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时间:2020-10-25
《2009-2010-高一化学第二学期考试大纲.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第四章第一节金属材料的主角——硅1、说出硅的原子结构,评述硅原子结构和化学性质的关系化学性质分类:纯净物—单质—非金属单质 (1)与单质反应: Si+O2==SiO2,条件:加热 Si+2F2==SiF4 Si+2Cl2==SiCl4,条件:高温 (2)不与其它氧化物反应; (3)与氧化性酸反应: 只与氢氟酸反应 Si+4HF==SiF4↑+2H2↑ (4)与碱反应:Si+2OH-+H2O==SiO32-+2H2↑(如NaOH)2、指出二氧化硅、硅酸、硅酸盐和硅的性质二氧化硅物理性
2、质:硬度大,密度2.32g/cm3,熔点1723±5℃,沸点2230℃。无定形二氧化硅为白色固体或粉末。二氧化硅化学性质:化学性质很稳定。不溶于水也不跟水反应。是酸性氧化物,不跟一般酸反应。气态氟化氢或氢氟酸跟二氧化硅反应生成气态四氟化硅。跟热的强碱溶液或熔化的碱反应生成硅酸盐和水。跟多种金属氧化物在高温下反应生成硅酸盐。用于制造石英玻璃、光学仪器、化学器皿、普通玻璃、耐火材料、光导纤维,陶瓷等。二氧化硅的性质不活泼,它不与除氟、氟化氢和氢氟酸以外的卤素、卤化氢和氢卤酸以及硫酸、硝酸、高氯酸作用。
3、氟化氢(氢氟酸)是唯一可使二氧化硅溶解的酸,生成易溶于水的氟硅酸:测其二氧化硅的比表面积。 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 酸氧通性: 二氧化硅与碱性氧化物 SiO2+CaO=(高温)CaSiO3 二氧化硅能溶于浓热的强碱溶液: SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O (盛碱的试剂瓶不能用玻璃塞而用橡胶塞的原因) 在高温下,二氧化硅能被碳、镁、铝还原: SiO2+2C=(高温)Si+2CO↑硅酸:化学品描述:简单的硅酸是正硅酸Si(OH)4,或写成H4SiO4,电离
4、平衡常数K1=2.2*10-10(30℃)。是一个弱酸,它的盐在水溶液中有水解作用。游离态的硅酸,包括偏硅酸(H2SiO3)、二硅酸(H2Si2O5),酸性很弱。偏硅酸的电离平衡常数K1=2*10-10(室温),正硅酸在PH2-3的范围内是稳定的,不过若将过饱和的H4SiO4溶液长期放置,会有无定形的二氧化硅沉淀,为乳白色沉淀,并以胶态粒子、沉淀物或凝胶出现。凝胶中有部分水分蒸发掉,可得到一种多孔的干燥固态凝胶,即常见的二氧化硅凝胶。这种硅酸凝胶具有强的吸附性,可用来作吸潮干燥剂、催化剂,或用作其
5、他催化剂的载体。 制备:盐酸和硅酸钠反应可生成硅酸(酸性强于硅酸的酸和硅酸盐) 注意:硅酸是原硅酸脱水而生成的,原硅酸是Si(OH)4,或写成H4SiO4,硅酸是H2SiO3 硅酸 盐酸和Na2SiO3溶液起反应时生成白色胶状沉淀,这种白色胶状物沉淀叫做硅酸(H2SiO3)所谓硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称。它在地壳中分布极广,是构成多数岩石(如花岗岩)和土壤的主要成分。由于其结构上的特点,种类繁多(硅酸盐矿物的基本结构是硅――氧四
6、面体;在这种四面体内,硅原子占据中心,四个氧原子占据四角。这些四面体,依着四面体,依着不同的配合,形成了各类的硅酸盐)。 它们大多数熔点高,化学性质稳定,是硅酸盐工业的主要原料。硅酸盐制品和材料广泛应用于各种工业、科学研究及日常生活中。 化学上,硅酸盐指由硅和氧组成的化合物(SixOy),有时亦包括一或多种金属和或氢。它亦用以表示由二氧化硅或硅酸产生的盐。 在普通情况下,最稳定的硅酸盐是二氧化硅(SiO2)--俗称石英,和类似的化合物。二氧化硅经常有微量的硅酸(H4SiO4)处于平衡状态。化
7、学家认为石英是不可溶解的,但在长时间尺度下,它是可以流动的。此外,在碱性条件下,会出现H2SiO42-。大部分硅酸盐都是不可溶解的。 硅酸盐矿物的特征是它们的正四面体结构,有时这些正四面体以錬状、双链状、片状、三维架状方式连结起来。按正四面体聚合的程度,硅酸盐再细分为:岛状硅酸盐类、环状硅酸盐类等。 在地质学和天文学上,硅酸盐指一种由硅和氧组成的岩石(通常为SiO2或SiO4),有时亦包括一或多种金属和或氢。此类岩石包括花岗岩及辉长岩等。地球及其他类地行星的大部分地壳均以硅酸盐组成。硅化学性质
8、分类:纯净物—单质—非金属单质3、举例说明以上物质的用途二氧化硅是制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维、电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品和耐火材料的原料。 当二氧化硅结晶完美时就是水晶;二氧化硅胶化脱水后就是玛瑙;二氧化硅含水的胶体凝固后就成为蛋白石;二氧化硅晶粒小于几微米时,就组成玉髓、燧石、次生石英岩。 石英块又名硅石,主要是生产石英砂(又称硅砂)的原料,也是石英耐火材料和烧制硅铁的原料。玻璃 平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品(玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等)、光学玻璃、玻璃纤
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