硅和硅酸盐工业(精)

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一、碳族元素 • 位置：
• 性质递变：
• 碳族元素及其单质的 一些重要性质 （P108) • C60及其应用前景：
非 金 属 性 减 弱
IVA
化合价
C Si Ge
非 非 金 金
+2+4 +2+4
+2+4 +2+4
+2+4
金 属 性 增 强
Sn Pb
金
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二、硅
1. 存在和含量：
含量居第二（O、Si、Al、Fe ) 无游离态是构成矿物和岩石的主要成分 有晶体和无定形两种同素异形体 熔沸点很高硬度很大（结构类似金刚石）、是半导体
C、石灰水； D、漂白粉溶液。
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4、关于锗及其化合物的叙述错误的是： A、GeO2不与NaOH溶液反应； B、单质锗具有导电性； C、锗难与H2反应； D、GeO不稳定，易被氧化。 5、能溶解单质硅的是： A 、氢氟酸； C、硫酸
（A）
AD） （
B、盐酸 D、NaOH 溶液
6、若烧杯中盛有CaF2粉末和浓硫酸，加热后产生 AC ） 的气体是： （ A、HF B、F2 C、SiF4 D 、H2S 13
5、硅酸
①性质 不溶、不稳定、弱酸 ②制法 SiO32- + 2H+==== H2SiO3↓ SiO32- + H2O +CO2 ====H2SiO3↓+ CO32返回
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问 题？
6、硅酸盐
是构成地壳和矿物的主要成分 用氧化物的形式表示组成 改成氧化物或硅酸盐的形式: （1）Na2SiO3 （2）Al2(Si2O5)(OH)4
7、水玻璃的成分是 ———————————— ；久 置于空气中会变质，原因是——————————。 8、铅是碳族元素之一，其价态的稳定性明显不 同于同族的其他元素。由此判断下列叙述正确的 是： （BD ） A、铅与过量氯气反应生成稳定的PbCl4 ； B、PbO2溶于浓盐酸生成PbCl2、Cl2和H2O； C、PbCl2溶液在空气中极易被氧化； D、铅和铜一样，均可溶于稀硝酸。 8、能说明碳酸的酸性比硅酸强的事实是： （ A ） A、CO2通入Na2SiO3溶液中生成白色胶状沉淀； B、CO2溶于水能生成碳酸而SiO2不溶于水也不能 生成硅酸；C、碳酸易溶于水而硅酸难溶于水D、 14 SiO2与Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2。
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2、C60具有类似足球的结构，下列说法正确的是： BD ） A、C60是一种新型的化合物； （ B、C60和石墨都是碳的同素异形体 C、C60中含有离子键 D、C60的式量为720 3、在下列溶液中通入CO2至过量，原溶液一直保 持澄清的是： （ B） A、Ba(OH)2溶液; B、氯化钡溶液；
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14、三硅酸镁被用来治疗胃酸过多的胃溃疡， 因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸， 作用持久。把三硅酸镁Mg2Si3O8●nH2O改写 2MgO ● 3SiO2●nH2O 成氧化物的形式为_____________________, 它中和胃酸的化学方程式是 +==== 2Mg2+ + 3SiO + (n+2)H Mg Si O ● nH O +4H 2 3 8 2 2 2 ______________________________________ _ 15、化学行业合成了一种晶体——氮化碳。 C3N4 试推断它的化学式______.写出CaSiO3和氢氟 酸反应的化学方程式 CaSiO 3+ 6HF === CaF2 + SiF4↑+ 3H2O ______________________________________ _
GeCl4 + 3H2O=== H2GeO3 + 4HCl ②———————————————————————— △ H2GeO3 ====GeO2 + H2O ③————————————————————————
△
GeO2 +2H2 === Ge+ 2H2O ④————————————————————————
硅和硅酸盐工业
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目录页
• 第一节 碳族元素
• 第二节 硅酸盐工业简介 • 第三节 新型无机非金属材料
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第一节 碳族元素
含硅物质的用途
碳族元素
硅 存在和含量 化学性质
用途
制法
二氧化硅
存在 物理性质 化学性质 用途 练习
硅酸
硅酸盐
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含硅物质的用途
• 电子产品：收音机、电视机、计算机等 • 建筑材料：水泥、玻璃砖瓦等。 • 生活用品： 陶瓷等。 • 其他高科的二氧化碳、 水蒸气的侵蚀而发生风化作用。 试写出正长石（K2Al2Si6O16）在二氧化碳、水蒸 气的作用下分解成高岭土（H4Al2Si2O9）、石和 碳酸氢钾的化学方程式 K2Al2Si6O16 + 2CO2 + 3H2O == H4Al2Si2O9+ 4SiO2 + 2KHCO3 ____________________________________________ 13、海战中为了进行掩蔽，常喷放SiCl4 和液氨， 形成很浓的烟幕。写出有关的化学方程式： SiCl ___________________________________________. 4+ 4H2O==== H4SiO4↓+ 4HCl HCl + NH3=== NH4Cl ________________________________________.
2：1 1：4
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坚硬难熔的固体
⑴和氢氟酸反应
SiO2 + 4HF ==== SiF4↑+ 2H2O
用于蚀刻玻璃
⑵和NaOH反应 SiO2 + 2NaOH ==== Na2SiO3 + H2O
？
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⑶和CaO反应
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△ SiO2 + CaO ==== CaSiO3
4、用途
①光导纤维 石英玻璃 ③水晶 ④玛瑙
9、高岭土的组成可表示为：Al2Si2Ox(OH)Y，其中 X和y的数值分别为： （B ） A、 7 、 2 B、 5 、 4 C、 6 、 3 D、3、6 10、2MgO SiO2中的硅酸根离子是： （ C） A、SiO32- B、Si2O62- C、SiO44- D、SiO2211、我国古代炼丹中经常使用红丹，俗称铅丹在一 定条件下铅丹（用X表示）与硝酸发生如下反应： X + 4HNO3 === PbO2 + 2Pb(NO3)2 + 2H2O Pb3O4 (1)铅丹的化学式是_________________ ， +2和+4价 此铅丹中铅的化合价是_______________ 。 碱性氧化物 氧性物, （2）由此反应可推测PbO是___________ PbO2是酸性化化物 ____________氧性物.
(3)KAlSi3O8
(4)Na2O.CaO.6SiO2
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练习
1、锡和铅两种元素的主要化合价是+2和+4价，其 中+2价锡和+4价铅元素的化合物均是不稳定的， +2价锡离子有强还原性，+4价铅离子有强氧化性。 （1）写出下列反应的化学方程式： ①氯气和锡共热------------------------------②氯气和铅共热------------------------------③PbO2和浓HCl共热------------------------------④能说明Sn2+ 的还原性比Fe2+ 的强的方程式是
2. 化学性质
化学性质稳定 △ Si + O2====SiO2
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常温下只和F2 、HF、强碱反应
加热时能和O2反应
3、用途
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半导体材料、制合金等
4、制法
碳在高温下还原二氧化硅
高温
SiO2 + 2C === Si + 2CO
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三、二氧化硅
1、存在
硅石、石英、水晶、玛瑙
2、物理性质
3、化学性质
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16、锗是良好的半导体材料，广泛用于电子行业。 它可以从烟道灰中提取，其过程如下：
烟道灰中所含锗 盐酸 锗的 的氧化物（高价） ① 氯化 物 的纯 水 锗 分解 氧 净 ② 酸 ③ 化的 物锗 H2 ④ 锗
试写出下列各步反应的方程式：
①————————————————————————
GeO2 + 4HCl === GeCl4 + 2H2O
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17、原硅酸根离子可以表示为下列形式：
O O Si O O
4-
已知二聚硅酸根离子Si2O76-中只有硅氧键，则它的 结构可表示为什么形式？
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18、有一粗铝内含有铁和硅两种，取等质量的两 份没有品，分别投入到足量的稀盐酸和稀NaOH 溶液中，产生等质量的气体C（已Al能和NaOH 溶 液反应： 2Al+ 2NaOH +2H2O == 2NaAlO2+ 3H2↑ 则该粗铝中物质的量之比和质量之比分别是多少？