2024-2025學(xué)年高一化學(xué)同步訓(xùn)練（人教版必修二）硅及其化合物（第1課時(shí)）（解析版）

第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素

第三節(jié)無機(jī)非金屬材料

第1課時(shí)硅及其化合物

板塊導(dǎo)航

01/學(xué)習(xí)目標(biāo)明確內(nèi)容要求,落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)

02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識(shí)體系,加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶

03/知識(shí)導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容,掌握基礎(chǔ)知識(shí)

04/效果檢測課堂自我檢測,發(fā)現(xiàn)知識(shí)盲點(diǎn)

05/問題探究探究重點(diǎn)難點(diǎn),突破學(xué)習(xí)任務(wù)

06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固,提升能力素養(yǎng)

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1、認(rèn)識(shí)硅元素在自然界中的存在形式及其重要性。

2、掌握硅的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。

3.了解硅的重要化合物如二氧化硅、硅酸鹽的性質(zhì)及應(yīng)用。

重點(diǎn):硅的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)；二氧化硅的主要化學(xué)性質(zhì)。

難點(diǎn):硅晶體結(jié)構(gòu)及其與物理性質(zhì)的關(guān)系；二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)。

思維導(dǎo)圖

「硅的存在、位置與結(jié)構(gòu)

一硅的物理性質(zhì)

硅卜一硅的化學(xué)性質(zhì)

J硅的用途

J高純硅的制備

(-二氧化硅的存在

一二氧化硅的物理性質(zhì)

二氧化硅卜一二氧化硅的結(jié)構(gòu)

J二氧便的吠頡

匚二氧化硅的主要應(yīng)用

硅及其化合物

「硅酸的物理性質(zhì)

一硅酸的化學(xué)演

硅酸

一硅酸的制備

J硅酸的用途

物理性質(zhì)

硅酸鹽用途

J硅酸鹽的氧化物表示法

知識(shí)導(dǎo)學(xué)

一、硅

1.硅的存在、位置與結(jié)構(gòu)

(1)存在：硅在地殼中的含量僅次于氧，居第2J立，在自然界主要以硅酸鹽和氧化物(如水晶、瑪瑙)

的形式存在，硅單質(zhì)主要有晶體和無定形兩大類。

(2)位置：硅元素位于元素周期表中位于第三周期IVA族

<3>Sfi.展是14號(hào)元素，/子結(jié)構(gòu)為：'說明硅既攤?cè)トル娮右餐浦玫诫娮?，硅是蜜?/p>

元素，與氫形成共價(jià)鋪，硅單質(zhì)晶體是主位晶體.

2.硅的物理性質(zhì)：

晶體硅是次黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體，其結(jié)構(gòu)類似于金剛石,熔沸點(diǎn)很高、硬度大，導(dǎo)電能力

介于導(dǎo)體和絕緣體之間,是良好的半導(dǎo)體材料。

3.硅的化學(xué)性質(zhì)——硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,主要形成四價(jià)化合物

a.常溫

常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，除氫氟酸、氟氣、強(qiáng)堿外不跟其他物質(zhì)反應(yīng)。

①與氫氟酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：Si+4HF=SiF4t+2H2t；

②與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2t；

③與F?反應(yīng)的化學(xué)方程式:Si+2F2=SiF4

b.高溫

加熱或高溫條件下，硅也能和一些非金屬單質(zhì)反應(yīng)。

①與。2反應(yīng)：Si+ChVSiCh。

②與Cb反應(yīng)：Si+Cl，&迪SiCL

③與C反應(yīng)：Si+C日迪SiC

4.硅的用途：半導(dǎo)體材料、太陽能電池、計(jì)算機(jī)芯片和耐酸設(shè)備等。

5.高純硅的制備

(1)制備原理：用焦炭還原石英砂，得到含少量雜質(zhì)的粗硅，然后轉(zhuǎn)化為三氯硅烷,再經(jīng)氨氣還原得

到高純硅。

(2)制備流程:

(3)涉及的主要化學(xué)反應(yīng)

I石英砂U卜■屋窗，，網(wǎng)硒硅I

I焦炭IIH.||￡

⑶SQ+2C1800?2°00&I+2COT

【思考】能否通過反應(yīng)SiCh+2C隹Si+2cOf證明C、Si的還原性強(qiáng)弱？

【參考答案】氧化性、還原性的強(qiáng)弱，必須是在通常的情況下發(fā)生的反應(yīng)，上述反應(yīng)是在高溫條件下發(fā)

生的，故不能比較還原性的強(qiáng)弱。

300℃

(b)Si+3HCl^^SiHCb+H2

1100℃

(c)SiHCb+H2^=Si+3HCl

【特別提醒】①用焦炭還原Si02,產(chǎn)物是co而不是co2=

②粗硅中含碳等雜質(zhì)，與HC1反應(yīng)生成的SiHCb中含有CC14等雜質(zhì)，經(jīng)過分儲(chǔ)提純SiHCb后，再用

H2還原，得到高純度硅。

【名師點(diǎn)撥】(1)Si與氫氟酸反應(yīng)是Si的特性，其他非金屬單質(zhì)不有此性質(zhì)。

(2)Si是能與NaOH溶液反應(yīng)放出H2的非金屬單質(zhì)，A1是能與NaOH溶液反應(yīng)放出H2的金屬單質(zhì)，

推斷題中常以此為突破口。

(3)反應(yīng)Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2T可看作兩步進(jìn)行：Si+3H2O=H2SiO3+2H2T>H2SiO3+2NaOH=

Na2SiO3+2H2。?？偡磻?yīng)為Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2T=此反應(yīng)中Si是還原劑，H2O是氧化劑，NaOH

既不是氧化劑也不是還原劑。

二、二氧化硅

1.二氧化硅的存在

自然界中，碳元素既有游離態(tài)，又有化合態(tài)，而硅元素僅有化合態(tài)，主要以氧化物和硅酸鹽的形式存在。

天然SiO?有晶體和無定形兩種,統(tǒng)稱硅石,硅石、譴、水晶、瑪瑙、硅藻土、沙子等主要成分都是

SiO2=

2.二氧化硅的物理性質(zhì)：純凈的SiO?是無色透明的,其熔、沸點(diǎn)造，硬度大，不溶于丞，也不導(dǎo)電。

3.二氧化硅的結(jié)構(gòu)

SiO2晶體有多種晶型，其基本結(jié)構(gòu)單元為硅氧四面為(如下圖甲所示)，硅氧四面體通過氧原子相互連接

為空間的理優(yōu)結(jié)構(gòu)(如下圖乙所示)。在SiO2晶體中，每個(gè)Si周圍結(jié)合生個(gè)O,Si在中心，0在4個(gè)頂角；

許多這樣的靖飛四面體又通過頂角的O相連接，每個(gè)0為兩個(gè)四面體所共有，即每個(gè)。與2個(gè)Si

相結(jié)合，SiO2晶體中Si和O的比例為112。由結(jié)構(gòu)可知，二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。

4.二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)

a.酸性氧化物，是硅酸的酸酎，但不與水反應(yīng)。

①SiCh可以與堿反應(yīng)，生成硅酸鹽,如與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

（NazSiOa俗稱泡花堿,其水溶液俗稱“水玻璃”,可作粘合劑、防火并」）;

②在高溫條件下，能夠與堿性氧化物反應(yīng),如與氧化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiCh+CaO型CaSiCh。

③在高溫條件下可以與碳酸鹽反應(yīng),如與碳酸鈉、碳酪鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiCh+Na2c0,且就NazSiCh

+CO2t；SiCh+CaCO透OCaSiCh+CO2T（工'業(yè)制玻璃）。

b.弱氧化性：

①與碳反應(yīng)：SiC>2+2C」鞠一Si+2coM制粗硅）;SiCh+3C旦迎SiC+2coM制金剛砂）;

②與Mg反應(yīng)：4M￡+SiO?百思2Me￡i+2Mg0：MgzSi+2H20=SiH4T+2Mg（OHM制硅化氫）；

c.特性：常溫下與氫氟酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SiO2+4HF==SiF卜+2法0。

5.二氧化硅的主要應(yīng)用

①水晶可用于電子工業(yè)的部件、光學(xué)儀器、工藝品。

②SiO,是制光導(dǎo)纖維的重要原料。

③較純的石英用于制造石英玻璃，石英玻璃常用來制造耐高溫的化學(xué)儀器。

④石英砂用于制玻璃的原料及建筑材料。

【特別提醒】（1）由于玻璃的成分中含有SiO2,故實(shí)驗(yàn)室盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，

因?yàn)镾i02與堿溶液反應(yīng)生成具有黏性的Na2SiO3o

（2）未進(jìn)行磨砂處理的玻璃，在常溫下是不易被強(qiáng)堿腐蝕的。

（3）因?yàn)闅浞岣g玻璃并用于雕刻玻璃，與玻璃中的SiO2反應(yīng)，所以氫氟酸不能用玻璃瓶保存，而

應(yīng)保存在塑料瓶或鉛皿中。

（4）Si02是H2SQ3的酸酎，但SiCh不與水反應(yīng)，不能用Si02直接與水作用制備HzSiCh。

（5）不能依據(jù)反應(yīng)2C+SiCh些睢Si+2coi來說明C的還原性比Si強(qiáng)，也不能依據(jù)反應(yīng)SiC?2+

Na2cO3皇建Na2SiO3+CO2f來說明SiCh水化物的酸性比H2cCh強(qiáng)。此類反應(yīng)能進(jìn)行的原因是因?yàn)樵诟?/p>

溫條件下，生成物中的氣體從反應(yīng)體系中逸出，有利于反應(yīng)向右進(jìn)行。

（6）SiCh雖然能與NaOH溶液、HF溶液反應(yīng)，但不屬于兩性氧化物，屬于酸性氧化物，但與水不能直

接反應(yīng)。

(7)不要混淆二氧化硅和硅的用途：用于制作光導(dǎo)纖維的是SiCh，用于制作半導(dǎo)體材料、計(jì)算機(jī)芯片

的是晶體硅。

(8)加熱熔融NaOH時(shí)，不能使用陶瓷用土酩石英用煙和鋁用煙，只能使用鐵用煙，原因是陶瓷和石

英的主要成分都含有SiCh,SiCh能與NaOH反應(yīng)，鋁用煙的主要成分是氧化鋁，也能與NaOH反應(yīng)。

三、硅酸

1.硅酸的物理性質(zhì)：

硅酸是一種直色膠狀物質(zhì)，丕溶于水，能形成膠體。新制備的硅酸為透明、膠凍狀，硅酸經(jīng)干燥脫水形

成硅酸干凝膠一“硅膠”。

2.硅酸的化學(xué)性質(zhì)：

(1)弱酸性：硅酸的酸性很弱，比碳酸的酸性還盟，在與堿反應(yīng)時(shí)只能與強(qiáng)堿反應(yīng)。如：

H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O。

(2)不穩(wěn)定性：硅酸的熱穩(wěn)定性很差，受熱分解為SiCh和H2O：H2SiCh=^=SiC>2+H2O。

3.硅酸的制備：

由于SiCh不溶于水，所以硅酸是通過可溶性硅酸鹽與其他酸反應(yīng)制得的。

Na2SiO3+2HCl==H2SiO31+2NaCLNa2SiC)3+CC>2+H2O==H2SiC>31+Na2co3(證明酸性:H2CO3^H2SiO3)。

4.硅酸的用途：硅膠可作催化劑的載體和袋裝食品、瓶裝藥品的干燥劑。

四、硅酸鹽

1.硅酸鈉

①物理性質(zhì)：宜色、亙?nèi)苡谒姆勰罟腆w，其水溶液俗稱水玻璃,有黏性，水溶液顯堿性。

②化學(xué)性質(zhì)一與酸性較硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)：

a.與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：

NazSiCh+2HCl===2NaCl+H2SiC>3」.。

b.與CO2水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Na2SiO3+H2O+CCh===Na2cCh+lhSiChl。

③用途：黏合劑(礦物膠)、防腐劑和耐火阻燃材料。

【特別提醒】①NazSiCh的水溶液是一種黏合劑，是制備硅膠和木材防火劑等的原料；Na2SiO3易與空氣

中的C02、H20反應(yīng)，要密封保存。

②可溶性碳酸鹽、硅酸鹽的水溶液呈堿性，保存該溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，應(yīng)用橡膠塞。

2.硅酸鹽的氧化物表示法：

氧化物的書寫順序：活潑金屬氧化物一較活潑金屬氧化物—二氧化硅一水，不同氧化物間以“?”隔開。

如硅酸鈉(NazSiCh)可表示為NazOSiCh,長石(KAlSisOs)可表示為K20AlzChPSiCh。

【特別提醒】(1)氧化物之間以“?”隔開；(2)計(jì)量數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)應(yīng)化為整數(shù)。硅酸鹽改寫為氧化

物形式時(shí)，各元素的化合價(jià)保持不變，且滿足化合價(jià)代數(shù)和為零，各元素原子個(gè)數(shù)比符合原來的組成。

當(dāng)系數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時(shí)一般應(yīng)化為整數(shù)。如上例中KAlSg,將熱。?扣G3sm要寫成

K2OAl203-6Si02o

國04效果檢測

i.請(qǐng)判斷下列說法的正誤(正確的打“守’，錯(cuò)誤的打“X”)

(1)硅酸鹽結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，大多不溶于水，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。()

(2)硅是良好的半導(dǎo)體材料，可以用來生產(chǎn)芯片和硅太陽能電池等。()

(3)生產(chǎn)光導(dǎo)纖維的原料是二氧化硅。()

(4)碳和硅在周期表中位于同一主族，性質(zhì)相似，因此“碳基”芯片有望替代硅基心片。()

(5)硅元素在自然界中以游離態(tài)(單質(zhì))形式存在。()

(6)單晶硅做芯片的基底材料與硅元素儲(chǔ)量豐富、單晶硅耐腐蝕性能優(yōu)異有關(guān)。()

(7)硅氧四面體中，硅原子與氧原子都是以共價(jià)鍵結(jié)合。()

(8)硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的混合物。()

【答案】(1)4(2)Y(3)4(4)4(5)x(6)?(7)T(8)/

2.無機(jī)非金屬元素在化工生產(chǎn)中扮演著重要的角色，請(qǐng)利用相關(guān)知識(shí)回答下列問題。三氯硅烷(SiHCb)還

原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法，生產(chǎn)過程示意圖如下：

己知：i.石英砂主要成分是SiO2；

ii.三氯硅烷易被氧化

(1)硅在元素周期表中的位置是。

(2)工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為=

(3)工業(yè)上原料石英砂常用NH4cl溶液浸泡除雜，實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)溶液中存在NH；的操作與現(xiàn)象為=

(4)寫出制粗硅的化學(xué)方程式0

(5)整個(gè)制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧。SiHCb遇水劇烈反應(yīng)生成HzSiCh、HC1和一種氣體單質(zhì)，

該氣體單質(zhì)是(填名稱)；在制備高純硅的過程中若混入02,可能引起的后果是(寫出一種

即可)。

(6)用100t含二氧化硅60%的石英礦，整個(gè)制備提純過程硅元素?fù)p失了10%,最終獲得高純硅的質(zhì)量

為(結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后一位)。

【答案】(1)第三周期第IVA族

(2)4HF+SiO2=SiF4T+2H2O

(3)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)溶液中存在NH：的操作與現(xiàn)象為：取少量溶液于試管中，加入氫氧化鈉溶液并加熱，

將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，觀察到試紙變藍(lán)(或蘸濃鹽酸出現(xiàn)白煙)，證明溶液中含NH：

高溫.

(4)SiO2+2C"=2COT+Si

(5)氫氣氧氣會(huì)氧化SiHCh，氧氣與氫氣混合引起爆炸

(6)25.2t

【解析】(1)硅在周期表中的位置是第三周期第IVA族；

(2)工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4HF+SiO2=SiF4T+2H20;

(3)取少量溶液于試管中，加入氫氧化鈉溶液并加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，觀察到試

紙變藍(lán)(或蘸濃鹽酸出現(xiàn)白煙)，證明溶液中含NH；；

(4)制粗硅中二氧化硅和碳在高溫條件下反應(yīng)生成一氧化碳和硅，化學(xué)方程式：

高溫不

SiO2+2C^2COT+Si；

(5)①SiHCb遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiC)3、HC1和一種氣體單質(zhì)，反應(yīng)方程式為：

SiHCl3+3H2O==H2SiO3+3HCl+H2T,該氣體單質(zhì)是氫氣；

②在制備高純硅的過程中若混入02,可能引起的后果是氧氣會(huì)氧化SiHCL，氧氣與氫氣混合引起爆炸;

(6)100t含二氧化硅60%的石英礦，二氧化硅的質(zhì)量為603二氧化硅中硅的質(zhì)量為60t

X28/28+16x2=283整個(gè)制備提純過程硅元素?fù)p失了10%,最終獲得高純硅的質(zhì)量為28tx(l-10%)=25.2t。

051問題探究/

A問題一如何認(rèn)識(shí)硅及其化合物的通性及特殊性

【典例1】下列敘述正確的是

①高溫下用焦炭還原SiO2制取粗硅

②SiC>2與酸、堿均不反應(yīng)

③二氧化硅不與任何酸反應(yīng)，可用石英制造耐酸容器

@SiO2是酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)

⑤CO2與Si。?化學(xué)式相似，物理性質(zhì)也相同

A.①②③B.②③C.①④D.①②③④⑤

【答案】C

【解析】①高溫條件下，焦炭與Si。?反應(yīng)生成粗硅和CO,故正確；②SiO?與氫氟酸、強(qiáng)堿NaOH能反

應(yīng)，故錯(cuò)誤；③二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng)，故錯(cuò)誤；④SiO?是酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)生成硅

酸鈉和水，故正確；⑤常溫下，CO2是氣體能溶于水，Si。?是固體難溶于水，物理性質(zhì)不同，故錯(cuò)誤；

故選：C=

【解題必備】

(1)一般情況下，非金屬元素單質(zhì)熔、沸點(diǎn)低，硬度小，但晶體硅熔、沸點(diǎn)高，硬度大。

（2）一般情況下，非金屬單質(zhì)為絕緣體，但硅為半導(dǎo)體。

（3）Si的還原性強(qiáng)于C,但C在高溫下能還原出Si：SiO2+2C^=Si+2COTo

（4）非金屬單質(zhì)與堿反應(yīng)一般既作氧化劑又作還原劑，且無氫氣放出，但硅與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)只作還原

劑，且放出氫氣：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2fo

（5）非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸反應(yīng)，但硅能跟氫氟酸反應(yīng)：Si+4HF=SiF4f+2H2b

（6）一般情況下，堿性氧化物+酸一＞鹽+水，二氧化硅是酸性氧化物，卻能與氫氟酸反應(yīng)：SiO2+

4HF=SiF#+2H2O（SiF4不屬于鹽，故SiC）2不是兩性氧化物）。

（7）一般情況下，無機(jī)酸能溶于水，但硅酸卻難溶于水。

（8）一般情況下，較強(qiáng)酸+較弱酸的鹽一＞較弱酸+較強(qiáng)酸的鹽（溶液中的反應(yīng)）。

因碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸，所以水玻璃在空氣中易變質(zhì)：Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3（膠體）。

但在高溫下，可發(fā)生反應(yīng)Na2cCh+SiCh翼NazSiCh+CChNCCh離開反應(yīng)體系促進(jìn)反應(yīng)的正向進(jìn)行）。

（9）一般情況下，酸性氧化物與水反應(yīng)生成相應(yīng)的含氧酸，但二氧化硅不溶于水，也不與水反應(yīng)。

【變式1-1］下列有關(guān)硅及其化合物的說法正確的是

A.工業(yè)上用焦炭還原石英砂制得粗硅：SiO2+C=Si+CO2T

B.特殊的硅氧四面體結(jié)構(gòu)不僅存在于Si。？晶體中，而且存在于硅酸鹽礦石中

C.實(shí)驗(yàn)室盛放堿溶液的試劑瓶應(yīng)使用玻璃塞，以免發(fā)生黏連

D.因?yàn)楦邷貢r(shí)Si。?與Na2c反應(yīng)放出CO2,所以H5O3酸性比H2cO3強(qiáng)

【答案】B

【解析】A.工業(yè)上用焦炭還原石英砂制得粗硅：SiO2+2C=Si+2COT,故A錯(cuò)誤；B.SiO?晶體中

Si與0通過共價(jià)鍵連接成四面體結(jié)構(gòu)的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硅酸鹽中也存在Si與0構(gòu)成的四面體結(jié)構(gòu)，故

B正確；C.實(shí)驗(yàn)室盛放堿溶液的試劑瓶不能使用玻璃塞玻璃，玻璃塞中有二氧化硅，二氧化硅可以與

堿液反應(yīng)生成硅酸鹽，故C錯(cuò)誤；D.酸性強(qiáng)弱的比較只有在沒有外界條件干擾化學(xué)反應(yīng)時(shí)才能比較，

Si。2與Na2cO3反應(yīng)放出CO?反應(yīng)條件為高溫干擾化學(xué)反應(yīng)，所以不能說明硅酸酸性比碳酸酸性強(qiáng)，-

般在溶液中強(qiáng)酸可制得弱酸，即硅酸鈉溶液中通入CO2,制得硅酸說明碳酸酸性強(qiáng)于硅酸，故D錯(cuò)誤；

故選B；

【變式1-2］下列有關(guān)硅及其化合物的說法中正確的是

A.硅在自然界主要以硅酸鹽和氧化物的形式存在

B.硅酸鈉屬于鹽，不屬于堿，所以硅酸鈉溶液可以保存在帶磨口玻璃塞的試劑瓶中

C.二氧化硅能與氫氧化鈉、氫氟酸反應(yīng)，是兩性氧化物

高溫小

D.在粗硅的制取中會(huì)發(fā)生反應(yīng)2C+SiO?-2C。T+Si,硅元素被還原，所以碳的還原性比硅的還原

性強(qiáng)

【答案】A

【解析】A.硅在自然界主要以硅酸鹽和氧化物的形式存在，A正確；B.硅酸鈉屬于鹽，溶液顯堿性,

所以硅酸鈉溶液不可以保存在帶磨口玻璃塞的試劑瓶中，應(yīng)該用橡膠塞，B錯(cuò)誤；C.二氧化硅能與氫

高溫小

氧化鈉、氫氟酸反應(yīng)，但屬于酸性氧化物,C錯(cuò)誤;D.Si的還原性比C的強(qiáng)，反應(yīng)2C+Si（）2-2C。T+Si

在高溫下進(jìn)行，且產(chǎn)物中有氣體生成，氣體從反應(yīng)體系中逸出，有利于反應(yīng)的進(jìn)行，D錯(cuò)誤；故選A。

A問題二二氧化硅與二氧化碳有何區(qū)別

【典例2】下列關(guān)于SiO2和C02的說法中正確的是（）

A.CO2、SiCh都能與堿及堿性氧化物反應(yīng)

B.CO2和SiCh與水反應(yīng)分別生成相應(yīng)的酸

C.二氧化硅可用來制作干燥劑，因二氧化硅可與水反應(yīng)

D.C02和SiCh都是由相應(yīng)的分子構(gòu)成的

【答案】A

【解析】A、CO2、SiCh都是酸性氧化物，都能與堿及堿性氧化物反應(yīng)，故A正確；B、SiCh不溶于水,

也不能和水反應(yīng)生成硅酸，B不正確；C、硅酸在一定條件下可制得硅膠，硅膠可用作干燥劑，但SiO2

不與水反應(yīng)，C不正確；D、CC>2是由分子構(gòu)成的，SiCh是由硅、氧原子直接構(gòu)成的，故D不正確；答

案選Ao

【解題必備】

1.類別：都是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。

2.結(jié)構(gòu)：二氧化碳有大量的分子構(gòu)成，每個(gè)二氧化碳分子由一個(gè)碳原子和兩個(gè)氧原子構(gòu)成；二氧化硅是由

大量的硅原子和氧原子直接構(gòu)成，不存在二氧化硅分子。

3.物理性質(zhì)：二氧化碳常溫下是氣體，熔、沸點(diǎn)低，可溶于水；二氧化硅是固體，硬度大，熔點(diǎn)高的固體,

不溶于水。

4.化學(xué)性質(zhì)

（1）與水反應(yīng)：二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸分解生成水和二氧化碳，屬于可逆反應(yīng)；二氧化硅

與水不能反應(yīng)，但硅酸受熱分解生成二氧化硅和水。

（2）與酸反應(yīng)：二氧化碳與酸不反應(yīng)；二氧化硅只能與氫氟酸反應(yīng)生成氟化硅氣體和水，與其它酸不

反應(yīng)。

（3）與堿溶液反應(yīng)（證明它們都是酸性氧化物）

CO2（少量）+2NaOH===Na2cCh+H2O,CC）2（過量）+NaOH===NaHCO3；SiCh+2NaOH=Na2SiO3+H2O

（4）與氧化鈣反應(yīng)：CO2+CaO==CaCO3；SiCh+CaOtCaSiCh

【變式2-1］下列敘述正確的是

A.SiCh既能和NaOH溶液反應(yīng)，又能和HF反應(yīng)，所以SiCh屬于兩性氧化物

B.因?yàn)镹a2cCh+SiChJNazSiCh+CChT，所以HzSiCh的酸性比H2cO3強(qiáng)

C.CO2和SiO2都能與c反應(yīng)

D.CO2和SiCh都是酸性氧化物，所以兩者物理性質(zhì)相似

【答案】c

【解析】A.SiO2能和NaOH溶液反應(yīng)，只能和氫氟酸反應(yīng)，SiCh屬于酸性氧化物，A錯(cuò)誤；B.反應(yīng)

Na2cCh+SiChaNazSiCh+CO2T不是在水溶液中進(jìn)行的，不能據(jù)此說明硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)，故B錯(cuò)誤;

C.CO2和SiO2都能與碳反應(yīng)，反應(yīng)中碳是還原劑，CO2和SiO2都作氧化劑，故C正確；D.CCh和SiCh

都是酸性氧化物，兩者物理性質(zhì)相差較大，故D錯(cuò)誤；答案選C。

【變式2-2】光纜的主要成分為SiCh。碳和硅均為第IVA族的元素，二者性質(zhì)既有一定的相似性又有一

定的遞變性。下列關(guān)于SiCh和CO2的說法中，正確的是

A.CO?與SiO?都能跟H?。反應(yīng)生成相應(yīng)的酸

B.Si。?與CO?都不能與酸反應(yīng)

C.SiO?與COM干冰）都能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)

D.水晶的主要成分是SiC

【答案】C

【解析】A.CO2+H2OUH2c03,但S。跟HzO不反應(yīng),A錯(cuò)誤；B.SiO2+4HF=SiF4T+2H2O,CO2不

能與酸反應(yīng)，B錯(cuò)誤；C.Si。?與CC）2（干冰）都是酸性氧化物，都能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，方程式為:

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,CiO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,C正確；D.水晶的主要成分是SiCh,SiC是

金剛砂的主要成分，D錯(cuò)誤；故答案為：Co

A問題三多方面認(rèn)識(shí)硅及其化合物的用途

【典例3】下列有關(guān)硅從其化合物的敘述錯(cuò)誤的是

A.石英砂可用于生產(chǎn)高純硅

B.利用高純硅半導(dǎo)體性能可以制成硅太陽能電池

C.利用高純硅半導(dǎo)體性能可以制成計(jì)算機(jī)的芯片

D.SiO,硬度大，故可用來生產(chǎn)光導(dǎo)纖維

【答案】D

【解析】A.石英砂的主要成分為Si。？，可用焦炭在高溫條件下還原Si。?得到粗硅，粗硅經(jīng)提純得到單

晶硅，故A正確；B.硅為金屬與非金屬交界線元素，為半導(dǎo)體材料，利用高純硅的半導(dǎo)體性能可制成

芯片及太陽能電池，故B正確；C.利用高純硅半導(dǎo)體性能，可以制成計(jì)算機(jī)芯片、硅太陽能電池，制

光導(dǎo)纖維的原料是二氧化硅，故C正確；D.光導(dǎo)纖維的原理是基于光的全反射現(xiàn)象，通過光的反射和

折射來實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的傳輸，故D錯(cuò)誤；故答案選D。

【解題必備】

硅及其化合物在多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用：

(1)硅的用途：a.電子工業(yè)：硅是半導(dǎo)體材料的主要成分，用于制造集成電路、太陽能電池等。b.建

筑和材料工業(yè)：硅酸鹽水泥、硅酸鹽玻璃等的生產(chǎn)中，硅起著重要作用。c.化工工業(yè)：硅油、硅膠等化

工產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用。d.制陶業(yè)：硅是制作陶瓷的主要原料之一。e.冶金工業(yè)：硅用于合金制備，如

不銹鋼、鑄鐵等。

(2)二氧化硅的用途：a.塑料工業(yè)：作為增強(qiáng)劑和填充劑，提高塑料的強(qiáng)度和硬度。b.醫(yī)藥工業(yè)：用

于制備藥品包衣材料，改善藥品溶解速度。c.食品工業(yè)：作為食品添加劑，提高食品的流動(dòng)性和穩(wěn)定性。

d.光電工業(yè)：用于制備光學(xué)玻璃、光纖等器件。

(3)硅酸鹽的用途：a.建筑工業(yè)：用于制備石膏板、瓷磚等建筑材料。b.陶瓷工業(yè)：硅酸鹽陶瓷具有

較好的抗高溫性能，可用于制作高溫耐磨部件。c.化學(xué)工業(yè)：用于制備玻璃纖維、光纖等。

(4)硅酸的用途：硅膠可作催化劑的載體和袋裝食品、瓶裝藥品的干燥劑。

【變式3-1】硅及其化合物在材料領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。下列說法正確的是()

A.水晶項(xiàng)鏈?zhǔn)枪杷猁}制品

B.硅單質(zhì)廣泛用于光纖通訊

C.利用鹽酸刻蝕石英制作藝術(shù)品

D.硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料

【答案】D

【解析】水晶項(xiàng)鏈主要成分是二氧化硅，A錯(cuò)；光纖是由二氧化硅制造而成的，B錯(cuò)；石英中的二氧化

硅不與鹽酸反應(yīng)，C錯(cuò)；D.晶體硅常用作制造太陽能電池的材料，實(shí)現(xiàn)太陽能轉(zhuǎn)化成電能，D正確；答

案選D。

【變式3-2］下列關(guān)于硅及其化合物的說法錯(cuò)誤的是

A.二氧化硅是制光導(dǎo)纖維的主要原料

B.工業(yè)上用焦炭還原石英砂可以制得粗硅

C.SiCh屬于酸性氧化物，溶于水可制硅酸

D.木材浸過水玻璃后，不易著火

【答案】C

【解析】A.二氧化硅具有良好的導(dǎo)光性能，是制光導(dǎo)纖維的主要原料，故A正確；B.在高溫下C與

高溫

SiCh反應(yīng)產(chǎn)生Si和CO：2C+SiO2^Si+2cOf,所以工業(yè)上可以用焦炭還原石英砂制得粗硅，故B正

確；C.SiCh屬于酸性氧化物，不能溶于水，不能和水反應(yīng)生成硅酸，故C錯(cuò)誤；D.水玻璃是硅酸鈉

的水溶液，它具有不易著火的性質(zhì)，所以用水玻璃浸漬后的木材，不易著火，故D正確；故選C。

A問題四如何制備高純硅

【典例4】由二氧化硅制備高純硅的流程如圖所示，下列說法不亞聊的是

高溫小

A.反應(yīng)①的化學(xué)方程式為SiC)2+2C-Si+2c0，

B.SiCh屬于酸性氧化物，能與水反應(yīng)生成硅酸

C.高純硅可用于制作光感電池，光導(dǎo)纖維的主要成分是SiCh

D.流程中H2和HC1均可循環(huán)利用

【答案】B

【分析】二氧化硅與焦炭在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生粗Si、C0(X),粗硅與HC1在一定溫度下反應(yīng)產(chǎn)生H2、SiHCb，

SiHCb與H2在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生精Si、HCb從而提純了硅單質(zhì)，據(jù)此分析解題。

高溫小

【解析】A.反應(yīng)①是Si02與C在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生Si、CO,方程式為：SiO2+2C=Si+2COr,A正

確；B.Si02屬于酸性氧化物，但其難溶于水，不能與水反應(yīng)生成硅酸(H2SiO3)，B錯(cuò)誤；C.高純硅可

用于制作光感電池、半導(dǎo)體材料，而光導(dǎo)纖維的主要成分是Si02,C正確；D.流程中X為CO,及反

應(yīng)產(chǎn)生H2具有還原性，可用于粗硅的提純，反應(yīng)產(chǎn)生的HC1可作為反應(yīng)物與粗硅反應(yīng)加以利用，故這

三種物質(zhì)均可循環(huán)利用，D正確；故選B。

【解題必備】高純硅的制備

(1)制備原理：用焦炭還原石英砂，得到含少量雜質(zhì)的粗硅，然后轉(zhuǎn)化為三氯硅烷，再經(jīng)氫氣還原得

到高純硅。

(2)制備流程：

(3)涉及的主要化學(xué)反應(yīng)

焦’炭

iIIH.||H2I

1800200QOC

(a)S1O2+2C^S1+2COT

300℃

(b)Si+3HC1—SiHCh+H2

i100℃

(c)SiHCl3+H2—Si+3HC1

【變式4-1】制備高純硅的裝置如圖所示（加熱及夾持裝置已省略）,利用SiHCl3與過量H2在1000-1200℃

反應(yīng)（SiHCh沸點(diǎn)為31.8。。遇水會(huì)劇烈反應(yīng)）。下列說法正確的是

A.實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先加熱裝置IV中的石英管，再打開裝置I中的活塞

B.工業(yè)生產(chǎn)中獲得的SiHClj中含有少量的SiCL（沸點(diǎn)576C）,通過蒸儲(chǔ)可提純SiHCL

C.裝置將I中稀硫酸改用濃硫酸，會(huì)使反應(yīng)速率加快

溫L

D.裝置IV的反應(yīng)：H2+SiHCl3—Si+3HC1,產(chǎn)生的HC1可直接通入NaOH溶液中

【答案】B

【分析】I中鋅和稀硫酸反應(yīng)制備氫氣，為防止SiHCh與水反應(yīng)，n中用濃硫酸干燥氫氣，in用水浴加熱

使SiHCh揮發(fā)，IV中SiHCls與氫氣1000?120（TC反應(yīng)生成Si和氯化氫，最后進(jìn)行尾氣處理。

【解析】A.為防止氫氣和氧氣的混合氣體加熱爆炸，應(yīng)該先用氫氣排出裝置內(nèi)的空氣，再加熱玻璃管,

所以實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先打開裝置I中的活塞，再加熱裝置IV中的石英管，故A錯(cuò)誤；B.SiHCl3,SiCl"的沸

點(diǎn)不同，可通過蒸儲(chǔ)可提純SiHCh，故B正確；C.鋅與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫，無氫氣生成，故C

錯(cuò)誤；D.SiHClj遇水會(huì)劇烈反應(yīng)，為防止水進(jìn)入玻璃管，在尾氣處理裝置和玻璃管之間應(yīng)連接一個(gè)干

燥裝置，故D錯(cuò)誤；選B。

【變式4-2］如圖所示是由石英砂（主要成分為二氧化硅）制備高純硅的工藝流程示意圖。

下列說法錯(cuò)誤的是

高溫.

A.步驟①中反應(yīng)的化學(xué)方程式：SiO2+2C=Si+2COT

B.石英砂的主要成分二氧化硅可分別與氫氧化鈉溶液、氫氟酸反應(yīng)，故它屬于兩性氧化物

C.由粗硅制備高純硅的過程中，循環(huán)使用的物質(zhì)主要有HC1和電

D.若混合物分離后，得到SiCl”、SiHCh、應(yīng)的物質(zhì)的量之比為則理論上需要額外補(bǔ)充電

【答案】B

高溫小

【分析】石英砂中主要成分為SiCh,與碳在高溫下反應(yīng)生成粗硅，SiO2+2C=Si+2CO^,粗硅與

HC1在300。（2以上反應(yīng)生成SiHCh,SiHCh中含有少量氫氣以及SiCl4,SiCk可被氫氣還原為SiHCh,

高溫

純SiHCb在高溫的條件下與H2反應(yīng)生成純Si,SiHCl3+H2^Si+3HCl,據(jù)此回答。

高溫小

【解析】A.根據(jù)分析，步驟①中反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiC）2+2C==Si+2c0，，故A正確；B.二氧

化硅只能與氫氟酸反應(yīng)，且生成物不是鹽，而二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和水，其屬于酸

性氧化物，故B錯(cuò)誤；C.結(jié)合反應(yīng)過程，HC1和也可循環(huán)使用，故C正確；D.根據(jù)

高溫高溫

SiCl4+H2SiHCh+HCl,SiHCl3+H2Si+3HC1,ImolSiCLt和ImolSiHCb完全轉(zhuǎn)化為Si共需要

3molH2,現(xiàn)有SiCk、SiHCb、H2的物質(zhì)的量之比為1：1：1,則理論上需要額外補(bǔ)充H2,故D正確;

故選Bo

13ao6分層訓(xùn)練身

基礎(chǔ)

1.高純硅廣泛應(yīng)用于信息技術(shù)和新能源技術(shù)等領(lǐng)域。從石英砂（主要成分為Si。?）制取高純硅涉及的主要反

應(yīng)流程如下：

下列說法不正確的是

高溫

A.制備粗硅的反應(yīng)方程式為SiC>2+2C=Si+2c0T

B.反應(yīng)①②③均為氧化還原反應(yīng)

C.流程中HC1和可以循環(huán)利用

D.反應(yīng)②與反應(yīng)③互為可逆反應(yīng)

【答案】D

高溫

【解析】A.制備粗硅的反應(yīng)方為石英砂和碳高溫生成CO和粗硅，為SiC>2+2C*Si+2CC)T,A正確；

B.反應(yīng)①中碳、硅元素化合價(jià)改變；②中硅、氫元素化合價(jià)改變，③氫、硅元素化合價(jià)改變，均為氧

化還原反應(yīng)，B正確；C.在反應(yīng)②中產(chǎn)生H2,可用于反應(yīng)③還原SiHCb制取Si單質(zhì)，反應(yīng)③產(chǎn)生的

HC1可與粗硅反應(yīng)制取SiHCb,因此流程中HC1和H2可以循環(huán)利用，C正確；D.反應(yīng)②③反應(yīng)溫度不

同，因此反應(yīng)②與反應(yīng)③不能互為可逆反應(yīng)，D錯(cuò)誤；故選D。

2.下列物質(zhì)屬于堿性氧化物的是

A.Na2OB.H2O2C.SiO2D.CO2

【答案】A

【分析】與酸反應(yīng)生成鹽和水時(shí)為堿性氧化物，大多數(shù)金屬氧化物為堿性氧化物。

【解析】A.NazO與酸反應(yīng)生成鹽和水，為堿性氧化物，故A符合題意；B.H2O2不能與酸反應(yīng)，不是

堿性氧化物，故B不符合題意；C.SiCh與堿反應(yīng)生成鹽和水，為酸性氧化物，故C不符合題意；D.CO2

與堿反應(yīng)生成鹽和水，為酸性氧化物，故D不符合題意；故選：Ao

3.2023年《自然》刊載了我國科研人員研發(fā)的一種薄如紙、可彎曲折疊的太陽能電池的研究成果。下列物

質(zhì)用于制作太陽能電池的是

A.二氧化硅B.碳化硅C.石墨烯D.硅單質(zhì)

【答案】D

【解析】A.二氧化硅可用于生產(chǎn)光導(dǎo)纖維，A錯(cuò)誤；B.碳化硅可用于生產(chǎn)砂輪、砂紙等，B錯(cuò)誤；C.石

墨烯具有吸附和分離污染物的能力，可用于環(huán)境治理和凈化，C錯(cuò)誤；D.硅單質(zhì)可用于生產(chǎn)半導(dǎo)體材

料、太陽能電池等，D正確；故選D。

4.高純硅廣泛應(yīng)用于信息技術(shù)和新能源技術(shù)等領(lǐng)域，工業(yè)制備高純硅的原理示意圖如下：

石英砂麗磊武粗硅導(dǎo)siH3號(hào)8

①②③

下列敘述不正確的是

A.石英砂的主要成分為SiO?,可用于生產(chǎn)光導(dǎo)纖維

B.反應(yīng)①②③均為氧化還原反應(yīng)

C.反應(yīng)①中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1：1

D.H2,HC1都能在該工業(yè)流程中循環(huán)利用

【答案】C

高溫300℃

【分析】反應(yīng)①發(fā)生反應(yīng)：SiCh+2C^Si+2cOf,反應(yīng)②是Si+3HCl^=SHCb+H2,反應(yīng)③是

高溫

SHC13+H2^=Si+3HCl；

【解析】A.石英砂、光導(dǎo)纖維的主要成分均為Si。？，可用于生產(chǎn)光導(dǎo)纖維，A正確；B.在反應(yīng)①②③

中均有元素化合價(jià)的變化，因此三個(gè)反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)，B正確；C.在反應(yīng)①發(fā)生反應(yīng)：

高溫

SiCh+2C^Si+2coT，在該反應(yīng)中SiCh是氧化劑，C是還原劑，則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為

1：2,C錯(cuò)誤；D.在反應(yīng)②中產(chǎn)生H2,可用于反應(yīng)③還原SiHCb制取Si單質(zhì)，反應(yīng)③產(chǎn)生的HC1可

與粗硅反應(yīng)制取SiHCb,因此流程中HC1和H2可以循環(huán)利用，D正確；故選C。

5.下列說法正確的是

A.可以用石英用煙熔融純堿

B.Si在自然界主要以游離態(tài)存在

C.NazSiCh溶液可與鹽酸反應(yīng)

D.SiCh屬于酸性氧化物，不與任何酸反應(yīng)

【答案】C

【解析】A.可以用石英用煙主要成分SiCh熔融時(shí)與純堿反應(yīng)SQ+NazSQ皇遢NazSiQ+CQ個(gè)，A

錯(cuò)誤；B.自然界中沒用游離態(tài)Si,B錯(cuò)誤；C.NazSiCh溶液可與鹽酸反應(yīng)成氯化鈉和硅酸，

Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl,C正確；D.SiCh與氫氟酸反應(yīng)生成SiF4氣體和水，D錯(cuò)誤；故選C。

6.實(shí)驗(yàn)室用H?還原SiHCh（沸點(diǎn)：31.85。?制備高純硅的裝置如圖所示（夾持裝置和尾氣處理裝置略去），下

列說法正確的是

A.裝置n、in中依次盛裝的是濃硫酸、冰水

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先加熱管式爐，再打開活塞K

C.為鑒定制得的硅中是否含有微量鐵單質(zhì)，需要用到的試劑為鹽酸、雙氧水、KSCN溶液

D.該實(shí)驗(yàn)中制備氫氣的裝置也可用于硫酸與碳酸鈉反應(yīng)制備CO2

【答案】C

【分析】I為氫氣的發(fā)生裝置，n為干燥裝置，濃硫酸是常用的干燥劑，裝置ni需水浴加熱，目的是加快

反應(yīng)的速率，且保持穩(wěn)定，裝置IV不能采用普通玻璃管的原因是溫度太高，普通玻璃管易熔化，控制好

溫度等，以此解答該題。

【解析】A.根據(jù)分析可知，裝置II的作用是除去氫氣中的水蒸氣，即裝置n中盛放濃硫酸，裝置ni的作

用是提供SiHCb氣體，因此在水浴中加熱，不能使用冰水，故A錯(cuò)誤；B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先通入氫氣，目的

是排出裝置中的空氣，防止氫氣不純，在加熱時(shí)爆炸，故B錯(cuò)誤；C.鐵與鹽酸反應(yīng)生成Fe2+,Fe2+被

H2O2氧化成Fe3+,Fe3+與KSCN溶液反應(yīng)，溶液變紅色，可以鑒定是否含有鐵單質(zhì)，故C正確；D.Na2cCh

易溶于水，不能用啟普發(fā)生器發(fā)生反應(yīng)，因此不能用于硫酸與Na2c03反應(yīng)制備，故D錯(cuò)誤；答案選C。

7.下列有關(guān)硅及其化合物的說法正確的是

A.硅在自然界中以游離態(tài)和化合態(tài)兩種形式存在

B.硅晶體是良好的半導(dǎo)體，可用于制造光導(dǎo)纖維

C.氫氟酸要存放在塑料瓶中

D.Si02對(duì)應(yīng)的水化物是可溶性弱酸

【答案】C

【解析】A.硅在自然界以化合態(tài)形式存在，A錯(cuò)誤；B.硅晶體是良好的半導(dǎo)體，用于制造電腦芯片等、

二氧化硅用于制造光導(dǎo)纖維，B錯(cuò)誤；C.氫氟酸可以腐蝕玻璃，故用塑料瓶裝，C正確；D.SiCh對(duì)應(yīng)

的水化物是難溶性弱酸，D錯(cuò)誤；故選C。

8.硅是無機(jī)非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地亮質(zhì)量的90%以上。

(1)SiO?是玻璃的主要成分之一，Si。?與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為,工藝師常用

(填化學(xué)式)溶液來雕刻玻璃。

(2)NazSiOj可通過Si。?與純堿混合高溫熔融反應(yīng)制得，高溫熔融純堿時(shí)下列用土曷可選用的是

A.普通玻璃塔煙B.石英玻璃地?zé)烠.氧化鋁用煙D.鐵垢竭

3273K3273K_

(3)工業(yè)生產(chǎn)粗硅的反應(yīng)有：SiO2+2C^=Si(fi)+2COT，SiO2+3C^=SiC+2COt=若產(chǎn)品中單質(zhì)

硅與碳化硅的物質(zhì)的量之比為1：1,則參加反應(yīng)的C和SiCh的質(zhì)量之比為=

(4)工業(yè)上可以通過如下圖所示的流程制取純硅：

553-573K

①若反應(yīng)I為Si(粗)+3HClSiHCb+H2,則反應(yīng)n的化學(xué)方程式為0

②整個(gè)制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧。SiHCb遇水劇烈反應(yīng)生成H2SQ3、HC1和另一種物質(zhì)，寫出該

反應(yīng)的化學(xué)方程式：。

【答案】(1)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OHF

(2)D

(3)1：2

1373-1453K

(4)①SiHCb+H2:Si(純)+3HCl②SiHCb+3H2O=H2SiO3+3HCl+H2T

【解析】(1)SiCh是酸性氧化物，能與堿反應(yīng)，與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;酸性氧化物一般不與酸反應(yīng)，但SiCh能與氫氟酸反應(yīng)，所以常用氫氟酸

來雕刻玻璃；

(2)Na2SiCh可通過SiCh與純堿混合高溫熔融反應(yīng)制得，反應(yīng)的方程式為SiCh+Na2cChNazSiCh+CChf,

普通玻璃生煙、石英玻璃用煙都含有Si02,因此熔融純堿時(shí)都不能用，即A、B錯(cuò)誤；氧化鋁具有兩性,

高溫

也能與純堿在高溫下發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)方程式為ALCh+Na2co3^2NaA102+C02f,所以熔融純堿時(shí)也

不能用，即C錯(cuò)誤；鐵與純堿不反應(yīng)，且能耐適當(dāng)?shù)母邷?，所以可選用鐵用煙熔融純堿，即D正確。

所以正確答案為D。

(3)若生成ImolSi,則同時(shí)生成ImolSiC,根據(jù)元素守恒可知，消耗2moiSiCh和ImolC。則參加反應(yīng)

的C和SiCh的質(zhì)量之比為1：2；

(4)①由圖可知反應(yīng)n中SiHCb與氫氣反應(yīng)生成Si和HC1,反應(yīng)方程式為：

1373-1453K??

SiHCb+H2Si(純)+3HCl；②SiHCb遇水劇烈反應(yīng)生成HzSiCh、HC1,結(jié)合元素化合價(jià)變化可

知另一產(chǎn)物應(yīng)為氫氣，則反應(yīng)方程式為：SiHC13+3H2O=H2SiO3+3HCl+H2t=

素養(yǎng)提升

1.下列關(guān)于二氧化硅的說法中錯(cuò)誤的是

A.SiCh可以制成計(jì)算機(jī)芯片

B.通常狀況下，二氧化碳為氣態(tài)，二氧化硅為固體

C.SiO2同CO2一樣也能與CaO反應(yīng)生成鹽

D.SiCh可用來生產(chǎn)光導(dǎo)纖維

【答案】A

【解析】A.高純硅可以制成計(jì)算機(jī)芯片，SiCh