硅二氧化硅硅酸及硅酸盐同步学习指

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一、硅   在常温下,硅除氟气(F2)、氢氟酸(HF)和强碱外,不易跟其他物质反应。   Si+2F2==SiF4↑   Si+4HF==SiF4↑+2H2↑   Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑   加热时能跟某些活泼的非金属单质发生反应。   Si+O2===SiO2   Si+2Cl2==SiCl4二、二氧化碳与二氧化硅性质比较

CO2

SiO2

存在

空气

硅石、石英、水晶、玛瑙、沙子等

物理性质

熔、沸点低,溶于水

熔点高,硬度大,不溶于水

化学性质

与水反应

CO2+H2O=H2CO3

不反应

与NaOH反应

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

与CaO反应

CO2+CaO=CaCO3

SiO2+CaOCaSiO3

与酸反应

不反应

SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(二氧化硅的特性)

弱氧化性

C+CO2=2CO

SiO2+2CSi+2CO

与某些盐

Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3

SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑(工业制玻璃)

用途

①水晶可用于电子工业的部件、光学仪器、工艺品②SiO2是制光导纤维的重要原料③较纯的石英用于制造石英玻璃④石英砂用于制玻璃的原料及建筑材料

三、硅酸1、硅酸和碳酸的性质比较

物质

硅酸

碳酸

化学式

H2SiO3

H2CO3

酸酐

SiO2

CO2

制法

可溶性硅酸盐与其他酸反应制得:Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓Na2SiO3+2H2O+CO2==H2SiO3↓+Na2CO3

CO2+H2O=H2CO3

颜色与状态

白色、固体

无纯态,只存在于水溶液中

水溶性

不溶于水

只存在于水溶液中

稳定性

硅酸加热后会发生分解生成SiO2和H2O

酸性比较

H2CO3>H2SiO3向硅酸钠饱和溶液中通入二氧化碳,同样可得到硅酸凝胶,说明硅酸是一种酸性比碳酸还弱的弱酸。

  硅胶——硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶。硅胶多孔,吸附水分能力强,常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂,也用作催化剂的载体。四、硅酸盐1、硅酸钠:   Na2SiO3,俗称泡花碱,水溶液俗称水玻璃,具有碱性。   贮存:盛Na2SiO3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞(碱溶液及水解成碱性的溶液都不能用带玻璃塞的试剂瓶贮存)   变质:SiO32-+CO2+H2O=CO32-+H2SiO3↓   用途:是工业使用的一种黏合剂,耐火、耐腐蚀2、常见的硅酸盐产品――传统的无机非金属材料   (1)玻璃         玻璃生产的原料:石英、纯碱、石灰石   设备:玻璃熔炉(高温熔融)   主要反应:   SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑,SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑.   成份:Na2SiO3、CaSiO3和SiO2在一起的混合物   玻璃在常温下呈固态,没有固定的熔点,受热在一定温度范围内逐渐软化   种类:钢化玻璃、有色玻璃、光学玻璃、防弹玻璃。铅玻璃(用于制光学仪器);有色玻璃[蓝色钴玻璃(Co2O3)、红色玻璃(Cu2O);钢化玻璃(用于汽车车窗)   几种玻璃的特性和用途

种类

特性

用途

普通玻璃

在较高温度下易软化

窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等

石英玻璃

膨胀系数小,耐酸碱,强度大,滤光

化学仪器;高压水银灯、紫外灯等的灯壳;光导纤维、压电晶体等

光学玻璃

透光性能好,有折光和色散性

眼镜片;照相机、显微镜、望远镜用凹凸透镜等光学仪器

玻璃纤维

耐腐蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声、防虫蛀

太空飞行员的衣服、玻璃钢等

钢化玻璃

耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂

运动器材;微波通讯器材;汽车、火车窗玻璃等

  (2)水泥         生产原料:有黏士(主要成分为硅酸盐),石灰石。   设备:水泥回转窑(高温煅烧)。   石膏:调节水泥的硬化速率。   产品主要成分:2CaO·SiO2、3CaO·SiO2、3CaO·Al2O3   水泥的标号:、、、,水泥的标号越大其抗压强度越大。   (3)陶瓷   新型陶瓷①高温结构陶瓷,如氮化硅(Si3N4)陶瓷,碳化硅(SiC)陶瓷等。②生物陶瓷:如氧化铝陶瓷(A12O3),氧化锆陶瓷(ZrO2)等;③压电陶瓷:以钛酸钡(BaTiO3)和钛酸铅(PbTiO3)为主要成分。3、特殊功能的含硅物质

物质

性质

用途

碳化硅

俗称金刚砂、具有金刚石的结构,硬度很大

砂纸、砂轮的磨料

含4%的硅钢

有很高的磁性

变压器芯片

硅橡胶

目前最好的耐高温又耐低温的材料

制造火箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料

人工制造的分子筛

具有均匀微孔结构,表面积大、具有吸附性

用于分离、提纯气体或液体混合物;还可以作干燥剂、离子交换剂、催化剂、催化剂载体、净化水、净化空气、防毒器械、食品保鲜、电子产品处理、石油化工等方面。

五、硅及其化合物的转化关系:                预览时标签不可点收录于合集#个上一篇下一篇

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