硅知识点总结.docx

硅及其化合物精品文档年一月一日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第三周期第WA族，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)：(1) 物理性质：有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大2) 化学性质：① 常温下化学性质不活泼，只能跟F2、HF和NaOH溶液反应Si+2F2 = SiF4 Si+4HF=SiFj+2H2 f Si + 2NaOH+H2O=Na2SiO3 + 2H2 t② 在高温条件下，单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应Si+02鼻』SiO2 Si+2C12』^ SiCl4(3) 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)+2C0 t Si(粗)+2Cl2 = SiCl4 SiCl4+2H2=Si(纯)+4HCl2、二氧化硅(SiO2)：(1) SiO2的空间结构：立体网状结构，SiO2直接由原子构成，不存在单个SiO2分子乙 乙 乙(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：① 与强碱反应：SiO2 + 2NaOH=Na2SiO3+H2O (生成的硅酸钠具有粘性，所以不能用带磨口玻璃2 2 3 2塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiOj容液，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］:SiO2+4HF=SiF4 t+2H2O (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)③高温下与碱性氧化物反应：SiO2+CaO 高温CaSiO?(4) 用途：光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等3、硅酸(H^q)：(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：H2SiO3是一种弱酸，酸性比碳酸还要弱，其酸酐为SiO2，但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：(强酸制弱酸原理)Na2Si03 + 2HCl = 2NaCl+H2Si03 I方 'j 艺 ONa2Si03 + C02+H20=H2Si03 I+Na2CQ3 (此方程式证明酸性：H2SiO3VH2CO3)(3) 用途：硅胶作干燥剂、催化剂的载体。

4、 硅酸盐硅酸盐：硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称硅酸盐种类很多，大多数难溶于水, 最常见的可溶性硅酸盐是Na2SiQ3, Na2SiQ3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：Na2SiQ3 + CQ2+H2Q=Na2CQ3+H2SiQ3 1(有白色沉淀生成)23 22 2323传统硅酸盐工业三大产品有：玻璃、陶瓷、水泥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f较活泼金属氧化物f二氧 化硅二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硅酸钠：Na2SiQ3 Na2Q・ SiO2 硅酸钙：CaSiQ3 CaQ ・ SiQ2高岭石：Al2(Si2Q5)(QH)4 A12Q3 ・ 2SiQ2 ・ 2HQ正长石：KAlSiQ3不能写成 KQ・ Al2Q3 • 3SiQ2，应写成K2Q・A1Q3・6SiQ23 2 232 22325、 硅酸盐工业1) .水泥生产水泥的主要原料：黏土、石灰石 生产水泥的设备：水泥回转窑 加入石膏的作用：调节水泥的硬化速度 普通水泥的主要成分：硅酸三钙(3 CaO・ SiO)、硅酸二钙(2CaO ・SiO )、铝酸三钙(3 CaO・ Al 0 )。

2 2 2~32) .玻璃生产普通玻璃的主要原料：纯碱、石灰石、石英生产设备：玻璃熔炉生产条件：高温熔融形成玻璃的过程中的主要化学变化：Na CO +SiO 高温 NaSiO+CO t CaCO +SiO 高温 CaSiO+C0 t2 3 2 2 3 2 3 2 3 2普通玻璃的主要成分：NaSiO、CaSiO、SiO或Na O・CaO・6SiO 种类：普通玻璃、钢化玻璃、有色玻璃、光学玻璃、防弹玻璃、铅玻璃等3) .陶瓷 制造陶瓷的主要原料：黏土陶瓷的优点：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等扩展：规律总结s i眄卜Si ———► S iO2 —~—・ Na?SiOn —尸 H 上3 iU qCuSiO.［练习］1.下列说法正确的是（ ）A.陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品 B.水晶、玛瑙、光纤、硅胶的主要成分都是SiO2C.SiO2很稳定，与所有的酸都不反应 D.将石棉（CaMg3Si40i2）化学式改写成氧化物的形式:3（MgO ・ CaO）・ 4SiO22. 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3. 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4. 能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（ ）a.co2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成co2b.co2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀D.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5. 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6. 能将Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末鉴别开来的试剂是（ ）A.NaOH溶液 B.水 C.氢氟酸 D.稀盐酸7. 下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（ ）A.CO2fH2COB.SiO2fNa2SiO3 C.Na2O—Na2CO3 D.SiO2—H2SiO3第四章 第 1讲 无机非金属材料的主角——硅1．碳、硅单质的化学性质碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。

Y O2 （足量）： O2（不足）： CuO： （冶炼金属）物反应Si02： Z——（制取粗硅）L, H20： C+H2O（g）^===CO^H2（制取水煤气） 与强氧化 性酸反应与 O2 反应与氧化物反应浓 h2so4： 浓 HNO3： C+4HNO3（浓） ==9=cq f+4NO2 f+2H2O）<（2）Si< 02： 与非金属单质反应F2： Si + 2F2===SiF4 lCl2： Si+2Cl2====$iCl4与氢氟酸反应：Si+4HF===SiI4 f+2H2 f2．二氧化碳和二氧化硅的比较物质二氧化硅二氧化碳结构结构，不存在单个分子存在单个co2分子主要物理性质硬度 ，熔、沸点，常温下为 体，不溶于水熔、沸点 ，常温下为气体，微溶于水化学 性质①与水反应不反应②与酸反应只与氢氟酸反应：不反应③与碱（NaOH）液反应（盛碱液的试剂瓶用 塞）④与盐反应如与Na2CO3反应：如与Na2SiO3反应：或 Na.SiO3 +2H2O+2CO2（足量）===£SiO3 ； + 2NaHC03⑤与碱性氧化 物反应如与CaO反应：3如与Na2O反应：用途光导纤维、光学仪器、电子部件制饮料、制碳酸盐。