题目

沙子为什么不能融解在水中?

提问时间：2021-02-28

答案

沙子的主要成分是石英即二氧化硅
化学式SiO2,式量60.08.也叫硅石,是一种坚硬难溶的固体.
它常以石英、鳞石英、方石英三种变体出现.从地面往下16千米几乎65％为二氧化硅的矿石.
天然的二氧化硅分为晶态和无定形两大类,晶态二氧化硅主要存在于石英矿中.纯石英为无色晶体,大而透明的棱柱状石英为水晶.二氧化硅是硅原子跟四个氧原子形成的四面体结构的原子晶体,整个晶体又可以看作是一个巨大分子,SiO2是最简式,并不表示单个分子.密度2.32g/cm3,熔点1723±5℃,沸点2230℃.无定形二氧化硅为白色固体或粉末.化学性质很稳定.
不溶于水也不跟水反应.是酸性氧化物,不跟一般酸反应.气态氟化氢或氢氟酸跟二氧化硅反应生成气态四氟化硅.跟热的强碱溶液或熔化的碱反应生成硅酸盐和水.跟多种金属氧化物在高温下反应生成硅酸盐.用于制造石英玻璃、光学仪器、化学器皿、普通玻璃、耐火材料、光导纤维,陶瓷等.二氧化硅的性质不活泼,它不与除氟、氟化氢和氢氟酸以外的卤素、卤化氢和氢卤素以及硫酸、硝酸、高氯酸作用.氟化氢(氢氟酸)是唯一可使二氧化硅溶解的酸,生成易溶于水的氟硅酸：
SiO2 ＋ 4HF = SiF4↑ ＋ 2H2O
二氧化硅能溶于浓热的强碱溶液：
SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋ H2O
在高温下,二氧化硅能被碳、镁、铝还原：
SiO2＋2C=Si＋2CO↑
二氧化硅是制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维和耐火材料的原料.
当二氧化硅结晶完美时就是水晶；二氧化硅胶化脱水后就是玛瑙；二氧化硅含水的胶体凝固后就成为蛋白石；二氧化硅晶粒小于几微米时,就组成玉髓、燧石、次生石英岩.
物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源,晶体属三方晶系的氧化物矿物,即低温石英（a-石英）,是石英族矿物中分布最广的一个矿物种.广义的石英还包括高温石英（b-石英）.石英块又名硅石,主要是生产石英砂(又称硅砂)的原料,也是石英耐火材料和烧制硅铁的原料.
应用领域用途
玻璃
平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品（玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等）、光学玻璃、玻璃纤维、玻璃仪器、导电玻璃、玻璃布及防 射线特种玻璃等的主要原料
陶瓷及耐火材料
瓷器的胚料和釉料,窑炉用高硅砖、普通硅砖以及碳化硅等的原料
冶金
硅金属、硅铁合金和硅铝合金等的原料或添加剂、熔剂
建筑
混凝土、胶凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能检验材料（即水泥标准砂）等
化工
硅化合物和水玻璃等的原料,硫酸塔的填充物,无定形二氧化硅微粉
机械
铸造型砂的主要原料,研磨材料（喷砂、硬研磨纸、砂纸、砂布等）
电子
高纯度金属硅、通讯用光纤等
橡胶、塑料
填料（可提高耐磨性）
涂料
填料（可提高涂料的耐候性）