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1、学案11无机非金属材料的主角——硅轻松学教材qingsongxuejiaocai一､二氧化硅SiO2存在形式:(1)石英､(2)水晶､(3)玛瑙等 物理性质:熔点(4)高,硬度(5)大,(6)难溶于水 化学性质化学稳定性好 酸性氧化物的性质:SiO2+CaO(7)CaSiO3SiO2+2NaOH===(8)Na2SiO3+H2O特性:(9)SiO2+4H===FSiF4↑+2H2O用途(10)光导纤维､化学仪器､光学仪器､钟表等二､硅酸H2SiO3物理性质:1(1)不溶于水,透明,(12)胶状(硅胶)化学性质:弱酸性,H2SiO3+2NaOH ===(13)Na2SiO3+2H2
2、O比碳酸酸性弱:Na2SiO3+14CO2+H2O===Na2CO3+(15)H2SiO3↓制备方法:(可溶性硅酸盐+酸)Na2SiO3+ 2HCl===(16)2NaCl+H2SiO3↓三､硅酸盐 硅酸盐组成:硅､氧､金属 性质:大都(17)不溶于水,化学性质(18)稳定硅酸钠19)可溶于水,其水溶液俗称(20)水玻璃,可用做(21)木材防火剂用氧化物表示硅酸盐的组成四､无机非金属材料无机非金属材料 传统无机非金属材料陶瓷 玻璃 水泥 新型无机非金属材料 高温结构陶瓷 压电陶瓷 透明陶瓷 超导陶瓷体验热身tiyanreshen1.北京2008奥运会金牌“金镶玉”环形玉璧由昆仑玉
3、制成,昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2,则其用二氧化硅和金属化物的形式可表示为() A.CaO·MgO·SiO2·H2O B.2CaO·5MgO·8SiO2·H2O C.2CaO·MgO·SiO2·2H2O D.5CaO·2MgO·8SiO2·H2O答案:B解析:把硅酸盐改写为氧化物的格式为a金属氧化物·bSiO2·cH2O,含有多种金属元素时,较活泼金属的氧化物在前｡书写时注意各元素的个数比要保护不变｡2.下列试剂可用带玻璃塞的玻璃瓶存放的是()A.NaOH溶液B.Na2SiO3溶液C.盐酸D.氢氟酸答案:C解析:本题主要考查化学试剂的贮存方法｡NaO
4、H溶液､氢氟酸均能和玻璃中的SiO2发生反应而腐蚀玻璃;Na2SiO3溶液具有很强的黏性,用带玻璃塞的玻璃瓶盛放,Na2SiO3溶液能将瓶塞粘住｡3.下列关于碳和硅的叙述中,不正确的是() A.+4价氧化物都与氢氧化钠溶液反应B.单质在加热时都能与氧气反应C.氧化物都能溶于水生成相应的酸D.碳和硅两种元素都有能导电的单质答案:C解析:A项,碳和硅的+4价氧化物都是酸性氧化物,都能与氢氧化钠溶液反应;B项,碳和硅的单质在加热时都能与O2反应,生成氧化物;C项,SiO2不溶于水,不能生成硅酸;D项,石墨是导体,晶体硅是半导体,都能导电｡4.(2009·南京模拟)硅在无机非金属材料中一
5、直扮演着重要角色,被誉为无机非金属材料的主角｡下列物品用到硅单质的是() A.玻璃制品B.石英钟表C.计算机芯片D.光导纤维答案:C解析:制玻璃､石英钟表以及光导纤维的含硅原料为SiO2,故A､B､D三项不合题意;计算机芯片的含硅原料为单质硅｡5.某科研小组用高岭土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O并含少量CaO､Fe2O3)研制新型净水剂(铝的化合物),其实验步骤如下:将土样和纯碱混匀,加热熔融,冷却后用水浸取熔块,过滤,弃去残渣,滤液用盐酸酸化,经过滤分别得到沉淀和溶液,溶液即为净水剂｡ (1)写出熔融时高岭土的主要成分与纯碱反应的化学方程式(Al2O3与纯碱的反应
6、和SiO2与纯碱的反应相似) ______________________________________｡(2)最后的沉淀物是____________,生成该沉淀的离子方程式是__________________________｡ (3)实验室中常用瓷坩埚､氧化铝坩埚和铁坩埚,本实验在熔融高岭土时应选用的坩埚是____________｡H2SiO3铁坩埚解析:(1)由题意可知Al2O3与纯碱反应和SiO2与纯碱反应类似,均是生成盐和CO2,Al2O3与Na2CO3反应生成NaAlO2;SiO2与Na2CO3反应生成Na2SiO3｡(2)滤液中含有Na2SiO3和NaAlO2,向
7、其中加入盐酸二者均可与盐酸反应,Na2SiO3与盐酸反应生成H2SiO3沉淀,而NaAlO2与盐酸反应先生成Al(OH)3沉淀,后又溶解,所以最后的沉淀是H2SiO3｡(3)由于高温下SiO2和Al2O3均可和Na2CO3反应,所以应选择铁坩埚｡6.A､B､C､D､E代表单质或化合物,它们之间的相互转换关系如图所示,A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质,其晶体结构与金刚石相似｡请填空: (1)形成单质A的原子结构示意图为____________,它的最高化合价为_______
