蘇教版化學(xué)必修1同步練習(xí) 硅酸鹽礦物與硅酸鹽產(chǎn)品

111專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料第三單元 含硅礦物與信息材料第一課時 硅酸鹽礦物與硅酸鹽產(chǎn)品基礎(chǔ)梳理1、硅的存在：（1）在地殼中的含量僅次于氧，居于第二位；（2）在自然界中沒有游離態(tài)的硅，只有以化合態(tài)態(tài)存在的硅。如硅酸鈉、二氧化硅等；（3）化合態(tài)的硅廣泛存在于地殼的各種礦物和巖石里，是構(gòu)成礦物和巖石的主要成分。2、硅酸鹽及其性質(zhì)硅酸及其縮水結(jié)合而成的各種酸所對應(yīng)的鹽統(tǒng)稱硅酸鹽。（1）硅酸鹽組成的表示方法化學(xué)式表示法：如：硅酸鈉：Na2SiO3、硅酸鈣：CaSiO3，此法用于組成簡單的硅酸鹽。氧化物表示法：硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分，種類很多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常用氧化物的形式來表示組成。其表示方式：活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物二氧化硅水。例如：硅酸鈉：Na2SiO3Na2OSiO2高嶺石：Al2(Si2O5)(OH)4Al2O32SiO22H2O（2）硅酸鈉Na2SiO3是極少數(shù)可溶于水的硅酸鹽的一種,其它可溶性的硅酸鹽還有硅酸鉀和硅酸銨。Na2SiO3的水溶液俗稱水玻璃,是建筑業(yè)中常用的一種黏合劑,也是一種礦物膠;用水玻璃浸泡過的木材、紡織品既耐磨又耐火。Na2SiO3溶液呈堿性,易吸收空氣中的CO2生成白色硅酸沉淀,因此Na2SiO3溶液要密封保存。Na2SiO3固體俗稱泡花堿，水溶液俗稱水玻璃，是無色粘稠的液體，常作粘合劑、防腐劑、耐火材料。放置在空氣中會變質(zhì)，發(fā)生反應(yīng)方程式為：Na2SiO3CO2H2O H2SiO3 Na2CO3。 3硅酸鹽工業(yè)簡介以含硅物質(zhì)為原料，經(jīng)加工制得硅酸鹽產(chǎn)品的工業(yè)稱硅酸鹽工業(yè)。主要包括陶瓷工業(yè)、水泥工業(yè)和玻璃工業(yè)，其反應(yīng)包含復(fù)雜的物理、化學(xué)變化。（1）水泥水泥的原料是黏土和石灰石，在水泥回轉(zhuǎn)窯里高溫煅燒后，再加入石膏，磨細(xì)。普通水泥的主要成分是硅酸三鈣（3CaOSiO2）、硅酸二鈣（2CaOSiO2）和鋁酸三鈣（3CaOAl2O3）等。（2）玻璃的原料是純堿、石灰石和石英，普通玻璃的大致成分為Na2OCaO6SiO2。玻璃的種類有普通玻璃、鋼化玻璃、石英玻璃、光學(xué)玻璃等等。玻璃沒有固定的熔沸點。（3）比較水泥和玻璃的生產(chǎn)方法硅酸鹽產(chǎn)品水泥玻璃主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃熔爐原料石灰石和粘土純堿、石灰石、石英（過量）反應(yīng)原理發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化（不作要求）Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2CaCO3SiO2CaSiO3CO2主要成分3CaOSiO2； 3CaOSiO2；3CaOAl2O3Na2SiO3、CaSiO3、SiO2反應(yīng)條件高溫高溫（4）陶瓷主要原料：粘土中國瓷都：景德鎮(zhèn)陶都：宜興例題解析例1三硅酸鎂被用來治療胃酸過多的胃潰瘍，是因為該物質(zhì)不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。把三硅酸鎂Mg2Si3O8nH2O改寫成氧化物的形式為_，它中和胃酸（HCl）的化學(xué)方程式是_。思路分析：本題若直接寫三硅酸鎂與鹽酸的反應(yīng)，很多學(xué)生會感到無從入手或?qū)戝e方程式。但若能將此硅酸鹽改寫成氧化物的形式，便可看出該反應(yīng)可看作是判斷堿性氧化物（MgO）、酸性氧化物（SiO2）能否與鹽酸反應(yīng)的問題。解題：2MgO3SiO2nH2O；2MgO3SiO2nH2O4HCl2MgCl23SiO2（n2）H2O。誤區(qū)點撥：解題依據(jù)是：堿性氧化物與酸反應(yīng)生成鹽和水，酸性氧化物不與酸（鹽酸）反應(yīng)。例2礦泉水一般是由巖石風(fēng)化后被地下水溶解其中可溶部分生成的此處所指的風(fēng)化作用是指礦物與水和CO2同時作用的過程例如鉀長石(KAlSi3O8)風(fēng)化生成高嶺土Al2Si2O5(OH)4，此反應(yīng)的離子方程式為2KAlSi3O82H2CO39H2O2K2HCO34H4SiO4Al2Si2O5(OH)4。這個反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是_。思路分析：分析反應(yīng)前后的酸的酸性強弱，正反映了由較強的酸制取較弱的酸這一普遍規(guī)律亦即解釋復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的原因應(yīng)用的是極其簡單的化學(xué)原理解題：碳酸的酸性比原硅酸強，由較強的酸可制得較弱的酸?；A(chǔ)訓(xùn)練一選擇題（每小題有一個正確答案）1下列物質(zhì)：氫氟酸；濃H2SO4；燒堿溶液；Na2CO3固體；氧化鈣； 濃HNO3，其中在一定條件下能與SiO2反應(yīng)的有 （ ）A. B.全部 C. D.2高嶺土A12(Si2O5)(OH)4中SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 （ ） A46.5 B40 C23.3 D21.73能貯存在具有玻璃塞的磨口試劑瓶里的試劑是（ ）AHF溶液 BKOH溶液 C鹽酸 D水玻璃4下列以制取水泥和玻璃的共同特點的敘述中，錯誤的是（ ）A生產(chǎn)所用設(shè)備相同 B反應(yīng)都在高溫的條件下進(jìn)行C原料中均有石灰石 D都發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)變化5熔化燒堿應(yīng)選用的坩堝是 （ ）A鐵坩堝 B玻璃坩堝 C石英坩堝 D陶瓷坩堝6下列物質(zhì)屬于純凈物的是（ ）A.玻璃 B.水玻璃 C.二氧化硅 D.大理石7把過量的CO2通入下列溶液中，有白色沉淀產(chǎn)生的是 （ ）ANa2SiO3 BCaCl2 CNaOH DCa(OH) 2 8 分析某硅酸鹽得如下結(jié)果：SiO2 45.7%、Al2O3 38.41%、K2O 12.1%、H2O 4. 42%，該鹽的化學(xué)式為A.K2OAl2O32SiO22H2O B.K2OAl2O34SiO2H2O （ ）C.K2O2Al2O35SiO22H2O D.K2O3Al2O36SiO22H2O9下列有關(guān)碳和硅氧化物的說法中，正確的是 （ ）A二氧化硅的水溶液顯酸性，所以，二氧化硅是酸性氧化物B二氧化碳通入水玻璃可得到原硅酸，說明碳酸的酸性比硅酸強C高溫時二氧化硅與純堿反應(yīng)放了二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸強D二氧化硅是酸性氧化物，因此，它不能溶于任何酸10有10 g不純CaCO3樣品與足量鹽酸作用后生成4.44 g CO2，且溶液中殘留難溶物質(zhì)。則對于此樣品中是否存在MgCO3 K2CO3 SiO2雜質(zhì)的判斷正確的是 （ ）A.肯定含，不含 B.肯定含，可能含C.肯定含，不含 D.肯定含，可能含二填空題11制造普通硅酸鹽水泥的原料有 、 、 。制造普通玻璃的原料有 、 、 ，12在地殼內(nèi)，深度每增加1千米，壓力大約增加2525030300 kPa，在這樣的壓力下，較簡單的硅酸鹽會轉(zhuǎn)化為復(fù)雜的硅酸鹽已知：鈣長石、鎂橄欖石、石榴子石的化學(xué)式分別是：CaAl2Si2O8；Mg2SiO4；CaMg2Al2Si3O12(1) 用氧化物形式表示的化學(xué)式分別為：鈣長石_，鎂橄欖石_，石榴子石_(2) 寫出鈣長石和鎂橄欖石轉(zhuǎn)化為石榴子石的化學(xué)方程式： 。13古希臘流傳這樣一個傳奇故事：一批販運純堿的商船停泊在江邊的沙岸部，商人們找不到石頭來搭灶煮飯，就把船上的大塊純堿搬來，放在沙地上墊鍋做飯，飯熟后商人們驚奇地發(fā)現(xiàn)“灶”變成了晶瑩透明的固體。你認(rèn)為這種固體可能是_，其主要成分是_。14實驗室里盛放堿液的試劑瓶瓶塞不能用玻璃塞，是因為 。檢驗生石灰里含有石英和石灰石的方法是 。15要制造1020kg鉀玻璃(組成K2OCaO6SiO2)，需要K2CO3_kg，CaCO3_kg，SiO2_kg。16氮化硅Si3N4是一種非氧化物高溫陶瓷結(jié)構(gòu)材料，具有高硬度、高強度、耐腐蝕等特性，其超強的拉彎強度達(dá)到8104 Ncm210104 Ncm2，而且在1200高溫下也不會下降。用氮化硅陶瓷制成的內(nèi)燃機不需冷卻裝置，可節(jié)約燃料30左右，熱功轉(zhuǎn)換效率提高到4050。粉末狀的Si3N4，可以由SiCl4的蒸氣和氨氣的混合物反應(yīng)制取。粉末狀的Si3N4對空氣和水都不穩(wěn)定。但是將粉末狀的Si3N4和適量的MgO在2301.01105Pa和185的密閉容器中熱處理，可以制得結(jié)構(gòu)十分緊密而且對空氣和水都十分穩(wěn)定的高溫結(jié)構(gòu)材料。(1)寫出由SiCl4和NH3反應(yīng)制備Si3N4的化學(xué)方程式：_。(2)分別寫出Si3N4與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(3)試思考說明為什么結(jié)構(gòu)緊密的Si3N4，不再受H2O、O2的侵蝕?答：_。17有A、B、C三種不溶于水的固體物質(zhì)。其中A為黑色能導(dǎo)電的固體。A在氧氣中充分燃燒時，只得到一種無色氣體D，在同溫同壓下D對氧氣的相對密度為1.375。固體B可溶于熱的NaOH溶液得到溶液E，往E中通入過量D，可得白色膠狀沉淀。固體B與石灰石、純堿按質(zhì)量比為18：5：5.3混合后熔融得到C，C為玻璃態(tài)物質(zhì)。試確定：(1)寫出A、B、C、D各物質(zhì)的名稱。(2)求C的氧化物的組成式。一選擇題1C2A3C4A5A6C7A8D9B10B二填空題11石灰石 黏土 石膏 純堿 石灰石 石英12(1)CaOAl2O32SiO22MgOSiO2CaO2MgOAl2O33SiO2(2)CaAl2SiO8Mg2SiO4=CaMg2Al2Si3O1213玻璃；Na2SiO3 和SiO214堿液可腐蝕玻璃；加足量鹽酸，有不溶物存在及有氣體放出，則有石英和石灰石15276，200，72016(1)3SiCl4+4NH3= Si3N4+12HCl (2) Si3N4+6H2O=3SiO2+4NH3 Si3N4+3O2=3SiO2+2N2 (3)固體Si3N4表面與空氣中的氧氣反應(yīng)，生成穩(wěn)定的二氧化硅，從而形成了二氧化硅的保護(hù)層、防止內(nèi)部的Si3N4繼續(xù)與空氣和水接觸而被侵蝕。17(1)A：石墨 B：二氧化硅 C：玻璃 D：二氧化碳 (2)Na2OCaO6SiO2111