硅及其化合物
【本讲教育信息】
一. 教学内容:
硅及其化合物
二. 重点、难点
1. 解硅单质的性质、用途
2. 认识二氧化硅的结构、了解二氧化硅的用途。 3. 掌握二氧化硅、硅酸盐的性质
三. 具体内容
硅的原子结构示意图: 硅元素存在形式 (一)硅
1. 单质物理性质
晶体硅是灰黑色、有 光泽、 而脆的固体,熔点 2. 单质化学性质
常温下,化学性质 活泼;加热条件下,能与非金属如O2、Cl2等反应 3. 硅的主要用途: 4. 粗硅的制取:
用焦炭和石英砂高温下制取,请写出反应的化学方程式
(二)二氧化硅
1. 物理性质: 熔点 2. 化学性质:
(1)酸性氧化物的通性: (2)特性: 3. 主要用途:
(三)硅酸 1. 制取:
2. 硅胶的用途:
(四)硅酸盐
1. 硅酸钠的水溶液俗称 ; 2. 性质
硅酸钠的水溶液暴露在空气中已变质,请写出有关反应的化学方程式 解释:为什么盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶的瓶塞不能用玻璃塞? 3. 用途
硅酸钠是制备 和 的原料
【典型例题】
[例1] 不用任何试剂就可以将①Na2SiO3 ②Na2SO4 ③CuCl2 ④KCl ⑤Ba(NO3)2五种溶液鉴别出来的顺序是( )
A. ③④⑤①② B. ③①⑤②④ C. ①③④②⑤ D. ③②①④⑤ 答案:B
解析:考查多种物质的鉴别和各物质的性质。
[例2] 氧化钙中含有二氧化硅,为得到纯净的氧化钙,可先将它放入足量的盐酸中,充分反应后过滤,再向滤液中通入常见的两种气体,可产生沉淀,将沉淀滤出高温加热。通入的气体是什么?通入的正确顺序是什么?写出通入气体有关反应的化学方程式。
答案:先通入氨气,后通入CO2;H2O+2NH3+CO2=CaCO3↓+2NH4Cl。 解析:考查混合物提纯的方法。
[例3]
答案:(1)盐酸(2)灼烧;(3)加水;(4)灼烧。(操作略)
解析:考查混合物的除杂。
[例4] 现有下列五个转化,其中不能通过一步反应实现的是( )
① SiO2→Na2SiO3 ② CuSO4→CuCl2 ③ SiO2→H2SiO3 ④ CuO→Cu(OH)2 ⑤ Na2O2→Na2SO4
A. ①和② B. ③和④ C. ②③④ D. ②③④⑤ 答案:B
解析:考查硅元素相关物质的性质。
[例5] 下列说法中,正确的是( )
A. 酸性氧化物都不与酸溶液反应 B. 没有固定熔点的都是玻璃态物质
C. 某些非金属单质既能与酸反应也能与碱反应 D. 硅酸盐都是难溶于水的 答案:C
解析:考查基本概念。
[例6] 下列物质露置于空气中易变质的是( )
① 氯水 ② 水玻璃 ③ 烧碱 ④ 漂白粉 ⑤ 绿矾 ⑥ 亚硫酸钠 A. 除⑤外 B. 除②③外 C. 除②③⑥外 D. 全易变质 答案:D
解析:考查各物质的保存原理。
[例7] 无色的混合气体甲,可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种,将100mL甲气体经过下图实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则甲气体的组成为( )
A. NH3、NO2、N2
B. NH3、NO、CO2 C. NH3、NO2、CO2 D. NO、CO2、N2 答案:B
解析:考查各气体的吸收。
2
[例8] 某溶液中含有NO3、SiO3、Al O2、SO32等四种阴离子,若向其中加入过量的盐
-
酸溶液,微热并搅拌,再加入过量的NaOH溶液,则溶液中大量减少的阴离子是( )
2
A. NO3 B. SiO3 C. SO32 D. AlO2
-
答案:AC
解析:考查各离子反应。
【模拟试题】(答题时间:30分钟)
1. 下列物质的主要成分不是SiO2 的是( )
A. 硅石 B. 玛瑙 C. 石英 D. 金刚砂 2. 下列说法正确的是( ) A. SiO2溶于水且显酸性 B. CO2通入水玻璃可得硅酸
C. SiO2是酸性氧化物,它不溶于任何酸 D. SiO2晶体的熔点很低
3. 现有硅酸钠、石灰石、二氧化硅三种白色粉末,只用一种试剂就可以将它们鉴别开,该试剂是( )
A. 纯水 B. 盐酸 C. 硝酸银溶液 D. 碳酸钠溶液 4. 熔融烧碱应选用的器皿是( )
A. 石英坩埚 B. 玻璃坩埚 C. 生铁坩埚 D. 陶瓷坩埚
5. 高温下的反应SiO2+3C=SiC+2CO↑中,氧化剂和还原剂的质量比为( ) A. 1:2 B. 2:1 C. 1:3 D. 5:3 6. 下列试剂可贮存在磨口试剂瓶的是( )
A. NaCl溶液 B. Na2SiO3溶液 C. 氢氟酸 D. NaOH溶液 7. 下列物质不能通过化合反应得到的是( )
A. H2SiO3 B. FeCl2 C. SO3 D. NH3
8. 光纤通讯是光作为信息的载体,让光在光导纤维中传输,制造光导纤维的基本原料是( )
A. 铜 B. 钢 C. 石英 D. 铝
9. 除去SiO2固体中混有的CaCO3固体,方法正确的是( ) A. 加水,过滤 B. 加热
C. 加盐酸,过滤 D. 加NaOH溶液,过滤 10. 下列说法正确的是( )
A. 二氧化硅溶于水显酸性 B. 二氧化碳通入水玻璃中可以得到原硅酸
C. 因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸强 D. 二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸
11. 在一定条件下,既能跟二氧化碳反应,又能跟二氧化硅反应得物质是(A Na2CO3溶液 B. 浓硫酸 C. NaOH溶液 D. 碳 12. 下列各组离子在水溶液中能大量共存的是( )
A. K+、SiO--、Na+ B. Ca2+、Na+、HCO--
32、CO323、SiO32
C. SO-SiO---
42、32、K+、H+ D. SiO32、Cl、Mg2+、Al3+
)
【试题答案】
1. D 2. B 8. C 9. C
3. B 4. C 5. A 10. B 11. CD 12. A
6. A
7. A
【试题解析】
1. 金刚砂是SiC。
2. A中SiO2不溶于水;C中SiO2溶于HF;D中SiO2是原子晶体,熔点高。 3. 现象分别为产生白色沉淀、产生气体、无现象。 4. ABD中都有SiO2,能与烧碱反应。
5. 碳有1mol降价,做氧化剂,有2mol升高,做还原剂。 6. B有粘性,粘玻璃;CD都和玻璃中的SiO2反应。
7. A中因为SiO2不溶于水,所以不能与水化合;B中用铁和氯化铁溶液反应;C中二氧化硫和氧气化合;D中氮气和氢气反应。 10. A中二氧化硅不溶于水;C中高温条件下不能说明强酸制弱酸;D中二氧化硅溶于HF。 12. B中硅酸钙是沉淀;C中硅酸是弱酸,其离子不共存;D中硅酸镁和硅酸铝沉淀。