（同步课堂）高中化学 无机非金属材料的主角 硅章节精细讲解期末专练 苏教版必修1.doc

第一课时　二氧化硅和硅酸(1)碳、硅核电荷数分别是6和14，其原子结构示意图分别为：2)CO2是一种酸性氧化物，它和足量NaOH反应的化学方程式为：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O3)地壳中含量最多的两种元素是O、Si，二者形成的化合物为SiO2，对应的酸为H2SiO3一、硅元素的存在二、二氧化硅1．存在SiO2存在形态有结晶形和无定形两大类，统称硅石石英、水晶、玛瑙、沙子、光导纤维的主要成分均是SiO22．结构SiO2晶体是四面体空间网状结构，每个Si周围结合4个O，每个O周围有2个Si，Si∶O＝1∶23．物理性质SiO2的熔点高，硬度大，不溶于水4．化学性质5．用途 (1)沙子是基本的建筑材料2)纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作光导纤维3)石英和玛瑙制作饰物和工艺品4)实验室中使用的石英坩埚三、硅酸1．物理性质硅酸是一种不溶于水的白色胶状物2．化学性质(1)弱酸性：向Na2SiO3溶液中通入CO2气体，化学方程式为：Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，结论(酸性)：H2SiO3

3．制备实验操作实验现象滴加酚酞溶液后溶液呈红色，滴加稀盐酸后溶液变为无色，有透明胶状物生成结论Na2SiO3溶液呈碱性；滴加稀盐酸后反应的化学方程式为：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3(胶体)4．存在及用途浓度小→硅酸溶胶，浓度大→硅酸凝胶，其中，硅酸凝胶干燥脱水得到硅酸干凝胶，称为“硅胶”，具有强的吸水性，常用作干燥剂或催化剂的载体1．请将下列物质与相应的用途连接起来1)　　　　　　 A. B.(2) C. D.答案：(1)—A、D，(2)—B、C2．判断正误(正确打“√”，错误打“×”)(1)硅元素在自然界中既有化合态，又有游离态(　　)(2)SiO2是空间正四面体网状结构晶体(　　)(3)SiO2是酸性氧化物，与任何酸都不能发生反应(　　)(4)利用石英坩埚可熔融NaOH固体(　　)(5)向Na2SiO3溶液中通入CO2，有白色胶状沉淀产生，可证明酸性：H2CO3>H2SiO3(　　)答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√3．长距离联网所使用的传输速度快、信息量大的线路，其材料的主要化学成分为________，该材料的名称是________。

这种材料被埋在地下时，如果裸露在碱性土壤中，会导致断路，用离子方程式说明原因：__________________________________________答案：SiO2　光导纤维　SiO2＋2OH－===SiO＋H2O4．下列关于硅酸的叙述，错误的是(　　)A．硅酸是一种很弱的酸B．硅酸可由二氧化硅与水反应制得C．硅酸不稳定，加热脱水会生成二氧化硅D．硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得解析：二氧化硅对应的酸虽然是硅酸，但是由于二氧化硅不溶于水也不与水反应，所以B项错误答案：BSiO2的结构和性质CO2和SiO2的比较CO2SiO2构成CO2分子硅原子和氧原子按1∶2的比例组成的立体网状结构的晶体，无SiO2分子物理性质气体，熔、沸点低，溶于水固体，熔、沸点高，硬度大，不溶于水化学性质与碱2NaOH＋CO2=== Na2CO3＋H2OSiO2＋2NaOH === Na2SiO3＋H2O与水CO2＋H2OH2CO3不反应与碳C＋CO22CO2C＋SiO2 Si＋2CO↑与氢氟酸不反应SiO2＋4HF=== SiF4↑＋2H2O与氧化钙CO2＋CaO=== CaCO3SiO2＋CaO CaSiO3与盐Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2SiO2＋CaCO3 CaSiO3＋CO2↑SiO2＋Na2CO3 Na2SiO3＋CO2↑[例1]　下列叙述正确的是(　　)A．CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似B．因为CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强C．CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂D．SiO2晶体熔、沸点高，硬度大，故可用于制做光导纤维[解析]　CO2的熔、沸点低，溶于水，SiO2的熔、沸点高，硬度大，不溶于水，两者是酸性氧化物和其物理性质没有因果关系，A错；CaCO3和SiO2反应是SiO2的特殊性质，不能说明H2CO3的酸性比H2SiO3的弱，B错；SiO2晶体在光学方面的特性，决定了其可制做光导纤维，D错。

[答案]　C(1)结构决定性质，SiO2与CO2性质上的差异，主要是由二者结构上的不同决定的2)CO2与H2O能反应，但SiO2不溶于水也不与水反应；SiO2与氢氟酸能反应，但CO2不与酸反应H2SiO3的性质H2CO3与H2SiO3性质的比较H2CO3H2SiO3酸性均为弱酸，且酸性：H2CO3>H2SiO3水溶性能溶于水难溶于水制备CO2＋H2OH2CO3Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓转化关系Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓[例2]　下列关于硅酸的说法正确的是(　　)A．硅酸可以通过SiO2和水的化合反应直接制得B．用反应Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的性质C．因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液反应D．硅胶可用作袋装食品的干燥剂[解析]　SiO2不能与水反应生成硅酸，A错；B中反应是利用了强酸制弱酸的性质，B错；硅酸虽难溶于水，但可与强碱溶液反应生成硅酸盐，C错[答案]　DH2SiO3虽然是SiO2相应的水化物，但因SiO2不溶于水，制备H2SiO3时，应使用可溶性硅酸盐与酸性比硅酸强的酸反应制取。

1．(对应考点一)下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是(　　)A．CO2、SiO2都是酸性氧化物B．CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物D．CO2和SiO2都是由相应的分子组成的解析：CO2可溶于水生成H2CO3，但SiO2却不能溶于水生成H2SiO3，B错误；SiO2与CO2都是酸性氧化物，A正确，C错误；CO2是由CO2分子构成的，而SiO2则是由硅原子和氧原子构成的，SiO2中不存在分子，D错误答案：A2．(对应考点一)下列说法不正确的是(　　)A．因SiO2不溶于水，故SiO2不是酸性氧化物B．在反应SiO2＋2CSi＋2CO↑中SiO2作氧化剂C．SiO2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大D．氢氟酸能够刻蚀玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸解析：A项，SiO2不溶于水，但它能与碱反应生成硅酸盐和水，是酸性氧化物，错误；B项，在该反应中SiO2被C还原为Si，SiO2作氧化剂，正确；C项，由于SiO2是一种空间立体网状结构的物质，故熔点高，硬度大，正确；D项，SiO2能与氢氟酸反应，故常用氢氟酸刻蚀玻璃，不能用玻璃瓶盛装氢氟酸，正确。

答案：A3．(对应考点二)下列关于碳酸(H2CO3)和硅酸(H2SiO3)的说法中不正确的是(　　)A．两者均为弱酸B．两者均可使紫色石蕊溶液变红色C．CO2气体通入Na2SiO3溶液中可以制得硅酸D．两者受热时均可以分解解析：硅酸不能使紫色石蕊试液变红，B不正确答案：B4．(对应考点二)碳酸的酸性比硅酸强，某化学课外小组搜集了大量的证据证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性其中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．高温下SiO2与碳酸钙、碳酸钠等固体反应生成CO2D．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解析：根据强酸制弱酸的规律，CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀的事实可证明碳酸的酸性比硅酸强答案：B5．(实验题)为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如图所示的装置，一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)请据此回答：(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为____________2)装置B所盛的试剂是___________________，其作用是______________________。

3)装置C所盛试剂是________________________________________________，C中反应的离子方程式是_______________________________________________4)由此可得出的结论是：酸性________>__________>________解析：根据强酸＋弱酸盐―→弱酸＋强酸盐分析可知，分液漏斗中盛装盐酸，A中盛放Na2CO3，根据Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑可以知道酸性HCl强于H2CO3，然后将生成的CO2通入Na2SiO3溶液中，反应为Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，由此判断酸性H2CO3>H2SiO3，但需注意的是A中反应会有HCl气体逸出，故通入Na2SiO3溶液前需将HCl吸收，但不能吸收CO2，故可选用饱和NaHCO3溶液答案：(1)盐酸(2)饱和NaHCO3溶液　吸收HCl气体(3)Na2SiO3溶液SiO＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO(4)HCl　H2CO3　H2SiO3(1)SiO2是硅最重要的化合物，其组成多样，石英、沙子、玛瑙、光导纤维等的主要成分均为SiO2。

2)SiO2为酸性氧化物，可与CaO、NaOH等反应，SiO2＋CaOCaSiO3；SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O3)SiO2＋4HF===SiF4＋2H2O，氢氟酸可用来刻蚀玻璃4)硅酸酸性比碳酸还弱，可用化学方程式：Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓来证明硅酸凝胶经干燥脱水后得到硅胶，常用作干燥剂和催化剂的载体一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)1．关于二氧化硅，下列叙述不正确的是(　　)A．水晶的主要成分是二氧化硅B．二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别C．二氧化硅不溶于水，也不能跟水起反应生成酸D．二氧化硅是一种酸性氧化物，它不跟任何酸起反应解析：水晶的主要成分为SiO2，A项正确；CO2是由分子构成的，而SiO2是Si和O按1∶2组成的空间立体网状结构的晶体，二者物理性质差别较大，B正确；SiO2不溶于水也不与水反应，C项正确；SiO2可以与氢氟酸反应，D项不正确答案：D2．下列离子方程式，正确的是(　　)A．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2OB．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：CO＋SiO2===SiO＋C。