第一节 无机非金属材料的主角--硅 (第二课时)
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一、硅酸(H2SiO3):
1、物理性质:不溶于水的白色胶状物,能形成硅胶,吸附水分能力强。
2、化学性质:H2SiO3是一种弱酸,酸性比碳酸还要弱,其酸酐为SiO2,但SiO2不溶于水,故不能直接由SiO2溶于水制得,而用可溶性硅酸盐与酸反应制取:(强酸制弱酸原理)
Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3(此方程式证明酸性:H2SiO3<H2CO3)
3、用途:硅胶作干燥剂、催化剂的载体。
二、硅酸盐
1、定义:硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称。
硅酸盐种类很多,大多数难溶于水,最常见的可溶性硅酸盐是Na2SiO3,Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,又称泡花碱,是一种无色粘稠的液体,可以作黏胶剂和木材防火剂。硅酸钠水溶液久置在空气中容易变质:
Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓(有白色沉淀生成)
传统硅酸盐工业三大产品有:玻璃、陶瓷、水泥。
2、硅酸盐组成的表示方法
盐化学式法
氧化法 先写金属氧化物,再写二氧化硅,最后写水。
要点导悟
重难点 硅酸盐组成的表示方法:
硅酸盐由于组成比较复杂,常用氧化物的形式表示。活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。氧化物前系数配置原则:除氧元素外,其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。
硅酸钠:Na2SiO3 Na2O·SiO2 硅酸钙:CaSiO3 CaO·SiO2
高岭石:Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3·2SiO2·2H2O
正长石:KAlSiO3不能写成 K2O·Al2O3·3SiO2,应写成K2O·Al2O3·6SiO2
典型题解析
例1.下列两个反应的反应原理是否存在矛盾?为什么?
①Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3↓+Na2CO3
②SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑
答案:不矛盾;
要点提示:本题利用CO2、SiO2、Na2SiO3、H2CO3、H2SiO3等化合物的性质,考查同学们的逻辑推理能力以及思维的敏捷性和深刻性。反应①是在溶液中进行的反应,反应之所以能够发生,是由于酸性H2CO3>H2SiO3,反应符合"强酸制弱酸"的复分解反应原理;而反应②是在高温熔融状态下的反应,由于CO2可从熔融体中逸出,使得反应可以发生,而与酸性H2CO3>H2SiO3无关。
①是在水溶液中进行的复分解反应,②是固体与固体之间的反应(非水条件);①是常温下的反应,②是高温条件下的反应。两个反应的条件不同,实质上没有可比性,因为它们的反应原理、反应条件与本质均不同。
例2、(1)为什么实验室不用带玻璃塞的试剂瓶盛放NaOH溶液?应用什么样的塞子?实验室能否用玻璃瓶保存氢氟酸?
(2)SiO2不溶于水,由SiO2如何来制取H2SiO3?