【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書是大半個世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來自學(xué)。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實的學(xué)酥重新自修以查漏補缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的備注。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因為6677版保留了很多古早知識，讓我終于搞明白了和老工程師交流時遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險極小，即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯的自學(xué)教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。??

第六章硅和硅的化合物

§6-2二氧化硅

【01】硅的氧化物，常見的一種是二氧化硅。但它和二氧化碳不同，是一種堅硬而極難熔化的固體。

二氧化硅的存在

【02】自然界里的二氧化硅，總稱硅石，但有很多別名。純凈而結(jié)晶的硅石叫做石英。不同形態(tài)的石英礦又有不同的名稱，如大而無色透明的六棱柱晶體叫做水晶；水晶因混有少量雜質(zhì)而使晶體染成不同顏色，例如紫水晶、煙水晶等。普通的砂是細(xì)小的硅石顆粒，一般是不透明的。潔白的海砂是比較純凈的，一般混有較多量雜質(zhì)（鐵質(zhì)）使顏色帶黃或淡紅。

【03】硅石常和其他硅的化合物存在在一起，構(gòu)成復(fù)雜的巖石，如花崗巖、片麻巖等。而普通的砂，是它們的風(fēng)化產(chǎn)物。

【04】自然界里也存在著少量無定形的二氧化硅，例如構(gòu)成某些低級水草——藻類的細(xì)胞壁的物質(zhì)。由這些藻類堆積而成的礦層叫硅藻土，是一種多孔性的、具有很大吸附力的物質(zhì)。

【05】粉末狀的無定形硅石也可用人工制得。

二氧化硅的性質(zhì)

【06】二氧化硅的性質(zhì)非常穩(wěn)定。在常溫下，幾乎不跟其他物質(zhì)反應(yīng)（除HF和濃堿外）。不溶于水。在高溫下能熔化，但不揮發(fā)，也不分解；冷卻后，變成透明或半透明的玻璃狀物質(zhì)，叫做石英玻璃。

【07】在高溫下，二氧化硅能跟堿性氧化物或堿類反應(yīng)，生成硅酸鹽，例如

【08】上面的反應(yīng)表明，二氧化硅與二氧化碳一樣，也是一種酸性氧化物，它是硅酸H?SiO?的酸酐。但二氧化硅與二氧化碳不同，不能直接跟水反應(yīng)生成硅酸。

【09】在高溫下，二氧化硅還能跟某些鹽類共熔而發(fā)生反應(yīng)，例如碳酸鈉和硅石混和灼燒，就發(fā)生下面的反應(yīng)：·

【10】在這個反應(yīng)里，二氧化硅把鹽里的揮發(fā)性酸酐置換了出來。這是由于它的不揮發(fā)的特性導(dǎo)致的。

二氧化硅的用途

【11】二氧化硅的用途很廣泛，除水晶等天然產(chǎn)物可直接利用外，還有很多經(jīng)過工業(yè)加工的產(chǎn)品。例如石英玻璃，各種普通玻璃等，這在后面將會學(xué)到。

【12】石英玻璃是由純凈的石英熔化、冷卻而成的。它和普通玻璃不同，能透過紫外線。在醫(yī)療方面能制作透過紫外線的水銀燈。石英玻璃的膨脹系數(shù)很小，把它加熱到紅熱，立即放到冷水里，也不會破裂，因此可以用來制造耐溫度劇烈變化的化學(xué)儀器，如石英坩鍋等。

【13】至于砂的用途亦很廣，在建筑工程上要大量應(yīng)用。

習(xí)題6-2

1、試比較二氧化硅和二氧化碳的性質(zhì)，有哪些相同？哪些不同？

2、怎樣證明二氧化硅是一種酸酐？

3、寫出二氧化硅跟碳酸鈣混和燬燒時的反應(yīng)方程式。從這個反應(yīng)表明二氧化硅有什么特性？

4、石英玻璃具有那種特性？因而有什么用途？

5、把15克的砂跟30克的石灰石CaCO?加熱熔化，能生成多少克的硅酸鈣？在標(biāo)準(zhǔn)狀況下能生成多少升的二氧化碳？【CaSiO?29克，CO?5.6升】