《硅和硅酸盐工业》word版

《《硅和硅酸盐工业》word版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、窗体顶端第7章硅和硅酸盐工业【重点难点】1．碳族元素的原子结构特点及其性质上的相似性   碳族元素包括碳、硅、锗、锡、铅五种元素，这些元素的原子最外电子层上都有4个电子，其最高正价都为+4价。   碳族元素都能与氢形成共价型的(RH4)气态氢化物。   碳族元素的氧化物主要有RO型和RO2型两类，RO2型氧化物主要呈酸性。2．碳族元素的递变性碳族元素随原子序数的增大，原子半径依次增大，从上到下由非金属元素逐渐转变为金属元素。(1)从上到下，其氢化物的稳定性减弱。(2)氧化物的酸性随原子序数的递增而减弱

2、。除CO2外，其他氧化物几乎不跟水反应，H2CO3和H2SiO3显酸性。Ge、Sn、Pb的二价或四价的氢氧化物，其中R(OH)2以碱性为主，R(OH)4以酸性为主。3．硅   硅的原子序数为14，原子结构示意图为，硅原子最外电子层上有4个电子，比碳原子多一个电子层。    晶体硅是灰黑色有金属光泽，熔、沸点高，硬度大，是良好半导体材料。硅的化学性质不活泼，但加热时可与许多非金属反应： 工业上，用碳在高温下还原二氧化硅制硅： 4．二氧化硅SiO2是一种坚硬难熔固体。SiO2是酸性氧化物，不溶于水也不与酸

3、(氢氟酸除外)反应，但能与碱性氧化物或碱反应： 5．硅酸盐工业简介   以含硅物质为原料，经加工制得硅酸盐产品的工业称硅酸盐工业。   A．水泥工业 制水泥的原料主要是石灰石和粘土。生产时把原料按一定比混合，磨细制成生料。将生料装入水泥回转窑烧至部分熔化，原料在高温下发生复杂的物理、化学变化，冷却成硬块叫熟料。再加入一定量的石膏，磨成细粉，就制得水泥。   B．玻璃 制造普通玻璃的主要原料是纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、和石英(SiO2)。生产时，把原料粉碎，按适当比率混合后，放在玻璃熔

4、炉里，加强热。原料熔融后发生了复杂的物理、化学变化，冷却后即得普通玻璃。   C．陶瓷 制造陶瓷器的主要原料是粘土。生产时在适当温度下烧制。   综上所述，硅酸盐工业的特点：   (1)生成物：硅酸盐。   (2)原料：含硅的物质。   (3)反应条件：高温。(4)反应原理：复杂的物理、化学变化。6．新型无机非金属材料   (1)高温结构陶瓷 如氧化铝陶瓷具有熔点高、硬度高等优点，可利用其强度、硬度、韧性等机械性能制成各种材料、设备。(2)光导纤维 高质量传导光的玻璃纤维。 【典型例题】   【例1】

5、某元素A的原子M电子层上是K层电子数的2倍，推测A不可能具有的性质是   A．单质A晶体的熔沸点高，硬度较大   B．A常见的化合物为+4价   C．A的高价氧化物的水化物H2AO，其酸性比碳酸的酸性强D．A单质是良好的半导体材料思路分析K电子层为2个电子，则A原子M层应有4个电子，L层一定达到饱和为8个电子，因此可确定A原子结构为：，由结构推知A元素在周期表中的位置，即第三周期ⅣA族元素。A的原子序数为14，应是硅元素。硅的结构类似金刚石，熔点和沸点都很高，硬度也很大。硅的常见化合价为+4，它的导电

6、性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料。Si在碳的下一周期，元素的非金属性比碳的非金属性弱，所以Si形成的H2SiO3酸性比H2CO3要弱，不可能比H2CO3强。答案：C【例2】在自然界中，既以化合态存在，又以游离态存在的是A．碳    B．硅    C．锗     D．硫思路分析在自然界中碳是构成一切动植物体的重要元素，许多以动植物为来源的东西，在高温时都会分解生成碳。所以说在自然界里，碳主要是以化合态存在，但也有游离态的，如金刚石、石墨等。硫元素在自然界中也是有游离态的(存在于火口喷口附近或地

7、壳的岩层里)，另外以化合态存在的硫分布也很广，主要是硫化物和硫酸盐，如芒硝Na2SO4·10H2O、硫铁矿FeS2等。硅和锗在自然界中只有化合态，没有游离态。答案：A、D【例3】关于碳族元素的正化合价的叙述正确的是A．都有+2价和+4价      B．硅只有+4价C．比稳定           D．比稳定思路分析碳族元素的主要化合价有+4价及+2价，A项正确，B项错误。已知碳的十4价化合物稳定，如CO可继续被氧化，CO2则无此性质。而铅的+2价化合物稳定。C项正确，D项错误。答案：A、C   【例4】

8、在一定条件下，既能跟二氧化碳反应，又能跟二氧化硅反应的物质是A．Na2CO3溶液   B．浓H2SO4   C．NaOH溶液   D．碳思路分析   因CO2及SiO2均为酸性氧化物，故都可与强碱反应生成相应的盐，如：   SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O   CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O   这两种氧化物也均可与碳发生反应：   C+CO22CO2C+SiO2Si+2CO↑答案：C、D   【例5】在SiO2+3CSiC+2