硅及其化合物

1、硅及其化合物知識(shí)梳理：硅元素在地殼中的含量排第二，在自然界中沒有游離態(tài)的硅，只有以化合態(tài)存在的硅，常見的是二 氧化硅、硅酸鹽等。硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，硅元素位于元素周期表，硅原子最外層有4個(gè)電子,既不易失去電子又不易得到電子，主要形成四價(jià)的化合物。1、單質(zhì)硅（Si）硅的物理性質(zhì)單質(zhì)硅是原子晶體，硬度大，熔沸點(diǎn)高，是一種灰黑色，有金屬光澤的固體，是良 好的半導(dǎo)體材料。（2） 化學(xué)性質(zhì)硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下除與Fg、HF和NaOH溶液反應(yīng)外，一般不與其他物質(zhì)反應(yīng)，加熱時(shí)可與 02、Clg等反應(yīng)。,Si+ F2 = Si + HF =Si+ NaOH + HgO =Si + 02 = ?Si+

2、Cb?=（3）硅的用途：太陽(yáng)能電池、計(jì)算機(jī)芯片以及半導(dǎo)體材料等。（4） 硅的制備：工業(yè)上，用 C在高溫下還原Si02可制得粗硅。？Si02 + 2C = Si（粗） + 2C0 T ?Si粗）+ 2Cb= SiCl4?SiC4 + 2H2 = Si（純）+ 4HC12、二氧化硅（Si02）： ?（1） Si02空間結(jié)構(gòu)：立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的原子晶體，不存在單個(gè)Si02分子。 l f（2） 物理性質(zhì)：熔點(diǎn)高，硬度大，不溶于水。？（3）化學(xué)性質(zhì)：Si02常溫下化學(xué)性質(zhì)很不活潑，不與水、酸反應(yīng)（氫氟酸除外），能與強(qiáng)堿溶液、 氫氟酸反應(yīng)，高溫條件下可以與堿性氧化物反應(yīng)： ?Na0H 廠Ca0Si02+CaC

3、03<HF 注意：與強(qiáng)堿反應(yīng)：Si02與Na0H反應(yīng)生成Na2Si03 （生成的硅酸鈉具有粘性，所以不能用帶磨 僅供個(gè)人學(xué)習(xí)參考口玻璃塞試劑瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液，避免Na2SiO3將瓶塞和試劑瓶粘住，打不開，應(yīng) 用橡皮塞）。？與氫氟酸反應(yīng)SiO2的特性:（利用此反應(yīng)，氫氟酸能雕刻玻璃；氫氟酸不能用玻璃試劑瓶存放, 應(yīng)用塑料瓶）。？?（4）用途：光導(dǎo)纖維、瑪瑙飾物、石英坩堝、水晶鏡片、石英鐘、儀器軸承、玻璃和建筑材料等。3、硅酸（H2SQ3）： ?（1） 物理性質(zhì)：不溶于水的白色膠狀物，能形成硅膠，吸附水分能力強(qiáng)。？（2）化學(xué)性質(zhì)：硅酸（H2SQ3）、原硅酸（H4SiO4

4、）為不溶于水的弱酸，酸性比碳酸還要弱，其酸 酐為SiO2,原硅酸不穩(wěn)定，在空氣中易失水形成硅酸。（3）硅酸的制備SiO2不溶于水，故不能直接由SiO2溶于水制得，而用可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制取I_Na2SiO3 + HCI = Na2SiO3 + CO2 + H2O = ?（4）用途：硅膠作干燥劑、催化劑的載體4、硅酸鹽？（1）硅酸鹽：硅酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的總稱。大多數(shù)難溶于水，最常見的可溶性硅酸鹽是Na2SiO3，Na2SiO3的水溶液俗稱水玻璃，又稱泡花堿，是一種無(wú)色粘稠的液體，可 以作黏膠劑和木材防火劑。硅酸鈉水溶液久置在空氣中容易變質(zhì)：？Na2SiO3 + CO2+ 出

5、0 = ?（2）?硅酸鹽由于組成比較復(fù)雜，常用氧化物的形式表示：活潑金屬氧化物一較活潑金屬氧化物一 二氧化硅水。氧化物前系數(shù)配置原則：除氧元素外，其他元素按配置前后原子個(gè)數(shù)守恒原則配置 系數(shù)。？例如：硅酸鈉：Na2SiO3?N&O SQ2?硅酸鈣：CaSiO3?CaO - SiO2?高嶺石Al2（Si2O5）（OH）4可表示為；正長(zhǎng)石（KAISi3O8）可表示為。5、傳統(tǒng)硅酸鹽工業(yè)三大產(chǎn)品有：玻璃、陶瓷、水泥傳統(tǒng) 無(wú)機(jī) 非金 屬材 料玻璃原料純堿、石灰石、石英設(shè)備玻璃熔爐成分Na2SiO3、CaSiO3 、SiO2或Na2O CaO 6SQ2水原料黏土、石灰石泥設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯成分硅酸三

6、鈣(3?CaO SiO2)、硅酸二鈣(2CaO SiO2 )、 鋁酸三鈣(3?CaO - AI2O3)陶瓷原料黏土陶瓷的優(yōu)占八、抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐咼溫、絕緣、易 成型等。6硅及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系：當(dāng)堂檢測(cè)1 .在實(shí)驗(yàn)室下列物質(zhì)不與晶體硅反應(yīng)的是（）A. F 2B. HFC KOH溶液 D. Cl 22 下列溶液可以盛放在玻璃瓶中，但不能用玻璃塞的是（）A. 硅酸鈉溶液E.氫氟酸 C.氫氧化鈉溶液D.氯化鈉溶液1 I X 3 .下列關(guān)于硅的說(shuō)法中不正確的是（）A.硅是非金屬元素，它的單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤的固體E.硅的導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料C. 硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，

7、常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)D. 加熱到一定溫度時(shí)，硅能與氫氣、氧氣等反應(yīng), J | 丨4 .光纖通信是一種現(xiàn)代的通信手段，光纖是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱，制造光導(dǎo)纖維的主要原料是A.銅E.鋁C.石英砂D.水玻璃5.下列物質(zhì)中，沒有固定熔沸點(diǎn)的是（）A.石英B. NatSiOsC.固體 SO D.玻璃6 .工業(yè)制造金剛砂（SiC）的化學(xué)方程式如下：SiOt+3C=SiC+2CO在這個(gè)氧化還原反應(yīng)中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是（）A. 1:2 B. 2:1 C. 1:1 D. 3:57 .在無(wú)色的強(qiáng)堿性溶液中，能大量共存的是（）A. Na+、AI3+、NO-、CI- B. X、Na+、CI-、SQ32-僅供

8、個(gè)人學(xué)習(xí)參考2+ +2- + - + -C. Fe、 K、SQ、CI D. Na、HCO、K、NO8 在一定條件下，下列物質(zhì)不能和二氧化硅反應(yīng)的是（）焦炭純堿碳酸鈣氫氟酸高氯酸氫氧化鉀 氧化鈣氮?dú)釧.E.C.D.9 .下列物質(zhì)放置在空氣中（不考慮水分蒸發(fā)和吸收空氣中的水分）變質(zhì)，且能析出固體，加入鹽酸時(shí)固體不溶解的是（）A.澄清石灰水.E.水玻璃C.氫硫酸D.氯化鈣溶液10. 下列說(shuō)法正確的是（）A. 陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸鹽產(chǎn)品B. 水晶、瑪瑙、光纖、硅膠的主要成分都是SiQ2廠C. SiQ2很穩(wěn)定，與所有的酸都不反應(yīng)D. 將石棉（CaM（gSi 4O2）化學(xué)式改寫成氧化物的形式：3（Mg

9、Q- CaQ） 4SiQ211. 地殼中含量第一和第二的兩種元素所形成的化合物不具有的性質(zhì)是（）A.熔點(diǎn)很高B.與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的酸C.可與燒堿反應(yīng)生成鹽D.堅(jiān)硬12. 要除去SQ2中混有的少量CaO雜質(zhì)，最適宜的試劑是（）A.純堿溶液B.鹽酸C.硫酸D.苛性鈉溶液13. 能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是（）A. CQ溶于水形成碳酸，SQ2難溶于水？?？7 1B. CQ通入可溶性硅酸鹽中析出硅酸沉淀？C. 高溫下SQ2與碳酸鹽反應(yīng)生成 CQ?|_卜D. 氯化氫通入可溶性碳酸鹽溶液中放出氣體，通入可溶性硅酸鹽溶液中生成沉淀14. 下列試劑能貯存在磨口玻璃塞的試劑瓶里的是（?） ?A.HF溶液?B.KQH溶液?C.鹽酸?D.水玻璃？15. 能將NazSiQ