苏教版化学1专题3第三单元　含硅矿物与信息材料共30张.ppt

第三单元含硅矿物与信息材料,考试标准,知识梳理,一、硅酸盐矿物与硅酸盐产品1.硅酸盐矿物(1)硅的存在硅元素在地壳中的含量居第二位,主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。(2)硅酸盐的表示方法化学式法组成较简单的硅酸盐一般用化学式直接表示组成。如硅酸钠、硅酸钙CaSiO3等。,Na2SiO3,氧化物法与大多数其他盐不同,硅酸盐的组成相当复杂。如锆石(ZrSiO4)、红柱石(Al2SiO5)、钙铝石榴子石(Ca3Al2Si3O12)、镁橄榄石(Mg2SiO4)。它们种类繁多,结构复杂,组成各异,通常用氧化物的形式表示它们的组成。氧化物的书写顺序:活泼金属氧化物较活泼金属氧化物SiO2H2O。上述四种硅酸盐用氧化物形式表示为、。2.硅酸盐产品(1)三大硅酸盐产品水泥原料:、。设备:。反应进行的条件:。石膏的作用:调节水泥的硬化速度。,ZrO2SiO2,Al2O3SiO2,3CaOAl2O33SiO2,2MgOSiO2,石灰石,黏土,水泥回转窑,高温,玻璃原料:、。设备:。反应进行的条件:。普通玻璃的组成一般为,玻璃属于混合物,没有固定的熔、沸点。种类有、等。陶瓷主要原料:。(2)分子筛许多硅酸盐具有多孔的结构,组成不同的硅酸盐具有筛分分子的作用,常用于分离、提纯气体或液体混合物,还可作干燥剂、离子交换剂、催化剂及催化剂载体等。,纯碱,石灰石,石英,玻璃熔炉,高温,Na2OCaO6SiO2,钢化玻璃,有色玻璃,光学玻璃,防弹玻璃,黏土,3.硅酸钠硅酸钠是一种 色固体,能溶于水,其水溶液俗称。用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧,体现它具有 的功能,因此可作。按要求完成下列实验。(1)在盛有饱和硅酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸,观察到的现象是.,反应的化学方程式是,(2)若将少量二氧化碳通入饱和硅酸钠溶液中,观察到的现象是.,反应的化学方程式是,水玻璃,防火剂,有白色,胶状沉淀生成,有白色,胶状沉淀生成,阻燃,白,【思考1】水玻璃是玻璃吗?它能盛放在磨口玻璃瓶中吗?为什么?提示:水玻璃是Na2SiO3的水溶液,并不是玻璃;它不能盛放在磨口玻璃瓶中,因为它是一种黏合剂,能将塞子和瓶口粘在一起。,二、硅与二氧化硅1.硅单质(1)物理性质(硅晶体),高,大,(2)化学性质常温稳定,除F2、HF、NaOH溶液外,很难与、硫酸等反应。加热时能与O2、Cl2反应:,(3)工业制法,(4)用途硅是一种重要的半导体材料,应用于电子工业。,O2,Cl2,硝酸,2.SiO2(1)存在、石英、水晶、硅藻土等都是天然存在的二氧化硅。(2)物理性质熔、沸点很,硬度,难溶于水。(3)化学性质常温下性质,不与水、酸(氢氟酸除外)反应。酸性氧化物a.高温下与CaO反应:。b.常温下与NaOH溶液反应:。,沙子,大,高,不活泼,特性SiO2能与HF反应,化学方程式为,(4)用途用于制。【思考2】SiO2难溶于水,故SiO2不是酸性氧化物,对吗?提示:不对。SiO2虽然难溶于水,但是SiO2能和NaOH反应生成Na2SiO3和H2O,所以SiO2是酸性氧化物。,光导纤维,核心突破,1.三种常见的硅酸盐产品比较,【特别提示】(1)水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐产品都是由多种硅酸盐组成的混合物,没有固定的熔、沸点。(2)在水泥制造中石膏的作用是调节水泥的硬化速度,不能认为石膏是生产原料。,2.硅及其化合物的特殊性,【特别提示】(1)能与强碱溶液反应产生H2的单质有Al和Si。(2)SiO2既能和氢氟酸反应,又能和碱反应,但它不是两性氧化物。其原因是二氧化硅与氢氟酸反应的产物SiF4不是盐。,3.SiO2与CO2的比较,【特别提示】盛放NaOH、Na2CO3等碱性溶液的试剂瓶选用橡皮塞而不选用玻璃塞的原因:2NaOH+SiO2 Na2SiO3+H2O,Na2SiO3溶液是一种矿物胶,有黏性,会使瓶塞和瓶口粘在一起不能打开。,考点精练,1.(2017浙江温州中学模拟)下列说法正确的是()A.制普通玻璃的主要原料是烧碱、石灰石、石英B.SiO2是光导纤维的主要成分,晶体硅可用于制作半导体材料C.实验室用带玻璃塞的试剂瓶保存氢氧化钠溶液D.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅,B,解析:制备普通玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英,A错误;光导纤维是用SiO2制备的,硅是一种半导体材料,B正确;用带玻璃塞的试剂瓶保存NaOH溶液时,使用过程中粘附在瓶口的NaOH会与玻璃成分中的SiO2反应生成Na2SiO3,使瓶口和塞子粘连在一起无法打开,C错误;盐酸与硅单质不能发生反应,D错误。,2.(2017浙江台州高三模拟)下列说法不正确的是()A.单晶硅是石英的主要成分B.钠钾合金可用于快中子反应堆的热交换剂C.小苏打可用于焙制糕点D.水玻璃暴露在空气中会发生变质,A,解析:石英的主要成分是SiO2,A不正确;钠钾合金常温下呈液态,可用于快中子反应堆的热交换剂,B正确;小苏打受热分解生成CO2气体,可用于焙制糕点,C正确;硅酸钠的水溶液称为水玻璃,酸性:碳酸大于硅酸,则水玻璃暴露在空气中会与空气中的CO2、H2O反应生成硅酸发生变质,D正确。,3.(2016浙江10月选考)下列说法不正确的是()A.氯化钠可用于配制生理盐水B.二氧化硅可用于制造玻璃C.海水中的钠元素以单质存在D.氧化镁(熔点2 800)是优良的耐高温材料,C,解析:海水中的钠元素以化合物形式存在。,4.(2017浙江台州高三选考科目测试)凤凰石是一种用于建材装饰的硅酸盐矿物,已知某地出产的凤凰石可看作由主要成分硅酸铜盐X3H2O(摩尔质量=334 g/mol)与含氧酸盐杂质Y共同组成,X、Y均含三种元素,工业上利用下列流程制备铜盐,在溶液中滴入KSCN溶液显血红色。,请回答:(1)杂质Y中除氧以外还含有的元素为(填元素符号),X的化学式为。,解析:(1)溶液中含有Fe3+;X是硅酸铜盐,X、Y的混合物加入足量盐酸,放出二氧化碳,所以Y中除氧以外还含有的元素为Fe、C,生成氯化铜的物质的量为27.0 g135 g/mol=0.2 mol;二氧化硅的物质的量为12.0 g60 g/mol=0.2 mol,即n(Cu)n(Si)=11,则X的化学式可表示为(CuOSiO2)n,X3H2O的摩尔质量为334 g/mol,X的摩尔质量为280 g/mol,n=280140=2,X的化学式为 2CuO2SiO2。,答案:,(1)Fe、CCu2Si2O6或2CuO2SiO2,解析:（2）Y中的Fe3+将H2O2氧化为氧气的离子方程式为2Fe3+H2O2 2Fe2+2H+O2。,答案:,(2)2Fe3+H2O2 2Fe2+2H+O2,(2)如果往溶液中继续加入H2O2,发现有气泡产生,有观点认为是Y中的某元素离子将H2O2氧化所导致,写出反应的离子方程式:。,素能提升,1.地壳中含量第一、二位的元素之间形成的化合物不具有的性质是()A.常温下与苛性钠反应B.常温下与水反应C.常温下与氢氟酸反应D.高温下与氧化钙反应,解析:地壳中含量位于第一、二位的元素分别是氧、硅,形成的化合物是SiO2,SiO2常温下不与水反应。,B,解析:酸性强弱与形成这种酸的氧化物所处的状态及化学活动性无关,所以A、B都不正确;C是它们的物理性质,只有D项较强酸制弱酸能够证明。,2.能证明碳酸比硅酸酸性强的实验事实是()A.CO2是气体,SiO2是固体B.高温下能发生反应Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2C.CO2能溶于水生成碳酸,而SiO2却不溶于水D.CO2通入Na2SiO3溶液中有胶状沉淀生成,D,3.下列反应不能通过一步反应得到的是()A.Na2CO3NaHCO3 B.SiO2H2SiO3C.Fe(OH)2Fe(OH)3D.NH4ClNH3,解析:SiO2难溶于水,不能和水发生反应产生H2SiO3。,B,4.下列说法正确的是()A.在粗硅的制取中发生2C+SiO2 2CO+Si,硅被还原,所以碳的还原性大于硅的还原性B.硅酸钠属于盐,不属于碱,所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中C.用SiO2制取硅酸,应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应,然后再通入CO2D.由Na2CO3+SiO2 CO2+Na2SiO3可知硅酸的酸性大于碳酸,解析:硅的还原性大于碳,该反应能发生是因为产物中有CO气体生成;D选项中的反应不是在水溶液中进行的,与酸性强弱无关。,C,5.硅在地壳中的含量较高,硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。回答下列问题:(1)陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料,其中生产普通玻璃的主要原料有。(2)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图为:,工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1 6001 800 除生成粗硅外,也可以生成碳化硅,则在电弧炉内可能发生的化学反应方程式为。,在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,粗硅生成SiHCl3的化学反应方程式为。(3)有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和;SiHCl3极易与水反应,其与水完全反应的产物为。,(4)还原炉中发生的化学反应方程式为。(5)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是。,解析:(3)根据混合物中物质的沸点的不同,把沸点为 31.8 的物质蒸馏出来可得到SiHCl3,所以工艺操作依次是沉降、冷凝和蒸馏;SiHCl3极易与水反应,根据SiHCl3中元素的化合价可知,其与水完全反应的产物为H4SiO4(或H2SiO3)、H2、HCl。(4)还原炉内,氢气与SiHCl3发生氧化还原反应,生成Si和HCl,化学方程式为SiHCl3+H2 Si+3HCl。(5)题述反应中需要H2和HCl,而氯碱工业可以得到H2和Cl2,所以可提供H2和HCl。,答案:(1)纯碱、石英、石灰石,(3)蒸馏H4SiO4(或H2SiO3)、H2、HCl,(5)H2、HCl,谢谢观赏！,