称硫磺,淡黄色固体,不溶于水,熔点低。
3.S+O 2 ===点燃SO 2(空气中点燃淡蓝色火焰,纯氧中为蓝紫色)4.能与金属反应,将变价金属氧化成低价态,如 ,。
二氧化硫(SO 2) ②SO 2为酸性氧化物,可与碱反应生成盐和水。
a 、与NaOH 溶液反应:SO 2(少量)+2NaOH =Na 2SO 3+H 2OSO2(过量)+NaOH=NaHSO3对比CO2与碱反应:CO2(少量)+Ca(OH)2=CaCO3↓(白色)+H2O2CO2(过量)+Ca(OH)2=Ca(HCO3) 2 (可溶)将SO2逐渐通入Ca(OH)2溶液中先有白色沉淀生成,后沉淀消失,与CO2逐渐通入Ca(OH)2溶液实验现象相同,所以不能用石灰水来鉴别SO2和CO2。
人教版必修1高中化学第四章第一节第1课时硅二氧化硅和硅酸
B.水晶
C.玛瑙
D.硅石
解析:红宝石的主要成分为 Al2O3,俗称刚玉,Al2O3 也是蓝宝石的主要成分。
答案:A
要点 硅与碳最高价氧化物及对应水化物的比较
6.盛放强碱溶液的试剂瓶不用磨口玻璃塞,要用软木 塞。
7.硅酸的组成结构比较复杂,可用 x SiO2·y H2O 表示, 但常用最简单的 H2SiO3 代表硅酸。
8.硅酸溶胶(硅酸胶体溶液)―凝―聚→硅酸凝胶―脱―水→硅 酸干凝胶。通常说的硅胶指的是硅酸干凝胶。
自我检测 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)太阳能电池可以采用硅材料制作。( ) (2)阳光下,沙子里“闪闪发亮”的无色透明小颗 粒主要成分是 SiO2。( ) (3)SiO2 硬度大、熔点高、难溶于水。( ) ( 4 ) SiO2 既 是 非 金 属 氧 化 物 也 是 酸 性 氧 化 物 。 ()
知识衔接 1.地壳中硅的含量仅次于氧,占第 2 位。 2.高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入 微量的其他元素做成的太阳能电池,将太阳能转变为电能。 3.芯片是电脑中的核心部件,它是用纯度极高的硅单质 制成的。 4.经常见到的沙子,它的主要成分是 SiO2(写化学式)。
自主学习 一、硅单质 1.存在。
2.下列关于二氧化硅的说法错误的是( ) A.二氧化硅既是非金属氧化物又是酸性氧化物 B.二氧化硅化学性质不活泼,熔点高、硬度大 C.不能用二氧化硅与水直接作用制取硅酸 D.二氧化硅既能与氢氟酸反应,又能与烧碱溶液反 应,所以它是两性氧化物 答案:D
3.下列物质中主要成分不是二氧化硅的是( )
A.红宝石
3.硅酸的制备。
实பைடு நூலகம் 操作
实验 滴加酚酞溶液后溶液呈红色,滴加稀盐酸后 现象 溶液变为无色,有白色胶状沉淀生成
化学必修一第四章知识点总结
必修1 第四章非金属及其化合物一、硅及硅的化合物
二、氯及氯的化合物
三、硫及硫的化合物之间的转化关系
(催化剂:粉尘、五氧化二钒)
(将SO气体和Cl气体混合后作用于有色溶液,漂白效果将大大减弱。
)22
④SO的弱氧化性:如2HS+SO=3S↓+2HO(有黄色沉淀生成)2222⑤SO的漂白性:SO能使品红溶液褪色,加热会恢复原来的颜色。
用22此可以检验SO的存在。
2
三氧化硫
硫酸(1)浓硫酸的物理性质:纯的硫酸为无色油状粘稠液体,能与水以任意比互溶(稀释浓硫酸要规范操作:注酸入水且不断搅拌)。
不挥发,沸点高,密度比水大。
(2)浓硫酸三大性质:
①吸水性:浓硫酸可吸收结晶水、湿存水和气体中的水蒸气,可作干燥剂,可干燥H、2O、SO、CO等气体,但不可以用来干燥NH、HS气体。
22223②脱水性:能将有机物(蔗糖、棉花等)以H 和O原子个数比2︰1脱去,炭化变黑。
③强氧化性:浓硫酸在加热条件下显示强氧化性(+6价硫体现了强氧化性),能与大多数金属反应,也能与非金属反应。
(ⅰ)与大多数金属反应(如铜):(此反应浓硫酸表现出酸性和强氧化性)
(ⅱ)与非金属反应(如C反应):(此反应浓硫酸表现出强氧化性)
注意:常温下,Fe、Al遇浓HSO或浓HNO发生钝化,而不是不反应。
324
四、氮及氮的化合物之间的转化关系。
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第二部分:【基本理论】替换PDF文件中的第二部分
一、碳、硅及化合
物的关系网络
1、相互转化关系
2、硅的性质和制备:
物理性质:①硅在自
然界中只有态,没有
态。
其含量在地壳中
居第位,是构成矿物
和岩石的主要成分。
②晶体硅为原子晶
体。
灰黑色,有金属
.......
光泽,硬而脆的固体,是半导体,具有较高的硬度和熔点。
..........................
化学性质:硅的化学性质不活泼。
①常温下,只能与氟气、氢氟酸及强碱溶液反应:
Si + 2F2 =SiF4 、Si + 4HF =SiF4 + 2H2↑、Si + 2NaOH + H2O =。
②在加热条件下,能与氧气、氯气等少数非金属单质化合:Si +O2 SiO2
制备:在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅:SiO2 +2C。
将制得的粗硅,再与C12反应后,蒸馏出SiCl4,然后用H2还原SiCl4可得到纯硅。
有关的反应为:Si 十2C12SiCl4、SiCl4 + 2H2Si + 4HCl
应用:①高纯硅可作材料;②晶体硅还可做光电转换材料及制作生物工程芯片。
3、二氧化硅的性质和应用:
①SiO2为晶体,是一种坚硬难熔的固体,硬度、熔点都很高。
②二氧化硅的化学性质很稳定,不能跟酸(氢氟酸除外)发生反应。
③二氧化硅是一种酸性氧化物,所以能跟碱性氧化物或强碱反应。
SiO2 + CaO CaSiO3 、SiO2 + 2NaOH =Na2SiO3 + H2O(碱溶液不能在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中)
④二氧化硅是一种特殊的酸性氧化物。
a.酸性氧化物大都能直接跟水化合生成酸,但二氧化硅却不能直接跟水化合,它的对应水化物(硅酸)只能用相应的可溶性硅酸盐跟盐酸作用制得。
首先,让SiO2和NaOH(或Na2CO3)在熔化条件下反应生成相应的硅酸钠:SiO2+2NaOH;然后,用酸与硅酸钠作用制得硅酸:Na2SiO3+2HCl ===。
b.酸性氧化物一般不跟酸作用,但二氧化硅却能跟氢氟酸起反应:SiO2+4HF=SiF4+2H2O
④光导纤维:从高纯度的SiO2或石英玻璃熔融体中,拉出的直径约100μm的细丝,称为石英玻璃纤维,这种纤维称为光导纤维。
光纤通信是一种新技术,它将光信号在光导纤维中进行全反射传播,达到两地通信的目的。
光纤通信优点:信息传输量大,原料来源广;质量轻,每千米27克;抗电磁干扰,保密性好。
4、硅酸和硅胶:
①硅酸:硅酸有多种形式,如H4SiO4、H2SiO3等。
由于“H2SiO3”分子式最简单,习惯采用H2SiO3作为硅酸的代表。
②硅酸酸性比碳酸还弱:Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3
③硅胶:刚制得的硅酸是单个小分子,能溶于水,在存放过程中,它会逐渐失水聚合,形成各种多硅酸,接着就形成不溶于水,但又暂不从水中沉淀出来的“硅溶胶”。
如果向硅溶胶中加入电解质,则它会失水转为“硅凝胶”。
把硅凝胶烘干可得到“硅胶”。
烘干的硅胶是一种多孔性物质,具有良好的吸水性。
而且吸水后还能烘干重复使用,所以在实验室中常把硅胶作为作为干燥剂。
5、硅酸盐:
①硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分,其结构复杂,组成可用氧化物的形式表示。
例如:硅酸钠Na2SiO3(Na2O·SiO2);镁橄榄石Mg2SiO4(2MgO·SiO2);高岭石Al2(Si2O5)(OH)4(A12O3·2SiO2·2H2O)注:复杂硅酸盐可以看成碱性氧化物和酸性氧化物所组成的复杂化合物,因此可以改写为
aMxOy·bSiO2·cH2O的方式(具体顺序是:碱性氧化物·两性氧化物·酸性氧化物·水)。
②硅酸盐制品性质稳定,熔点较高,难溶于水,有很广泛的用途。
③最简单硅酸盐是硅酸钠,其水溶液俗称水玻璃
.......。
...,是一种矿物胶,可作粘合剂,防腐剂
④云母、滑石、石棉、高岭石等,它们都属于天然的硅酸盐。
人造硅酸盐:主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。
6、无机非金属材料
传统无机非金属材料——水泥和玻璃的生产方法
硅酸盐产品水泥普通玻璃
主要设备水泥回转窑玻璃窑
主要原料和、、
反应原理复杂的物理-化学变化Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2
↑
CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
主要成份硅酸三钙(3CaO·SiO2)、
硅酸二钙(2CaO·SiO2)、
铝酸三钙(3CaO·Al2O3)
、、
7、硅及其化合物的“反常”
①Si的还原性大于C,但C却能在高温下还原出Si:SiO2+2C Si+2CO↑
②非金属单质跟碱液作用一般无H2放出,但Si却放出H2:
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑(类似于Al)
③非金属单质一般不跟非氧化性酸作用,但Si能与HF作用:Si+4HF=SiF4+2H2↑
④非金属单质大多为非导体,但Si为半导体。
⑤SiO2是H2SiO3的酸酐,但它不溶于水,不能直接将它与水作用制备H2SiO3。
⑥酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2能跟HF作用:SiO2+4HF=SiF4+2H2O
⑦无机酸一般易溶于水,但H2SiO3难溶于水。
⑧因H2CO3的酸性大于H2SiO3,所以在Na2SiO3溶液中通人CO2能发生下列反应:
Na2SiO3 + CO2 + H2O =H2SiO3↓+ Na2CO3,但在高温下SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2↑也能发生。
⑨Na2SiO3的水溶液称水玻璃,但它与玻璃的成分大不相同。
⑩非金属氧化物的熔沸点一般较低,但SiO2的熔沸点却较高。