硅及其化合物

硅及其化合物知识梳理：硅元素在地壳中的含量排第二，在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态存在的硅，常见的是二氧化硅、硅酸盐等。硅的原子结构示意图为，硅元素位于元素周期表，硅原子最外层有4个电子，既不易失去电子又不易得到电子，主要形成四价的化合物。1、 单质硅（Si）⑴硅的物理性质单质硅是原子晶体，硬度大，熔沸点高，是一种灰黑色，有金属光泽的固体，是良好的半导体材料。（2） 化学性质硅的化学性质不活最，常温下除与F2、HF和NaOH溶液反应外，一般不与其他物质反应，加热时可与O2、Cl2等反应。Si+F2=Si+HF=Si+NaOH+H2O=Si+O2=??Si+Cl2?=（3） 硅的用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。（4） 硅的制备：工业上，用C在高温下还原SiO2可制得粗硅。？SiO2+2C=Si（粗）+2COt????Si（粗）+2C12=SiCl4????SiCl4+2H2=Si（纯）+4HC12、 二氧化硅（SiO2）：?（1） SiO2空间结构:立体网状结构的原子晶体，不存在单个SiO2分子。（2） 物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。？（3） 化学性质：SiO2常温下化学性质很不活泼，不与水、酸反应（氢氟酸除外），能与强碱溶液、氢氟酸反应，高温条件下可以与碱性氧化物反应：?NaOHC ►CaO ——►SiO2+CaCO3 ——►L HF_►C―►注意：①与强碱反应：SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3（生成的硅酸钠具有粘性，所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液，避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，应用橡皮塞）。？②与氢氟酸反应［SiO2的特性］：（利用此反应，氢氟酸能雕刻玻璃；氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放，应用塑料瓶）。？?（4）用途：光导纤维、玛瑙饰物、石英坩蜗、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。3、 硅酸（H2SiO3）：?（1） 物理性质：不溶于水的白色胶状物，能形成硅胶，吸附水分能力强。？（2） 化学性质：硅酸（H2SiO3）、原硅酸（H4SiO4）为不溶于水的弱酸，酸性比碳酸还要弱，其酸酐为SiO2，原硅酸不稳定，在空气中易失水形成硅酸。（3） 硅酸的制备SiO2不溶于水，故不能直接由SiO2溶于水制得，而用可溶性硅酸盐与酸反应制取NaSiO+HCl=NaSiO+CO+H^O=?（4） 用途：硅胶作干燥剂、催化剂的载体4、 硅酸盐？（1） 硅酸盐：硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称。大多数难溶于水，最常见的可溶性硅酸盐是Na2SiO3,Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，可以作黏胶剂和木材防火剂。硅酸钠水溶液久置在空气中容易变质：？Na2SiO3+CO2+H2O=?（2） ?硅酸盐由于组成比较复杂，常用氧化物的形式表示：活泼金属氧化物一较活泼金属氧化物一二氧化硅一水。氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。？例如：硅酸钠：Na2SiO3??Na2O•SiO2????硅酸钙：CaSiO3??CaO・SiO2?高岭石［AI2（Si2O5）（OH）4］可表示为；正长石（KAlSi3O8）可表示为。5、 传统硅酸盐工业三大产品有：玻璃、陶瓷、水泥传统无机非金属材料玻璃原料纯碱、石灰石、石英设备玻璃熔炉成分Na2SiO3 、CaSiO3、 SiO2 或Na2O-CaO-6SiO2水原料黏土、石灰石泥设备水泥回转窑成分硅酸三钙（3?CaO-SiO2）、硅酸二钙（2CaO-SiO2）、铝酸三钙（3?CaO-Al2O3）陶瓷原料黏土陶瓷的优点八、、抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等。6、硅及其化合物的转化关系：当堂检测1.在实验室下列物质不与晶体硅反应的是（）F2B.HFC.KOH溶液D.C12下列溶液可以盛放在玻璃瓶中，但不能用玻璃塞的是（ ）硅酸钠溶液 B.氢氟酸 C.氢氧化钠溶液D.氯化钠溶液下列关于硅的说法中不正确的是（ ）硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应加热到一定温度时，硅能与氢气、氧气等反应光纤通信是一种现代的通信手段，光纤是光导纤维的简称，制造光导纤维的主要原料是A.铜B.铝C.石英砂D.水玻璃TOC\o"1-5"\h\z下列物质中，没有固定熔沸点的是（ ）A.石英B.Na2SiO3 C.固体SO3 D.玻璃工业制造金刚砂（SiC）的化学方程式如下：SiO+3C===SiC+2CO。在这个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂2的物质的量之比是（ ）A.1:2B.2:1C.1:1D.3:5在无色的强碱性溶液中，能大量共存的是（ ）A.Na+、AI3+、NO3-、CI-B.K+、Na+、CI-、SiO32-C.Fe2+、K+、SO42-、CI-D.Na+、HCO「K+、NO3-TOC\o"1-5"\h\z在一定条件下，下列物质不能和二氧化硅反应的是（ ）焦炭②纯碱③碳酸钙④氢氟酸⑤高氯酸⑥氢氧化钾⑦氧化钙⑧氮气A.③⑤⑦⑧ B.⑤⑦⑧ C.⑤⑧ D.⑤下列物质放置在空气中（不考虑水分蒸发和吸收空气中的水分）变质，且能析出固体，加入盐酸时固体不溶解的是（ ）A.澄清石灰水.B.水玻璃 C.氢硫酸 D.氯化钙溶液下列说法正确的是（）陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品水晶、玛瑙、光纤、硅胶的主要成分都是SiO92SiO2很稳定，与所有的酸都不反应将石棉（CaMg3Si4O12）化学式改写成氧化物的形式：3（MgO•CaO）•4SiO2地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是（）A.熔点很高B.与水反应生成对应的酸C.可与烧碱反应生成盐D.坚硬要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是（）A.纯碱溶液B.盐酸C.硫酸D.苛性钠溶液能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（）CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水????？CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀？高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2?氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀？下列试剂能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的是（????）?A.HF溶液??B.KOH溶液?????C.盐酸??????D.水玻璃？能将Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末鉴别开来的试剂是（????）?A.NaOH溶液????