硅酸盐,硅酸盐用途

中医药方网 www.piccc.com 发布时间:2023-01-14

硅酸盐是什么?

一、二氧化硅和硅酸

二、硅酸盐

(1)性质特征:性质稳定,熔点较高,大都难溶于水。

(2)主要原料:黏土(Al2O3?2SiO2?2H2O)、石英(SiO2)和长石(钾长石K2O?Al2O3?6SiO2或钠长石Na2O?Al2O3?6SiO2)。

(3)主要制品:玻璃、水泥、陶瓷、砖瓦、水玻璃(Na2SiO3的水溶液)等。

(4)水泥和玻璃的生产:

水泥 玻璃(普通)

原料 石灰石、粘土 纯碱、石灰石、石英

设备 水泥回转窑 玻璃熔炉

反应 复杂的物理化学变化 Na?2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑

CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑

主要成分 3CaO?SiO2

2CaO? SiO2

3CaO?Al2O3

Na2O?CaO? 6SiO2

特性 水硬性

(加石膏调节硬化速度) 玻璃态物质(在一定温度范围内软化)

非晶体

三、硅单质

(1)物理性质:

a.硅的存在和形态:自然界中没有游离态的硅,主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。

b.晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。

c.导电性:介于导体和绝缘体之间(硅和锗是重要的半导体材料)。

(2)化学性质(和碳相似)——形成共价化合物,化学性质不活泼。

①常温下,不能强酸、强氧化性酸反应,只能与氟气、氢氟酸(HF)和烧碱等物质反应。

Si + 2F2 == SiF4 Si +4HF==SiF4 +H2↑

Si + 2NaOH+ H2O==Na2SiO3+2H2↑

②加热条件下,能跟一些非金属单质起反应。

Si + O2 SiO2

Si + 2H2 SiH4

(3)工业制法:

SiO2 + 2C Si + 2CO↑(焦炭在电炉中还原二氧化硅得到粗硅)

粗硅提纯后,可以得到可用作半导体材料的高纯硅。

(3)用途:

①作半导体材料晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等;

②制合金:含硅4%的钢具有良好的导磁性——变压器铁芯;

含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性——耐酸设备等。

注意:SiO2与CO2的比较

CO2 SiO2

与碱性氧化物反应 CaO+CO2 CaCO3

CaO+SiO2 CaSiO3

与碱液反应 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH = Na2SiO3+H?2O

与盐反应 Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓

NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 2Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑

与碳反应 C+CO2 2CO

2C+SiO2 Si+2CO↑

与H2O作用 CO2+H2O H2CO3

不与水化合

与酸反应 不反应 只与HF反应

SiO2+4HF=SiF4↑+H2O

一、活泼的黄绿色气体——氯气

1.氯气的物理性质

(1)氯气是黄绿色的气体。氯气的密度比空气大。能溶于水。

(2)有刺激性气味的气体。氯气有毒。

(闻气体方法:用手轻轻在瓶口扇动,使极少量的氯气飘进鼻孔。)

2.预测氯气的化学性质并用实验证实之。

氧气、氢气等都是非金属单质,由此推测:非金属一般都能跟金属反应生成盐,非金属单质间也能发生化学反应。

(1)氯气与金属的反应

2Fe+3Cl2 2FeCl3(Fe丝在氯气中燃烧,产生棕黄色烟)

Cu+Cl2 CuCl2(Cu丝在氯气中燃烧,产生棕色烟,溶于水后,溶液呈蓝绿色)

2Na+Cl2 2NaCl(产生大量白烟)

(2)氯气与非金属的反应

H2+Cl2 2HCl(H2在Cl2中能安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾)

2P+3Cl2 2PCl3(在空气中形成白雾);2P+5Cl2 2PCl5(在空气中形成白烟)

(3)氯气与水的反应

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