第七章 硅和硅酸盐工业
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第七章 硅和硅酸盐工业
复习课
一、概述
结构:位置:
性质
相似:化合价:
递变性元素非金属性渐弱,金属性渐强气态氢化物稳定性减弱最高价氧化物水化物的酸性渐弱
最外层都是 4 个电子ⅣA 族
难得失电子形成简单离子+ 4 、+ 2 、(- 4 )易形成共价化合物
二、碳及其化合物
1. 单质
同素异形体:
化学性质:
金刚石、石墨、C60 等。
稳定性、还原性、可燃性、氧化性
金刚石
石墨
C60
实物图
酸式
盐
2. 化合物
CO2
CO
物理性质
化学性质
物理性质
化学性质
碳酸
盐
氧化物
正盐稳定性:
溶解性:
稳定性:溶解性:
与 H +、 OH -反应:
无色略带酸味、微溶于水
氧化性;酸性氧化物的通性
无色无味 , 难溶于水 , 有毒
可燃性;还原性:
碳酸钠、碳酸钾不分解,其它受热分解
只有钾、钠、铵盐溶于水
加热易分解
均易溶于水 , 但 NaHCO3, KHCO3
比 Na2CO3 、 KCO3 溶解度小
有关反应的化学方程式
1.C + O2 (充足) CO2
点燃
2.C + O2 (不足) 2CO点燃
3.2C + SiO2 Si + 2CO↑高温
4.3C + 2Fe2O3 4Fe + 2CO2↑高温
5.C + H2SO4 CO2↑ + 2SO2 ↑ + 2H2O
6.C +4HNO3 CO2↑ + 4NO2 ↑ + 2H2O
7.C+CO2 2CO
8.C +H2O( 气) CO + H2 ; CO +H2O( 气) CO2 + H2
9.2CO + O2 CO2
点燃
10.3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2
高温
11.2Mg + CO2 C + 2MgO点燃
12.CO2 +Ca (OH)2 = CaCO3↓ + H2O
13. CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2
14.Na2CO3 + SiO2 Na2SiO3 + CO2↑
15. CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2↑
16.HCO3-+ H + = CO2↑ + H2O
17. HCO3-+ OH - = CO3
2 -+ H2O
高温
高温
三、硅及其化合物
灰黑色金属光泽、硬而脆、熔沸点高
1. 单质
物理性质:
化学性质:
常温下反应:Si + 4HF = SiF4↑ + 2H2
↑Si + 2F2 = SiF4
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2 ↑高温时: Si + O2 SiO
2
2. 化合物
物理性质
化学性质
碳酸
盐
氧化物
硅酸:
硬度大、熔点高
SiO2 + CaO CaSiO3
SiO2 + 4HF = SiF4↑ + 2H2OSiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O
高温
不溶于水的二元弱酸,受热分解为二氧化硅和水
Na2SiO3 :水溶液称为水玻璃,作粘合剂、防腐剂硅酸盐工业:水泥、玻璃、陶瓷(原料、反应、成分)组成表示法:金属氧化物 ·SiO2·H2O
材料
无机非金属材料
金属材料
高分子材料:塑料、合成橡胶、合成纤维
传统无机非金属材料
新型无机非金属材料
水泥、玻璃、陶瓷
高温结构陶瓷、光导纤维
Fe、 Cu、 Al、合金等
四、新型无机非金属材料
2. 新型无机非金属材料
( 1 )高温结构陶瓷
( 2 )光导纤维:通讯、医疗、信息处理等。
氧化铝陶瓷(人造刚玉):耐火材料、球磨机、高压钠灯灯管氮化硅陶瓷:轴承、汽轮机叶片、永久性模具等
练习
1. 化学式 C60 与 所表示的是( ) A. 两种不同的元素 B. 一种分子与一种原子 C. 一种单质与一种化合物 D. 两种不同的分子
答案: B
Co6027
2. 下列关于硅的说法不正确的是( ) A. 硅是非金属元素,但它的单质是灰黑色有
金属光泽的固体 B. 硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是
良好的半导体材料 C. 硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物
质起反应 D. 当加热到一定温度时,硅能与氧气、氢气
等非金属反应
答案: C
3. 下列说法正确的是( )
A. 因 SiO2 不溶于水,故 H2SiO3 不是 SiO2 对应的酸,或者说 SiO2 不是 H2SiO3 的酸酐
B.CO2 通入水玻璃( Na2SiO3 溶液)可以得到原硅酸
C. 因为高温时 SiO2 与 Na2CO3 反应生成 CO2 ,故硅酸的酸性比碳酸强
D.SiO2 的俗名叫水晶答案: B
4. 北约军队空袭南联盟的发电厂时,使用了一种“石墨炸弹”。这种炸弹爆炸后释放出大量纤维状的石墨覆盖在发电厂的设备上,使设备短路而停电。
( 1 )石墨纤维能使设备短路的原因是 __________ 。( 2 )北约军队准备使用的还有一种“油气炸弹”。这种
炸弹爆炸时首先释放出大量可燃性气体,然后将可燃性气体引爆。这时,躲在防护工事里的人即使不被炸死,也会因窒息而死,其原因是 __________ 。
( 3 )北约军队还使用了贫铀炸弹。贫铀炸弹的放射线使生物体发生变异,导致生物变异的机制是 __________ 。
答案:( 1 )石墨能够导电;( 2 )可燃性气体爆炸消耗了氧气,使得防护工事里缺氧;( 3 )基因突变
5.把河沙(主要成分为 SiO2)跟镁粉按质量比约 15: 24
的关系混合均匀,装入试管中加热,约 1min后发生剧烈反应,生成一种白色固体化合物和一种硅化物,待生成的混合物冷却后,将其放入盛有稀硫酸的烧杯中,立即产生气泡并伴有爆炸声,产生的气体是一种能在空气中自燃的气态氢化物。
( 1)写出河沙与镁粉在加热条件下发生反应的化学方程式 ___________,该反应是 ___(吸热或放热)反应。
( 2)固态混合物在稀硫酸中反应生成气体的化学方程式是 ___________。
( 3)写出产生“爆炸声”的有关化学反应方程式 ______
___,观察此反应的现象,除有爆炸声外,还有的现象是 ________。
答案:
( 1 ) SiO2+ 4Mg Mg2Si + 2MgO 放热
( 2 ) Mg2Si + 2H2SO4= 2MgSO4 + SiH4↑
( 3 ) SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2H2O ,产生白烟
2004.1
中央电教馆资源中心制作