第一部分 硅
SiO2基本结构单元为四面体结构:
Si与O按1:2的比例组成立体网状结构。
二氧化硅和二氧化碳性质比较
物质 |
二氧化硅 |
二氧化碳 |
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熔沸点、硬度、状态 |
很高、硬度大、固态 |
低、硬度小、气态 |
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化 学 性 质 |
与水 |
不反应 |
CO2+H2O=H2CO3 |
与氢氟酸 |
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 用HF来腐蚀和雕刻玻璃。 |
不反应 |
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与碱溶液 |
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞,而不用玻璃塞。 |
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O |
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与碱性氧化物 |
高温 SiO2+CaO=CaSiO3 |
CO2+CaO=CaCO3 |
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异同点 |
相同点 |
都是酸性氧化物,都与碱或碱性氧化物反应。 |
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不同点 |
①CO2与水反应生成H2CO3;SiO2不与水反应; ②SiO2溶于氢氟酸,CO2不与氢氟酸反应; ③SiO2须在高温下与碱性氧化物反应,而CO2可在常温常压下进行。 |
硅酸和碳酸的性质比较
物质 |
硅酸 |
碳酸 |
化学式 |
H2SiO3 |
H2CO3 |
酸酐 |
SiO2 |
CO2 |
制法 |
硅酸胶体的制备: Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ |
CO2+H2O=H2CO3 |
颜色与状态 |
白色、固体 |
无纯态,只存在于水溶液中 |
水溶性 |
不溶于水 |
只存在于水溶液中 |
酸性比较 |
H2CO3 >H2SiO3向硅酸钠饱和溶液中通入二氧化碳,同样可得到硅酸凝胶,说明硅酸是一种酸性比碳酸还弱的弱酸。 |
硅单质物性:
①存在和形态:自然界中无游离态,主要以硅酸盐和二氧化硅形式存在。
②晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。
③导电性:半导体材料,介于导体和半导体之间。
硅酸盐材料:水泥、玻璃、陶瓷、水玻璃(Na2SiO3的水溶液)等
硅酸盐组成的表示:
例如,Na2SiO3®Na2O·SiO2
Al2Si2O5(OH)4®Al2O3·2SiO2·2H2O