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二、二氧化硅
硬度大,熔沸点高,不导电,不溶于水。
等的主要成分都是二氧化硅,它一般可用于制造光导纤维。
注意:
SiO2与CO2的比较
CO2
SiO2
与碱性氧化物反应
与碱液反应
与盐反应
2Na2CO3+SiO2
CaCO3+SiO2
与碳反应
与H2O作用
与酸反应
三、硅酸及硅酸盐
(一)硅酸
1.物理性质2.制备方法
3.化学性质
4.用途
(二)硅酸盐
(1)性质特征:
性质稳定,熔点较高,大都溶于水。
(2)主要原料:
黏土(Al2O3·
2SiO2·
2H2O)、石英(SiO2)和长石(钾长石K2O·
Al2O3·
6SiO2或钠长石Na2O·
6SiO2)。
(3)主要制品:
玻璃、水泥、陶瓷、砖瓦、水玻璃(Na2SiO3的水溶液)等。
(4)水泥和玻璃的生产:
水泥
玻璃(普通)
原料
石灰石、粘土
纯碱、石灰石、石英
设备
水泥回转窑
玻璃熔炉
反应
复杂的物理化学变化
Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2
CaSiO3+CO2↑
主要成分
3CaO·
2CaO·
SiO2
Al2O3
Na2O·
CaO·
6SiO2
特性
水硬性
(加石膏调节硬化速度)
玻璃态物质(在一定温度范围内软化)
非晶体
要点精讲
一、二氧化硅和硅酸
【典型例题】
例1.下列物质中,不能通过化合反应制取的是()
A.H2SiO3B.Fe(OH)3C.Fe(NO3)2D.CaSiO3
例2.下列各组物质中不起反应的是()
A.SiO2与纯碱共熔B.CO2通入Na2SiO3溶液
C.SiO2与大理石共熔D.SiO2和浓H2SO4共热
例3.碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。
在下列三种晶体①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是()
A.①③②B.②③①C.③①②D.②①③
例4.下列叙述中,不正确的是()
A.光导纤维广泛应用于现代通讯,制造光导纤维的主要原料是SiO2
B.二氧化碳不宜用于扑灭金属钠燃烧引起的火灾
C.一定条件下,可将石墨转化为金刚石,这一变化是物理变化
D.欲除去SiO2中混有的少量CaCO3和Fe2O3,应加入NaOH溶液
例5.实验室存放下列各试剂的瓶塞必须用橡皮塞的是()
A.澄清石灰水B.硅酸钠溶液C.新制氯水D.氯化钙溶液
例6.将CO2通入下列物质的溶液中不与其反应的是()
①Na2CO3②Na2SiO3③NaAlO2④C6H5ONa⑤Ca(ClO)2⑥CaCl2⑦CaCO3
A.①③④⑤⑥B.①⑥C.只有①D.只有⑥
例7.用4种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是()
操作及现象
溶液
A
通入CO2,溶液变浑浊。
再升温至65℃以上,溶液变澄清
C6H5ONa溶液
B
继续通CO2至过量,浑浊消失
Na2SiO3溶液
C
再加入品红溶液,红色褪去
Ca(ClO)2溶液
D
通入CO2,溶液变浑浊,继续通CO2至过量,浑浊消失,再加入足量NaOH溶液(或加热),又变浑浊。
Ca(OH)2溶液
例8.如果发现114号新元素X,下列有关X可能具有的性质合理的是()
A.X是非金属元素B.X的+2价化合物比+4价化合物稳定
C.XO2具有较强氧化性D.X有稳定的气态氢化物
例9.普通玻璃的成分Na2CaSi6O14,以氧化物形式可表示为;
钾云母的化学式是K2H4Al6Si6O24,以氧化物形式可表示为。
例10.光纤通信是一种现代化的通信手段,它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。
目前,我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络,即信息高速公路。
光纤通信所使用的光缆,其主要部件为光导纤维。
下列说法正确的是()
①制造光导纤维的主要原料是CaCO3;
②制造光导纤维的主要原料是SiO2;
③光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的全反射;
④光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的折射
A.①④B.②③C.①③D.②④
【答案】B
例11.矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的,此处所措的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。
例如钾长石(KalSi3O8)风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4],此后反应的离子方程式为:
2KalSi3O8+2H2CO3+9H2O==2K++2HCO3—+4H4SiO4+Al2Si2O5(OH)4.
(1)将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形成①KalSi3O8______________________②Al2Si2O5(OH)4______________________
(2)上述反应能够发生的原因是____________________________________________。
【答案】
(1)①K2O·
6SiO2②Al2O3·
2H2O
(2)较强的酸能制较弱的酸反应。
第一节无机非金属材料的主角---硅1
一、选择题:
(本小题共6小题,每小题3分,共18分,每小题只有一个正确答案)
1.下列物质中主要成分不是二氧化硅的是()
A.硅胶B.水晶 C.玛瑙 D.硅石
2.NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中()
A.具有玻璃塞的细口瓶B.具有玻璃塞的广口瓶
C.带滴管的滴瓶D.具有橡胶塞的细口瓶
3.可以用来制取半导体材料(如大规模集成电路)的是()
A.二氧化硅B.粗硅C.高纯硅D.硅酸盐
4.下列不是水玻璃用途的是()
A.肥皂填料B.木材防火剂C.纸板黏胶剂D.建筑装饰材料
5.下列不属于传统硅酸盐产品的是()
A.玻璃B.水泥C.光导纤维D.陶瓷
6.钢筋混凝土强度大,常常用来建造高楼大厦、桥梁涵洞、高速公路等,在现代社会中发挥着举足轻重的作用,下面是钢筋混凝土的主要成分的是()
A.水泥、沙子和钢筋B.水泥、沙子、碎石和钢筋
C.水泥、碎石和钢筋D.水泥、沙子和碎石
二、选择题(共10小题,每小题4分,计40分,每小题有1—2个正确答案,只有一个正确选项的,多选不给分;
有两个正确选项的,选对一个给2分,选错一个该小题不给分。
)
7.构成地壳基本骨架的非金属元素的是()
A.AlB.OC.SiD.C
8.二氧化硅的化学性质很不活泼,几乎所有的酸都不与其反应,但有一种酸能够和二氧化硅发生反应,这种酸是()
A.浓盐酸B.硫酸C.硝酸D.氢氟酸
9.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是( )
A.CO2溶于水形成碳酸,SiO2难溶于水
B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀
C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2
D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体,通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀
10.二氧化硅属于酸性氧化物,理由是()
A.Si是非金属元素B.SiO2对应的水化物是可溶性弱酸
C.SiO2与强碱反应生成盐和水D.SiO2不能与酸反应
11.下列物质中,能够与NaOH溶液反应的是()
A.碳酸钠B.硅酸钠C.二氧化硅D.氢氧化铝
12.下列物质的变化,不能通过一步化学反应完成的是()
A.CO2→H2CO3B.SiO2→Na2SiO3C.Na2O2→Na2CO3D.SiO2→H2SiO3
13.某无色溶液中加入过量盐酸有沉淀产生,过滤后向滤液中加入过量氨水又有沉淀产生,下列溶液中符合此条件的是()
A.Ag+、Al3+、K+B.SiO32-、AlO2-、K+
C.Ag+、Cu2+、Na+D.Ag+、Ba2+、Na+
14.下列离子方程式,正确的是()
A.澄清石灰水中通入过量二氧化碳:
Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
B.碳酸钠溶液中加入二氧化硅:
CO32-+SiO2==SiO32-+CO2↑
C.二氧化硅与烧碱溶液反应:
SiO2+2OH-===SiO32-+H2O↑
D.硅酸与烧碱溶液中和:
H2SiO3+2OH-===SiO32-+2H2O
15.现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。
取硬铝样品进行如下实验(每一步试剂均过量),由此可以推知硬铝的组成为()
A.Al、Cu、Mg、Si、MnB.Al、Mg、Si、Zn
C.Al、Fe、C、CuD.Al、Si、Zn、Na
16.在SiO2+3C
SiC+2CO↑反应中,氧化剂和还原剂的质量比为()
A.36∶30B.60∶36C.2∶1D.1∶2
三、填空题:
17.(12分)用多种方法鉴别下列两组白色粉末物质(注:
①能够写化学方程式的写出化学反应方程式;
②鉴别方法可以不用填满,若序号不够也可以自己再添)。
(1)Na2CO3和SiO2
①
②
③
(2)CaCO3和Na2SiO4
18.(14分)某学生兴趣小组想利用高岭土[其主要成分是Al2O3·
2H2O]试验新型的净水剂。
试验程序如下:
其中滤液E就是欲求的净水剂。
试回答下列问题:
①写出混合物A、B,滤液C、D的主要成分
A:
;
B:
C:
D:
。
②写出高岭土与纯碱熔融的两个化学方程式;
③该试验中,熔融高岭土可以选用的坩埚有
A.玻璃坩埚B.瓷坩埚C.氧化铝坩埚D.铁坩埚
19.(8分)用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置,足见化学对现代物质文明的重要作用。
例如:
(1)计算机芯片的主要成分是;
(2)光导纤维的主要成分是:
(3)目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是;
(4)用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为的化合物;
20.(8分)制造普通玻璃的原料是纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)和石英(SiO2),这种玻璃的成分可以认为是由Na2O、CaO和SiO2所组成的混合物,而钾玻璃是将原料中的Na2CO3由K2CO3替代而制得的
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- 及其 化合物 知识