Silic là nguyên tố mà các em rất thường thấy trong đời sống thực tế, đây là nguyên tố phổ biến thứ 2 trong thiên nhiên chỉ sau Oxi. Show
Vậy Silic (Si) và hợp chất của Silic như Silic dioxit SiO2 có tính chất hóa học và tính chất vật lý gì? được ứng dụng vào lĩnh vực nào trong đời sống thực tế? chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây. I. Silic Bạn đang xem: Tính chất hóa học của Silic (Si), Silic dioxit (SiO2) và công nghiệp Silicat – Hóa 9 bài 30 – Ký hiệu hóa học của Silic: Si – Nguyên tử khối của Silic: 28 1. Trạng thái tự nhiên – Trong thiên nhiên, silic không tồn tại ở dạng đơn chất mà chỉ ở dạng hợp chất của silic như: Cát trắng, đất sét (cao lanh). 2. Tính chất vật lý – Silic là chất rắn, màu xám, khó nóng chảy, có vẻ sáng của kim loại, dẫn điện kém, tinh thể silic tinh khiết là chất bán dẫn. 3. Tính chất hóa học – Silic là phi kim hoạt động hoá học yếu hơn cacbon C và clo Cl2 – Silic tác dụng với Oxi ở nhiệt độ cao: Si + O2  – Silic được dùng để chế tạo pin mặt trời và dùng làm vật liệu bán dẫn trong kỹ thuật điện tử,… II. Silic đioxit SiO2 – Silic dioxit SiO2 là 1 oxit axit tác dụng với kiềm và oxit bazơ tạo thành muối silicat ở nhiệt độ cao. SiO2(rắn) + 2NaOH(r) SiO2(rắn) + CaO(r) – Silic dioxit không phản ứng với nước III. Sơ lược về công nghiệp Silicat – Công nghiệp silicat là các ngành công nghiệp sản xuất đồ gốm, thuỷ tinh, xi măng. 1. Sản xuất đồ gốm, sứ a) Nguyên liệu chính: Đất sét, thạch anh, fenpat b) Các công đoạn chính – Nhào đất sét + Thạch anh + fenpat tạo thành khối dẻo tạo hình và sấy khô – Nung các đồ vật trong lò ở nhiệt độ cao c) Cơ sở sản xuất: Ở nước ta có nhiều cơ sở sản xuất gốm, sứ như: Bát Tràng – Hà Nội, Minh long, Phủ Lãng,… 2. Sản xuất xi măng a) Nguyên liệu chính: Đất sét, đá vôi b) Các công đoạn chính – Nghiền nhỏ hỗn hợp đá vôi và đất sét rồi trộn với cát và nước ở dạng bùn – Nung hỗn hợp trên lò quay (lò đứng) ở 1400-15000C được clanhke rắn – Nghiền clanhke nguội với phụ gia được xi măng c) Cơ sở sản xuất: nhà máy xi măng Hà Tiên, Hải Phòng, Bỉm Sơn,… 3. Sản xuất thủy tinh a) Nguyên liệu: Cát thạch anh, sôđa, đá vôi b) Các công đoạn chính – Trộn nguyên liệu với nhau theo tỉ lệ thích hợp – Nung hỗn hợp trong lò được thủy tinh nhão – Làm nguội từ từ được thủy tinh dẻo – Ép, thổi thủy tinh dẻo thành các đồ vật – Các phương trình hóa học: CaCO3 SiO2 + CaO SiO2 + Na2CO3 c) Cơ sở sản xuất: Nhà máy Rạng Đông, Công ty Điện Quang,… IV. Bài tập về Silic * Bài 1 trang 95 SGK Hóa học 9: Hãy nêu đặc điểm của nguyên tố silic về trạng thái tự nhiên, tính chất và ứng dụng. ° Lời giải bài 1 trang 95 SGK Hóa học 9: ¤ Trạng thái tự nhiên: – Silic là nguyên tố phổ biến thứ hai trong thiên nhiên, chỉ sau oxi. Silic chiếm 25% khối lượng vỏ Trái Đất. – Trong tự nhiên, silic không tồn tại ở dạng đơn chất mà chỉ tồn tại ở dạng hợp chất như thạch anh, cát trắng, đất sét (cao lanh). ¤ Tính chất: a) Tính chất vật lý: Silic là chất rắn, màu xám, khó nòng chảy, có vẻ sáng của kim loại, dẫn điện kém. Silic là chất bán dẫn. b) Tính chất hóa học: Phản ứng với oxi (ở nhiệt độ cao): Si + O2 ¤ Ứng dụng: – Silic được sử dụng trong kỹ thuật làm vật liệu bán dẫn, trong chế tạo pin mặt trời,… * Bài 2 trang 95 SGK Hóa học 9: Hãy mô tả sơ lược các công đoạn chính để sản xuất đồ gốm. ° Lời giải bài 2 trang 95 SGK Hóa học 9: ¤ Các công đoạn chính sản xuất đồ gốm: – Nhào đất sét, thạch anh và fenpat với nước để tạo thành bột dẻo rồi tạo hình, sấy khô thành các đồ vật. – Nung các đồ vật trong lò ở nhiệt độ cao thích hợp. * Bài 3 trang 95 SGK Hóa học 9: Thành phần chính của xi măng là gì? Cho biết nguyên liệu chính và mô tả sơ lược các công đoạn sản xuất xi măng. ° Lời giải bài 3 trang 95 SGK Hóa học 9: ¤ Thành phần của xi măng là canxi silicat và canxi aluminat. ¤ Nguyên liệu chính: Đất sét, đá vôi, cát,… ¤ Những công đoạn chính trong sản xuất xi măng: – Nghiền nhỏ đá vôi, đất sét và quặng sắt rồi trộn với nước thành dạng bùn. – Nung hỗn hợp đất sét, đá vôi và quặng sắt trong lò quay hoặc lò đứng ở nhiệt độ khoảng 1400 – 1500oC thu được clanhke rắn. – Nghiền clanhke nguội với phụ gia thành bột mịn, đó là xi măng. * Bài 4 trang 95 SGK Hóa học 9: Sản xuất thủy tinh như thế nào? Viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình nấu thủy tinh. ° Lời giải bài 4 trang 95 SGK Hóa học 9: ¤ Sản xuất thủy tinh: – Trộn hỗn hợp cát thạch anh (cát trắng), đá vôi, sôđa theo tỉ lệ thích hợp. – Nung hỗn hợp trong lò nung ở khoảng 900oC thành thủy tinh ở dạng nhão – Làm nguội từ từ được thủy tinh dẻo, ép thổi thủy tinh thành các đồ vật. ¤ Các phương trình hóa học CaCO3 CaO + SiO2 Na2CO3 + SiO2 – Thành phần chính của thủy tinh thường là Natri silicat Na2SiO3 và Canxi silicat CaSiO3; Hy vọng với bài viết về Tính chất hóa học của Silic (Si), Silic dioxit (SiO2) và công nghiệp Silicat giúp ích cho các em. Mọi thắc mắc và góp ý các em vui lòng để lại bình luận dưới bài viết để HayHocHoi.Vn ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tập tốt. » Mục lục bài viết SGK Hóa 9 Lý thuyết và Bài tập » Mục lục bài viết SGK Vật lý 9 Lý thuyết và Bài tập Đăng bởi: THPT Sóc Trăng Chuyên mục: Giáo Dục
Trong bài viết này chúng ta sẽ cùng tìm hiểu Silic - Si và các hợp chất như Silic dioxit, axit Silixic, muối Silicat có những tính chất hoá học đặc trưng nào, được điều chế, ứng dụng như thế nào trong thực tế, đồng thời vận dụng để giải một số bài tập về silic và các hợp chất của silic. Tính chất hoá học của Silic dioxit, axit Silixic, muối Silicat và bài tập về Silic thuộc phần: CHƯƠNG 3: CACBON - SILIC I. Silic - SiSilic là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Si và số nguyên tử bằng 14. Nó là nguyên tố phổ biến sau ôxy trong vỏ Trái Đất (25,7 %), cứng, có màu xám sẫm - ánh xanh kim loại, là á kim có hóa trị +4. Vị trí nhóm IVA, chu kỳ 3 trong bảng tuần hoàn. Cấu hình Electron: 1s22s22p63s23p2. II. Tính chất vật lý của SilicSilic có 2 dạng thù hình là silic vô định hình và silic tinh thể. - Silic vô định hình: là chất bột màu nâu, không tan trong nước nhưng tan trong kim loại nóng chảy. - Silic tinh thể: có màu xám, có ánh kim, có cấu trúc giống kim cương nên có tính bán dẫn. III. Tính chất hoá học của Silic- Các mức oxi hóa có thể có của Si: -4; 0; +2; +4 (số oxi hóa +2 ít đặc trưng) nên Si có cả tính khử và tính oxi hoá. - Silic vô định hình có khả năng phản ứng cao hơn silic tinh thể. a) Silic thể hiện tính khử * Silic tác dụng với phi kim: Si + 2F2 → SiF4 (phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường) Si + O2 SiO2 * Silic tác dụng với hợp chất: + Si tan dễ dàng trong dung dịch kiềm → H2 Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2↑ + Si tác dụng với axit 4HNO3 + 18HF + 3Si → 3H2SiF6 + 4NO + 8H2O * Trong hồ quang điện, Silic tác dụng với H2 tạo thành một hỗn hợp các silan: Si + H2 → SiH4 + Si2H6 + Si3H6 + ... IV. Silic thể hiện tính oxi hóa* Si tác dụng được với nhiều kim loại ở nhiệt độ cao → silixua kim loại. 2Mg + Si → Mg2Si 4. Điều chế SilicSiO2 + 2C Than cốc 2CO + Si SiO2 + 2Mg → 2MgO + Si 3SiO2 + 4Al → 2Al2O3 + 3Si SiCl4 + 2Zn → Si + 2ZnCl2 SiH4 Si + 2H2↑ SiI4 Si + 2I2 V. SILIC ĐIOXIT SiO21. Tính chất vật lí của Silic dioxit- Là chất ở dạng tinh thể nguyên tử, không tan trong nước. - Trong tự nhiên chủ yếu tồn tại ở dạng khoáng vật thạch anh. 2. Tính chất hoá học của Silic dioxita) Silic dioxit có tính chất của oxit axit - SiO2 có tính chất của oxit axit tan chậm trong dung dịch kiềm và tan dễ trong kiềm nóng chảy hoặc cacbonat kim loại kiềm nóng chảy → silicat: SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O SiO2 + Na2CO3 → Na2SiO3 + CO2↑ b) Silic dioxit tan dễ trong axit HF: SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O - Phản ứng này dùng để khắc chữ trên thủy tinh → không dùng bình thủy tinh để đựng axit HF. VI. Axit Silixic - H2SiO3+ Dạng keo, không tan trong nước, khi đun nóng dễ bị mất nước: H2SiO3 H2O + SiO2 - Khi sấy khô, H2SiO3 mất một phần nước tạo thành vật liệu xốp là silicagen được dùng làm chất hút ẩm và hấp phụ nhiều chất. + H2SiO3 chỉ tác dụng với dung dịch kiềm mạnh. H2SiO3 + 2NaOH → Na2SiO3 + 2H2O - Là axit yếu, yếu hơn axit cacbonic nên điều chế bằng cách dùng axit mạnh đẩy ra khỏi muối hoặc thủy phân một số hợp chất của Si. Na2SiO3 + 2HCl → 2NaCl + H2SiO3 Na2SiO3 + CO2 + H2O → H2SiO3 + Na2CO3 SiCl4 + 3H2O → H2SiO3 + 4HCl VII. Muối Silicat- Là muối của axit silixic thường không màu, khó tan (trừ muối kim loại kiềm tan được). - Dung dịch đậm đặc của Na2SiO3 được gọi là thủy tinh lỏng được dùng để chế tạo keo dán thủy tinh và sứ, bảo quản vải và gỗ khỏi bị cháy. Trong dung dịch, silicat của kim loại kiềm bị thủy phân mạnh tạo môi trường bazơ: Na2SiO3 + 2H2O → 2Na+ + 2OH‑ + H2SiO3 VIII. Bài tập về Silic dioxit, Axit Silixic và muối SilicatBài 2 trang 79 SGK Hóa 11: Số oxi hóa cao nhất của silic thể hiện ở hợp chất nào sau đây? A. SiO B. SiO2 C. SiH4 D. Mg2Si * Lời giải bài 2 trang 79 SGK Hóa 11: - Đáp án: B A. Si+2 B. Si+4 C. Si-4 D. Si-4 Bài 3 trang 79 SGK Hóa 11: Khi cho nước tác dụng với oxit axit thì axit sẽ không được tạo thành, nếu oxit axit đó là: A. Cacon đioxit B. Lưu huỳnh đioxit C. Silic đioxit D. Đinitơ pentaoxit * Lời giải bài 3 trang 79 SGK Hóa 11: - Đáp án: C. - Vì SiO2 là chất rắn không tan trong nước. Bài 5 trang 79 SGK Hóa 11: Phương trình ion rút gọn: 2H+ + SiO32- → H2SiO3 ↓ ứng với phản ứng nào giữa các chất nào sau đây? A. Axit cacbonic và canxi silicat B. Axit cacbonic và natri silicat C. Axit clohiđrit và canxi silicat D. Axit clohiđrit và natri silicat * Lời giải bài 5 trang 79 SGK Hóa 11: - Đáp án: D A. Axit cacbonic và canxi silicat (H2CO3 + CaSiO3↓ KHÔNG phản ứng) B. Axit cacbonic và natri silicat (H2CO3 + Na2SiO3 KHÔNG phản ứng) C. Axit clohiđrit và canxi silicat (HCl + CaSiO3↓ KHÔNG phân ly ra SiO32-) D. Axit clohiđrit và natri silicat (2HCl + Na2SiO3 → 2NaCl + H2SiO3↓) ⇒ PT ion rút gọn: 2H+ + SiO32- → H2SiO3↓ Bài 6 trang 79 SGK Hóa 11: Cho hỗn hợp silic và than có khối lượng 20,0g tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH đặc, đun nóng. Phản ứng giải phóng ra 13,44 lít khí hidro (đktc)Xác định thành phần phần trăm khối lượng của silic trong hỗn hợp ban đầu, biết rằng phản ứng xảy ra với hiệu suất 100%. * Lời giải Bài 6 trang 79 SGK Hóa 11: - Theo bài ra, ta có: nH2 = 13,44/22,4 = 0,6 (mol). C + NaOH → không phản ứng Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2↑ Từ phương trình phản ứng ta có: nSi = (1/2).nH2 = (1/2).0,6 = 0,3 (mol). ⇒ mSi = 0,3.28 = 8,4 (g). ⇒ %mSi = (8,4/20).100% = 42% Tính chất hoá học của Silic dioxit, axit Silixic, muối Silicat và bài tập về Silic - Hoá 11 được biên soạn theo sách mới nhất và Được hướng dẫn biên soạn bởi các thầy cô giáo dạy Giỏi tư vấn, nếu thấy hay hãy chia sẻ và comment để nhiều bạn khác học tập cùng. |
