高中化学58个精讲(22)硅酸盐工业新型无机非金属材料[定稿]

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1、高中化学58个考点精讲22、硅酸盐工业新型无机非金属材料1.复习重点水泥工业和玻璃工业的基本原理；新型无机非金属材料的特性及主要用途2.难点聚焦1.硅酸(H2SiO3)酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小，由于SiO2不溶于水，硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。Na2SiO3+2HCl==H2SiO3+2NaCl硅胶多孔疏松，可作干燥剂，催化剂的载体。四.硅酸盐硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称，分布广，结构复杂化学性质稳定。一般不溶于水。(Na2SiO3K2SiO3除外)最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3:可溶，其水溶液称作水玻

2、璃和泡花碱，可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。常用硅酸盐产品：玻璃、陶瓷、水泥。2.硅单质与碳相似，冇晶体和无定形两种。晶体硅结构类似于金刚石，冇金属光泽的灰黑色固体，熔点高(1410C),硕度大，较脆，常温下化学性质不活泼。是良好弋半导体，应用：半导体晶体管及芯片、光电池。\五.氯元素：位于第三周期第VI1A族，原子结构：厂、''’承易得到一个电子形成氯离子为典型的非金属元素，在自然界中以化合态存在。<17/yJ3.例题精讲//［例1］熔融氢氧化钠反应选用的器皿是［］答案：DA.陶瓷览烟B.石英览烟C.普通玻璃览竭D.生铁坨烟分析：陶瓷的成分中含

3、有SiO„石英的成分就是SiO„玻璃的主要成分中也含有SiO„而SiOz在高温下可以跟NaOH发生如下反应：SiO2+2NaOH=?=Na2SiO3所以/、B、C的器皿都不能选用，只能内生铁塩埸。［例2］下列溶液中可以盛放在玻璃瓶中，但不能用解口玻璃塞的是［］。A.硅酸钠溶液B.氢氟酸C.氢氧化钠溶液D.氯化钠溶液分析：玻璃的主要成分Z—二氧化硅，它能跟氢氟酸迅速反应，所以，氢氟酸不能盛放在玻璃、陶瓷容器屮，只能保存在铅II1L或鴉料瓶屮。氢氧化钠溶液与二氧化硅在常温下反应十分缓慢，所以可以盛放在玻璃瓶屮，但瓶的磨口处的二氧化硅跟氢氧化饰缓慢反应示，

4、生成的硅酸钠是一种矿物胶，使瓶寒与瓶口粘在一起，因此不能用騁口玻璃塞。硅酸钠溶液可以用玻璃瓶盛放，只是不能用辭口玻璃塞(原因同氢氧化钠溶液)。氯化讷溶液不跟玻璃屮各种成分反应。答案：AC［例3］普通玻璃的主要成分为Na2SiO3・CaSiOs・4Si(h(1)试计算普通玻璃中相当含有Na20,CaO和Si()2的质量分数各是多少？(2)制造50kg普通玻璃，需要纯碱、碳酸钙和二氧化硅各多少千克?(1)Na20的摩尔质量为62g/mol,CaO的摩尔质量为56g/mol,SiO2的摩尔质量为60g/mol。■•'•a■■••・'•♦♦•♦I・・…1"I•

5、■■I••■♦♦I•.・.•・•••i(2)III第(1)题求出普通玻璃中各氧化物的质量分数,可计算50kg普通玻璃中Na20.CaO和Si02的含量:m(Na2O):50kgX13%=6.5kgm(CaO):50kgX11.7%二5.85kgm(SiO2):50kgX75.3%二37.65kg再求需纯碱、碳酸钙和二氧化硅的质量：■••I■■%r•••Im(Sid):37.65kg答案：(1)普通玻璃'l'Na2O的质量分数为13%,30的质量分数为11.7%,Si(h质量分数为75.3%。(2)制造50kg普通玻璃,需要纯碱11.11kg、碳酸钙10

6、.45kg、二氧化硅37.65kg。［例4］有A、B、C三种不溶于水的固体。A是某元素的一种单质，它在氧气中完全燃烧得到一种无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，另外测得这种气体密度为同温、同压下氧气密度的1.375倍。B固体能溶于热氢氧化钠溶液，再往所得溶液中加入过量盐酸时，析出口色胶状沉淀。此沉淀T燥后，成为不溶于水的口色粉末，这是一种比碳酸酸性还弱的酸。将B与石灰石、纯碱按比例混合加热得到C,C在高温时软化，无固定熔点。根据以上事实，判断A为哪种元索的单质？B、C各是什么物质？写出冇关反应的化学方程式。分析：先求出A燃烧后牛成的气体的相对分子质量

7、，根据该气体的相对分子质量及具反应现象对推出单质A;再根据B的有关反应现彖可推出B；最后根据制取C的方法及C的性质可推出C。A物质燃烧后牛成的气体的相对分子质量为：32X1.375二44该气体能使澄清石灰水变浑浊，所以该气休为二氧化碳，A为碳元索的一•种单质。根据B物质能与氢氧化钠反应，J1能继续与过量的盐酸反应生成一种比碳酸述弱的酸，可推出B物质为二氧化硅。C物质由石灰石、纯碱、B物质（二氧化硅）混合加热而得，结合C物质在高温时软化且无固定熔点，可推知C物质为普通玻璃。C3牺答案：A为碳元素的-种单质。C+02—C02B为SiO2SiO2+2NaOH

8、二二NazSiOs+HzONa2Si03+2HC1=2NaC1+H2Si031C为普通玻璃Na