高考化学复习：含硅矿物与信息材料.ppt

(3)硅的用途 ①用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件； ②制造太阳能电池； ③制造合金，如含硅4%(质量分数)的钢导磁性好，用于制造变压器的铁芯；含硅 15%(质量分数)的钢有良好的耐酸性。 2．二氧化硅 SiO2是典型的酸性氧化物，其有酸性氧化物的通性，在物理、化学性质方面与CO2有较大差异。 比较项目 SiO2 CO2 物 理 性 质 颜色状态 无色透明晶体或 白色粉末 无色气体 熔点 高(1723 ℃) 低(－57 ℃) 沸点 高(2230 ℃) 低 (－18.5 ℃升华) 硬度 大 小 溶解性 不溶于水 溶于水(1∶1) 比较项目 SiO2 CO2 化 学 性 质 与碱性氧化物的反应 SiO2＋CaO CaSiO3 CO2＋CaO=== CaCO3 与碱的反应 SiO2＋2NaOH ===Na2SiO3＋H2O CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O CO2＋NaOH=== NaHCO3 比较项目 SiO2 CO2 化 学 性 质 与盐的反应 CaCO3＋SiO2 CaSiO3＋CO2↑ CO2＋NaAlO2＋2H2O=== Al(OH)3↓＋ NaHCO3 与水的反应 不反应 CO2＋H2O H2CO3 比较项目 SiO2 CO2 化 学 性 质 与氢氟酸的反应 SiO2＋4HF=== SiF4↑＋2H2O 不反应 相互转化 Na2CO3＋SiO2 Na2SiO3＋CO2↑ CO2(少量)＋H2O＋Na2SiO3=== Na2CO3＋H2SiO3↓ H2SiO3 SiO2＋H2O(很重要) 即时应用 2.关于地壳中含量占第一位与第二位的元素之间形成的化合物,下列说法正确的是(　　) A．可溶于水，显酸性 B．它的化学性质不活泼 C．是酸性氧化物，不溶于任何酸 D．它的熔、沸点较低，物理性质类似于 CO2 解析：选B。地壳中含量居第一位、第二位 的元素分别是O、Si，它们形成的化合物是 SiO2，SiO2不溶于水，不和水反应，熔、沸 点较高，硬度较大，物理性质和CO2的差异 很大，故A、D均不正确。SiO2虽是酸性氧 化物,和很多酸不反应,但能和氢氟酸反应： SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O,故C不正确。 SiO2的化学性质比较稳定，B正确。 题型探究权威预测 硅酸盐及其产品 (Ⅰ)下列说法正确的是(　　) A．制取水泥和玻璃的原料中均有纯碱 B．普通玻璃是电的绝缘体，这种透明的固体物质是混合物，无固定的熔点 ?C．普通玻璃俗称水玻璃 例1 D．硅酸盐工业使用的每一种原料都含有硅 【解析】　制取玻璃的原料中有纯碱，而制取水泥的原料中没有纯碱，A不正确；普通玻璃的组成一般为Na2O·CaO·6SiO2，故玻璃属于混合物，没有固定的熔、沸点，B正确；普通玻璃和水玻璃的成分不同，水玻璃不是普通玻璃的俗名，C不正确；制取水泥和玻璃的原料中均有石灰石，石灰石中不含有硅，D不正确。 【答案】　B (Ⅱ)普通玻璃中Na2SiO3∶CaSiO3∶SiO2＝1∶1∶4(物质的量之比)。 (1)若以aNa2O·bCaO·mSiO2表示此玻璃的组成，则a∶b∶m＝________。 (2)若要制备1000 kg上述玻璃，需要原料各多少千克？共可产生标准状况下的CO2气体多少升？ m(SiO2)＝2092 mol×60 g·mol－1×6×10－3kg·g－1≈753.1 kg V(CO2)＝2092 mol×2×22.4 L·mol－1 ≈9.37×104 L。 CO2的另一种求法：制1000 kg玻璃需原料: 221.8 kg＋209.2 kg＋753.1 kg＝1184.1 kg，两者质量之差就是放出CO2的质量，可由此求出标准状况下CO2的体积。 【答案】　(1)1∶1∶6 (2)需要Na2CO3 221.8 kg，CaCO3 209.2 kg, SiO2 753.1 kg；产生标准状况下的CO2 9.37×104 L。 【名师点睛】　(1)硅酸盐工业使用的原料中有含硅的物质,但不是每种物质都含有硅;硅酸盐产品都是混合物。 (2)解答本题的关键是熟悉制造玻璃的反应原理，并灵活运用守恒法和关系式法求解。本题易错在不能正确找出物质之间的关系和计算过程中产生错误。 (3)要学会“从相同点和不同点”来比较各 种硅酸盐工业；如：水泥和玻璃工业相同点 是：高温条件、原料中均有石灰石(且石灰石均是反应物)、产品中均有硅酸盐，不同点是：设备不同(窑和炉)、原料有差别、主要成分不同。 硅和二氧化硅 下列各单质和化合