2018版第4章无机非金属材料的主角——硅。知识点

D．氢氟酸能够刻蚀玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸

【解析】 A项，SiO2不溶于水，但它能与碱反应生成硅酸盐和水，是酸性氧化物，错误；B项，在该反应中SiO2被C还原为Si，SiO2作氧化剂，正确；C项，由于SiO2是一种空间立体网状结构的物质，故熔点高，硬度大，正确；D项，SiO2能与氢氟酸反应，故常用氢氟酸刻蚀玻璃，不能用玻璃瓶盛装氢氟酸，正确。

【答案】 A

题组2 H2SiO3的性质、制备与应用

3．下列关于硅酸的说法正确的是( )

【导学号：】

A．硅酸可以通过SiO2和水的化合反应直接制得

B．用反应Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的性质

C．因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液反应 D．硅胶可用作袋装食品的干燥剂

【解析】 SiO2不能与水反应生成硅酸，A错误；B中反应是利用了强酸制弱酸的性质，B错误；硅酸虽难溶于水，但可与强碱溶液反应生成硅酸盐，C错误。

【答案】 D

4．碳酸的酸性比硅酸强，某化学课外小组搜集了大量的证据证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性。其中能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是( )

A．CO2溶于水形成碳酸，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与碳酸钙、碳酸钠等固体反应生成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

【解析】 根据强酸制弱酸的原理，CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀，此项实验事实可证明碳酸的酸性比硅酸强。

【答案】 B

5．为了进一步确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，有人设计用下图所示装置进行一次实验即可达到目的(不必再选用其他酸性溶液)。

请回答：

(1)A中的化学反应方程式可能为__________________________________。 (2)B装置的作用是_____________________________________________。 (3)C中的现象有_____________，反应离子方程式为__________________。 (4)根据实验，三种酸的强弱顺序为_____________，其依据为__________ ______________________________________________________________。 【答案】 (1)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O (2)除去CO2中的HCl，防止HCl与Na2SiO3反应

－2－

(3)产生白色胶状沉淀 CO2＋H2O＋SiO23===H2SiO3(胶体)＋CO3

(4)HCl>H2CO3>H2SiO3 强酸制弱酸

硅酸盐和硅单质 [基础·初探] 教材整理1 硅酸盐 1．硅酸盐的组成与表示

(1)定义：由硅、氧和金属组成的化合物的总称。 (2)性质：结构复杂，大多不溶于水，化学性质稳定。

(3)表示：通常以二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成。例如， ①Na2SiO3：Na2O·SiO2。

②长石(KAlSi3O8)：K2O·Al2O3·6SiO2。 ③镁橄榄石(Mg2SiO4)：2MgO·SiO2。

【特别提醒】 以氧化物形式表示硅酸盐组成的方法 ?1?方法：找出组成元素；写出氧化物的形式；注意原子守恒；检查有无遗漏。 ?2?氧化物的顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。 ?3?氧化物前化学计量数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置化学计量数，如果出现分数，扩大倍数化为整数。 ?4?氧化物之间用“·”隔开。 2．最简单的硅酸盐——Na2SiO3

3．三种常见的硅酸盐产品——无机非金属材料 产品 原料 主要设备 水泥 回转窑 主要成分 硅酸二钙2CaO·SiO2 硅酸三钙3CaO·SiO2 铝酸三钙3CaO·Al2O3 Na2O·CaO·6SiO2 — 水泥 石灰石、黏土 玻璃 陶瓷 纯碱、石灰 石和石英砂 黏土 玻璃窑 — 4．其他含硅物质 (1)SiC：俗称金刚砂，类似金刚石的结构和性能。 (2)含4%硅的硅钢具有导磁性，用作变压器铁芯。 (3)硅橡胶：耐高温又耐低温。 (4)人造分子筛：作吸附剂和催化剂。 教材整理2 硅单质 1．种类及结构

单质硅分为晶体和无定形两种，晶体硅的结构与金刚石类似。 2．性质 (1)物理性质

色、态 灰黑色固体光泽 (2)化学性质 在常温下化学性质不活泼，但能与氟气、HF、 NaOH溶液发生反应。 3．用途

(1)半导体材料，如硅芯片等。 (2)新型能源，如光电池等。 【特别提醒】 硅单质性质的特殊性 ?1?一般情况下，非金属元素单质熔、沸点低，硬度小，但晶体硅和金刚石熔、沸点高，硬度大，其中金刚石为自然界中硬度最大的物质。 ?2?一般情况下，非金属单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。 光泽 金属 熔点 高 硬度 大 质地 脆 导电性 半导体 ?3?Si的还原性大于C，但单质C在高温下能从SiO2中还原出Si：SiO2＋高温2C=====Si＋2CO↑。 ?4?非金属单质与碱反应一般既作氧化剂又作还原剂，且无氢气放出，但硅与碱溶液反应只作还原剂，且反应能放出氢气：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。 ?5?非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅能与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。 [题组·冲关] 题组1 硅酸盐的组成、性质和应用

1．下列关于硅酸盐的说法中正确的是( ) A．硅酸盐都难溶于水

B．Na2SiO3是一种最简单的硅酸盐，其水溶液可用作黏合剂

C．硅酸盐通常可用氧化物的形式表示，说明硅酸盐就是由各种氧化物组成的

D．硅酸盐工业使用的每一种原料都含有硅

【解析】 A项，Na2SiO3可溶于水，错误；C项，硅酸盐可用氧化物的形式表示，但不是由各种氧化物组成，错误；D项，所用原料可能不含硅，错误。

【答案】 B

2．用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是( )

【导学号：】

A．钙沸石[Ca(Al2Si3O10)·3H2O]，表示为Al2O3·CaO·3SiO2·3H2O 1

B．镁橄榄石(Mg2SiO4)，表示为MgO·SiO2

2

C．钾云母(K2Al6Si6H4O24)，表示为K2O·2H2O·3Al2O3·6SiO2 D．高岭石[Al2(Si2O5)(OH)4]，表示为Al2O3·2SiO2·2H2O

【解析】 A项，Ca(Al2Si3O10)·3H2O应表示为CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O(排序错)；B项，Mg2SiO4应表示为2MgO·SiO2(不能在系数中出现分数)；C项，K2Al6Si6H4O24应表示为K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O(排序错)。

【答案】 D

3．下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中正确的是( )