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专题3 从矿物到基础材料 第三单元 含硅矿物与信息材料 第一课时 硅酸盐矿物与硅酸盐产品 基础梳理 1、硅的存在： （1）在地壳中的含量仅次于氧，居于第二位； （2）在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态态存在的硅。如硅酸钠、二氧化硅等； （3）化合态的硅广泛存在于地壳的各种矿物和岩石里，是构成矿物和岩石的主要成分。 2、硅酸盐及其性质 硅酸及其缩水结合而成的各种酸所对应的盐统称硅酸盐。 （1）硅酸盐组成的表示方法 ①化学式表示法： 如：硅酸钠：Na2SiO3、硅酸钙：CaSiO3，此法用于组成简单的硅酸盐。 ②氧化物表示法： 硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，种类很多，结构复杂，常用氧化物的形式来表示组成。其表示方式：活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·二氧化硅·水。 例如：硅酸钠：Na2SiO3——Na2O·SiO2 高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4——Al2O3·2SiO2·2H2O （2）硅酸钠 ①Na2SiO3是极少数可溶于水的硅酸盐的一种,其它可溶性的硅酸盐还有硅酸钾和硅酸铵。 ②Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,是建筑业中常用的一种黏合剂,也是一种矿物胶;用水玻璃浸泡过的木材、纺织品既耐磨又耐火。 ③Na2SiO3溶液呈碱性,易吸收空气中的CO2生成白色硅酸沉淀,因此Na2SiO3溶液要密封保存。 ④Na2SiO3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： Na2SiO3＋CO2＋H2O H2SiO3( ＋Na2CO3。 3．硅酸盐工业简介 以含硅物质为原料，经加工制得硅酸盐产品的工业称硅酸盐工业。主要包括陶瓷工业、水泥工业和玻璃工业，其反应包含复杂的物理、化学变化。 （1）水泥 水泥的原料是黏土和石灰石，在水泥回转窑里高温煅烧后，再加入石膏，磨细。 普通水泥的主要成分是硅酸三钙（3CaO·SiO2）、硅酸二钙 （2CaO·SiO2）和铝酸三钙（3CaO·Al2O3）等。 （2）玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，普通玻璃的大致成分为Na2O·CaO·6SiO2。 玻璃的种类有普通玻璃、钢化玻璃、石英玻璃、光学玻璃等等。玻璃没有固定的熔沸点。 （3）比较水泥和玻璃的生产方法 硅酸盐产品 水泥 玻璃 主要设备 水泥回转窑 玻璃熔炉 原料 石灰石和粘土 纯碱、石灰石、石英（过量） 反应原理 发生复杂的物理—化学变化（不作要求） Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑ CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ 主要 成分 3CaO·SiO2； 3CaO·SiO2； 3CaO·Al2O3 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 反应 条件 高温 高温 （4）陶瓷 　　主要原料：粘土 　　中国瓷都：景德镇陶都：宜兴 例题解析 例1．三硅酸镁被用来治疗胃酸过多的胃溃疡，是因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。把三硅酸镁Mg2Si3O8·nH2O改写成氧化物的形式为______，它中和胃酸（HCl）的化学方程式是_________________________。 思路分析：本题若直接写三硅酸镁与盐酸的反应，很多学生会感到无从入手或写错方程式。但若能将此硅酸盐改写成氧化物的形式，便可看出该反应可看作是判断碱性氧化物（MgO）、酸性氧化物（SiO2）能否与盐酸反应的问题。 解题：2MgO·3SiO2·nH2O； 2MgO·3SiO2·nH2O＋4HCl2MgCl2＋3SiO2＋（n＋2）H2O。 误区点拨：解题依据是：碱性氧化物与酸反应生成盐和水，酸性氧化物不与酸（盐酸）反应。 例2．矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的．此处所指的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程．例如钾长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土〔Al2Si2O5(OH)4〕，此反应的离子方程式为2KAlSi3O8＋2H2CO3＋9H2O2K＋＋2HCO3—＋4H4SiO4＋Al2Si2O5(OH)4。 这个反应能够发生的原因是_____________________________ _________________________。 思路分析：分析反应前后的酸的酸性强弱，正反映了由较强的酸制取较弱的酸这一普遍规律．亦即解释复杂的化学反应发生的原因应用的是极其简单的化学原理． 解题：碳酸的酸性比原硅酸强，由较强的酸可制得较弱的酸。 基础训练 一．选择题（每小题有一个正确答案） 1．下列物质：①氢氟酸；②浓H2SO4；③烧碱溶液；④Na2CO3固体；⑤氧化钙；⑥ 浓HNO3，其中在一定条件下能与SiO2反应的有 （　 　） A.①②⑥