2022年高中化学必修一-专题三-第三单元-含硅矿物及信息材料 .pdf

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1、学而不思则惘，思而不学则殆第三单元含硅矿物与信息材料第一课时硅酸盐矿物与硅酸盐产品一、硅的存在1在地壳中的含量仅次于，居于第位；2在自然界中没有态的硅，只有以态存在的硅。如3化合态的硅广泛存在于地壳的各种和里，是构成和的主要成分。二、硅酸盐及其性质1硅酸盐组成的表示方法(1)盐化学式法如：硅酸钠：Na2SiO3；硅酸钙： CaSiO3，此法用于组成简单的硅酸盐。(2)盐氧化物法如：高岭石：；镁橄榄石：。2硅酸盐的性质(1)Na2SiO3是极少数可溶于水的硅酸盐的一种，其他可溶性的硅酸盐还有K2SiO3。(2)Na2SiO3的水溶液俗称，是建筑业中常用的一种，也是一种矿物胶；用水玻璃浸泡过的木材

2、、纺织品既又。(3)Na2SiO3溶液呈碱性，易吸收空气中的CO2，化学方程式，因此Na2SiO3溶液要保存。三、传统的硅酸盐材料 水泥、玻璃、陶瓷水泥玻璃陶瓷主要原料黏土、石灰石石灰石、纯碱、石英黏土反应原理发生复杂的物理、 化学变化发生复杂的物理、 化学变化主要成分硅酸三钙 (3CaO SiO2) 硅酸二钙 (2CaO SiO2) 铝酸三钙 (3CaO Al2O3) Na2O CaO 6SiO2典型设备水泥回转窑玻璃熔炉陶瓷窑精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页学而不思则惘，思而不学则殆第一课时例题练习1、由于硅酸

3、盐的组成与结构很复杂，为了简化对硅酸盐组成的表示方法，采用了氧化物法，实际上硅酸盐不是以简单氧化物形式存在的，而是以种种结构复杂的盐的形式存在的。那么将硅酸盐改写成氧化物的形式的规律有哪些？硅酸盐改写成氧化物形式规律如下：1氧化物的排列顺序活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水2氧化物之间以“ ”隔开。3氧化物前的化学计量数配置原则：各元素原子总个数比符合原来的组成。4 化 学 计 量 数 配 置 出 现 分 数 应 化 为 整 数 。 例 如 ： 钠 长 石NaAlSi3O8不 能 写 成Na2OAl2O33SiO2，应写成 Na2OAl2O36SiO2。5各元素化合价保持不变。6变价元素

4、按“先低价后高价”的规律书写。2、水泥生产过程中加入石膏的作用是什么？加入石膏的作用是调节水泥的硬化速度，改善水泥的性能。3、高岭土的组成可表示为Al2(Si2Ox)(OH)y，其中 x、y 的数值分别是() A7,2B5,4 C6,3 D3,6 4、远古时期人类就已经开始加工和使用陶瓷，如下图所示是清代民窑陶瓷产品。下列关于陶瓷的说法正确的是() A陶瓷是硅酸盐产品B陶瓷是金属产品C陶瓷中不含金属元素D陶瓷属于合金材料5、根据水泥和玻璃的生产，总结出硅酸盐工业的一般特点是() 生成物是硅酸盐反应条件是高温含有硅的物质作原料反应原理是一系列复杂的物理化学变化ABCD6、下列说法错误的是() A

5、向水玻璃中滴加盐酸的反应：SiO32 2H=H2SiO3精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 8 页学而不思则惘，思而不学则殆B向水玻璃中通入CO2：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3 Na2CO3C长石 (KAlSi3O8)用氧化物表示其组成：K2OAl2O33SiO2D水玻璃可用做木材防火剂7、 “ 911”事件发生后，美国世贸大厦轰然倒下。在清理废墟中，人们发现有很多石棉。石棉是一种具有压伸强度大、柔韧性强、耐热、耐火焰、耐酸和碱腐蚀，而且价格低廉的硅酸盐。石棉有毒，能使人患肺癌。(1)有一种石棉矿叫做青石棉，其化

6、学式为Na2Fe5Si8H2O24，写成氧化物形式的化学式为_。(2)三硅酸镁是一种胃病患者常用的制酸剂，试写出三硅酸镁(Mg2Si3O8 nH2O)中和胃酸 (主要成分为盐酸 )的化学反应方程式_ 。(3) 生 产 玻 璃 的 原 料 之 一 是 正 长 石 KAlSi3Ox， x是 _ ， 以 氧 化 物 形 式 表 示 为_。8、 (1)制造普通水泥的主要原料有_和 _ 。普通水泥的主要成分有(写名称)_、_和_，它们的化学式分别是_、_和_。水泥的主要性能是_。(2)工业上制造普通玻璃的主要原料是_、_、 _，设备是 _，主 要 原 料 熔 化 后 ， 发 生 的 主 要 化 学 反

7、应 是 _ 、_。普通玻璃的成分是_。9、(1)将下列硅酸盐改写成氧化物的形式(改写时注意金属氧化物在前，非金属氧化物在后，低价在前，高价在后，H2O 一般写在最后)：镁橄榄石 (Mg2SiO4)：_；高岭石 Al2(Si2O5)(OH)4：_。(2) 许 多 含 氧 酸 及 其盐 类均 可 以 类 似 地 改写 为 氧化 物 形 式 ， 请 继续 改 写以 下 物 质 ：HNO3_，HCOOH_ ，KAl(SO4)2 12H2O_ 。通过以上改写可知，HNO3的酸酐为 _，HCOOH与浓 H2SO4反应可制 _气体。(3)已知在一定条件下，Fe 在 Cl2中燃烧可以生成Fe3Cl8，它可以看

8、做是FeCl22FeCl3，类似地，碘与Fe 在一定条件下可得到Fe3I8，则它可以看做是_。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 8 页学而不思则惘，思而不学则殆第二课时二氧化硅与信息材料一、二氧化硅1物理性质和用途二氧化硅是一种熔沸点，硬度的氧化物， 除可用于制作外，还可用于制造。2化学性质二氧化硅的化学性质不活泼，不与水、酸( 除外 )发生反应，能耐高温、耐腐蚀。(1)酸性氧化物的通性SiO2是酸性氧化物，能与和反应。与碱反应在常温下， SiO2与强碱溶液反应，生成。例如， SiO2与 NaOH 溶液反应的化学方程式：。

9、与碱性氧化物反应在高温下， SiO2能与碱性氧化物反应生成盐。如SiO2与 CaO 反应的化学方程式：(2)在高温下， SiO2还能与 Na2CO3、CaCO3等反应。化学方程式分别为：(3)弱氧化性在高温下， SiO2还能被焦炭还原，反应的化学方程式：(4)与氢氟酸反应反应的化学方程式：二、硅单质1物理性质和用途硅晶体的熔、沸点都，硬度。其导电性介于导体和绝缘体之间，是重要的，广泛应用于电子工业的各个领域。2化学性质(1)在常温下，单质硅的化学性质比较稳定，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质反应。与氟气反应：。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -

10、 - - -第 4 页，共 8 页学而不思则惘，思而不学则殆与氢氟酸的反应：。与氢氧化钠溶液反应：。(2)加热时，硅能与氧气、氯气等反应，也能与碳反应。与 O2 反应：；与 Cl2 反应：；与 C 反应：。3制备硅单质是由其制得的，主要分为两个阶段：(1)粗硅的制取：(2)化学方程式为：。(2)粗硅转变为纯硅粗硅与 Cl2反应：用H2还原 SiCl4得到纯硅：。附：SiO2与 CO2的比较名称二氧化硅二氧化碳化学式SiO2CO2存在存在于岩石中，硅石、石英、水晶、硅藻土中都含SiO2空气物理性质色态无色晶体无色气体熔沸点很高很低硬度大小水溶性不溶于水微溶于水化学性质与水反应不反应CO2H2OH

11、2CO3与 NaOH 溶液反应SiO2 2NaOH=Na2SiO3+H2O CO2 2NaOH=Na2CO3+H2O CO2NaOH=NaHCO3与 CaO 反应SiO2CaO=CaSiO3CO2CaO=CaCO3与某些盐反应SiO2+Na2CO3=Na2SiO3CO2SiO2CaCO3=CaSiO3CO2CO2Na2CO3 H2O=2NaHCO3CO2 Na2SiO3 H2O=H2SiO3 Na2CO3精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页学而不思则惘，思而不学则殆与氢氟酸反应SiO24HF=SiF4 2H2O 不反应

12、氧化性SiO2 2C=Si 2CO CO2C=2CO 对应酸的强弱H2SiO3酸性比 H2CO3还弱第二课时例题练习1、保存 NaOH 溶液时能使用玻璃塞吗？为什么？2、实验室使用的石英坩埚或瓷坩埚能否用来加热碱性物质？为什么？3、氢氟酸为什么可以用来雕刻玻璃，制造艺术品？4、 截止到目前为止， 你知道能与NaOH 溶液反应的单质是什么吗？写出反应的化学方程式。5、在常温下，硅的化学性质不活泼，加热时可以与一些非金属及其他物质反应。下列物质在一定条件下能与硅单质反应的有_。F2HFNaOHO2Cl2CCOCaO 6、下列关于SiO2和 CO2的说法中正确的是() ACO2、SiO2分别是碳酸和

13、硅酸的酸酐BCO2和 SiO2与水反应分别生成相应的酸CCO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物DCO2和 SiO2都是由相应的分子组成的7、下列关于二氧化硅的说法中正确的是() A二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成B在二氧化硅晶体中，每个硅原子周围结合4 个氧原子C二氧化硅可用来制作干燥剂D二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸8、从石英砂制取硅并获得高纯硅的主要化学反应如下：SiO22C Si(粗 )2COSi(粗)2Cl2SiCl4=高温=精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页学而不思则惘，思而不学则殆SiCl

14、42H2Si(纯)4HCl 关于上述反应的分析不正确的是() A是置换反应，是化合反应B高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅C任一反应中，每消耗或生成28 g 硅，均转移4 mol 电子D高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅9、现代建筑的门框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行如图实验(每一步所加试剂均过量)，由此可以推知硬铝的组成为() AAl 、Cu、Mg 、Si、Mn BAl 、 Mg、Si、Zn CAl 、Fe、C、Cu DAl 、 Si、Zn、Na 10、素有“水晶之乡”美称的江苏东海县盛产水晶，现存于国家地质博物馆的水晶大王就出自东海县。水晶是较纯净的

15、透明的石英晶体，石英的主要成分是SiO2。下列有关石英的叙述正确的是() A石英都是无色透明的晶体，可以作装饰品，也可以制作光学仪器B石英可以用来生产玻璃C石英晶体可以制取金刚砂D石英不可以用来制取高纯硅，可以制光导纤维11、晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；粗硅与干燥HCl 气体反应制得SiHCl3： Si 3HClSi=HCl3H2；SiHCl3与过量 H2在 1 0001 100 下反应制得纯硅。已知 SiHCl3能与 H2O 强烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：(1)第步制备粗硅的化学反应方程式为_ 。(2)粗硅与 HCl 反应

16、完全后， 经冷凝得到的SiHCl3(沸点 33.0 )中含有少量 SiCl4(沸点 57.6 )和 HCl( 沸点 84.7 )，提纯 SiHCl3采用的方法为。(3)用 SiHCl3与过量 H2反应制备纯硅的装置如下图所示(热源及夹持装置略去)：=高温精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页学而不思则惘，思而不学则殆装置B 中的试剂是_ 。装置C 中的烧瓶需要加热，其目的是_。反应一段时间后，装置D 中观察到的现象是_，装置 D 不能采用普通玻璃管的原因是_ ，装置D 中发生反应的化学方程式为_ 。为保证制备纯硅实验的成

17、功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及_ 。为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂(填写字母代号 )是_。a碘水b氯水cNaOH 溶液d KSCN 溶液eNa2SO3溶液12、A、B、C、D、E 代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如下图所示，A 为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。(1)形成单质A 的原子的结构示意图为_，它的最高化合价为_。(2)B 的化学式 (分子式 )为 _，B 的晶体类型为_，B 和碳反应生成A 和 E 的化学方程式是 _。(3)C 的化学式 (分子式 )为 _，D 的化学式 (分子式 )为_。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页