高中化学人教版必修1精讲精练 第4章第1讲 无机非金属材料的主角—硅

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1、第一课时　二氧化硅和硅酸(1)碳、硅核电荷数分别是6和14，其原子结构示意图分别为：。(2)CO2是一种酸性氧化物，它和足量NaOH反应的化学方程式为：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O。(3)地壳中含量最多的两种元素是O、Si，二者形成的化合物为SiO2，对应的酸为H2SiO3。一、硅元素的存在二、二氧化硅1．存在SiO2存在形态有结晶形和无定形两大类，统称硅石。石英、水晶、玛瑙、沙子、光导纤维的主要成分均是SiO2。2．结构SiO2晶体是四面体空间网状结构，每个Si周围结合4个O，每个O周围

2、有2个Si，Si∶O＝1∶2。3．物理性质SiO2的熔点高，硬度大，不溶于水。4．化学性质185．用途(1)沙子是基本的建筑材料。(2)纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作光导纤维。(3)石英和玛瑙制作饰物和工艺品。(4)实验室中使用的石英坩埚。三、硅酸1．物理性质硅酸是一种不溶于水的白色胶状物。2．化学性质(1)弱酸性：向Na2SiO3溶液中通入CO2气体，化学方程式为：Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，结论(酸性)：H2SiO3

3、定性：H2SiO3不稳定，受热易分解，化学方程式为：H2SiO3H2O＋SiO2。3．制备实验操作实验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)4．存在及用途浓度小→硅酸溶胶，浓度大→硅酸凝胶，其中，硅酸凝胶干燥脱水得到硅酸干凝胶，称为“硅胶”，具有强的吸水性，常用作干燥剂或催化剂的载体。181．请将下列物质与相应的用途连接起来。(1)　　　　　　A.B

4、.(2)C.D.答案：(1)—A、D，(2)—B、C2．判断正误(正确打“√”，错误打“×”)(1)硅元素在自然界中既有化合态，又有游离态(　　)(2)SiO2是空间正四面体网状结构晶体(　　)(3)SiO2是酸性氧化物，与任何酸都不能发生反应(　　)(4)利用石英坩埚可熔融NaOH固体(　　)(5)向Na2SiO3溶液中通入CO2，有白色胶状沉淀产生，可证明酸性：H2CO3>H2SiO3(　　)答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√3．长距离联网所使用的传输速度快、信息量大的线路，其材料

5、的主要化学成分为________，该材料的名称是________。这种材料被埋在地下时，如果裸露在碱性土壤中，会导致断路，用离子方程式说明原因：__________________________________________。答案：SiO2　光导纤维　SiO2＋2OH－===SiO＋H2O4．下列关于硅酸的叙述，错误的是(　　)A．硅酸是一种很弱的酸B．硅酸可由二氧化硅与水反应制得C．硅酸不稳定，加热脱水会生成二氧化硅D．硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得解析：二氧化硅对应的酸虽然是硅酸，但是由于二

6、氧化硅不溶于水也不与水反应，所以B项错误。答案：BSiO2的结构和性质CO2和SiO2的比较CO2SiO2构成CO2分子硅原子和氧原子按1∶182的比例组成的立体网状结构的晶体，无SiO2分子物理性质气体，熔、沸点低，溶于水固体，熔、沸点高，硬度大，不溶于水化学性质与碱2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2OSiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O与水CO2＋H2OH2CO3不反应与碳C＋CO22CO2C＋SiO2Si＋2CO↑与氢氟酸不反应SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O与氧化

7、钙CO2＋CaO===CaCO3SiO2＋CaOCaSiO3与盐Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑[例1]　下列叙述正确的是(　　)A．CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似B．因为CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强C．CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂D．SiO2晶体熔、沸点高，硬度大

8、，故可用于制做光导纤维[解析]　CO2的熔、沸点低，溶于水，SiO2的熔、沸点高，硬度大，不溶于水，两者是酸性氧化物和其物理性质没有因果关系，A错；CaCO3和SiO2反应是SiO2的特殊性质，不能说明H2CO3的酸性比H2SiO3的弱，B错；SiO2晶体在光学方面的特性，决定了其可制做光导纤维，D错。[答案]　C(1)结构决定性质，SiO2与CO2性质上的差异，主要是由二者结构上的不同决定的。(2)CO2与H2O能反应，但S