硅酸盐矿物与硅酸盐产品(1).doc

高一化学2011-1-7西湖 编写人杨钦阳 硅酸盐矿物与硅酸盐产品 1、硅的存在 （1）在地壳中的含量仅次于氧，居于第二位； （2）在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态态存在的硅。如硅酸钠、二氧化硅等； （3）化合态的硅广泛存在于地壳的各种矿物和岩石里，是构成矿物和岩石的主要成分。 2、硅酸盐及其性质 硅酸及其缩水结合而成的各种酸所对应的盐统称硅酸盐。 （1）硅酸盐组成的表示方法 ①化学式表示法 如硅酸钠Na2SiO3、硅酸钙CaSiO3，此法用于组成简单的硅酸盐。 ②氧化物表示法 硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，种类很多，结构复杂，常用氧化物的形式来表示组成。其表示方式活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水。 例如硅酸钠Na2SiO3Na2OSiO2 高岭石Al2Si2O5OH4Al2O32SiO22H2O （2）硅酸钠 ①Na2SiO3是极少数可溶于水的硅酸盐的一种,其它可溶性的硅酸盐还有硅酸钾和硅酸铵。 ②Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,是建筑业中常用的一种黏合剂,也是一种矿物胶;用水玻璃浸泡过的木材、纺织品既耐磨又耐火。 ③Na2SiO3溶液呈碱性,易吸收空气中的CO2生成白色硅酸沉淀,因此Na2SiO3溶液要密封保存。 ④Na2SiO3固体俗称泡花碱，水溶液俗称水玻璃，是无色粘稠的液体，常作粘合剂、防腐剂、耐火材料。放置在空气中会变质，发生反应方程式为 Na2SiO3＋CO2＋H2O H2SiO3 ＋Na2CO3。 3．二氧化硅的性质 （1）物理性质二氧化硅是一种熔点高，硬度大，不溶于水的固体。 （2）化学性质 ①具有弱氧化性SiO2＋2CSi＋2CO↑ ②具有酸性氧化物的通性SiO2是一种酸性氧化物，是H2SiO3的酸酐。 CaO＋SiO2CaSiO3（炼铁中除炉渣） SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2O（盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，常用橡皮塞） ③与某些盐的反应 Na2CO3＋SiO2 Na2SiO3＋CO2↑ CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ ④特性SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2O（腐蚀玻璃）。 （3）SiO2和CO2的性质比较 二氧化碳 二氧化硅 结构特点 由CO2分子构成 由O和Si原子构成 物理性质 熔沸点低、可溶于水 坚硬难熔的固体、不溶于水 化学性质 与碱反应 CO22NaOHNa2CO3＋H2O SiO22NaOHNa2SiO3＋H2O 与水反应 CO2H2OH2CO3 与CaO反应 CaO＋SiO2CaSiO3 与酸反应 SiO24HFSiF4↑＋2H2O 存在 空气中 岩石、沙石、水晶 （4）二氧化硅的用途 ①SiO2是制造光导纤维的主要原料。②石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等。 ③水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等。 ④石英砂常用作制玻璃和建筑材料。 4、硅的工业制法及性质 （1）工业制法工业上用炭自在高温下还原二氧化硅的方法，制得含有少量杂质的粗硅。将粗硅在高温下跟氯气气反应生成四氯化硅，四氯化硅经提纯后，再用氢气还原，就可以得到高纯度的硅。 操作流程二氧化硅→粗硅→四氯化硅→精硅 （2）物理性质晶体硅是灰黑色色、有金属光泽、硬而脆的固体，熔点和沸点都很高，硬度也很大（因为它的结构类似于金刚石），是良好的半导体材料，广泛应用于电子的各个领域。 （3）化学性质很稳定 ①常温下不与O2、Cl2、H2、浓H2SO4、浓HNO3等反应。 ②加热或高温时有强还原性 ③常温下能与氟气（F2）、氢氟酸（HF）反应 Si2F2SiF4；Si4HFSiF42H2 基础训练 一．选择题（每小题有一个正确答案） 1．下列物质①氢氟酸；②浓H2SO4；③烧碱溶液；④Na2CO3固体；⑤氧化钙；⑥ 浓HNO3，其中在一定条件下能与SiO2反应的有 （ ） A.①②⑥ B.全部 C.①③④⑤ D.②③⑥ 2．能贮存在具有玻璃塞的磨口试剂瓶里的试剂是（ ） A．HF溶液 B．KOH溶液 C．盐酸 D．水玻璃 3．熔化烧碱应选用的坩埚是 （ ） A．铁坩埚 B．玻璃坩埚 C．石英坩埚 D．陶瓷坩埚 4．下列物质属于纯净物的是（ ） A.玻璃 B.水玻璃 C.二氧化硅 D.大理石 5．把过量的CO2通入下列溶液中，有白色沉淀产生的是（ ） A．Na2SiO3 B．CaCl2 C．NaOH D．CaOH 2 6． 分析某硅酸盐得如下结果SiO2 45.7、Al2O3 38.41、K2O 12.1、H2O 4. 42，该盐的化学式为 A.K2OAl2O32SiO22H2O B.K2OAl2O34SiO2H2O C.K2O2Al2O35SiO22H2O D.K2O3Al2O36SiO22H2O 7．下列有关碳和硅氧化物的说法中，正确的是（ ） A．二氧化硅的水溶液显酸性，所以，二氧化硅是酸性氧化物 B．二氧化碳通入水玻璃可得到原硅酸，说明碳酸的酸性比硅酸强 C．高温时二氧化硅与纯碱反应放了二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强 D．二氧化硅是酸性氧化物，因此，它不能溶于任何酸 8．有10 g不纯CaCO3样品与足量盐酸作用后生成4.44 g CO2，且溶液中残留难溶物质。则对于此样品中是否存在①MgCO3 ②K2CO3 ③SiO2杂质的判断正确的是（ ） A.肯定含①③，不含② B.肯定含①③，可能含② C.肯定含②③，不含① D.肯定含②③，可能含① 二．填空题 9．在地壳内，深度每增加1千米，压力大约增加2525030300 kPa，在这样的压力下，较简单的硅酸盐会转化为复杂的硅酸盐．已知钙长石、镁橄榄石、石榴子石的化学式分别是CaAl2Si2O8；Mg2SiO4；CaMg2Al2Si3O12． 1 用氧化物形式表示的化学式分别为 钙长石________ ，镁橄榄石________ ，石榴子石________ ． 2 写出钙长石和镁橄榄石转化为石榴子石的化学方程式 。 10．实验室里盛放碱液的试剂瓶瓶塞不能用玻璃塞，是因为 。检验生石灰里含有石英和石灰石的方法是 。 3