高中化学 第四章 非金属及其化合物 第一节 第1课时《二氧化硅和硅酸》知识点归纳及例题解析 新人教版必修1-新人教版高一必修1化学试题VIP免费

第1课时二氧化硅和硅酸[学习目标定位]1.了解硅在自然界中的存在形式，硅酸盐产品的组成和重要用途。2.了解二氧化硅的结构、性质和用途。3.了解硅酸的制备、性质和应用。一二氧化硅1.硅元素在地壳中的含量是26.3%，仅次于氧。硅元素在自然界中主要以氧化物及硅酸盐的形式存在，原因是硅是一种亲氧元素。2.硅的氧化物为二氧化硅，俗名为硅石，天然二氧化硅分为结晶形(如方石类、水晶等)和无定形(如硅藻土)。根据日常生活中的实例描述二氧化硅的物理性质：坚硬固体、不溶于水、熔点高。3.列表比较二氧化碳和二氧化硅的性质。CO2SiO2物理性质气体，熔、沸点低，易溶于水固体，熔、沸点高，硬度大，不溶于水与碱性氧化物反应CaO＋CO2===CaCO3CaO＋SiO2=====CaSiO3与碱液反应2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2OSiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O与H2O反应CO2＋H2OH2CO3不与水反应与酸反应不反应只与HF反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O相同点都是酸性氧化物(酸酐)，与碱反应生成盐和水归纳总结二氧化硅的结构与性质(1)二氧化硅与二氧化碳的物理性质差异较大的原因是物质晶体结构不同。二氧化硅晶体结构如图：二氧化硅晶体是由Si原子和O原子按1∶2的比例所组成的立体网状结构的晶体。(2)二氧化硅的化学性质有稳定性强，与水、一般酸不反应，能与氢氟酸反应，能与碱、碱性氧化物反应。1.下列叙述中，正确的是()A.自然界中存在大量的单质硅B.石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅C.二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸或碱溶液发生化学反应D.自然界中硅元素都存在于石英中答案B解析自然界中硅元素含量很高，但都以化合态形式存在，A项错误；硅元素是亲氧元素，主要以氧化物和硅酸盐的形式存在，D项错误；二氧化硅的性质稳定，C项错误。2.由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成的混合粉末。现取两份该混合粉末试样进行实验。(1)将一份混合粉末溶于过量的盐酸，得到沉淀X和滤液Y，沉淀X为________，滤液Y中含有的阳离子主要是______________，向滤液Y中加入过量NaOH溶液，得到的沉淀是____________________。(2)将另一份混合粉末溶于过量NaOH溶液，发生反应的离子方程式为_________________。答案(1)SiO2Al3＋、Mg2＋、Fe3＋、H＋Mg(OH)2、Fe(OH)3(2)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O、Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O二硅酸1.硅酸的制备：按表中实验操作要求完成实验，并将观察到的实验现象及有关结论填入表中：实验操作实验现象实验结论溶液变为红色Na2SiO3溶液呈碱性溶液由红色变为无色，有白色胶状沉淀物生成硅酸为不溶于水的白色固体有白色胶状沉淀物生成硅酸的酸性比碳酸弱2.写出上述实验中反应的化学方程式。(1)Na2SiO3溶液与盐酸反应：Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl。(2)将CO2通入Na2SiO3溶液中：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。归纳总结硅酸的性质(1)实验室制取硅酸的方法是可溶性硅酸盐与酸反应。(2)硅酸的性质：①具有酸性，酸性比碳酸弱；②受热易分解。(3)硅酸浓度小时可形成硅酸溶胶，浓度大时可形成硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱水得到硅胶(或硅酸干凝胶)，具有较强的吸水性，常用作干燥剂及催化剂载体。3.在既能溶解Al(OH)3又能溶解SiO2的无色溶液中，能大量共存的是()A.Na＋、Al3＋、NO、Cl－B.K＋、Na＋、Cl－、SiOC.Fe2＋、K＋、SO、Cl－D.Na＋、HCO、K＋、NO答案B解析符合题干要求的应是强碱性且无色的溶液，Al3＋、HCO能与碱反应，Fe2＋有色且可与碱反应。4.下列反应不能一步完成的是()A.SiO2―→Na2SiO3B.SiO2―→H2SiO3C.SiO2―→CaSiO3D.H2SiO3―→SiO2答案B解析二氧化硅可与氢氧化钠直接反应生成硅酸钠；氧化钙可与二氧化硅在高温下反应生成硅酸钙；硅酸可直接加热分解生成二氧化硅，故只有B符合题意。1.华裔科学家高锟因“在光学通信领域光在光导纤维中传输的研究方面所取得的开创性成就”获得了诺贝尔物理学奖。光导纤维的主要成分是()A.SiB.SiO2C.Na2SiO3D.SiCl4答案B解析光导纤维的主要成分为SiO2。2.下列说法正确的是()A.二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能与任何酸反应B.二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成C.硅酸的酸性比碳酸的酸性强，且硅酸不溶于水D.CO2与SiO2均具有氧...