第4章无机非金属材料--硅

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1、无机非金属材料－－硅考纲要求1.了解C、Si元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解C、Si元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。【温馨提示】硅及其化合物的特性：1．非金属单质一般为非导体，但Si为半导体。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↑。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．Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si：2C＋SiO2Si＋2CO↑。5．SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水

2、作用制备H2SiO3。6．非金属氧化物的熔沸点一般较低，但SiO2的熔沸点却很高。7．酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟HF作用：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。8．无机酸一般易溶于水，H2SiO3却难溶于水。9．因碳酸的酸性强于硅酸，所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能发生下列反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，但在高温下Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑也能发生。10．Na2SiO3的水溶液称水玻璃，但它与玻璃的成分大不相同，硅酸钠水溶液(即水玻璃)俗称泡花碱，但它却是盐的溶液，并不是碱溶液。传统

3、无机非金属材料(1)玻璃原料：生产普通玻璃的主要原料是纯碱(Na2CO3)，石灰石(CaCO3)和石英(SiO2)。主要设备：玻璃熔炉反应原理：将粉碎混匀的原料加强热使之熔化，发生复杂的物理化学变化，冷却即成玻璃。其中主要化学反应是CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑主要成分：制造玻璃的原料中，石英是过量的，所以，普通玻璃是CaSiO3、Na2SiO3和SiO2熔化在一起得到的物质，其物质的量之比为1∶1∶4，因此玻璃可表示为：Na2O·CaO·6SiO2。主要性质：硬而脆，受热时在一定温度范围内逐渐软化，没有一定的

4、熔点，故称作玻璃态物质，耐酸腐蚀(HF除外)。(2)水泥①普通水泥的主要成分为硅酸三钙(3CaO·SiO2)，硅酸二钙(2CaO·SiO2)和铝酸三钙(3CaO·Al2O3)等。②水泥的特点是水泥具有水硬性，与水掺和搅拌并静置后，很容易凝固变硬。③混凝土是指水泥、沙子和碎石的混合物，混凝土常用钢筋作结构，这就是通常所说的钢筋混凝土。1.SiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应(2010·山东高考T13－A)2.光导纤维的主要成分是二氧化硅(2010·江苏高考T4－A)3.水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂(2010·江苏高考T4－B)4.用纯碱制玻璃不产生温室气体(20

5、10·重庆高考T6－A)5.下列物质可以满足一步转化关系：(2010·福建高考T9－D)√×√√×1.(湖南同升湖实验学校2010届高三第一次月考)往下列溶液中通入足量CO2，溶液中最终没有固体物质的是()A．饱和碳酸钠溶液B．偏铝酸钠溶液C．硅酸钠溶液D．次氯酸钙溶液D2.对于ⅣA族元素，下列叙述中不正确的是()A．SiO2和CO2中，Si和O，C和O之间都是共价键B．C、Si和Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应D．该族元素的主要化合价是＋4和＋2B3．下列试剂的保存方法正确的是()A．氢氟酸

6、存放在玻璃瓶中B．烧碱溶液存放在带橡胶塞的玻璃瓶中C．水玻璃存放在滴瓶中D．液溴直接存放在棕色滴瓶中B4.不能说明碳元素的非金属性比硅元素强的是()A．甲烷比硅化氢稳定B．硅酸钠溶液的碱性比碳酸钠溶液的碱性强C．碳酸与硅酸钠溶液反应生成硅酸D．高温下SiO2和Na2CO3反应D5．在下列物质的转化关系中，A是一种固体单质，且常作半导体材料，E是一种白色沉淀，F是最轻的气体单质。据此填写：(1)B的化学式是________，目前在现代通讯方面B已被用作_________的主要原料。(2)B和a溶液反应的离子方程式是____________________。(3)A和a溶

7、液反应的离子方程式是____________________。(4)C和过量盐酸反应的离子方程式是__________________。