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第二课时
【主干知识梳理】
一、硅酸
物理性质:白色晶体,不溶于水。
化学性质:酸性小于碳酸。
二、硅酸盐
1、定义:由硅、氧和金属组成化合物的总称。
2、硅酸盐组成的表示方法
盐化学式法 如:硅酸钠Na2SiO3、硅酸钙CaSiO3等。此法一般用于组成比较简单的硅酸盐。
氧化法
(1)金属元素氧化物写在前,再写二氧化硅,最后写水。
(2)氧化物之间用“·”隔开。
(删掉)钙长石:可写成_______________________ 氧化物表达_______________________________
【重点难点讲练】
【要点透析】 (左栏)硅酸硅酸是一种酸性比碳酸还弱的酸,它的酸酐是SiO2。且是唯一的固态酸,浓度较大时,形成软而透明、胶冻状的凝胶,硅酸凝胶经过脱水干燥形成多孔的硅胶,有很强的吸水性,常用作干燥剂。例1下列说法正确的是( ) A.SiO2溶于水显酸性 B.CO2通入水玻璃中可得到原硅酸 C.SiO2是酸性氧化物,它不溶于任何酸 D.因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2,所以硅酸的酸性比碳酸强解析:SiO2是一种难溶于水的固体,故A是不正确的。SiO2可与HF作用,故保存氢氟酸时不能使用玻璃瓶。SiO2可与Na2CO3在高温条件下反应是因为生成的CO2气体能不断地从反应体系中逸出,从而促进平衡向正反应方向移动,而并非因为H2SiO3酸性比H2CO3强。答案B2、硅酸盐一般硅酸盐的热稳定性很高,难溶于水,易于酸反应。常见的易溶于水的硅酸盐主要有Na2SiO3、K2SiO3、(NH4)2SiO3。硅酸盐的种类多,结构复杂,其组成的表示方法有两种:①盐化学式法如:硅酸钠Na2SiO3、硅酸钙CaSiO3等。此法一般用于组成比较简单的硅酸盐。②氧化物法如:硅酸钠Na2O SiO2硅酸钙CaO SiO2高岭石Al2O3 2SiO2·2H2O石棉CaO 3MgO 4SiO2沸石Na2O Al2O3 3SiO2·2H2O云母K2O 3Al2O3 6SiO2·2H2O滑石3MgO 4SiO2·H2O长石K2O Al2O3·6SiO2⑵硅酸钠(Na2SiO3)【例1】2.Al2O3·2SiO2·2H2O是( )A.混合物 B.两种氧化物的水化物 C.硅酸盐 D.铝酸盐【解析】考查硅酸盐的表示方法,会认识就可以。【答案】A小结:将硅酸盐改写成金属化合物的形式要注意两点(1)注意金属的化合价(2)保证原子守恒。 【针对练习】(右栏)1-1怎样用一种试剂鉴别硅酸钠、硫酸钠、碳酸钠3瓶未知液?并写出实验现象及结论。1-2下列叙述中正确的是( )?A.晶体硅与金刚石都是正四面体结构的原子晶体?B.硅酸盐都不溶于水?C.硅与酸、碱都不能发生反应?D.原硅酸和硅酸对应的酸酐都是二氧化硅?1-3不用任何试剂就可以将①Na2SiO3 ②Na2SO4 ③CuCl2 ④KCl ⑤Ba(NO3)2五种溶液鉴别出来的顺序是 ( )A.③④⑤①② B.③①⑤②④ C.①③④②⑤ D.③②①④⑤2-1、2MgO·SiO2中的酸根离子是( )?A.SiO2-3 B.Si2O4-6 C.SiO4-4 D.SiO2-22-2高岭土的组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y,其中x、y的数值分别是 ( ) A.7、2 B.5、4 C.6、3 D.3、62-3某高熔点物质A属于原子晶体,它与纯碱熔融生成B,并放出气体C,C与B溶液反应又生成 纯碱和化合物D,D很不稳定,在干燥空气中会失水变成E,加热E又进一步失水变成A.?①写出它们的化学式:A 、B 、C 、D ?②写出下列变化的化学方程式:? +纯碱A B ; B+C D : ;?D E: ; E A: .
【课时同步练习】
【基础达标】
1下列说法不正确的是
A 硅酸是一种弱酸 B 原硅酸失水生成硅酸,它们都是白色不溶物
C 硅酸可由二氧化硅溶于水制得 D 大多数硅酸盐不溶于水
2下列有关硅酸和原硅酸的叙述中,错误的是
A 硅酸和原硅酸分子中硅元素的化合价都是+4价
B 1molH2SiO4失去1molH2O后得到lmolH2SiO3
C 硅酸和原硅酸都易溶于水
D 硅酸和原硅酸都不稳定且易挥发
3、CO2通入下列各溶液中,不可能产生沉淀的是( )
A、CaCl2溶液 B、石灰水 C、Ba(OH)2溶液 D、水玻璃
4、下列不是水玻璃用途的是 ( )
A.肥皂填料 B.木材防火剂 C.纸板黏胶剂 D.建筑装饰材料
5.下列不属于传统硅酸盐产品的是 ( )
A.玻璃 B.水泥 C.光导纤维 D.陶瓷
6.钢筋混凝土强度大,常常用来建造高楼大厦、桥梁涵洞、高速公路等,在现代社会中发挥着举足轻重的作用,下面是钢筋混凝土的主要成分的是 ( )
A.水泥、沙子和钢筋 B.水泥、沙子、碎石和钢筋
C.水泥、碎石和钢筋 D.水泥、沙子和碎石
7、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与碳酸盐反应生成CO2
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
8、原硅酸通过分子间缩水聚合可形成不同的多硅酸。
OH OH OH OH OH OH
HO Si OH HO Si O Si OH HO Si Si Si OH
OH OH OH OH OH OH
按上述规定,n个原硅酸聚合而成的多硅酸的分子式为 , 1个分子该多硅酸中,共含有 个Si—O 键。
②.氢氧化铝、碳酸氢钠都能同胃酸反应,曾用来治疗胃酸过多。三硅酸镁(2MgO·3SiO2·
nH2O) 和氢氧化铝一样,在治疗时作用更持久。试写出三硅酸镁同胃酸的主要成分作用的离子方程式: :
9、石棉是一类建筑材料,主要成分为硅酸盐,有毒,化学式是Na2Fe5Si8O22(OH)2
(1)该石棉中与5个铁原子形成氧化物的氧原子数是 个。
(2)化学式中铁元素的化合价为 。
(3)这种石棉的化学式改写成氧化物的形式为 。
(4)该石棉与酸或碱反应时可以看作各氧化物分别与酸,碱反应,则该石棉与足量的稀硝酸反应后过滤,滤渣主要是 。
【能力提升】
1、下列物质相互作用时,水既不是氧化剂,又不是还原剂,且反应属于氧化还原反应的是:( )
A、氟与水 B、硅与烧碱溶液 C、P2O5与冷水 D、NO2与水
2、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↓+H2O
B.碳酸钠溶液中加入二氧化硅:CO32 +SiO2==SiO32 +CO2↑
C.二氧化硅与烧碱溶液反应:SiO2 +2OH === SiO32+H2O↑
D.硅酸与烧碱溶液中和:H2SiO3 +2OH === SiO32+2H2O
3、下列说法正确的是:( )
A、二氧化硅既不溶于水也不溶于任何酸 B、二氧化硅通入水玻璃中可以得到原硅酸
C、二氧化硅通入饱和氯化钙溶液中能生成白色沉淀
D、二氧化硅是制造玻璃的主要原料,它不能与氢氧化钠溶液反应
4.将100gCaCO3与一定量SiO2在高温下充分反应,产生的气体在标准状况下的体积为( )
A.22.4m3 B.22.4L C.11.2L D.2.24L
5、现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造,取硬铝样品进行如下实验(每一步试剂均过量),由此可以推知硬铝的组成可能为( )
气体
样品——— 溶液 气体
难溶物—————— 溶液
A.AlMgSiZn B.AlFeZnNa C.AlNaCuFe D.AlCuMgSiMn
6、三硅酸镁可用于治疗胃溃疡,已知该物质的溶解度小,当胃酸的酸度大于溃疡部分所能承受的酸度时,三硅酸镁有明显的反应。(1)请把三硅酸镁(Mg2Si3O8 nH2O)改写成氧化物的形式 。(2)已知三硅酸镁与胃酸(主要成分为HCl)作用后各物质均为只含有两种元素的化合物,写出它与胃酸反应的化学方程式
。
7.物质A是一种高熔点化合物,不溶于H2SO4、硝酸,却溶于氢氟酸;C是一种气体;D是白色胶状沉淀;E是白色固体。A、B、C、D、E之间的转化如右图,试推断:
A.________;B._______;C._______;D.________;E.________。
8.有A、B、C、D四种含硅元素的物质,它们能发生如下反应:
(1)C与烧碱溶液反应生成A和水;(2)A溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀D;(3)B在空气中燃烧生成C;(4)C在高温下与碳酸钙反应生成D和一种气体;(5)C在高温下与碳反应生成单质B。
根据上述变化,写出A、B、C、D的化学式。
9.写出以SiO2为原料制备H2SiO3的化学方程式___________________________。
10、下列两个反应的反应原理是否存在矛盾 为什么
①Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3↓+Na2CO3
②siO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
第二课时:针对练习1-1三种未知液均为钠盐,故应根据酸根离子的特性选择鉴别方法。碳酸盐和硅酸盐都能与盐酸反应,但现象不同,所以能用盐酸鉴别。用三支小试管分别取三种未知液各少许,分别滴加稀盐酸,有气体生成的是碳酸钠溶液,有白色胶状沉淀生成的是硅酸钠溶液,无明显现象的是硫酸钠溶液。
1-2AD1-3B
2-1 A 2-2B2-3(1)SiO2、Na2SiO3、CO2、H4SiO4、H2SiO3
高温
(2)SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑
Na2SiO3+CO2+H2OH? 4SiO4↓+Na2CO3
H4SiO4 H2SiO3+H2O
H2SiO3 H2O+SiO2
基础达标:1、C2、C3、A4、D5、C6、B7、B
8、(1)H2n+2SinO3n+1,4n(2)MgO+2H+ = Mg2+ + H2O
9、(1)6个(2)+2、+3(3)Na2O·Fe2O3·3FeO·8SiO2·H2O(4) SiO2
能力提升: 1、BD2、CD3、B4、B5、D
6、(1)2MgO·3SiO2·nH2O(2) MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O
7、13.SiO2 Na2SiO3 CO2 H4SiO4 H2SiO3
8.Na2SiO3 Si SiO2 CaSiO3
9.不矛盾;原因见上。
解析:本题利用CO2、SiO2、Na2SiO3、H2CO3、H2SiO3等化合物的性质,考查同学们的逻辑推理能力以及思维的敏捷性和深刻性。反应①是在溶液中进行的反应,反应之所以能够发生,是由于酸性H2CO3>H2SiO3,反应符合“强酸制弱酸”的复分解反应原理;而反应②是在高温熔融状态下的反应,由于CO2可从熔融体中逸出,使得反应可以发生,而与酸性H2CO3>H2SiO3无关。
点评:①是在水溶液中进行的复分解反应,②是固体与固体之间的反应(非水条件);①是常温下的反应,②是高温条件下的反应。两个反应的条件不同,实质上没有可比性,因为它们的反应原理、反应条件与本质均不同。
10.SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O
Na2SiO3+2HCl2NaCl+H2SiO3↓
或Na2SiO3+CO2+H2ONa2CO3+H2SiO3↓
Na2SiO3+2CO2+2H2O2NaHCO3+H2SiO3↓
解析:SiO2难溶于水,不能与水发生反应,这样就只能先用SiO2与其他物质先作用生成硅酸盐,再根据硅酸是弱酸,用硅酸盐与酸作用来制备硅酸。
点评:一般来说,受热易分解的酸或碱,其对应的氧化物则不能与水反应,如H2SiO3H2O+SiO2,则SiO2不能与水反应;Cu(OH)2CuO+H2O,则CuO不能与水反应。硅酸不能溶于水,且不能溶于(HCl、H2SO4、HNO3等)强酸。不溶于强酸的物质还有:CuS、Ag2S、PbS、HgS、AgCl、AgBr、AgI、BaSO4等。
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