第二节 硅及其化合物

本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 第二节 硅及其化合物 【基础考点梳理】 一．硅 1．硅晶体结构： 结构与金刚石晶体结构相同，是一种 晶体，键角 ，由于Si—Si键键长比C—C键键长长，所以晶体硅的熔、沸点比金刚石 。 2．硅的存在和物理性质： 存在：硅在地壳中的含量仅 ，居第 位。自然界中无游离态的硅，只以化合态存在，存在形式为SiO2和硅酸盐。 物理性质：具有金属光泽，灰黑色，熔沸点高，硬而脆，硅是良好的半导体材料。 3．硅的化学性质： ⑴ 与单质反应 Si + O2 Si + F2 ⑵ 与氧化物反应 Si + FeO ⑶ 与酸反应 Si + HF 与其它常见酸不反应。 ⑷ 与强碱溶液反应 Si + NaOH + H2O 二．二氧化硅 1．晶体结构：原子晶体，晶体中每个硅原子与 个氧原子形成 个共价键，而每个氧原子与 个硅原子形成 个共价键，故晶体中硅、氧原子的个数比为1∶2，所以“SiO2”是二氧化硅的化学式。晶体中无单个分子。 2．物理性质：熔沸点高，硬度大，不溶于水。 3．化学性质： ⑴ 具有酸性氧化物的通性： CaO + SiO2 （炼铁造渣） SiO2 + 2NaOH = ⑵ 弱氧化性：SiO2+ 2C SiO2+ 3C ⑶ 特性：SiO2+ 4HF＝ （HF能腐蚀玻璃） 4．用途： ⑴ SiO2是制造光导纤维的主要原料 ⑵ 石英制造石英玻璃、石英电子表、石英钟等。 ⑶ 水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品。 ⑷ 石英砂常用作制玻璃。 ⑸ 危害：在隧道开凿、石英粉加工等工厂环境下易形成含有二氧化硅的粉尘，人长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病（矽肺病） 三．硅酸 1．硅酸的性质： 硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，容易分解。 H2SiO3 H2SiO3 + NaOH = 原硅酸（H4SiO4），白色胶状，不溶于水，不稳定，易失水。H4SiO4＝ 硅酸和原硅酸的酸酐都是 。 2．硅酸的制法： SiO2 + NaOH ＝ Na2SiO3 + 2HCl ＝ 也可以写成Na2SiO3 + 2HCl+ H2O ＝ Na2SiO3 + CO2 + H2O = （证明硅酸酸性比碳酸弱） 四．知识网络 基础考点梳理答案： 一、 1．原子 109018’ 低 2．次于氧 二 3．⑴Si + O2 SiO2 Si + 2F2=SiF4 ⑵Si + 2FeO SiO2+2Fe ⑶Si + 4HF= SiF4+2H2 ⑷Si + 2NaOH +2H2O=Na2SiO3+2H2↑ 二、 1．4 4 2 2 3．⑴ CaO + SiO2 CaSiO3 SiO2 + 2NaOH =Na2SiO3+H2O ⑵ SiO2+ 2C Si+2CO SiO2+ 3C SiC+2CO ⑶ SiO2+ 4HF＝SiF4+2H2O 三． ⑴ H2SiO3 SiO2+H2O H2SiO3 +2NaOH = Na2SiO3+2H2O SiO2 ⑵SiO2 +2NaOH ＝Na2SiO3+H2O Na2SiO3 + 2HCl ＝2NaCl+H2SiO3↓ 也可以写成Na2SiO3 + 2HCl+ H2O ＝2NaCl+H4SiO4↓ Na2SiO3 + CO2 + H2O =Na2CO3+H2SiO3↓ 【解题方法规律技巧大放送】 1、二氧化硅与干冰对比 物质 二氧化硅 干冰 化学式 SiO2 CO2 晶体类型 原子晶体 分子晶体 主要物理性质 硬度大、熔沸点高、常温下为固体不溶于水 熔沸点低，常温下为气体，微溶于水 化学性质 ①与水反应 不反应 CO2 + H2OH2CO3 ②与酸反应 SiO2 + 4HF＝SiF4↑+ 2H2O 不反应 ③与碱反应 SiO2 + 2NaOH＝Na2SiO3 + H2O盛碱液的试剂瓶用橡皮塞 CO2 + 2NaOH＝Na2CO3 + H2O或CO2 + NaOH＝NaHCO3 ④与盐反应 SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2↑SiO2的难挥发性 Ca(ClO)2+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClOCO2 + Na2CO3 + H2O＝2NaHCO3 ⑤与碱性氧化物反应 SiO2 + CaOCaSiO3 CO2 + Na2O＝Na2CO3 【例1】物质A是一种高熔点化合物，不溶于硫酸，硝酸等强酸。A与纯碱熔融反应，生成化合物B，同时放出气体C；把气体C通过B的溶液中，则得到化合物D；D在干燥空气中转变为化合物E；将E加热又得到化合物A。试写出A、B、C、D、E的化学式：A____、B____、C____、D____、E____。 答案：A：SiO2、B：Na2SiO3、C：CO2、D：H4SiO4、E：H2SiO3 解析：此题应根据对实验现象的分析，得出结论。A是不溶于硫酸、硝酸等强酸的高熔点 ... ...