無機(jī)非金屬材料的主角 硅 硅的氧化物和硅酸鹽構(gòu)成了地殼中大部分的巖石 沙子和土壤 約占地殼質(zhì)量的90 以上 因此 硅在無機(jī)非金屬材料中扮演主要角色 硅既不易失去也不易得到電子 主要形成四價(jià)的化合物 一 二氧化硅 SiO2 SiO2結(jié)構(gòu) 四面體結(jié)構(gòu) 每個(gè)Si原子周圍結(jié)合4個(gè)O 每個(gè)O原子跟2個(gè)Si相結(jié)合 Si與O原子按1 2的比例組成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體 金剛石 石英晶體是結(jié)晶的二氧化硅 石英中無色透明的晶體就是通常所說的水晶 石英具有彩色環(huán)狀或?qū)訝畹姆Q為瑪瑙 沙子中含有小粒的石英晶體 沙子的主要成分就是SiO2 SiO2的物理性質(zhì) SiO2不溶于水 是一種堅(jiān)硬難溶的固體 硬度和熔點(diǎn)都很高 與堿性氧化物反應(yīng) 與堿反應(yīng)SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 1 具有酸性氧化物的通性 SiO2的化學(xué)性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì)很不活潑 氫氟酸 HF 是唯一可以與之反應(yīng)的酸 SiO2 4HF SiF4 2H2O 玻璃中含有SiO2 所以可以用HF來刻蝕玻璃 2 特殊性 在玻璃表面涂上一層石蠟 在石蠟上雕刻出花紋 向挖空部分加少量氫氟酸 洗掉酸并去掉石蠟 3 弱氧化性 Si02高溫下與C作用可制取粗硅 2C SiO2 Si 2CO 高溫 石英坩堝 SiO2的用途 練習(xí) 1 地殼中含量第一和第二的兩種元素所形成的化合物不具有的性質(zhì)是 A 熔點(diǎn)很高B 與水反應(yīng)生成對應(yīng)的酸C 可與燒堿反應(yīng)生成鹽D 堅(jiān)硬 B 2 要除去SiO2中混有的少量CaO雜質(zhì) 最適宜的試劑是 A 純堿溶液B 鹽酸C 硫酸D 苛性鈉溶液 B 3 下列物質(zhì)中 主要成分不是SiO2的是 A 金剛砂B 瑪瑙C 水晶D 石英 A 實(shí)驗(yàn)4 1 在試管中加入3 5ml飽和Na2SiO3溶液 滴入1 2滴酚酞溶液 再用膠頭滴管逐滴加入鹽酸 邊加邊振蕩 至溶液紅色變淺并接近消失時(shí)停止 靜置 觀察現(xiàn)象 現(xiàn)象 溶液變紅 加入鹽酸后生成膠狀沉淀 Na2SiO3 2HCl 2NaCl H2SiO3 二 硅酸 H2SiO3 2 硅酸的存在 硅酸濃度較小時(shí)易聚合形成硅酸溶膠硅酸濃度較大時(shí)則形成硅酸凝膠硅酸凝膠干燥脫水 硅酸干凝膠 又稱為硅膠 吸附水分能力強(qiáng) 常用作干燥劑 也用作催化劑的載體 1 硅酸的制備 1 SiO2不溶于水 不能和水化合生成酸實(shí)驗(yàn)室通過可溶性硅酸鹽與其他酸制得 硅膠泳帽 硅膠干燥劑 不溶于水 不透水 耐腐蝕 穩(wěn)定 無味無毒 吸附水的能力強(qiáng) 1 是一種很弱的酸 酸性比碳酸還要弱 Na2SiO3 CO2 H2O Na2CO3 H2SiO3 2 不穩(wěn)定 比H2CO3穩(wěn)定 受熱易分解 3 硅酸在水中的溶解度很小 2 硅酸的性質(zhì) 4 能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是 A CO2溶于水形成碳酸 SiO2難溶于水 B CO2通入可溶性硅酸鹽中析出硅酸沉淀C SiO2常溫下是固體 CO2常溫下是氣體D 氯化氫通入可溶性碳酸鹽溶液中放出氣體 通入可溶性硅酸鹽溶液中生成沉淀 B 5 下列物質(zhì)的變化 不能通過一步化學(xué)反應(yīng)完成的是 A CO2 H2CO3B SiO2 Na2SiO3C Na2O2 Na2CO3D SiO2 H2SiO3 D 小結(jié) 自然界中不存在單質(zhì)硅 SiO2具有酸性氧化物的通性 可與強(qiáng)堿 堿性氧化物反應(yīng) 由于SiO2不溶于水也不與水反應(yīng) 故硅酸通過可溶性硅酸鹽與其他酸制得