第四章非金属及其化合物
第一节无机非金属材料的主角——硅
第一课时二氧化硅和硅酸
【复习巩固】
1.在已发现的一百多种元素中，除稀有元素外，非金属元素只有十多种，它们大都位于元素周期表的。
地壳中含量最多的前两种元素是和，它们构成了地壳的基本骨架。
硅在地壳中的含量为。
硅的及构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤，约占地壳质量的以上。
在无机非金属材料中，一直扮演着主要的角色。
2.画出碳和硅的原子结构示意图. .
3.完成下列化学方程式:
(1)碳在氧气中燃烧
(2)CO2与烧碱溶液反应
4.硅是一种亲元素，主要以熔点很高的的形式存在。
而碳在地壳中主要形成等矿物。
【探求新知】
一、二氧化硅
1.存在
地球上存在的二氧化硅叫，约占地壳总质量的；其存在形态有和两大类。
2.结构
(1)SiO2晶体的基本结构单元呈形，每个Si原子周围结合个O，每个O
原子跟个Si相结合，Si与O原子按的比例组成的晶体。
(2)石英晶体是结晶的，石英中无色透明的晶体叫，具有彩色环带状或层状的称为，沙子中含有小粒的晶体。
3.物理性质：SiO2溶于水，熔点，硬度。
4.化学性质
(1)不活泼性：常温下，与水不反应，氢氟酸是惟一可以与之反应的酸，化学方程式：
玻璃中含SiO2，所以可以用来雕刻玻璃，氢氟酸必须用瓶盛装。
(2)具有性氧化物的通性：
①与生石灰反应：
②与烧碱溶液反应：
盛NaOH溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞的原因：
(3)弱氧化性：
高温
2C+SiO2
5.用途
(1)沙子是基本的材料。
(2) 是现代光学和光纤制品的基本原料。
(3) 和制作饰物和工艺品。
【跟踪练习】
1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是（）
A.熔点很高
B.与水反应生成对应的酸
C.可与烧碱反应生成盐
D.坚硬
2.下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是( )
A.烧碱溶液
B.浓硫酸
C.氢氟酸
D.碳酸纳溶液
3.要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是（）
A.纯碱溶液
B.盐酸
C.硫酸
D.苛性钠溶液
4.下列物质中,主要成分不是SiO2的是（）
A.金刚砂
B.玛瑙
C.水晶
D.石英
二、硅酸
实验4—1
1.硅酸的性质
(1)是一种很弱的酸,酸性:H2SiO3(填“﹥”“﹤”)H2CO3。
(2)不稳定（比H2CO3稳定）受热易分解：
(3)硅酸在水中的溶解度。
2.硅酸的制备
（1）硅酸的酸酐为，因其不溶于水也不与水反应，所以一般不能直接用SiO2制备硅酸。
（2）可通过制得，所生成的H2SiO3易聚合形成；
硅酸浓度较大时则；硅酸凝胶干燥脱水——硅酸干凝胶，又称为，吸附水分能力强，常用作，也用作的载体。
Na2SiO3溶液与盐酸和反应的化学方程式：；
Na2SiO3溶液与CO2反应的化学方程式：；
【跟踪练习】
1.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（）
A.CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水。
B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀
C.SiO2常温下是固体，CO2常温下是气体
D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀
2.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（）
A.CO2→H2CO3
B.SiO2→Na2SiO3
C.Na2O2→Na2CO3
D.SiO2→H2SiO3
巩固练习
1.下列物质中能与SiO2起化学反应的是（）
①浓H2SO4②H2O ③盐酸④HF ⑤KOH溶液⑥氧化钙
A.①②⑥
B.②④
C.④⑤⑥
D.③④⑤⑥
2.下列除去杂质可用加热法的是( )
A.除去Na2CO3 固体中的NaHCO3
B.除去MnO2固体中的KMnO4
C.除去SiO2固体中的Na2SiO3
D.除去SiO2固体中的CaCO3
4.下列离子方程式，书写不正确的是( )
A.大理石与盐酸反应：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
B.水玻璃中加入稀H2SO4：Na2SiO3+2H+=H2SiO3↓+2Na+
C.硅酸酐与苛性钠溶液反应：SiO2+2OH-=SiO32－+H2O
D.澄清石灰水中通入过量CO2的总反应：CO2+OH-=HCO3－
5.下列溶液中，能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛放的是( )
A.浓H2SO4
B.水玻璃
C.氢氟酸
D.苛性钾溶液
6.工业上用碳还原SiO2制取单质硅时会发生如下副反应：SiO2+3C=SiC+2CO 该反应中氧化
剂与还原剂的质量比为
A.36∶60
B.60∶36
C.1∶2
D.1∶3
7.已知硅能与NaOH溶液反应生成硅酸钠和H2，有一铝、铁、硅组成的合金，取等量的两份
合金分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，结果收集到等体积的气体，此合金中铝、铁、硅的质量比为
A.27∶56∶28
B.3∶4∶1
C.1∶2∶1
D.27∶4∶1
8.下列说法正确的是（）
A. SiO2是硅酸的酸酐，SiO2溶于水显酸性，将SiO2固体溶于水即得硅酸胶体
B. .碳酸的酸性弱于硅酸的酸性，CO2通入Na2SiO3溶液中可得硅酸
C.已知高温下CaCO3+SiO
23
+CO2↑,故硅酸的酸性比碳酸强
D. CO2是碳酸的酸酐，将CO2气体溶于水即是碳酸溶液
9.除去下列粉末中的杂质（括号内为杂质）。
填上选用的试剂和操作方法：
试剂：A盐酸 B.烧碱溶液 C.氧气 D.水 E.CO2 F.不用任何试剂
操作：①加热燃烧②加热熔化③高温灼烧④过滤⑤干馏⑥结晶
10.A是一种天然透明晶体，B是一种常见的无色无味的气体，可使澄清石灰水变浑浊。
A虽
不能溶于强酸，但却能溶于氢氟酸，并生成气体C，A和烧碱溶液反应生成D的水溶液，当气体B通入D的水溶液中，能生成白色胶状沉淀E，E加热后重新生成A。
（1）写出化学式A 、B 、C 、D 、E 。
（2）写出有关反应的化学方程式。
高温。