1.硅元素在地壳中的含量居第2位,仅次于氧。
2.在冶铁工业中,生成炉渣的主要成分为CaSiO3,相关反应为:CaCO3=====高温CaO+CO2↑,CaO+SiO2=====高温CaSiO3。
一、硅酸盐
1.表示方法——氧化物法
俗名 锆石 红柱石 钙铝石榴子石 镁橄榄石
氧化物表示法 ZrO2•SiO2 Al2O3•SiO2 3CaO•Al2O3•3SiO2 2MgO•SiO2
2.硅酸钠
(1)物理性质:可溶于水,其水溶液称“水玻璃”。
(2)化学性质:
①与盐酸反应:
Na2SiO3+2HCl===H2SiO3+2NaCl。
②与H2CO3反应:
Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3+Na2CO3。
3.用途
Na2SiO3溶液 在建筑行业常用做黏合剂,经Na2SiO3溶液浸泡过的产品既耐腐蚀又不易着火。
二、硅酸盐产品
硅酸盐产品 原料 主要设备
水泥 黏土、石灰石 水泥回转窑
玻璃 石灰石、纯碱、石英 玻璃熔炉
陶瓷 黏土
三、二氧化硅与信息材料
1.二氧化硅
(1)物理性质:
熔、沸点高,硬度大,不溶于水。
(2)化学性质:
①酸性氧化物的通性:
与NaOH溶液反应:
2NaOH+SiO2===Na2SiO3+H2O。
与碱性氧化物(CaO) 反应:CaO+SiO2=====高温CaSiO3。
②特性:与氢氟酸反应SiO2+4HF===SiF4+2H2O。
(3)用途:制 作光学镜片,石英坩埚,还可用于制作光导纤维。
2.硅
(1)物理性质:
熔、沸点都很高,硬度大,导电性介于导体和绝缘体之间。
(2)化学性质:
①常温下,性质稳定,与O2、Cl2、HNO3、H2SO4都很难发生反应。
(3)工业制法:
SiO2――→C高温Si(粗)――→Cl2高温SiCl4――→H2高温Si(纯)
反应的化学方程式依次为:SiO2+2C=====高温Si+2CO,
Si+2Cl2=====高温SiCl4,SiCl4+2H2=====高温Si+4HCl。
(4)用途:
硅用作半导体材料,制造集成电路。
1.光能电池板的原料是什么?
答案:高纯度的晶体硅。
2.(1)硅酸钠水溶液为什么要密闭保存?
(2)实验室如何盛放氢氟酸?
(3)实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶为什么要用橡胶塞而不用玻璃塞?
答案:(1)Na2SiO3水溶液会与空气中的CO2反应。
(2)放在塑料瓶中密闭保存。
(3)NaOH与玻璃中的SiO2反应,生成Na2SiO3,把试剂瓶和瓶塞黏在一块不易打开。
3.工业上生产水泥、玻璃需要的共同原料是什么?
答案:石灰石。
4.工业制硅的三个反应中,硅元素总是 被还原吗?
答案:不是,硅与氯气的反应中,硅元素被氧化。
5.连连看。
①光导纤维
②硅芯片