硅知识点总结

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扩展：规律总结
高三一轮复习—硅及其化合物
[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 SiO2
C.SiO2 很稳定，与所有的酸都不反应 D.将石棉（CaMg3Si4O12）化学式改写成氧化物的形式：3(MgO·
物质 结构
二氧化硅 __________结构，不存在单个分子
二氧化碳 存在单个 CO2 分子
主要物理性质 ①与水反应
硬度____，熔、沸点____，常温下为____体， 熔、沸点____，常温下为气体，微溶于
不溶于水
水
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 化学 性质
④与盐反应
______________(盛碱液的试剂瓶用____塞)
如与 Na2CO3 反应：__________ ______
⑤与碱性氧化 如与 CaO 反应：_____________
物反应
如与 Na2SiO3 反应： __________________或 Na2SiO3＋ 2H2O＋2CO2(足量)===H2SiO3↓＋ 2NaHCO3
高三一轮复习—硅及其化合物
硅及其化合物
年月日
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ⅣA 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）：
高三一轮复习—硅及其化合物
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。
(1)碳
与 O2 反应
O2(足量)： O2(不足)：
与氧化 物反应
CuO：
(冶炼金属)
SiO2：
(制取粗硅)
H2O：C＋H2O(g)==高=温==CO＋H2(制取水煤气)
Na2CO3+SiO2 高温 Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2 高温 CaSiO3+CO2↑
普通玻璃的主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 或 Na2O·CaO·6SiO2 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。
A.CO2 溶于水形成碳酸，SiO2 难溶于水
B.CO2 通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀
C.高温下 SiO2 与碳酸盐反应生成 CO2
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.CO2→H2CO3
B.SiO2→Na2SiO3 C.Na2O→Na2CO3
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D.SiO2→H2SiO3
CaO)·4SiO2
2.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（ ）
与强氧化 性酸反应
浓 H2SO4：
浓 HNO3：C＋4HNO3(浓) ===△==CO2↑＋4NO2↑＋2H2O)
O2：
与非金属单质反应 F2：Si＋2F2===SiF4
(2)Si
Cl2：Si＋2Cl2==△===SiCl4
与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑
2．二氧化碳和二氧化硅的比较
（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。
（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
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）
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高三一轮复习—硅及其化合物
Na2SiO3＋2HCl＝2NaCl＋H2SiO3↓ Na2SiO3＋CO2＋H2O＝H2SiO3↓＋Na2CO3（此方程式证明酸性：H2SiO3＜H2CO3） （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 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＝Na2CO3＋H2SiO3↓（有白色沉淀生成） 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→较活泼金属氧化物→二氧 化硅→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：Na2SiO3 Na2O·SiO2 硅酸钙：CaSiO3 CaO·SiO2 高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3·2SiO2·2H2O 正长石：KAlSiO3 不能写成 K2O· Al2O3·3SiO2，应写成 K2O·Al2O3·6SiO2 5、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·SiO2）、硅酸二钙（2CaO·SiO2）、铝酸三钙（3 CaO·Al2O3）。 2).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：
Si＋O2
SiO2
Si＋2Cl2
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)＋2CO↑ Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4 SiCl4＋2H2＝Si(纯)＋4HCl
2、二氧化硅（SiO2）：
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
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CaSiO3
（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（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：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
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]：SiO2＋4HF＝SiF4↑+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
（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＝SiF4↑＋2H2↑
Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑
②在高温条件下，单质硅能与 O2 和 Cl2 等非金属单质反应。