2023年二氧化硅知識(shí)點(diǎn)分類(lèi)

二氧化硅知識(shí)點(diǎn)分類(lèi)生活中的物質(zhì)引入二氧化硅純凈的二氧化硅晶體無(wú)色透明，稱(chēng)為水晶。具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝畹氖⒕w,稱(chēng)為瑪瑙。沙子中也存在小粒的石英晶體,是基本的建筑材料。純凈的SiO2是現(xiàn)代光學(xué)及光纖制品的基本原料,也是芯片的組成成分;石英、瑪瑙可用來(lái)制作飾物和工藝品。水晶石英結(jié)晶形：SiO2天然二氧化硅水晶石英結(jié)晶形：SiO2天然二氧化硅（硅石）瑪瑙瑪瑙無(wú)定形：硅藻土無(wú)定形：硅藻土二氧化硅的結(jié)構(gòu)SiO2晶體的基本結(jié)構(gòu)是以硅原子為中心,氧原子在4個(gè)頂角上的正四周體結(jié)構(gòu)，而這些正四周體又是通過(guò)頂角的氧原子相連接。事實(shí)上,SｉO2晶體是由Si和Ｏ的比例所組成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。二氧化硅晶體中，硅原子的4個(gè)價(jià)電子與4個(gè)氧原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,硅原子位于正四周體的中心,4個(gè)氧原子位于正四周體的4個(gè)頂角上。二氧化硅是硅原子跟四個(gè)氧原子形成的四周體結(jié)構(gòu)的原子晶體，二氧化硅晶內(nèi)Si原子均以ｓｐ3雜化，分別與4個(gè)O原子成鍵，構(gòu)成Sｉ－O四周體并占據(jù)四周體中心位置，配位數(shù)為4;O位于四周體的角頂。二氧化硅晶體中,由于Si的ｓｐ３雜化致使4個(gè)Si-O鍵鍵能相同,Si-O四周體沒(méi)有極化和畸變，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。Si-O四周體通過(guò)共用角頂?shù)腛連接，在空間形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。二氧化硅的物理性質(zhì)熔點(diǎn)硬度水溶性導(dǎo)電性1７25℃大不溶于水不導(dǎo)電穩(wěn)定性二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性高溫SiO2+CaOCaSiO3高溫SiO2+CaOCaSiO3不與水反映、一般不與酸反映高溫SiO2+2NaOH高溫SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2OSiO2具有酸性氧化物的性質(zhì)SiO2+4SiO2+4HFSiF4+H2O特性與氫氟酸的反映高溫SiO2+Na高溫SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑高溫下與碳酸鹽反映高溫?高溫SiO2+SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑=1＼*GB3＼*MERGEFＯRＭAT①SｉO２是酸性氧化物,但不能與水反映生成H２SｉO３=2\＊ＧＢ３\*MERGEFOＲMAＴ②SｉO2不能與鹽酸、硝酸、硫酸等其他酸反映,氫氟酸是唯一與SｉＯ2反映的酸。=３\*ＧＢ３\＊MERGEＦORMAＴ③氫氟酸能腐蝕玻璃這一特殊性質(zhì)可應(yīng)用于雕刻玻璃。=4\*GＢ3＼＊MERGEＦＯRMＡT④不能用玻璃瓶盛放氫氟酸，而要用塑料瓶。=５\*ＧＢ3\*MEＲGEＦORMAＴ⑤制取氫氟酸也不能用玻璃器皿而要用鉛皿。思考:1．為什么實(shí)驗(yàn)室中盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?由于堿液會(huì)跟玻璃塞中的SｉＯ2反映，生成的硅酸鹽會(huì)把試劑瓶和玻璃塞粘連在一起。SiO2＋2OＨ-=ＳiO３２－+H2O2.SｉO2是不是兩性氧化物?課外拓展二氧化硅的用途=１＼*GＢ3\*MEＲＧＥFORＭAT①信息高速公路的骨架石英光導(dǎo)纖維。=2\*GＢ3\＊MERGＥFＯRMＡT②石英坩堝、石英玻璃、石英鐘表等＝3\*GB3＼＊MERGEＦORMAT③電子工業(yè)的重要部件、光學(xué)儀器。=4\*GB３\*ＭERGＥFORMAT④工藝飾品。二氧化碳和二氧化硅的比較二氧化硅二氧化碳結(jié)構(gòu)空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),不存在單個(gè)分子存在單個(gè)CO2分子重要物理性質(zhì)硬度大，熔、沸點(diǎn)高,常溫下為固體，不溶于水熔、沸點(diǎn)低,常溫下為氣體,微溶于水化學(xué)性質(zhì)①與水反映不反映CO２＋H2OＨ２CO3②與酸反映SiO２+4ＨFＳｉＦ４＋H２O不反映③與堿反映SiO2＋２NaOHNa2ＳｉO3+H２O(盛堿液的試劑瓶用橡皮塞)CO２＋2ＮａＯHNa2CO３＋Ｈ2O或CＯ２+NaOHNaＨＣO3④與鹽反映SiO2+Nａ２ＣO３Na2ＳiO3+CO２↑(制玻璃）Cａ（ＣlO)2+CO2+H2ＯCaＣO３↓+2ＨClＯ，CO２＋Nａ2CＯ3+Ｈ2O2NaＨCO3⑤與堿性氧化物反映ＳｉO2+ＣａOCaSiO3CO２+Ｎa2ONa2CＯ3結(jié)合近幾年高考我們可知對(duì)于二氧化硅的考察最多的是關(guān)于二氧化硅的反映和用途及其結(jié)構(gòu)的考察，很多時(shí)候?qū)钨|(zhì)硅與二氧化硅的用途混淆,多以選擇題的形式設(shè)在選項(xiàng)中。解題思緒1.二氧化硅是酸酐(即酸性氧化物）的因素是()A.它溶于水得相應(yīng)的酸B．它相應(yīng)的水化物是可溶性強(qiáng)酸Ｃ.它與強(qiáng)堿溶液反映只生成鹽和水D.它是非金屬氧化物解析:選CＳiO2是酸酐的因素應(yīng)當(dāng)是它與強(qiáng)堿溶液反映只生成鹽和水，它不溶于水，相應(yīng)的酸Ｈ2SiO３也不是強(qiáng)酸.2．現(xiàn)有硅酸鈉、石灰石、二氧化硅三種白色粉末,只用一種試劑就可以將它們鑒別開(kāi)，該試劑是()A．純水 B．鹽酸Ｃ．硝酸銀溶液 ? D.碳酸鈉溶液解析：選BＡ項(xiàng)，加入純水后，石灰石、二氧化硅均不溶解，A錯(cuò).C項(xiàng)，ＡｇNO３溶液不與石灰石、二氧化硅反映，C錯(cuò).D項(xiàng)，Nａ２CO3溶液不與石灰石、二氧化硅反映,不溶解無(wú)法鑒別開(kāi).HＣl可以鑒別開(kāi),現(xiàn)象分別為：有白色沉淀;有氣泡產(chǎn)生;不溶解．3.（雙選題)下列關(guān)于二氧化硅的敘述不對(duì)的的是()A．二氧化硅晶體是由SiO2分子構(gòu)成的,它的熔點(diǎn)高、硬度大B．不可用石英坩堝熔融燒堿C．二氧化硅可用于制造石英鐘表的壓電材料和光導(dǎo)纖維D.二氧化硅能溶于氫氟酸中,這是由它的晶體結(jié)構(gòu)決定的解析:選AD在SiＯ2晶體中只存在Si、O兩種原子，而沒(méi)有SiO2分子;石英的重要成分是SiO2，它能與燒堿反映，故不能用石英坩堝熔融燒堿;ＳiO2可用于制造石英鐘表的壓電材料和光導(dǎo)纖維；二氧化硅之所以能溶于氫氟酸是由于兩者反映生成了SiF4氣體和Ｈ2Ｏ，這與它的晶體結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)。4.下列關(guān)于SｉO2和CO２的說(shuō)法中對(duì)的的是（)A．CO2、SiO２分別是碳酸和硅酸的酸酐B.CO2和SiO２與水反映分別生成相應(yīng)的酸Ｃ．ＣO２是酸性氧化物,SiO2是兩性氧化物D.CＯ2和SｉＯ2都是由相應(yīng)的分子組成的解析:雖然SiO２是H2SiO３的酸酐，但CO2可溶于水生成H2CO3,但ＳｉＯ2卻不能溶于水生成H2SiＯ３,B錯(cuò)誤;SiＯ2與CO2都是酸酐,都是酸性氧化物,Ａ對(duì)的，C錯(cuò)誤;CＯ2是由ＣO2分子構(gòu)成的，而SiＯ2則是由硅原子和氧原子構(gòu)成的,SiO2中不存在分子,D錯(cuò)誤．6．證明生石灰中既混有石英,又混有石灰石的對(duì)的方法是(）A.加入過(guò)量的鹽酸，觀(guān)測(cè)是否有氣泡冒出Ｂ.加入過(guò)量的燒堿溶液，觀(guān)測(cè)是否有固體溶解C．加熱至高溫,觀(guān)測(cè)是否有氣泡冒出，是否有硅酸鈣生成Ｄ．先加過(guò)量的鹽酸攪拌，觀(guān)測(cè)是否有不溶物剩余及氣泡出現(xiàn)；若有不溶物則濾出,投入到氫氧化鈉溶液中看其是否溶解解析：選DSiＯ2不溶于除氫氟酸以外的任何酸，CａO、CａCO3均可溶于鹽酸且CaCO3溶于鹽酸有氣泡生成，SiＯ2可以溶于NaＯH溶液.７下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說(shuō)法對(duì)的的是（）①硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素②水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品③高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維④陶瓷是人類(lèi)應(yīng)用很早的硅酸鹽材料A.①②B．②③C．①④Ｄ.③④解析選A光導(dǎo)纖維的成分是SｉＯ2,③錯(cuò)；陶瓷的成分是SiO2，而不屬于硅酸鹽,④錯(cuò)。故Ａ項(xiàng)對(duì)的。8.硅被譽(yù)為無(wú)機(jī)非金屬材料的主角。下列物品用到硅單質(zhì)的是A.陶瓷餐具 B.石英鐘表 C.計(jì)算機(jī)芯片 Ｄ.光導(dǎo)纖維解析：選ＣABD三個(gè)選項(xiàng)都是SiO2的應(yīng)用。9.下列關(guān)于SiO2和CO2的敘述中不對(duì)的的是（)A.都是共價(jià)化合物B．都是酸性氧化物,都能與強(qiáng)堿溶液反映C．都能溶于水且與水反映生成相應(yīng)的酸D．SｉＯ2可用于制光導(dǎo)纖維,干冰可用于人工降雨解析：選CSiO２不溶于水10.下列說(shuō)法中，不對(duì)的的是（）A.SiO２和CO２都是酸性氧化物，均可與NａOＨ溶液反映B.水晶項(xiàng)鏈、石英鐘都是硅酸鹽制品C.SiO２和CO２在一定條件下,均可與CａＯ發(fā)生反映D.SiO2不溶于水,而ＣO2可與水反映,生成H2ＣO3解析：選Ｂ水晶項(xiàng)鏈、石英鐘的重要成分都是ＳiＯ2，不是硅酸鹽制品。１1．下列說(shuō)法對(duì)的的是(）A.因SｉO2不溶于水,故H2SｉO3不是SiＯ2相應(yīng)的酸,或者說(shuō)ＳiO2不是H２ＳiO3的酸酐B．CO２通入水玻璃(Na2SiO３溶液)可以得到原硅酸C.CＯ2通入飽和氯化鈣溶液中能生成白色沉淀D．SiO2的俗名叫水晶解析:選B酸酐是指含氧酸分解失去水分生成的酸性氧化物,其中酸酐和相應(yīng)含氧酸中的非金屬的化合價(jià)是相同的。由于Ｈ2eq\ｏ(Sｉ,\s＼ｕp６(＋4）)O3eq＼o(＝,\s\up7（△))eq＼ｏ（Si,\s＼up６(+4))O２+H2O,所以SiO2是Ｈ2SｉO3的酸酐,A錯(cuò);ＣO2和Ｎａ2SiO3溶液能反映:ＣO2＋Na2SｉO3+2Ｈ２O＝Na２CO3+H４SｉO4↓,B對(duì)的;CO2和氯化鈣溶液不反映,C錯(cuò)；二氧化硅的俗名叫硅石,而不叫水晶,水晶只是二氧化硅的一種晶體形態(tài),Ｄ錯(cuò)。故對(duì)的答案為Ｂ。12.由下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出的結(jié)論對(duì)的的是(）A．由ＳiO2不能與水反映生成H2ＳiＯ３,可知SｉＯ2不是H2SiO3的酸酐Ｂ．由ＳiO2＋２Ceq\ｏ（=，＼s\up7(高溫）)Si＋2ＣＯ↑,可知碳的非金屬性大于硅C.CO2通入Ｎa2SｉO3溶液產(chǎn)生白色沉淀,可知酸性Ｈ２CＯ3>Ｈ2SiＯ3D．ＳiＯ2可與NaＯH溶液反映,也可與氫氟酸反映，可知ＳiＯ2為兩性氧化物解析：選C酸酐是指含氧酸失去水生成的酸性氧化物，且酸酐與相