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1、第17講含硅礦物與信息材料,基礎梳理,感悟選考,對點訓練,1.硅在自然界的存在形式及性質,,,,,,,,,,,,,基礎梳理,感悟選考,對點訓練,2.二氧化硅的性質和用途 (1)物理性質: 不溶于水、硬度大、熔點高。 (2)用途: 光導纖維的主要成分是二氧化硅,石英可制作光學鏡片、石英玻璃和石英鐘零部件。 (3)化學性質: 與堿反應: 在常溫下,SiO2與強堿溶液反應,生成硅酸鹽。例如SiO2與NaOH溶液反應的化學方程式:SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O。,,,,基礎梳理,感悟選考,對點訓練,與堿性氧化物反應: 在高溫下,SiO2能與堿性氧化物反應生成鹽。例如SiO2與CaO反
2、應的化學方程式:SiO2+CaO CaSiO3。 弱氧化性: 在高溫下,SiO2還能被焦炭還原,反應的化學方程式為SiO2+2C Si+2CO。這也是工業(yè)制取粗硅的方法。 與氫氟酸反應: 反應的化學方程式為SiO2+4HF SiF4+2H2O。 氫氟酸應用鉛皿或塑料瓶盛裝,不能盛裝于玻璃瓶中。,,,,基礎梳理,感悟選考,對點訓練,3.硅酸鹽組成的表示與性質 (1)表示方法: 元素的種類不變,原子的個數(shù)比不變(原子的個數(shù)可按成正比例改變)。 元素的化合價不變。 在通式aMxOybSiO2cH2O中的a、b、c一般用整數(shù)。 除氧外,有幾種元素就寫成幾種氧化物。 如果金屬氧化物有多種時,按K
3、、Na、Ca、Mg、Al的順序排列。,基礎梳理,感悟選考,對點訓練,(2)性質:,注意:H2SiO3是一種難溶于水的無機酸。它的酸性比碳酸的弱,所以凡是能使紫色石蕊溶液變紅的酸性溶液,幾乎都能將 轉化為H2SiO3。,,,,基礎梳理,感悟選考,對點訓練,4.水泥、玻璃和普通陶瓷,基礎梳理,感悟選考,對點訓練,難點釋疑 “水玻璃”長期暴露在空氣中會變質的原因是什么? 提示:“水玻璃”是Na2SiO3的水溶液,暴露在空氣中會吸收CO2而變質,反應的化學方程式是Na2SiO3+CO2+H2O H2SiO3+Na2CO3。,基礎梳理,感悟選考,對點訓練,(201510浙江選考)下列說法不正確的
4、是() A.鈉和鉀的合金可用于快中子反應堆作熱交換劑 B.可用超純硅制造的單晶硅來制造芯片 C.可利用二氧化碳制造全降解塑料 D.氯氣有毒,不能用于藥物的合成,答案,基礎梳理,感悟選考,對點訓練,1.(2018余杭高級中學段考)用四種溶液進行實驗,下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對應關系錯誤的是(),答案,基礎梳理,感悟選考,對點訓練,2.(2018松陽第一中學段考)科學家最新研制的利用氯化氫和氫氣生產高純硅的工藝流程如圖所示: A.該工藝流程的優(yōu)點是部分反應物可循環(huán)使用 B.最好用分液的方法分離Si和SiHCl3 C.反應和中HCl均作氧化劑 D.反應和均屬于可逆反應,答案,基礎梳理,感悟選
5、考,對點訓練,3.(2018三門中學月考)下列關于硅單質及其化合物的說法正確的是() 硅酸鹽Na2Fe2Si3O10用氧化物的形式表示為Na2O2FeO3SiO2 水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品 高純度的硅單質廣泛用于制作光導纖維 單質硅是將太陽能轉變?yōu)殡娔艿某Ｓ貌牧?A.B. C.D.,答案,一,二,一、忽視硅與NaOH溶液的反應 【易錯題1】現(xiàn)把11.5 g Na和4.2 g Si同時投入100 g H2O中,在標準狀況下能收集到H2的體積是() A.5.6 LB.11.2 L C.12.32 LD.22.4 L 錯因剖析:本題易忽視硅與氫氧化鈉溶液的反應。由于沒有考慮到在水溶液中硅
6、能與鈉跟水反應的產物(NaOH)再發(fā)生反應,從而錯認為A正確。 正確解答:Na與H2O反應生成NaOH和H2,Si與NaOH溶液再反應生成H2。所以生成H2的量,應為兩步反應中H2的生成量之和,Na與水反應產生H2 0.25 mol,Si與NaOH溶液反應產生H2 0.3 mol,故共得到H2 0.55 mol。 答案:C,一,二,糾錯筆記我們在記憶化學方程式時有一個不好的習慣,就是只記一種產物。有時,另一反應產物對解題起很大的作用。如對于本題中,我們只想到Na與H2O反應生成H2,沒想到產物中還有NaOH,自然也就想不到Si與NaOH溶液的反應了。,一,二,二、忽視反應的實質 【易錯題2】下
7、列有關說法中,正確的是() A.硅與NaOH溶液反應,NaOH和H2O是氧化劑 B.二氧化硅溶于氫氟酸:SiO2+4H++4F- SiF4+2H2O D.在高溫條件下,SiO2能與Na2CO3發(fā)生反應,錯因剖析:本題易忽視硅與NaOH溶液反應的特殊性,僅憑化學方程式中元素的化合價變化,就選擇A選項。 正確解答:硅與強堿溶液反應,只有H2O作氧化劑,A不正確;HF為弱酸,不能改寫成離子形式,,B不正確;C中, 因發(fā)生相互促進的水解反應而不能大量共存。 答案:D,一,二,糾錯筆記對于特殊的反應,我們應加強記憶。如物質表現(xiàn)的性質,Al、Si與強堿溶液反應,只有H2O作氧化劑,NaOH表
8、現(xiàn)出堿性;在氫鹵酸中,只有HF為弱酸,其他都為強酸;在判斷離子共存時,,2,3,4,1,6,7,5,1.(2018溫州中學檢測)下列敘述中正確的是() A.因為Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2,所以硅酸的酸性比碳酸的強 B.碳和硅都是第A族的元素,所以二氧化碳和二氧化硅的物理性質相似 C.二氧化硅既溶于氫氧化鈉溶液又溶于氫氟酸,所以二氧化硅是兩性氧化物 D.二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物,但二氧化硅不能和水反應生成硅酸,答案,2,3,4,1,6,7,5,2.(2018嚴州中學月考)和田玉在我國至少有7 000年的歷史,也稱為軟玉,是我國玉文化的主體。和田玉是一種具有鏈狀結
9、構的含水鈣鎂硅酸鹽,某種和田玉的化學成分為Ca2Mg3Fe2(Si4O11)2(OH)2,下列有關敘述正確的是 () A.其化學式改寫為氧化物的形式為2CaO3MgOFe2O38SiO2H2O B.它能夠抵抗任何酸堿的腐蝕 C.其中鐵元素的化合價為+3價 D.其中鐵元素的化合價為+2價,答案,2,3,4,1,6,7,5,3.(2018仙居中學月考)二氧化硅(SiO2)又稱硅石,是制備硅及其化合物的重要原料(見下圖)。已知無水CoCl2是藍色固體,遇水變成粉紅色,下列說法正確的是() A.SiO2既能與HF溶液反應,又能與NaOH溶液反應,屬于兩性氧化物 B.SiO2和Si都是光導纖維的主要成
10、分 C.在硅膠中加入CoCl2可顯示硅膠吸水是否失效 D.圖中所示轉化反應都是非氧化還原反應,答案,2,3,4,1,6,7,5,4.(2018浙鰲高中段考)單質Z是一種常見的半導體材料,可由X通過如圖所示的路線制備,其中X為Z的氧化物,Y為氫化物,分子結構與甲烷相似。 下列說法正確的是() A.X為酸性氧化物,能與堿反應,不能與酸反應 B.Y的化學式為SiH4 C.X、Z都含有非極性共價鍵 D.X與Mg在加熱條件下反應的化學方程式為SiO2+2Mg 2MgO+Si,答案,2,3,4,1,6,7,5,5.(2018寧波北侖中學檢測)二氧化硅廣泛存在于自然界中,在日常生活、生產、科研及新型材料
11、等方面有著重要的用途。ae是對反應中SiO2所表現(xiàn)的化學性質或作用進行判斷,其中正確的是(),2,3,4,1,6,7,5,a.反應中SiO2作為玻璃的成分被消耗,用于刻蝕玻璃 b.反應中SiO2表現(xiàn)出氧化性 c.反應中SiO2表現(xiàn)了酸性氧化物的通性 d.反應符合用難揮發(fā)性的酸酐制取易揮發(fā)性的酸酐的原理 e.反應中SiO2未參加氧化還原反應 A.aceB.bdeC.cdeD.ab,答案,2,3,4,1,6,7,5,6.(2018臨安昌化中學月考)往含有0.2 mol NaOH和0.1 mol Ba(OH)2的混合溶液中持續(xù)穩(wěn)定地通入CO2氣體,當通入氣體的體積為8.96 L(標準狀況)時,立即停
12、止通氣。這一過程中,溶液中離子的物質的量(n)與通入CO2氣體的體積關系圖像正確的是(氣體的溶解和離子的水解忽略不計)(),答案,解析,2,3,4,1,6,7,5,7.(2018安徽六安第一中學月考)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2,并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實驗室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示:,已知下列氫氧化物沉淀完全時的pH如下:,2,3,4,1,6,7,5,回答下列問題: (1)在分解水泥樣品過程中,以鹽酸為溶劑,氯化銨為助溶劑,還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是,還可使用代替硝酸。 (2)沉淀A的主要成分是,其不溶于強酸但可與一種弱酸反應,
13、該反應的化學方程式為。 (3)加氨水過程中加熱的目的是,沉淀B的主要成分為(寫化學式)。,答案 (1)將樣品中可能存在的Fe2+氧化成Fe3+H2O2溶液 (3)防止膠體生成,促使沉淀生成Fe(OH)3、Al(OH)3 解析 水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2,并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物,加入氯化銨、鹽酸和硝酸,由于二氧化硅與鹽酸、硝酸不反應,則得到的沉淀A為SiO2,濾液中含有Fe3+、Al3+、Mg2+等離子,加入氨水調節(jié)pH為45,可生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,加熱的目的是防止生成膠體而難以分離;濾液主要含有Ca2+,加入草酸銨可生成草酸鈣沉淀,加入硫酸酸化,然后用高錳酸鉀溶液測定。 (1)鐵離子在pH較小時易生成沉淀,加入硝酸可氧化亞鐵離子生成鐵離子,避免引入新雜質,也可用過氧化氫溶液代替硝酸。 (2)由以上分析可知沉淀A為SiO2,不溶于強酸但可與一種弱酸氫氟酸反應,反應的化學方程式為SiO2+4HF SiF4+2H2O。 (3)滴加氨水,溶液呈堿性,此時不用考慮鹽類水解的問題,加熱的目的是防止生成膠體而難以分離,生成的沉淀主要是Al(OH)3、Fe(OH)3。,2,3,4,1,6,7,5,
（浙江選考）2020版高考化學大一輪復習 第17講 含硅礦物與信息材料課件.ppt
