第15講 碳族元素 無機非金屬材料
10.na2sio3的水溶液稱水玻璃,但它與玻璃的成分大不相同,硅酸鈉水溶液(即水玻璃)俗稱 ,但它卻是 的溶液,并不是 溶液。
[特別提醒]:硅與氫氧化鈉溶液反應時,實際上是水被分解了,堿的存在只是起了加速作用,其過程可認為:si+3h2o=h2sio3+2h2↑,h2sio3+2naoh=na2sio3+2h2o。顯然,si失去電子,是還原劑;h2o中的h得到電子,h2o是氧化劑;naoh既不是氧化劑,又不是還原劑,它只是反應物而已。綜合上述兩個反應得到總化學方程式:si+2naoh+h2o=na2sio3+2h2↑。
[例3]能說明常溫下二氧化硅是很堅硬的固體而二氧化碳是氣體的原因是 ( )
a.硅的非金屬性比碳的活潑
b.二氧化硅中硅氧鍵的類型和二氧化碳中碳氧鍵不同
c.硅氧鍵的鍵能比碳氧鍵的鍵能大得多
d.二氧化硅晶體類型和二氧化碳晶體不同
[解析]本題比較兩種晶體的物理性質,應該從晶體所屬類別入手。由于sio2是一種空間網狀結構的原子晶體,而co2是靠分子間作用力結合在一起的分子晶體,因此sio2晶體的熔沸點高、硬度大,而二氧化碳的熔沸點低。
【答案】d
【誤區警示】對兩種晶體結構認識模糊以及對物理性質差異原因的認識不清,而認為sio2和co2屬于同主族元素的兩種化合物,對應的晶體類型相同,性質上的差異應該在于二氧化硅中硅氧鍵和二氧化碳中碳氧鍵間類型和鍵能的差異。從而錯選b、c。
考點4 無機非金屬材料
1.傳統無機非金屬材料——水泥和玻璃的生產方法
硅酸鹽產品 水泥 玻璃
主要設備 水泥回轉窯 玻璃窯
原料 石灰石和粘土 純堿、石灰石、石英(過量)
反應原理 復雜的物理-化學變化 na2co3+sio2 na2sio3+co2↑
caco3+sio2 casio3+co2↑
主要成份
反應條件
2.新型無機非金屬材料
新開發利用的無機非金屬材料主要有氮化硅(si3n4)、剛玉(al2o3)等陶瓷,碳化硼、光導纖維(主要成分是sio2)等,這些材料具有特殊結構、特殊功能。
傳統非金屬材料具有抗腐蝕、耐高溫等許多優點,但質脆,耐熱沖擊差。
新型非金屬材料繼承了傳統非金屬材料的優點,并克服了缺點,主要具有以下特性:①
;② ;③ ;④ 。