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一、硅元素:无机非金属材料中的主角,在地壳中含量26.3%,次于氧。是一种亲氧元素,以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中,占地壳质量90%以上。位于第3周期,第ⅣA族碳的下方。
Si对比C
最外层有4个电子,主要形成四价的化合物。
二、二氧化硅(SiO2)
天然存在的二氧化硅称为硅石,包括结晶形和无定形。石英是常见的结晶形二氧化硅,其中无色透明的就是水晶,具有彩色环带状或层状的是玛瑙。二氧化硅晶体为立体网状结构,基本单元是[SiO4],因此有良好的物理和化学性质被广泛应用。(玛瑙饰物,石英坩埚,光导纤维)
物理:熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好
化学:化学稳定性好、除HF外一般不与其他酸反应,可以与强碱(NaOH)反应,是酸性氧化物,在一定的条件下能与碱性氧化物反应
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O
SiO2+CaO===(高温)CaSiO3
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
不能用玻璃瓶装HF,装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。
三、硅酸(H2SiO3)
酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小,由于SiO2不溶于水,硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。
Na2SiO3+2HCl==H2SiO3↓+2NaCl
硅胶多孔疏松,可作干燥剂,催化剂的载体。
四、硅酸盐
硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称,分布广,结构复杂化学性质稳定。一般不溶于水。(Na2SiO3、K2SiO3除外)最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3:可溶,其水溶液称作水玻璃和泡花碱,可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。常用硅酸盐产品:玻璃、陶瓷、水泥
五、硅单质
与碳相似,有晶体和无定形两种。晶体硅结构类似于金刚石,有金属光泽的灰黑色固体,熔点高(1410℃),硬度大,较脆,常温下化学性质不活泼。是良好的半导体,应用:半导体晶体管及芯片、光电池、
六、氯元素:位于第三周期第ⅦA族,原子结构:容易得到一个电子形成
氯离子Cl-,为典型的非金属元素,在自然界中以化合态存在。
【同步练习题】
1、宣传科学知识,介绍高新科技,揭露伪科学,是科学工作者的义务,下列说法属于伪科学的是
A.以二氧化硅为主要原料制造光导纤维 B.碳炉边放盆水,可防止煤气中毒
C.在墙壁刚粉刷过石灰浆的室内生一炭火盆,墙壁会冒汗 D.用干冰进行人工降雨
2、下列说法正确的是
A.SiO2能和水发生化合反应生成硅酸 B.SiO2是酸性氧化物,它不溶于任何酸
C.SiO2的俗名叫水玻璃,不溶于水 D.SiO2能溶于NaOH溶液中
3、①盐酸、②浓硫酸、③氧气、④氢氟酸、⑤氢氧化钾溶液中,能与地壳中含量第一和第二的两元素形成的化合物起化学反应的是
A.①② B.④⑤ C.②④ D.③④
4、将过量的二氧化碳通入下列溶液中,最终会出现浑浊的是
A.氯化钙溶液 B.澄清的石灰水 C.水玻璃 D.硝酸钡溶液
5、熔融烧碱应选用的器皿是
A.铁制坩埚 B.普通玻璃坩埚 C.石英坩埚 D.陶瓷坩埚
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