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二氧化硅和硅酸盐

(1)硅元素的存在
在自然界中硅全部以化合态存在,硅是构成岩石和许多矿物的基本元素,在地壳中的含量仅次于氧,%。硅的氧化物和硅酸盐是硅的主要存在形式。
(2)硅原子的结构
硅原子的最外层上有4个电子,其原子既不易失去电子又不易得到电子,主要形成四价的化合物。

(1)存在
地球上天然的二氧化硅也叫硅石,是一种坚硬难熔的固体,有结晶形和无定形两大类。石英、水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅(SiO2)。
(2)结构
二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子构成的立体网状结构,晶体中硅原子和氧原子的个数比为1:2,不存在单个的SiO2分子。在SiO2晶体中,每个Si原子周围结合4O,Si在四面体的中心,氧原子在四面体的定点,同时每个O与2个Si相连,每个氧原子为2个四面体共有。
(3)物理性质
二氧化硅是坚硬、难熔的固体,不溶于水,不导电,纯净的二氧化硅晶体无色透明。
(4)化学性质
①酸性氧化物的性质
,高温下SiO2与CaO反应的方程式为:____________________________。
,常温下SiO2与NaOH溶液反应的方程式为:____________________。由于玻璃中含有SiO2,SiO2与NaOH溶液反应生成的Na2SiO3会黏结玻璃,所以,盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞,只能用橡皮塞。
,SiO2与CaCO3、Na2CO3反应的方程式分别为:____________________;______________________________________。
②与氢氟酸反应,反应的方程式为:__________________,此反应可用于玻璃上雕刻。
③弱氧化性,SiO2高温下与C作用可制取粗硅,反应的化学方程式为:________________________________。

(1)制备
硅酸(H2SiO3)不溶于水,其酸性比碳酸的酸性弱,通常用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,常用作黏合剂。往Na2SiO3溶液中加入HCl,能制得硅酸,反应的化学方程式:______________________。
(2)性质及用途
①硅酸可与强碱反应生成盐和水。硅酸溶于NaOH溶液的反应方程式为____________________。
②硅酸的热稳定性差,受热易分解,方程式为______________________。
③硅酸浓度较小时可逐渐聚合成胶体溶液——硅酸溶胶,浓度较大时可形成软而透明的硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶,称为硅胶。硅胶多孔,吸附能力强,常用作干燥剂和催化剂的载体。
硅酸盐和单质硅
、氧和金属组成的化合物的总称,分布极广。硅酸盐一般都不溶于水,化学性质很稳定。
(Na2SiO3)的性质、用途
Na2SiO3固体俗称泡花碱,水溶液俗称水玻璃,是无色粘稠的液体,常作粘合剂、防腐剂、耐火材料。放置在空气中会变质,发生反应方程式为:_________________。
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