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硅及其化合物
——— 一轮复习导学案
一．无机非金属材料的主角—硅
含量：硅在地壳中含量居第 位。
存在：硅在自然界中以 （“游离”或“化合”）态的形式存在，硅是构成 基本元素。
原子结构特点：原子结构示意图 ，硅原子既不容易 也不容易 电子，因而性质比较 ，在其形成的化合物中，硅通常显 价。
用途:写出硅的两种重要用途 .
二、二氧化硅和硅酸
1、二氧化硅 硅是一种亲氧元素，因而主要以 化合物的形式存在。
结构：①SiO2 存在的形态有 和 ，统称为 。
②SiO2晶体的基本结构单元是 ，原子个数比Si:O= 。
③无色的石英晶体叫 ，具有彩色带状或层状的称为 。
物理性质：SiO2是 溶于水的固体，熔、沸点 （“高”或“低”），硬度 （“大”或“小”）。
化学性质：①与氢氟酸反应方程式： ，利用此反应可用HF的溶液来 玻璃。
②酸性氧化物 SiO2与CaO反应方程式：
SiO2与NaOH反应方程式： ；
思考：实验室中盛放NaOH溶液的试剂瓶用 塞不用 塞，试解释其原因？
用途：①信息高速公路的骨架②基本的建筑材料；③制玻璃、光学仪器的原料；④制作工业饰品。
2、硅酸
制法：硅酸钠溶液与稀盐酸反应方程式： ，产生现象是 。
化学性质：①弱酸性 酸性比较 碳酸 硅酸。
向硅酸钠溶液中通入CO2反应方程式： 。该反应的原理是 。
硅酸凝胶的制备：依据课本Ｐ71实验4—1，结合下表完成实验。
实验步骤
实验现象
结论和解释
在试管中加入2ml饱和Na2SiO3溶液，滴入1～2滴酚酞溶液
溶液颜色由无色变成
色
Na2SiO3溶液呈 性
再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至
溶液颜色变浅并接近消失时停止。
溶液颜色由 色逐渐变成 色，最后出现

化学方程式：

酸性强弱：盐酸 硅酸
②不稳定性 硅酸受热分解的反应方程式： 。硅酸凝胶经脱水后生成“ ”，常作实验室中的干燥剂。
三、硅酸盐 是由 组成的化合物的总称。
特点：种类 ，结构 ，绝大部分 溶于水，化学性质 。
表示：常用金属氧化物••二氧化硅•水形式表示。例镁橄榄石（Mg2SiO4）: ；高岭石[Al2Si2O5(OH)4]: ；
硅酸钠：其水溶液俗称 ，呈 （“酸”或“碱”）性。
陶瓷：原料是 ，经 而成的。举三例陶瓷产品 。
玻璃：制取普通玻璃原料是 ，设备是 ，普通玻璃的成分是 。
水泥：制取水泥原料是 ，设备是 ，水泥的成分是 。
知识应用
1．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
2．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
3、能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是
A．CO2溶液水形成碳酸，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
4、据2001年12月的《参考消息》报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，下列关于其有利因素的说法中，你认为不妥的是
A．便于运输、储存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料 B．自然界的硅易开采，且可再生
C．硅燃烧放出的热量大，且燃烧产物对环境污染程度低容易有效控制 D．自然界中存在大量单质硅
5、“耐高温长寿命抗氧化陶瓷基复合材料应用技术”曾获国家技术发明一等奖。该复合材料的强度比钢还大，用在航空航天器中代替金属材料，可节约20%～30%的材料。下列关于该材料的叙述不正确的是
A．该材料属于新型无机非金属材料 B．该材料的化学性质非常稳定
C．与金属一样具有较好的传热性能 D．可以替代金属用作耐高温结构材料
6、高岭石的组成可表示为Al2（Si2Oχ）（OH）y [ 或Al2O3·2Si O2·Y/2H2O ]，其中χ、y
值分别是 A．3和6 B．5和4 C．6和3 D．7和2
7．SiO2+3C SiC+2CO反应中，还原剂与氧化剂物质的量之比为
A．3∶5 B．5∶3 C．1∶2 D．2∶1
8、下列关于SiO2和CO2的叙述中不正确的是
A．都能溶于水，所得溶液呈酸性 B．都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应
C．都能与固体碳酸钠及焦炭反应 D．SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨
9、下列物质有固定熔点的是
A．玻璃 B．水泥 C．水玻璃 D．Na2O·SiO2
10、熔融烧碱应选用
A．生铁坩埚 B．石英坩埚 C． 陶瓷坩埚 D． 玻璃坩埚
11、要除去下表中各粉末状混合物中的杂质（括号内为杂质），填写所用试剂和操作：
样品
所加试剂
主要操作
化学方程式
SiO2(CaCO3)

CaCO3(SiO2)

Fe(Si)

SiO2(H2SiO3)

12、⑴三硅酸镁是一种胃病患者常用的制酸剂，该物质难溶于水，服用后能中和过多的胃酸，把三硅酸镁Mg2Si3O8·nH2O改写成氧化物的形式___________，写出它中和胃酸(胃酸的主要成分是HCl)的化学方程式____________________。
⑵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。此处的风化作用是说矿物与H2O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］，此反应的离子方程式是：
2KASi3O8+11H2O+2CO22K++2HCO3-+4H4SiO4+Al2Si2O5(OH)4这个反应能发生的原因是 。Al2Si2O5(OH)4改写成氧化物的形式为_______ _________
13、（1）存放氢氧化钠溶液的试剂瓶不用玻璃塞的原因是________________________________________,有关反应的
方程式为_______________________ __________.
（2）氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中，氟化氢也不能用玻璃仪器制备，其主要原因是
_________________________________有关反应方程式为_________ _____________

答案：
4、
样品
所加试剂
主要操作
化学方程式
SiO2(CaCO3)
盐酸
过滤
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
CaCO3(SiO2)
NaOH溶液
过滤
2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O
Fe(Si)
NaOH溶液
过滤
2NaOH+H2O+SiO2=Na2SiO3+2H2↑
SiO2(H2SiO3)
/
加热灼烧
H2SiO3=SiO2+H2O
12、(1)2MgO·3SiO2·nH2O;Mg2Si3O8·nH2O+4HCl=2MgCl2+3H2SiO3↓+(n-1)H2O
(2)因为碳酸的酸性比原硅酸酸性强，由较强的酸可制得较弱的酸;Al2O3·2SiO2·2H2O .