高中化学第二课时二氧化硅与信息材料课件苏教必修1.ppt
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(2S)在iO2高+温N下a2C,OS3 iO2高还温能N与a2NSiaO2C3+O3C、OC2↑aC;O3等反应。化学方程式分别为: SiO2+CaCO3 高温CaSiO3+CO2↑ 。
(3)弱氧化性
在Si高O2温+下2C,S高iO温2还Si能+被2C焦O↑炭。还原,反应的化学方程式:
(4)与氢氟酸反应 反应的化学方程式: SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O 。
SiCl4 ;
②用H2还原SiCl4得到纯硅: 2H2+SiCl4
Si+4HF 。
一、二氧化硅
二氧化硅的结构怎样? [师生互动] 【提示】二氧化硅的结构:在SiO2晶体中, 每个Si原子与4个O原子相连(见右图),形成四 面体结构,Si原子位于四面体的中心,O原子 位于四面体的4个顶点。同时,每个O原子与2 个Si原子相连,每个O原子为两个四面体所共有,每个四面体都占有1个
2.化学性质
(1)在常温下,单质硅的化学性质比较稳定,除氟气、氢氟酸和强碱外,
硅不跟其他物质反应。 ①与氟气反应: Si+2F2===SiF4 。 ②与氢氟酸的反应: Si+4HF===SiF4↑+2H2 ↑ 。 ③与氢氧化钠溶液反应:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ 。
(2)加热时,硅能与氧气、氯气等反应,也能与碳反应。
下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是( ) A.CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐 B.CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸 C.CO2是酸性氧化物,SiO2是两性氧化物 D.CO2和SiO2都是由相应的分子组成的 【解析】 虽然SiO2是H2SiO3的酸酐,但CO2可溶于水生成H2CO3,但 SiO2却不能溶于水生成H2SiO3,B错误;SiO2与CO2都的,而SiO2则是由硅原子和 氧原子构成的,SiO2中不存在分子,D错误。 【答案】 A
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清 液后需再加入的试剂(填写字母代号)是________。
a.碘水 b.氯水 c.NaOH溶液 d.KSCN溶液 e.Na2SO3溶液
【解析】 由于SiHCl3极易自燃、极易和水反应,因此用一般的化学方法难 以提纯,又由于SiHCl3的沸点和所含杂质的沸点相差较大,故可以采用分馏 (或蒸馏)的方法。 由(3)中实验装置图可以看出A为制取氢气的装置,B为干燥氢气的装置。由 SiHCl3的沸点可知其在常温下为液态,对C装置加热可以使其汽化,以保证 它和氢气充分接触并进入D中,在较高温度下反应得到单质硅。由于是对微 量铁单质的检验,三价铁离子遇KSCN溶液变色最为灵敏,所以应把铁转变 为三价铁离子。
②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是______________________,装 置D不能采用普通玻璃管的原因是______________________,装置D中发生反 应的化学方程式为________________________________。
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性, 控制好反应温度以及 _________________________________________________________________ _______。
分是SiO2。下列有关石英的叙述正确的是( ) A.石英都是无色透明的晶体,可以作装饰品,也可以制作光学仪器 B.石英可以用来生产玻璃 C.石英晶体可以制取金刚砂 D.石英不可以用来制取高纯硅,可以制光导纤维 【解析】 纯净的SiO2晶体水晶是无色的,而其他的石英晶体具有不同的 颜色,如玛瑙。生产玻璃的原料是石英、纯碱与石灰石。金刚砂是SiC,可 以用SiO2与过量C反应制得。石英是光导纤维的材料,可以通过石英与碳得 到单质Si,然后再与Cl2反应生成SiCl4,SiCl4与H2反应得到纯净的Si。 【答案】 BC
①与O2反应: ②与Cl2反应: ③与C反应:
Si+O2
SiO2 ;
Si+2Cl2
SiCl4 ;
Si+C 高温 SiC 。
3.制备 硅单质是由其 氧化物 制得的,主要分为两个阶段: (1)粗硅的制取:化学方程式为:SiO2+2C 高温 Si+2CO 。
(2)粗硅转变为纯硅
①粗硅与Cl2反应: Si+2Cl2
1
Si原子、4×2 =2个O原子,所以,SiO2晶体是Si原子和O原子按1∶2的比例 构成的立体网状结构的晶体,不存在单个的SiO2分子。
实验室使用的石英坩埚或瓷坩埚能否用来加热碱性物质?为什 么?
[学生交流] 【提示】 不能。石英坩埚和瓷坩埚的成分含SiO2,能与碱性物质反应, 因此不能用来加热碱性物质。
化学反应如下:
①SiO2+2C
高温 Si(粗)+2CO↑ 加热
②Si(粗)+2Cl2
SiCl4
③SiCl4+2H2 高温 Si(纯)+4HCl
关于上述反应的分析不正确的是( )
A.①③是置换反应,②是化合反应
B.高温下,焦炭与氢气的还原性均强于硅
C.①②③任一反应中,每消耗或生成28 g硅,均转移4 mol电子
SiO2+2C
Si+2CO↑
[师生互动]
高温
【提示】 在反应SiO2+2C
Si+2CO↑中,SiO2是氧化剂,表现氧化性,
C为还原剂,表现还原性,根据氧化性、还原性强弱判断方法知还原性:C>Si。
而事实上硅的还原性比碳强,这是因为在高温条件下反应生成了气态的CO,
促进了反应的进行,所以高温下硅单质可以用碳来制取。
氢氟酸为什么可以用来雕刻玻璃,制造艺术品? [学生交流] 【提示】 因玻璃成分中含SiO2,氢氟酸与SiO2反应,化学方程式为 :SiO2+4HF===SiF4↑+H2O。
二氧化硅中硅元素的化合价为+4价,这是硅元素的最高正化合价,
因此具有一定的高氧温化性。试分析下列反应中各物质的氧化性和还原性。
二、单质硅及其制备
在常温下,硅的化学性质不活泼,加热时可以与一些非金属及 其他物质反应。下列物质在一定条件下能与硅单质反应的有 ________________。
①F2 ②HF ③NaOH ④O2 ⑤Cl2 ⑥C ⑦CO ⑧CaO [师生互动] 【提示】 ①②③④⑤⑥
截止到目前为止,你知道能与NaOH溶液反应的单质是什么 吗?写出反应的化学方程式。
【答案】 (1)SiO2+2C 高温 Si+2CO↑ (2)分馏(或蒸馏)
(3)①浓H2SO4 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化 ②有固体物质生成 在反应温度下,普通玻璃会软化
SiHCl3+H2
Si+3HCl
③排尽装置中的空气和水蒸气
④bd
2.(2009年南通调研考试)从石英砂制取硅并获得高纯硅的主要
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅;
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:Si+3HClSiHCl3+H2; ③SiHCl3与过量H2在1 000~1 100 ℃下反应制得纯硅。 已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。 请回答下列问题:
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为 ________________________________。
(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量 SiCl4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点-84.7 ℃),提纯SiHCl3采用的方法为____
。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下图所示(热源及夹持装置略去):
①装置B中的试剂是____________________。装置C中的烧瓶需要加热,其 目的是________________________。
D.高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅
【解析】 选项A,根据置换反应和化合反应的概念即可判断;选项B, 根据反应①可知焦炭的还原性大于硅,根据反应③可知氢气的还原性大于 硅;选项C,在三个反应中,硅元素的化合价从0价变为+4价或从+4价 变为0价,故每消耗或生成28 g硅,转移电子均为4 mol;选项D,将反应 中得到的易挥发的SiCl4分离出来后,再用氢气还原才可以得到高纯硅,故 原操作不正确。 【答案】 D
A.Al、Cu、Mg、Si、Mn
B.Al、Mg、Si、Zn
C.Al、Fe、C、Cu
D.Al、Si、Zn、Na
【解析】 硬铝外观为古铜色,所以其成分中含有铜;根据图示,硬
铝样品用盐酸处理后,再用NaOH溶液处理,仍然有气体产生,故应该
含硅。B、C、D项均不符合条件。
【答案】 A
2.素有“水晶之乡”美称的江苏东海县盛产水晶,现存于国家地质博物馆的 水晶大王就出自东海县。水晶是较纯净的透明的石英晶体,石英的主要成
(1)酸性氧化物的通性 SiO2是酸性氧化物,能与 碱性氧化物 和 强碱 反应。 ①与碱反应 在常温下,SiO2与强碱溶液反应,生成 硅酸钠 。例如,SiO2与NaOH溶液 反应的化学方程式: SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O 。
②与碱性氧化物反应
式:在高温SiO下2,+SCiaOO2能与高碱温C性aS氧iO化3 物。反应生成盐。如SiO2与CaO反应的化学方程
SiO2与CO2的比较
名称 化学式
存在
物理性质
色态 熔沸点 硬度 水溶性
二氧化硅
SiO2 存在于岩石中,硅石、 石英、水晶、硅藻土
中都含SiO2 无色晶体 很高 大 不溶于水
二氧化碳 CO2
空气
无色气体 很低 小
微溶于水
与水反应
不反应
CO2+H2O
H2CO3
与NaOH 溶液反应 SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
保存NaOH溶液时能使用玻璃塞吗?为什么? 【提示】 不能。因NaOH会与玻璃塞磨口处的SiO2反应,生成的 Na2SiO3溶液会使瓶塞与瓶壁粘连在一起。
二、硅单质
1.物理性质和用途 硅晶体的熔、沸点都 很高 ,硬度很大 。其导电性介于导体和绝缘体 之间,是重要的 半导体材料 ,广泛应用于电子工业的各个领域。
高温
化 与CaO 学 反应 SiO2+CaO
CaSiO3
性
高温
质
与某些
SiO2+Na2CO3
CO2↑
高温
Na2SiO3+
盐反应
SiO2+CaCO3
CaSiO3+CO2↑
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O CO2+NaOH===NaHCO3
CO2+CaO===CaCO3
CO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3 CO2+Na2SiO3+H2O===H2SiO3↓+
1.下列关于二氧化硅的说法中正确的是( ) A.二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成 B.在二氧化硅晶体中,每个硅原子周围结合4个氧原子 C.二氧化硅可用来制作干燥剂 D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸 【解析】 SiO2晶体中不存在单个分子,其结构中每个硅原子周围结合 4个氧原子,每个氧原子周围结合2个硅原子,所以硅原子与氧原子的 个数比为1∶2,化学式写作SiO2,故A错误,B正确;硅酸在一定条件下 制得硅胶,硅胶可用作干燥剂,C项错。SiO2是酸性氧化物,但常温下 可与氢氟酸反应,D错误。 【答案】 B
[学生交流] 【提示】 金属Al和非金属Si。 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑, Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。
如何利用硅的氧化物制备晶体硅?简要书写流程及化学方 程式。
[学生交流] 【提示】 分为两个阶段:
晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:
1.了解二氧化硅、硅的主要性质。 2.了解二氧化硅、硅的重要用途,体会化学知识的创造性 和实用性。
一、二氧化硅
1.物理性质和用途 二氧化硅是一种熔沸点 很高 ,硬度 很大 的氧化物,除可用于制作 光学镜片 石英坩埚 外,还可用于制造 光导纤维 。 2.化学性质 二氧化硅的化学性质不活泼,不与水、酸( 氢氟酸 除外)发生反应,能耐 高温、耐腐蚀。
Na2CO3
与氢氟酸 反应 SiO2+4HF高==温=SiF4↑+2H2O
不反高应温
氧化性 SiO2+2C 对应酸的强弱
Si+2CO↑
CO2+C
H2SiO3酸性比H2CO3还弱
2CO
虽然SiO2既能与NaOH溶液反应,也能与氢氟酸反 应,但SiO2却不属于两性氧化物而属于酸性氧化物。
1.现代建筑的门框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行 如图实验(每一步所加试剂均过量),由此可以推知硬铝的组成为( )
(3)弱氧化性
在Si高O2温+下2C,S高iO温2还Si能+被2C焦O↑炭。还原,反应的化学方程式:
(4)与氢氟酸反应 反应的化学方程式: SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O 。
SiCl4 ;
②用H2还原SiCl4得到纯硅: 2H2+SiCl4
Si+4HF 。
一、二氧化硅
二氧化硅的结构怎样? [师生互动] 【提示】二氧化硅的结构:在SiO2晶体中, 每个Si原子与4个O原子相连(见右图),形成四 面体结构,Si原子位于四面体的中心,O原子 位于四面体的4个顶点。同时,每个O原子与2 个Si原子相连,每个O原子为两个四面体所共有,每个四面体都占有1个
2.化学性质
(1)在常温下,单质硅的化学性质比较稳定,除氟气、氢氟酸和强碱外,
硅不跟其他物质反应。 ①与氟气反应: Si+2F2===SiF4 。 ②与氢氟酸的反应: Si+4HF===SiF4↑+2H2 ↑ 。 ③与氢氧化钠溶液反应:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ 。
(2)加热时,硅能与氧气、氯气等反应,也能与碳反应。
下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是( ) A.CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐 B.CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸 C.CO2是酸性氧化物,SiO2是两性氧化物 D.CO2和SiO2都是由相应的分子组成的 【解析】 虽然SiO2是H2SiO3的酸酐,但CO2可溶于水生成H2CO3,但 SiO2却不能溶于水生成H2SiO3,B错误;SiO2与CO2都的,而SiO2则是由硅原子和 氧原子构成的,SiO2中不存在分子,D错误。 【答案】 A
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清 液后需再加入的试剂(填写字母代号)是________。
a.碘水 b.氯水 c.NaOH溶液 d.KSCN溶液 e.Na2SO3溶液
【解析】 由于SiHCl3极易自燃、极易和水反应,因此用一般的化学方法难 以提纯,又由于SiHCl3的沸点和所含杂质的沸点相差较大,故可以采用分馏 (或蒸馏)的方法。 由(3)中实验装置图可以看出A为制取氢气的装置,B为干燥氢气的装置。由 SiHCl3的沸点可知其在常温下为液态,对C装置加热可以使其汽化,以保证 它和氢气充分接触并进入D中,在较高温度下反应得到单质硅。由于是对微 量铁单质的检验,三价铁离子遇KSCN溶液变色最为灵敏,所以应把铁转变 为三价铁离子。
②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是______________________,装 置D不能采用普通玻璃管的原因是______________________,装置D中发生反 应的化学方程式为________________________________。
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性, 控制好反应温度以及 _________________________________________________________________ _______。
分是SiO2。下列有关石英的叙述正确的是( ) A.石英都是无色透明的晶体,可以作装饰品,也可以制作光学仪器 B.石英可以用来生产玻璃 C.石英晶体可以制取金刚砂 D.石英不可以用来制取高纯硅,可以制光导纤维 【解析】 纯净的SiO2晶体水晶是无色的,而其他的石英晶体具有不同的 颜色,如玛瑙。生产玻璃的原料是石英、纯碱与石灰石。金刚砂是SiC,可 以用SiO2与过量C反应制得。石英是光导纤维的材料,可以通过石英与碳得 到单质Si,然后再与Cl2反应生成SiCl4,SiCl4与H2反应得到纯净的Si。 【答案】 BC
①与O2反应: ②与Cl2反应: ③与C反应:
Si+O2
SiO2 ;
Si+2Cl2
SiCl4 ;
Si+C 高温 SiC 。
3.制备 硅单质是由其 氧化物 制得的,主要分为两个阶段: (1)粗硅的制取:化学方程式为:SiO2+2C 高温 Si+2CO 。
(2)粗硅转变为纯硅
①粗硅与Cl2反应: Si+2Cl2
1
Si原子、4×2 =2个O原子,所以,SiO2晶体是Si原子和O原子按1∶2的比例 构成的立体网状结构的晶体,不存在单个的SiO2分子。
实验室使用的石英坩埚或瓷坩埚能否用来加热碱性物质?为什 么?
[学生交流] 【提示】 不能。石英坩埚和瓷坩埚的成分含SiO2,能与碱性物质反应, 因此不能用来加热碱性物质。
化学反应如下:
①SiO2+2C
高温 Si(粗)+2CO↑ 加热
②Si(粗)+2Cl2
SiCl4
③SiCl4+2H2 高温 Si(纯)+4HCl
关于上述反应的分析不正确的是( )
A.①③是置换反应,②是化合反应
B.高温下,焦炭与氢气的还原性均强于硅
C.①②③任一反应中,每消耗或生成28 g硅,均转移4 mol电子
SiO2+2C
Si+2CO↑
[师生互动]
高温
【提示】 在反应SiO2+2C
Si+2CO↑中,SiO2是氧化剂,表现氧化性,
C为还原剂,表现还原性,根据氧化性、还原性强弱判断方法知还原性:C>Si。
而事实上硅的还原性比碳强,这是因为在高温条件下反应生成了气态的CO,
促进了反应的进行,所以高温下硅单质可以用碳来制取。
氢氟酸为什么可以用来雕刻玻璃,制造艺术品? [学生交流] 【提示】 因玻璃成分中含SiO2,氢氟酸与SiO2反应,化学方程式为 :SiO2+4HF===SiF4↑+H2O。
二氧化硅中硅元素的化合价为+4价,这是硅元素的最高正化合价,
因此具有一定的高氧温化性。试分析下列反应中各物质的氧化性和还原性。
二、单质硅及其制备
在常温下,硅的化学性质不活泼,加热时可以与一些非金属及 其他物质反应。下列物质在一定条件下能与硅单质反应的有 ________________。
①F2 ②HF ③NaOH ④O2 ⑤Cl2 ⑥C ⑦CO ⑧CaO [师生互动] 【提示】 ①②③④⑤⑥
截止到目前为止,你知道能与NaOH溶液反应的单质是什么 吗?写出反应的化学方程式。
【答案】 (1)SiO2+2C 高温 Si+2CO↑ (2)分馏(或蒸馏)
(3)①浓H2SO4 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化 ②有固体物质生成 在反应温度下,普通玻璃会软化
SiHCl3+H2
Si+3HCl
③排尽装置中的空气和水蒸气
④bd
2.(2009年南通调研考试)从石英砂制取硅并获得高纯硅的主要
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅;
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:Si+3HClSiHCl3+H2; ③SiHCl3与过量H2在1 000~1 100 ℃下反应制得纯硅。 已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。 请回答下列问题:
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为 ________________________________。
(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量 SiCl4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点-84.7 ℃),提纯SiHCl3采用的方法为____
。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下图所示(热源及夹持装置略去):
①装置B中的试剂是____________________。装置C中的烧瓶需要加热,其 目的是________________________。
D.高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅
【解析】 选项A,根据置换反应和化合反应的概念即可判断;选项B, 根据反应①可知焦炭的还原性大于硅,根据反应③可知氢气的还原性大于 硅;选项C,在三个反应中,硅元素的化合价从0价变为+4价或从+4价 变为0价,故每消耗或生成28 g硅,转移电子均为4 mol;选项D,将反应 中得到的易挥发的SiCl4分离出来后,再用氢气还原才可以得到高纯硅,故 原操作不正确。 【答案】 D
A.Al、Cu、Mg、Si、Mn
B.Al、Mg、Si、Zn
C.Al、Fe、C、Cu
D.Al、Si、Zn、Na
【解析】 硬铝外观为古铜色,所以其成分中含有铜;根据图示,硬
铝样品用盐酸处理后,再用NaOH溶液处理,仍然有气体产生,故应该
含硅。B、C、D项均不符合条件。
【答案】 A
2.素有“水晶之乡”美称的江苏东海县盛产水晶,现存于国家地质博物馆的 水晶大王就出自东海县。水晶是较纯净的透明的石英晶体,石英的主要成
(1)酸性氧化物的通性 SiO2是酸性氧化物,能与 碱性氧化物 和 强碱 反应。 ①与碱反应 在常温下,SiO2与强碱溶液反应,生成 硅酸钠 。例如,SiO2与NaOH溶液 反应的化学方程式: SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O 。
②与碱性氧化物反应
式:在高温SiO下2,+SCiaOO2能与高碱温C性aS氧iO化3 物。反应生成盐。如SiO2与CaO反应的化学方程
SiO2与CO2的比较
名称 化学式
存在
物理性质
色态 熔沸点 硬度 水溶性
二氧化硅
SiO2 存在于岩石中,硅石、 石英、水晶、硅藻土
中都含SiO2 无色晶体 很高 大 不溶于水
二氧化碳 CO2
空气
无色气体 很低 小
微溶于水
与水反应
不反应
CO2+H2O
H2CO3
与NaOH 溶液反应 SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
保存NaOH溶液时能使用玻璃塞吗?为什么? 【提示】 不能。因NaOH会与玻璃塞磨口处的SiO2反应,生成的 Na2SiO3溶液会使瓶塞与瓶壁粘连在一起。
二、硅单质
1.物理性质和用途 硅晶体的熔、沸点都 很高 ,硬度很大 。其导电性介于导体和绝缘体 之间,是重要的 半导体材料 ,广泛应用于电子工业的各个领域。
高温
化 与CaO 学 反应 SiO2+CaO
CaSiO3
性
高温
质
与某些
SiO2+Na2CO3
CO2↑
高温
Na2SiO3+
盐反应
SiO2+CaCO3
CaSiO3+CO2↑
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O CO2+NaOH===NaHCO3
CO2+CaO===CaCO3
CO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3 CO2+Na2SiO3+H2O===H2SiO3↓+
1.下列关于二氧化硅的说法中正确的是( ) A.二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成 B.在二氧化硅晶体中,每个硅原子周围结合4个氧原子 C.二氧化硅可用来制作干燥剂 D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸 【解析】 SiO2晶体中不存在单个分子,其结构中每个硅原子周围结合 4个氧原子,每个氧原子周围结合2个硅原子,所以硅原子与氧原子的 个数比为1∶2,化学式写作SiO2,故A错误,B正确;硅酸在一定条件下 制得硅胶,硅胶可用作干燥剂,C项错。SiO2是酸性氧化物,但常温下 可与氢氟酸反应,D错误。 【答案】 B
[学生交流] 【提示】 金属Al和非金属Si。 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑, Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。
如何利用硅的氧化物制备晶体硅?简要书写流程及化学方 程式。
[学生交流] 【提示】 分为两个阶段:
晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:
1.了解二氧化硅、硅的主要性质。 2.了解二氧化硅、硅的重要用途,体会化学知识的创造性 和实用性。
一、二氧化硅
1.物理性质和用途 二氧化硅是一种熔沸点 很高 ,硬度 很大 的氧化物,除可用于制作 光学镜片 石英坩埚 外,还可用于制造 光导纤维 。 2.化学性质 二氧化硅的化学性质不活泼,不与水、酸( 氢氟酸 除外)发生反应,能耐 高温、耐腐蚀。
Na2CO3
与氢氟酸 反应 SiO2+4HF高==温=SiF4↑+2H2O
不反高应温
氧化性 SiO2+2C 对应酸的强弱
Si+2CO↑
CO2+C
H2SiO3酸性比H2CO3还弱
2CO
虽然SiO2既能与NaOH溶液反应,也能与氢氟酸反 应,但SiO2却不属于两性氧化物而属于酸性氧化物。
1.现代建筑的门框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行 如图实验(每一步所加试剂均过量),由此可以推知硬铝的组成为( )