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1、第四章金属及其化合物 一、硅 硅是地壳的基本骨干元素，在材料科学和信息技术等领域有广泛的用途。它的含量在所 有元素中仅次于，硅元素的亲氧能力较强，主要以_态存在。最外层有 个电子，主要形成四价的化合物。 1. 硅单质 （1）物理性质：晶体硅结构类似于金刚石，是有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大， 较脆。 是良好的 半导体 。 （2）应用：半导体晶体管及芯片、光电池。 （3）化学性质：与氢氟酸反 应： . 与氢氧化钠溶液反 应： . （4）制备：自然界中没有游离态的硅，工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含有少 量杂质的粗硅。 . 2.二氧化硅（ SiO2） 二氧化硅广泛存在于自然界中，沙
2、子、 石英的主要成分就是二氧化硅。水晶就是二氧化 硅晶体。 （1）物理性质： SiO2溶于水，熔点、硬度。 （2）结构： . （3）应用：、。 （4）化学性质：化学性质稳定，除HF外一般不与其他酸反应；是酸性氧化物，可以与强碱 （NaOH ）反应，在一定的条件下能与碱性氧化物反应。 物质SiO2CO2 状态、熔沸点、硬度 化 化 学 性 质 与水 与氢氟酸 与碱溶液 与碱性氧化物 【思考】实验室为什么不用带玻璃塞的试剂瓶盛放NaOH 溶液？应用什么样的塞子？ 例 1 除去 SiO2固体中混有的CaCO3固体，方法正确的是( ) A加水，过滤 B加热 C加盐酸，过滤，干燥 D 加 NaOH 溶液
3、，过滤 3.硅酸（ H2SiO3） （1）物理性质：溶于水 （2）制 备： . （3）化学性质：弱酸性 H2SiO3 H 2CO3。 向硅酸钠溶液中通入CO2反应方程式： . 不稳定性硅酸受热发生分解： . 4.硅酸盐 硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称，分布广，结构复杂，一般不溶于水 （Na2SiO3、 K2SiO3除外），化学性质稳定。 最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3：可溶，其水溶液称作，可作肥皂填料、 木材防火剂和黏胶剂。常用硅酸盐产品：玻璃、陶瓷、水泥。 硅酸盐产品原料主要设备主要成分 玻璃纯碱、石灰石、石 英 玻璃窑Na2O CaO 6SiO2 陶瓷黏土 水泥黏土和石灰
4、石水泥回转窑CaO SiO2 2CaO SiO2 3CaO Al2O3 例 2 下列说法正确的是( ) ASiO2溶于水显酸性 B因高温时SiO2与 Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸的酸 性比碳酸强 CSiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸D 稀盐酸加入水玻璃中可得到硅酸 二、氯 1. 氯气（ Cl2） （1）物理性质：色，气味，毒气体，密度比空气， 溶于水，易。 （2）化学性质： 与金属反应：、 . 氯气能与大多数金属反应，若金属有可变价态，则生成价氯化物 与非金属 (H2) 反应：、 . （现象：） 与水反应： . 【思考】 a次氯酸的性质： HClO为一元 _酸( 酸性比 H2CO3
5、)； 具有 _ _性 （消毒漂白作用） ； 不稳定 ( 见光或受热易分解) ，化学方程式为_。 b氯水的保存方法_。 c 液氯、新制氯水和久置氯水比较 液氯新制氯水久置氯水 分类 颜色 成分 性质 与碱反应：制漂白液：，其 有效成 分。 制漂白粉和漂粉精：，其有效成分。 （氧化剂与还原剂物质的量之比为） 【思考】漂白粉漂白原理？ （3）实验室制法 例 为了验证氯气的性质并收集氯气，某老师以二氧化锰和浓盐酸为主要原料，设计了如 图所示的装置进行了实验。试回答下列问题： （1）B装置中发生的反应方程式为。 （ 2 ） C装 置 中 所 盛 试 剂 是， 作 用 是。 （3）D装置中浓硫酸的作用。
6、（4）E装置中的现象为，F 中的现象 为，此现象说 明； G中的现象 为，分离 G中液体的方法是。 （5）H装置是为了收集氯气，采用的方法是。 （ 6 ） I装 置 中 所 盛 试 剂 是， 作 用 是。 2.Cl 的检验 在被检液中滴入，若产生 _ _，则可断定溶液中含有氯离子。 三、硫 1. 硫（ S） 硫广泛存在于自然界，态的硫存在于火山喷口附近或地壳岩层里， 态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在，如硫铁矿（） 、黄铜矿（ CuFeS2） 、石膏 （CaSO42H2O ）等。 （1）物理性质：俗称，色粉末，溶于水，微溶于酒精，易 溶于，熔沸点较低。 （2）化学性质：既有氧化性，又有还原性
7、。 弱氧化性：与金属反 应、 . 还原性：与氧气反应 . 2. 二氧化硫（ SO2） （1）物理性质：色，气味，毒气体，密度比空气， 溶于水，易。 （2）化学性质： 酸性氧化 物：、 . 漂白性：使褪色，漂白原理： . 其它漂 白剂，漂白原理 . 还原性：与O2反应 . 与Cl2反 应 . 弱氧化性：与H2S反应 . 【思考】 a. 二氧化硫和氯水漂白作用的原理有什么不同？ b.SO2能使溴水、氯水、酸性高锰酸钾褪色是因 为。 3. 三氧化硫（ SO3） （1）物理性质：SO3是无色（标准状况） 。 （2）化学性质：酸性氧化 物、 . 4. 硫酸（ H2SO4） （1）物理性质：色、粘稠的油状
8、液体，密度比水，稀释时会。 （2）化学性质： 酸性： . 能使紫色石蕊试液变，。 吸水性：在盛有少量硫酸铜晶体的试管里注入浓硫酸，现象是。 常见干燥剂可以干燥的气体不能干燥的气体 酸性干燥剂 中性干燥剂 碱性干燥剂 脱 水 性 ： 浓 硫 酸 能 将 许 多 有 机 物 中 按H:O= 脱 去 ， 例 如。 【思考】把浓硫酸点在pH试纸上，会如何变化？ 强氧化性 与Cu 反 应 ：（ 浓H2SO4表 现 性） 与C反 应 ：（ 浓H2SO4表 现 性） 【思考】设计实验检验C与浓 H2SO4反应产物。 5.SO4 2的检验 在被检液中滴入，若产生 _ _，则可断定溶液中含有硫酸根离子。 6. 二氧化硫和二氧化氮对大气的污染 （1）来源： 二氧化硫来源于，石油和某些金属矿物中含硫或硫的化合物；二氧化 氮主要来源于汽车尾气 （2）危害：直接危害人体健康，引起呼吸道疾病；形成酸雨（PH在反应过程中， 浓 HNO3一般被还原成， 稀 HNO3一般被还原成。