11-12版高中化学全程学习方略配套课件：3.3.1硅酸盐矿物与硅酸盐产品（苏教版必修1）

(共58张PPT)
【典例】用二氧化硅和金属氧化物的形式表
示硅酸盐的组成，其中不正确的是
A．钙沸石Ca(Al2Si3O10)·3H2O表示为
CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O
B．镁橄榄石Mg2SiO4表示为2MgO·SiO2
C．正长石KAlSi3O8表示为K2O·Al2O3·3SiO2
D．高岭石Al2(Si2O5)(OH)4表示为Al2O3·2SiO2·2H2O
【思路点拨】解答本题应注意以下两点：
【自主解答】选C。将硅酸盐改写成氧化物时，根据改写规律，判断出各元素的化合价，找出各种形式的氧化物，并依据金属活动性，依次为金属氧化物→SiO2→H2O，若出现分数，应化为整数，C项应为：K2O·Al2O3·6SiO2。
【变式训练】Al2O3·2SiO2·2H2O是一种( )
A．含氧酸 B．硅酸盐 C．铝酸盐 D．混合物
【解析】选B。Al2O3·2SiO2·2H2O是硅酸盐的一种氧化物的表示形式。
【典例1】化合物A、D、F是中学化学中最常见的物质，化合物B、C、E中含有两种相同的元素，这些化合物之间存在如下关系。其中A和B的反应是一种重要化工生产中的主要反应。
据此推断：
(1)在A、C、F中含有的相同元素是__________。
(2)化合物C的化学式为_________。
(3)A和B反应的化学方程式为_____________，该反应是在___________中进行的(填设备名称)。
(4)C的水溶液和D能否发生反应？______。其理由是_____。若能够反应，则该反应的离子方程式为________。
(若不能，则此空不填)。
【思路点拨】解答本题可考虑以下两点：
【自主解答】最常见物质A与盐酸反应，生成H2O及常见物质D、F，可知A为不稳定弱酸盐，又因A+B C+D是一重要的化工生产过程，所以A为Na2CO3，B为SiO2。由C与盐酸反应生成E和F可知C为Na2SiO3，D为CO2，F为NaCl，E为H2SiO3。
高温
答案：(1)钠(Na) (2)Na2SiO3
(3)Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑ 玻璃熔炉
(4)能 碳酸的酸性比硅酸强，可发生复分解反应
SiO32-+CO2+H2O====H2SiO3↓+CO32-
高温
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【互动探究】反应Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑能否说
明硅酸的酸性比碳酸强？该反应的原理是什么？
提示：不能。其反应原理是高熔点氧化物制低熔点氧化物，不能证明硅酸的酸性比碳酸强，因为这不是在溶液中进行的反应。
高温
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【规律方法】重要无机物的工业生产原理
【变式训练】根据水泥和玻璃的生产，总结出硅酸盐工业的一般特点是( )
①生成物是硅酸盐
②反应条件是高温
③由含硅的物质作原料
④反应原理是一系列复杂的物理、化学变化
A．①③ B．①②③ C．①③④ D．①②③④
【解析】选D。该题主要考查学生归纳知识的能力，分析水泥、玻璃的原料、生产条件和产品的组成可知D正确。
【典例2】下列关于钢化玻璃的叙述中错误的是
A．它是由Na2SiO3、CaSiO3和SiO2熔化在一起所得到的物质
B．是把普通玻璃放在电炉里加热，使之软化，然后急速冷却制得的
C．钢化玻璃与玻璃钢是同类物质
D．它的机械强度为普通玻璃的4～6倍，不易破碎，且破碎时，碎块没有尖锐的棱角
【思路点拨】解答本题时应注意以下两点：
【自主解答】选C。该题考查对钢化玻璃成分的记忆及钢化玻璃的特性。钢化玻璃与普通玻璃的成分相同，玻璃钢是玻璃纤维和塑料组成的复合材料，二者不同。
【互动探究】钢化玻璃与普通玻璃的成分是否相同？为什么？
提示：相同。钢化玻璃是由普通玻璃加热后急速冷却得到的。
【变式训练】汽车、火车窗玻璃属于( )
A．石英玻璃 B．光学玻璃
C．玻璃纤维 D．钢化玻璃
【解析】选D。钢化玻璃具有机械强度是普通玻璃的4～6倍，不易破碎，且破碎时，碎块没有尖锐的棱角等特点，用于制造汽车、火车窗玻璃等。
【典例】下列叙述正确的是
A.石英和陶瓷的主要成分都属于硅酸盐
B.制造水泥、玻璃和陶瓷的原料都含有石灰石
C.水玻璃在空气中易变质，因为
SiO32-+CO2+2H2O====H4SiO4↓+CO32-
D.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
【易错选项】B
【易错剖析】
(1)易错选项分析
本题易错选B的原因在于混淆了水泥、玻璃和陶瓷三大硅酸盐产品的原料。
(2)其他错误选项分析：
【标准答案】C
1.唐三彩、秦兵马俑制品的主要材料在成分上属于( )
A．氧化铝 B．二氧化硅
C．硅酸盐 D．合金
【解析】选C。唐三彩属于瓷器，秦兵马俑制品属于陶器，它们的主要成分都是硅酸盐。
2．下列物质具有固定熔、沸点的是( )
A．水玻璃 B．水泥
C．明矾 D．钢化玻璃
【解析】选C。明矾的化学式是KAl(SO4)2·12H2O(十二水合硫酸铝钾)，为纯净物，有固定的熔、沸点，其他三项均为混合物。
3．下列制取水泥和玻璃的共同特点的叙述中，错误的是
( )
A．生产所用设备相同
B．反应都在高温的条件下进行
C．原料中均有石灰石
D．都发生复杂的物理、化学变化
【解析】选A。制取水泥的生产设备为水泥回转窑；而生产玻璃的设备是玻璃熔炉。
4．下列溶液中通入过量CO2气体，最终没有沉淀生成的是
( )
A.Na2SiO3溶液
B.Ca(OH)2溶液
C.饱和Na2CO3溶液
D.NaAlO2溶液
【解析】选B。A项最终得到硅酸沉淀；B项Ca(OH)2溶液中通入过量CO2气体，现象是先产生白色沉淀，后沉淀溶解消失；C项最终有碳酸氢钠析出；D项最终得到氢氧化铝沉淀。故选B。
5．高岭土是一种组成较复杂的硅酸盐，它的组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y，试解决以下问题：
(1)Al2Si2Ox(OH)y中x、y的数值分别为____________(填序号)。
A.6 3 B.5 4 C.7 2 D.3 6
(2)高岭土的氧化物形式为__________。
【解析】(1)解答此题涉及两个未知数x、y，但由化合价
规则只能列出一个方程，因而本题要用解不定方程的知识。根据化合价规则，Al为+3价，Si为+4价，O为-2价，OH为-1价，则有2×(+3)+2×(+4)+x×(-2)+y×(-1)＝0，化简得2x+y＝14，将A～D中x、y值代入，只有B项符合方程。
(2)高岭土的化学式为Al2Si2O5(OH)4，根据硅酸盐氧化物形式的书写原则，高岭土的氧化物形式为
Al2O3·2SiO2·2H2O
答案：(1)B
(2)Al2O3·2SiO2·2H2O
蛭石可制作耐火、保温隔热材料。某中学化学探究小组通过查阅相关资料，对蛭石的组成进行了实验探究。
Ⅰ.相关资料如下：
①蛭石的成分可看成是由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成；
②氢氧化物开始沉淀及沉淀完全时的pH：
Ⅱ.相关实验：
请你根据以上内容和中学化学知识回答以下问题：
(1)过滤操作需要的玻璃仪器有_________。
(2)写出由D制一种红色颜料的化学方程式__________。
(3)工业上的耐火材料通常由F及滤液E进一步转化而成，请你分析滤液E中可能含有的成分__________，设计一个从滤液E制取耐火材料的实验方法_______________。
(4)滤液B和NaOH溶液反应时，应控制溶液的pH在7～8之间，这是因为：______________。
【解析】为了保证反应完全，所加入的盐酸和CO2都是过量的，各步实验的流程和得到的产物如图所示：
(1)过滤操作需要的仪器有带铁圈的铁架台、漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒。
(2)D是Fe(OH)3沉淀，加热分解可以得到红棕色的Fe2O3，可以做红色颜料。
(3)MgO和Al2O3可以做耐火材料，滤液E中含有NaHCO3、MgCl2、NaCl，从滤液E制取耐火材料可以有如下流程：
①NaHCO3 Na2CO3 MgCO3 MgO；
②MgCl2 Mg(OH)2 MgO。
(4)控制溶液的pH在7～8之间，Mg2+不能生成沉淀，Al3+转化为AlO2-，而Fe3+全部变成Fe(OH)3沉淀。
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MgCl2溶液
高温
NaOH溶液
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答案：(1)漏斗、烧杯、玻璃棒
(2)2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
(3)NaHCO3、MgCl2、NaCl 将所得的滤液E加热煮沸一定时间(或向滤液中加入足量的NaOH溶液)，再进行过滤、洗涤、干燥，最后进行高温灼烧
(4)根据表中数据，控制溶液的pH在7～8之间，Mg2+没有变化，Al3+转化为AlO2-，只有Fe(OH)3沉淀生成
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