(共33张PPT)
第三单元 含硅矿物与信息材料
含硅矿物与信息材料
硅化合物
及产品
含硅矿物与信息材料
硅酸盐矿物与硅酸盐产品
二氧化硅与信息材料
1
2
硅元素是地壳中含量仅次于氧元素，约占地壳总量的26.30 %
含量：O＞Si ＞Al ＞Fe
含硅矿物与信息材料
红柱石
钙铝石
榴子石
锆石
镁橄榄石
常见硅酸盐矿物
含硅矿物与信息材料
锆石
ZrO2·SiO2
含硅矿物与信息材料
Al2O3·SiO2
红柱石
含硅矿物与信息材料
3CaO·Al2O3·3SiO2
钙
铝
石
榴
子
石
绿色钙铝榴石，其內的黑点是磁铁矿
含硅矿物与信息材料
镁橄榄石
2MgO·SiO2
硅酸盐组成的表示方法
硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。
表示方法：金属元素氧化物写在前面，再写SiO2，最后写H2O；氧化物之间用“·”隔开。
锆石：Zr(SiO4)，可以写成 ZrO2·SiO2
红柱石：Al2(SiO4)O ，可以写成 Al2O3·SiO2
钙铝石榴子石 ：Ca3Al2(SiO4)3 ，可以写成 3CaO·Al2O3·3SiO2
镁橄榄石 ： Mg2SiO4 ，可以写成 2MgO·SiO2
含硅矿物与信息材料
拆分原则
要领：两边原子个数守恒
格式：金属氧化物、二氧化硅、水
顺序：金属按活动顺序表
书写原则
活泼金属氧化物+较活泼金属氧化物+二氧化硅+水
含硅矿物与信息材料
[练习]
1．硅酸钠 Na2SiO3
2．滑石 [Mg3(Si4O10)(OH)2]
3．正长石 KAlSi3O8
Na2O·SiO2
3MgO·4SiO2·H2O
K2O·Al2O3 · 3SiO2
将下列硅酸盐写成氧化物的形式
含硅矿物与信息材料
可溶于水，水溶液称水玻璃。
用于黏合剂、防腐剂、防火剂。
二.硅酸钠（Na2SiO3）
三.传统的硅酸盐产品
水泥回转窑
含硅矿物与信息材料
主要性质
水硬性
原料
高温
硅酸三钙 3CaO·SiO2 、
硅酸二钙 2CaO·SiO2 、
铝酸三钙 3CaO·Al2O3
石灰石、黏土、辅助原料(包括石膏)
设备
水 泥 回 转 窑
反应条件
水泥
成分
水
泥
几种常见的水泥制品
名称 水泥
砂浆
原料 水泥
沙子 水
用途 建筑
粘合剂
混凝土
水泥 沙子
碎石
建造厂房
钢筋
混凝土
钢筋
混凝土
建造高楼
桥梁 水坝
水泥在建筑行业大显身手
水 泥 电 阻
水泥
2.玻璃
一种较为透明的固体物质,广泛应用于建筑物，用来隔风或透光.
玻 璃
原料
设备
反应条件
成分
Na2O·CaO·6SiO2
玻璃熔炉
高温
纯碱、石灰石、石英
主要性质
无固定熔点
在普通玻璃中加入着色剂，如加入MnO2为紫色；FeO、K2Cr2O7烧成绿色。
几种常见玻璃的特性和用途
用途
运动器材；微波通讯器材；
汽车、火车的窗玻璃等
特性
耐高温、耐腐蚀、
强度大、质轻、抗震
特性:
膨胀系数小、
耐酸碱、
强度大、
滤光
用途
化学仪器；高压水银灯、灯壳等
特性
透光性能好、有折光性和色散性。
用途
眼镜镜片；照相机、
显微镜、望远镜、
凹凸透镜等光学仪
器等
特性
耐腐蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声
用途
太空飞行员的衣服、玻璃钢等
请看这句英文：
To China for china ,
China with china,
dinner with china.
在英语中，china是瓷器的意思，将中国称为“China”是说中国是瓷器之都。
3.陶瓷
远古时代,由于人们在长期生活中经常与泥土打交道,逐渐发现泥土与适量水混合后就具有黏性和可塑性,可以随意把它塑造成各种形状。在太阳下晒干后，泥土变硬，再经过火烧到一定的温度，泥坯变得坚硬，就既不怕水又耐火了。人类创造的第一个新物质---陶瓷，从此就诞生了。人类文明得到进步.
陶瓷的起源
古代制陶过程
陶瓷
主要原料：粘土
（其主要成分为Al2O3·
2SiO2·2H2O）
现代陶瓷的应用
陶瓷刀
高速轴承
氮化硅陶瓷转子
陶瓷发热片
陶瓷骨骼
光学陶瓷
１.水玻璃不具备的用途是 （ ）
A.耐酸水泥掺料； B.木材防腐剂；
C.食品添加剂； D.建筑材料黏合剂。
２.下列工业生产，用石灰石作为原料的（ ）
①用海水为原料生产镁，②制硅酸盐水泥，③制普通玻璃，④冶炼生铁，⑤制漂白粉。
A.①②③④⑤ B.②③④⑤
C.①②③⑤ D.①②③④
巩固练习
Ｃ
Ａ第3单元 课时1硅酸盐矿物与硅酸盐产品
一、学习目标
（1）了解硅、二氧化硅、硅酸盐的存在与性质。
（2）通过对硅酸盐工业产品 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )的了解，感受硅酸盐矿物的应用与人类文明的发展的密切关系。
（3）从传统材料到信息材料的学习，体会到“化学―人类进步的关键”,激发学习兴趣，增强学生研究、探索和发现新材料的意识。
二、重点和难点
重点：硅酸钠、单质硅、二氧化硅的性质；硅酸盐的氧化物形式的书写。
三、设计思路
本节课从介绍我们身边的高科技材料入手，激发学生学习的兴趣。由于本节课内容比较简单,所以采用学生自主学习与师生共同归纳总结的教学方式，以促使学生更多地参与教学过程。最后可以通过大量的图片介绍硅酸盐产品，以揭示化学与社会发展的相互关系。
四、教学过程
【展示】含硅化合物及产品(ppt2)。
【过渡】硅在地壳中分布广泛，也是人类接触最早的元素之一。从燧石取火到当今的单晶硅、光纤等高科技材料，人类对硅的认识从来就没有停止过。人们最初接触的主要是传统的硅酸盐产品——陶瓷、砖瓦、水泥和玻璃。在介绍硅酸盐工业前我们先来学习下面有关的知识。
【提问】（1）硅元素在地壳中的含量怎样？
（2）硅元素在自然界主要有哪些存在形式？
【过渡】硅元素在自然界中广泛存在，主要是硅酸盐和二氧化硅的形式，下面我们先来了解硅酸盐的有关知识。
【展示】自然界中的一些硅酸盐的图片及化学式(ppt3)。
【讲解】硅酸盐的组成相当复杂，常改写成氧化物的形式。
【介绍】将硅酸盐化学式改写成氧化物的形式。
【板书】一、硅酸盐
【练习】(ppt4)
1．将硅酸钠(Na2SiO3)改写为氧化物形式：（Na2O·SiO2）。
2．将滑石[Mg3(Si4O10)(OH)2]改写为氧化物形式：（3MgO·4SiO2·H2O）。
3．将钠长石(NaAlSi3O8)改写为氧化物形式：（Na2O·Al2O3·6SiO2）。
【过渡】在硅酸盐中，硅酸钠是极少数溶于水中的一种，用途广泛，下面我们先来学习它的有关知识。
【板书】二、硅酸钠(ppt5)
【介绍】硅酸钠是极少数可溶于水的硅酸盐中的一种，其水溶液俗称“水玻璃”，是建筑行业经常使用的一种黏合剂。也可做防腐剂、防火剂。
【过渡】在人类社会发展的过程中，大自然馈赠给人类很多材料，如泥土、木材、石头等，但这些已远远不能满足人类社会发展的需求。所以，人们不断地研制各种各样的新材料，以满足人类物质文明和科学技术不断发展的需要。
【设问】我们的生活越来越好,许多的家庭都购买了新的住房。买房，对任何一个家庭来说，都是一桩大事，你们的父母少不得也要听听你们的建议说说看，从你们的角度，希望这房子至少应具备哪些基本条件呢？
【过渡】你们所提的要求，与两种硅酸盐产品——水泥和玻璃的品种和质量是分不开的。水泥和玻璃都属于传统的硅酸盐产品。
【板书】三．传统的硅酸盐产品 （ppt6）
【展示】水泥图片（ppt6）
【学生活动】阅读课本P79，并回答问题：
（1）水泥的特性
（2）水泥的主要原料
（3）水泥的用途
【板书】1．
水泥(ppt7、8)
（1）特性：具有水硬性。
（2）工业制备：
①原料：黏土和石灰石
②设备：回转窑
③反应条件：高温煅烧
④添加：石膏（作用——调节水泥的硬化速度）。
（3）主要成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙。
【介绍】水泥以黏土和石灰石为主要原料，经研磨，混合后在水泥回转窑中煅烧，再加入适量石膏，并研磨成细粉就得到普通水泥。解放前，我国的水泥生产量很小，解放后，水泥工业有了迅速的发展。1985年，我国的水泥产量跃居世界第一位。1998年，产量约占世界总产量的37.5%。并且，我国的水泥制品工业发展也很迅猛，各种水泥制品被广泛使用，以代替钢材和木材。
【介绍】常见的水泥制品和用途。（ppt9、10）
【过渡】玻璃也是硅酸盐产品。
【板书】2.玻璃（ppt11）
【播放】玻璃生产过程的视频（ppt12）
【学生活动】阅读课本P80，了解玻璃的相关内容。
【介绍】玻璃的生产过程。
【板书】2.玻璃（ppt13）
①主要性质：无固定熔点
②原料：纯碱、石灰石、石英
③设备：玻璃熔炉
④反应条件：高温
⑤成分：Na2O·CaO·6SiO2
【介绍】 几种常见的玻璃及其它们的特性和用途。（ppt14-18）
【提问】同学们的英语水平估计要比我高，请看这句英文：To China for china ,China with china, dinner with china．是什么意思呢？(ppt19)
【提示】在英语中，China是中国，而china是瓷器的意思，将中国称为“China”是说中国是瓷器之都。
【介绍】陶瓷的起源（ppt20）和陶瓷的烧制过程。(ppt21)
【学生活动】阅读课本P80，了解瓷器的相关内容。
【板书】3．陶瓷(ppt22)
主要原料：粘土（其主要成分为Al2O3·2SiO2·2H2O）
【介绍】现代陶瓷的应用（ppt23、24）
【巩固练习】(ppt25)
１．水玻璃不具备的用途是 （ C ）
A.耐酸水泥掺料 B.木材防腐剂 C.食品添加剂 D.建筑材料黏合剂
２．下列工业生产，用石灰石作为原料的（ A ）
①用海水为原料生产镁，②制硅酸盐水泥，③制普通玻璃，④冶炼生铁，⑤制漂白粉。
A.①②③④⑤ B.②③④⑤ C.①②③⑤ D.①②③④
【结束语】
本节课我们学习了含硅的传统无机非金属材料——水泥、玻璃、陶瓷的生产和用途，知道了我们的衣食住行都离不开硅，它是带来人类文明的重要元素之一。
【作业】
完成“练习与实践”：第1、4、5题。第三单元 含硅矿物与信息材料
课时1 硅酸盐矿物与硅酸盐产品
【学海导航】
1、了解硅在自然界的存在形式,了解硅及其化合物的应用与人类文明发展的密切联系。
2、掌握陶瓷、水泥、玻璃等重要的硅酸盐产品。
【主干知识】
1、硅的存在：
（1）在地壳中的含量仅次于 ，居于第 位；
（2）在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态态存在的硅。如 、 等；
（3）化合态的硅广泛存在于地壳的各种矿物和岩石里，是构成矿物和岩石的主要成分。
2、硅酸盐极其性质
（1）硅酸盐组成的表示方法
①盐化学式法
如:硅酸钠：Na2SiO3、硅酸钙：CaSiO3，此法用于组成简单的硅酸盐。
②盐氧化物法
如:锆石：__________________ 红柱石___________________
镁橄榄石：_______________ 钙铝石榴子石______________
（2）硅酸盐的性质
①Na2SiO3是极少数可溶于水的硅酸盐的一种,其它可溶性的硅酸盐还有________、_________
②Na2SiO3的水溶液俗称________,是建筑业中常用的一种_________,也是一种矿物胶;用水玻璃浸泡过的木材、纺织品既___________又__________。
③Na2SiO3溶液呈碱性,易吸收空气中的CO2,化学方程式______________________________,因此Na2SiO3溶液要________保存。
3、硅酸盐产品(查阅资料或者参观玻璃厂、水泥厂了解水泥和玻璃是如何生产的)
（1）陶瓷：中国是瓷器之都,新石器时代就已经掌握了炼陶技术,陶瓷不仅广泛应用于生活,而且在电子工业,原子能工业,宇航事业等方面发挥越来越重要的作用。
（2）水泥：建筑业中使用最普遍的基础材料。
制造原料：_______(主要成分______),___________;
主要设备：__________________
生产条件：__________________
(注意:生产过程中加入石膏的作用_____________________________)
（3）玻璃：一种重要的工农业原料。
制造原料：____________,____________,___________;
主要设备：__________________
生产条件：__________________
成分：__________________
【课堂练习1】给下列溶液中通入CO2气体，不可能产生沉淀的是 （ ）
(A)氯化钙和硝酸钡的混合液 (B)稀的水玻璃
(C)偏铝酸钠溶液 (D)碳酸钠饱和溶液
【课堂练习2】在炼铁、制玻璃、制水泥三种工业生产中，都需要的原料是 （ ）
(A)生石灰 (B)石灰石 (C)石英 (D)纯碱
【课堂练习3】 应用带胶塞的玻璃试剂瓶保存的溶液是 （ ）
（A）烧碱 （B）硫酸钠溶液 （C）水玻璃 （D）浓硫酸
【课堂练习4】氢氧化铝胶囊、碳酸氢钠粉剂都因能同胃酸反应，曾用来治疗胃酸过多。三硅酸镁（2MgO·3SiO2·nH2O）和氢氧化铝胶囊一样，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： 。
【达标提高】 （一看就懂，一做就会）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1、在自然界里，硅存在于地壳的各种矿物和岩石中的形式是 （ ）
A、晶体硅 B、二氧化硅 C、硅酸 D、硅酸盐
2、下列说法中不正确的是 （ ）
A、硅酸盐工业使用的每一种原料都含有硅
B、水泥、普通玻璃都是混合物
C、生产水泥和玻璃都必须用石灰石
D、用纯净的石英制成石英玻璃,它的膨胀系数小,常用来制造耐高温的化学仪器
3、下列物质的主要成分不属于硅酸盐的是 （ ）
A、水晶 B、陶瓷 C、水玻璃 D、普通玻璃
4、融化烧碱应选用的坩埚是 （ ）
A、铁坩埚 B、 玻璃坩埚 C、石英坩埚 D、瓷坩埚
5、下列各组离子在水中能大量共存的是 （ ）
A、K+、H＋、SiO32－、S2－ B、Na+、K+、OH-、SiO32-
C、Na+、Cl-、OH－、HCO3 D、Na+、H+、NO3-、SO42-
6、高岭土的组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y，其中x、y的数值分别为 （ ）
A、7、2 B、5、4 C、6、3 D、3、6
7、下列反应不能一步得到的是 （ ）
A、SiO2―→Na2SiO3 B、SiO2―→H2SiO3
C、Na2SiO3―→SiO2 D、H2SiO3―→SiO2
8、现有石灰石、二氧化硅、硅酸钠三种白色粉末，要用一种试剂鉴别，可选用（ ）
A、氢氧化钠溶液 B、盐酸 C、硝酸银溶液 D、氯化钙溶液
9、下列物质中，既不能与盐酸反应，又不能烧碱溶液反应的是 （ ）
A、水玻璃 B、二氧化硅 C、一氧化碳 D、氧化铝
10、向下列物质的饱和溶液中通入CO2，不发生反应的是 （ ）
A、NaAlO2 B、NaHSO4 C、Na2SiO3 D、Ca(ClO)2
11、能贮存在带磨口塞的玻璃试剂瓶中的试剂是 （ ）
A、KOH溶液 B、浓H2SO4 C、水玻璃 D、氢氟酸
12、等质量的Si和O2在密闭容器中反应后，剩下固体中含氧质量分数是 （ ）
A、＜50% B、＝50% C、＞50% D、不能确定
课时2 二氧化硅与信息材料
【学海导航】
1、知道二氧化硅的物理性质和化学性质。了解二氧化硅制品在高科技信息产业中的应用。
2、认识单晶硅的使用给人类文明进程所带来的重大影响。
【主干知识】
一、二氧化硅（SiO2）
1、存在：二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石。
天然二氧化硅的矿物有：硅石、水晶、石英、玛瑙、石英砂等。
2、物理性质：①状态： ；②熔、沸： ；③硬度： ；④水溶性 。
3、化学性质：
（1）结构：二氧化硅晶体与金刚石结构相似，具有高硬度、高熔沸点特征。
（2）具有酸性氧化物的通性；
①二氧化硅与氧化钙（高温）： SiO2＋ CaO——
②二氧化硅与氢氧化钠溶液： SiO2＋ NaOH——
〖思考〗实验室盛放碱液的试剂瓶常用 塞，不用 塞，就是为了防止玻璃受碱液腐蚀生成Na2SiO3而使瓶口和塞子粘在一起。
写出反应的离子方程式： 。
③二氧化硅与碳酸钠（高温）： SiO2＋ Na2CO3——
（3）不跟酸（除 外）反应： SiO2＋ HF—— （雕刻玻璃、腐蚀玻璃）
（4）与C反应（高温）： ①SiO2＋ C—— ②SiO2＋ C——
4、用途：即为硅石、水晶、石英、玛瑙、石英砂等的用途。
用于制造光导纤维、石英玻璃、电子光学仪器、精密仪器轴承、耐磨器皿等。
二、硅
1、物理性质：晶体硅是 色、有金属光泽、硬而脆的固体，熔点和沸点都很 ，硬度也很大（因为它的结构类似于金刚石），是良好的 材料，广泛应用于电子的各个领域。
2、化学性质：很稳定
（1）常温下不与O2、Cl2、H2、浓H2SO4、浓HNO3等反应。
（2）加热或高温时有强还原性：
Si＋ O2――
Si＋ C――
Si＋ Cl2――
（3）常温下能与氟气（F2）、氢氟酸（HF）反应：
Si十 F2――
Si十 HF――
3、硅的制备
工业上用炭自在高温下还原二氧化硅的方法，制得含有少量杂质的粗硅。将粗硅在高温下跟氯气气反应生成四氯化硅，四氯化硅经提纯后，再用氢气还原，就可以得到高纯度的硅。
工业制法：二氧化硅－→粗硅－→四氯化硅－→精硅（写出化学方程式）
（1） SiO2＋ C―― （制粗硅）
（2） Si＋ Cl2―― （分馏、提纯）
（3） SiCl4＋ H2―― ＋ （制纯硅）
【课堂练习1】地壳中含量第一和第二的两元素形成的化合物,不具有的性质 ( )
A、熔点很高 B、能与水反应生成对应的酸
C、可与纯碱反应 D、与碳在高温下反应可制取两元素中的一种单质
【课堂练习2】将30gSiO2和足量的碳在高温下发生反应SiO2+2C == Si+2CO↑，下列叙述中正确的是 ( )
A.有0.5molSiO2参加反应 B.反应中有12g碳被还原
C.反应中生成了2.24LCO(标准状况) D.反应中有0.5×6.02×1023个电子发生转移
【达标提高】
1下列物质中在一定条件下能与SiO2起反应的是 ( )
①浓H2SO4；②H2O；③浓硝酸；④氢氟酸；⑤KOH溶液；⑥氧化钙；⑦碳酸钠
A、①②⑥ B、②④ C、④⑤⑥⑦ D、③④⑤⑥
2下列各组物质间，不能发生反应的是 ( )
A、二氧化硅与氧化钙（高温） B、二氧化硅与氢氧化钠（常温）
C、二氧化硅与碳（高温） D、二氧化硅与浓硝酸（常温）
3、关于硅的说法不正确的是 ( )
A、晶体硅是非金属元素，它的单质是灰黑色的有金属光泽的固体
B、晶体硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体
C、硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应
D、加热到一定温度时，硅能与碳、氧气等非金属反应
4、关于硅的说法中，不正确的是 ( )
A、硅是地壳中含量较丰富的元素
B、在自然界里，硅存在于各种矿物质和岩石中的形式是硅酸
C、晶体硅的结构与金刚石相似，都具有较高的熔沸点
D、晶体硅是良好的半导体材料
5、工业上制造金刚砂（SiC）的化学方程式是SiO2＋3C＝＝SiC＋2CO↑，在这个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是 ( )
A、1︰2 B、2︰1 C、1︰1 D、3︰5
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高温《含硅矿物与信息材料》
一、选择题
1. 下列有关说法正确的是
A．水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料都不溶于水，所以所有的硅酸盐都不溶于水
B．水泥的主要成分有硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)及其他一些成分，所以硅酸盐都是氧化物
C．陶瓷分为土器、陶器、瓷器、炻器，与原料粘土的纯度有关
D．普通玻璃是透明的，所以硅酸盐也是透明的
2. 在炼铁、制玻璃、制水泥三种工业生产中，都需要的原料是
A．纯碱 B．石灰石 C．石英 D．粘土
3. 磷酸钙陶瓷也是一种新型无机非金属材料，它可用于制成人造骨骼，这是利用了这类材料的
A.耐高温的特性 B.电学特性 C.光学特性 D.生物功能
4. 反应CaCO3＋SiO2 CaSiO3＋CO2↑能说明的是
A.CaCO3的热稳定性不如CaSiO3强 B.C的非金属性比Si的强
C.碳酸的酸性比硅酸强 D.SiO2的氧化性不如CO2的强
5. 在制取水泥、玻璃的生产中，共同使用的主要原料是
A.Na2CO3 B.石灰石 C.石英 D.焦炭
6. 有关普通玻璃的叙述，错误的是
A.玻璃是混合物
B.制玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英、粘土
C.玻璃不是晶体
D.玻璃无一定的熔点
7. 我国科学家前不久成功合成3nm长的管状碳纳米管，长度居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度（抵抗变形的能力）高、密度小（只有钢的1/4）、熔点高，化学稳定性好的特点，固此被称为“超级纤维”。下列对碳纤维的说法中不正确的是
A．它是制造飞机的理想材料 B．它的主要组成元素是碳元素
C．它的结构与石墨相似 D．碳纤维复合材料不易导电
8. 世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3000年以前，就已经使用玻璃了”。下列关于玻璃的叙述中，正确的是
A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐材料
B．玻璃在加热熔化时有固定的熔点
C．制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英
D．普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
9. 磷酸钙系陶瓷是一种新型无机非金属材料，它用于制造人类骨骼，这是利用该材料的
A．耐高温特性 B．电学特性 C．光学特性 D．生物特性
10. 过量的泥砂、纯碱和生石灰熔化后生成
①水泥 ②玻璃 ③瓷器 ④混凝土 ⑤一种硅酸盐产品
A．①和④ B．②和⑤ C．③ D．②
11.下列不属于陶瓷制品的是
A．秦兵马俑 B．坩埚 C．研钵 D．蒸发皿
12.下列说法中，正确的是
A. 水晶和陶瓷的主要成分都属于硅酸盐
B. 单质硅是制造光导纤维的材料
C. 硅酸钠是制备硅胶和木材防火剂的原料
D. 工业上用盐酸刻蚀玻璃
13.下列说法正确的是
A.SiO2是酸性氧化物不跟任何酸反应
B.水玻璃敞口存放，呆能有白色胶状沉淀析出
C.高温时SiO2能跟Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强
D.SiO2和CO2化学性质虽然相似，但两者的结构完全不同
14.下列对制取水泥和玻璃的共同特点的叙述中，错误的是
A.生产设备相同 B.原料中均有石灰石
C.反应都在高温下进行 D.发生的都是复杂的物理化学变化
15. 某硅酸盐样品含锌58.6%，其化学组成用氧化物形式可表示为nZnO·SiO2，则n值等于
A.2 B.3 C.1 D.1/2
16.下列叙述正确的是
A.CO2通入Na2SiO3溶液中可以得到硅酸
B.因为高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强
C.SiO2是酸性氧化物，它不溶于水也水溶于任何酸
D.在制玻璃、制水泥的工业生产中，都需要的原料之一是石灰石
17.下列说法中正确的是
A.CaCO3与CaSiO3的热稳定性关系是CaCO3＜CaSiO3
B.H2SiO3与H4SiO4是两种不同的酸，其酸酐也不相同
C.硅酸盐均难分解，难溶于水
D.玻璃通常为固体具有很高的熔点
18. 关于水玻璃的叙述不正确的是
A.它是一种矿物胶，既不能燃烧也不易腐蚀
B.在建筑工业上可用作粘合剂和耐火材料
C.它在空气中易变质，因为SiO32-+CO2+2H2O＝H4SiO4↓+CO32-
D.水玻璃的主要成分是二氧化硅
19.光纤通信70年代后期发展起来的一种新型通信技术，目前长距离光纤通信系统已投入使用，光纤通信的光学纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成的
A.碳 B.石英 C.锗 D.硅
20.硅酸铜钡是当今用最新科学技术才能合成的一种物质。然而现在发现，我国秦朝兵马俑用的一种颜料竟是硅酸铜钡。下列关于硅酸铜钡的学说错误的是
A.易溶于水 B.难溶于水 C.属于硅酸盐 D.属于复盐
二、填空题（ 小题，每小题 分）
21.获取知识和信息是现代人不可缺少的素质，信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。
（1）光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维，利用光缆通讯，能同时传输大量信息。制造光纤电缆的主要原材料的化学式是______________，它属于_______________材料。
（2）信息产业的核心材料是高纯度的硅，高纯度的单晶硅生产方法之一：
SiO2Si（粗硅）SiHCl3（沸点31.5℃）Si超纯硅（多晶硅）单晶硅
近代用得较多的另一种方法（之二）是：用金属硅化物（Mg2Si）与盐酸作用制得硅烷，再热分解硅烷可得高纯硅。
单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等，硅纯度越高，大规模集成电路的性能就越好。
根据上述信息回答以下问题：
（2）从方法一生产单晶硅的过程看，由碳还原得到的硅为何还要进一步处理？
（3）写出方法二中，生产高纯硅的两个化学反应方程式：
①_______________________________________。
②_______________________________________。
22.氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得。
（1）根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是__________（填序号）。
A.制汽轮机叶片 B.制有色玻璃
C.制永久性模具 D.制造柴油机
（2）写出N的原子结构示意图：__________，根据元素周期律知识，请写出氮化硅的化学式：___________________。
（3）氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式： 。
（4）现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为 。
23.氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得。
⑴根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是 （填序号）。
A．制汽轮机叶片 B．制有色玻璃 C．制永久性模具 D．制造柴油机
⑵氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不跟其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式 ；
⑶现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为 。
24.在制玻璃的原料中，再加入下列物质后，可制得各种不同用途的玻璃：
A．氧化亚铜(Cu2O) B．氧化铅(PbO) C．氧化钴(Co2O3) D．硼砂(Na2B4O7·10H2O)
⑴制造化学仪器的玻璃加入的物质是 。⑵制造光学仪器的玻璃加入的物质是 。
⑶制造红色玻璃加入的物质是 。 ⑷制造蓝色玻璃加入的物质是 。
25.下列反应中，SiO2表现什么化学性质 在A～D项中选出正确答案，将编号填在括号内。
(1)SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O( ) (2)SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑( )
(3)SiO2+2CSi(粗)+2CO↑( ) (4)SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O( )
A.作为玻璃的成分被分解而使玻璃能雕刻 B.将挥发性酸酐从其盐酸中代换出来
C.弱氧化性 D.酸性氧化物的通性
三、计算题（ 小题，每小题 分）
26.已知某一硅酸盐可表示为Mga(Si4O10)(OH)b(其中a、b为正整数)，试回答：
(1)a与b应满足的关系是(写表达式)__________ _________；
(2)a能否等于2？__________(填“能”“不能”“无法确定”)
(3)a=3的硅酸盐的表达式(以氧化物的形式表示)_____________________。
27.由SiO2 和CaCO3组成的混合物26.0g，经灼烧至质量恒定时，其质量减少8.8g，试解答：⑴写出可能发生反应的化学方程式；
⑵求产生气体在标准状况下的体积；
⑶求原混合物中SiO2的质量。
答案
一、选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C B D A B C C CD D B
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
C C BD A A AD A D B A
二、填空题
21.（1）SiO2 无机非金属
（2）由C还原SiO2得到的单质硅中，杂质含量过高，将它用HCl—Cl2处理得到低沸点SiHCl3，便于蒸发提纯，然后再还原得高纯硅
（3）①Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH4↑
②SiH4Si+2H2
22.（1）A、C、D （2） Si3N4
（3）Si3N4+12HF3SiF4+4NH3
（4）3SiCl4+4N2+6H2Si3N4+12HCl。
23.⑴ACD ⑵Si3N4＋12HF＝3SiF4↑＋4NH3↑
⑶3SiCl4＋2N2＋6H2 Si3N4＋12HCl
24.⑴D ⑵B ⑶A ⑷C
25.D B C A
三、计算题（ 小题，每小题 分）
26.(1)2a=b+4?
(2)不能
(3)3MgO·4SiO2·H2O
解析：
(1)根据化合价规则，可列式为：2a+4×4=2×10+b简化为2a=b+4
(2)令a=2，则b=0，故不能。
(3)当a=3时，b=2，Mga(Si4O10)(OH)b为Mg3(Si4O10)(OH)2，改写为氧化物的形式为3MgO·4SiO2·H2O
27.⑴ CaCO3＋SiO2 CaSiO3＋CO2↑ CaCO3 CaO＋CO2↑
⑵ 生成V(CO2)＝4.48L m(SiO2)＝6g
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