【答案】 C
【借题发挥】 掌握硅的性质应注意把握硅的特性。①硅具有金属光泽,是半导体,是非金属单质。②硅的化学性质很稳定,但可在常温与F2、HF和强碱反应。③非金属单质一般跟碱液反应无H2生成,而硅却可以放出H2。④非金属单质一般不跟非氧化性酸反应,但硅却能与HF反应。
二、二氧化硅与光导纤维
1.二氧化硅的存在和物理性质
二氧化硅广泛存在于自然界中,沙子、石英的主要成分就是二氧化硅。二氧化硅的熔点高、硬度大。
2.二氧化硅的化学性质
二氧化硅是酸性氧化物。
SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O
SiO2+CaO====CaSiO3
SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O(此反应常用于雕刻玻璃)
误区警示 碱性溶液的保存不能用磨口玻璃塞,可用玻璃瓶盛装碱性液体,但不能盖磨砂玻璃塞,以防SiO2与NaOH(aq)等反应,生成的一种黏合剂Na2SiO3使瓶塞和瓶口黏合在一起。
3.二氧化硅的用途
二氧化硅的用途广泛,常用于制造石英表中的压电材料和高性能的现代通讯材料--光导纤维。
案例2无论是传统的或是新型的无机非金属材料,硅元素都占有非常重要的地位。由于硅在太阳能发电中的重要作用,有些科学家称硅是"二十一世纪的能源",下列关于硅的说法不正确的是( )
A.自然界中硅单质的含量居各元素的第二位
B.高纯度的硅是制半导体的重要材料
C.水泥、玻璃和陶瓷都是传统的硅酸盐工业产品
D.二氧化硅可用于制光导纤维
【剖析】 由于自然界中硅元素主要以化合态的形式存在,所以硅元素的含量在自然界中占第二位,而不是硅单质的含量。
【答案】 A
【借题发挥】 关于二氧化硅的考查还可以考查二氧化硅与碱溶液的反应、与碱性氧化物的反应以及二氧化硅的用途等等。
三、硅酸盐与无机非金属材料
1.传统的无机非金属材料
(1)硅酸盐材料是传统的无机非金属材料,其制品性质稳定,熔点高,大多数难溶于水。(2)玻璃:制造普通玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英。
SiO2+Na2CO3====Na2SiO3+CO2↑
SiO2+CaCO3====CaSiO3+CO2↑
玻璃没有固定的熔沸点。
(3)水泥:制造水泥的主要原料有石灰石和黏土。普通水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙等。水泥具有水硬性,与水掺和搅拌静置,很容易凝固变硬。
疑难突破 Na2SiO3+CO2+H2O====H2SiO3↓+Na2CO3同Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑矛盾吗?