高中化学《硅及其化合物》

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硅及其化合物教案

硅及其化合物教案第一章：硅及其化合物的概述1.1 硅的物理性质硅的原子序数、电子排布硅的晶体结构、硬度、熔点、沸点1.2 硅的化学性质硅的氧化性、还原性硅与氧的化合物（二氧化硅）1.3 硅的应用领域半导体材料、光导纤维、玻璃制造等第二章：二氧化硅的制备与性质2.1 二氧化硅的制备方法焦炭还原石英砂、氧化铝制备二氧化硅2.2 二氧化硅的物理性质颜色、硬度、熔点等2.3 二氧化硅的化学性质与碱、酸的反应、水化物等第三章：硅酸盐的制备与性质3.1 硅酸盐的制备方法烧结法、熔融法等3.2 硅酸盐的物理性质熔点、硬度、溶解性等3.3 硅酸盐的化学性质水解反应、酸碱性、氧化还原性等第四章：硅酸盐的应用领域4.1 玻璃制造平板玻璃、瓶子玻璃、光学玻璃等4.2 陶瓷制造日常生活陶瓷、工业陶瓷等4.3 水泥制造普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥等第五章：硅及其化合物的分析方法5.1 原子吸收光谱法测定硅及其化合物的含量5.2 质谱法测定硅及其化合物的结构5.3 X射线荧光光谱法测定硅及其化合物的组成第六章：硅酸盐材料的制备工艺6.1 玻璃制备工艺原料的选择与处理熔融过程成型与退火6.2 陶瓷制备工艺原料的加工与混合成型与干燥烧结过程6.3 水泥制备工艺原料的破碎与磨粉配料与混合煅烧与球磨第七章：硅酸盐材料的性能测试7.1 玻璃性能测试硬度测试透光率测试热稳定性测试7.2 陶瓷性能测试抗压强度测试抗弯强度测试导热系数测试7.3 水泥性能测试凝结时间测试强度测试耐久性测试第八章：硅酸盐材料的应用领域8.1 玻璃材料的应用光伏玻璃电子玻璃8.2 陶瓷材料的应用建筑陶瓷电子陶瓷生物陶瓷8.3 水泥材料的应用建筑工程道路建设海洋工程第九章：硅及其化合物的环境影响与可持续发展9.1 硅及其化合物的环境污染酸雨粉尘污染废水排放9.2 硅及其化合物的环境影响对生态系统的影响对人类健康的影响9.3 硅及其化合物的可持续发展节能减排循环经济第十章：硅及其化合物的未来发展趋势10.1 新型硅材料的研究与应用纳米硅材料有机硅材料复合硅材料10.2 硅及其化合物在新能源领域的应用太阳能电池锂离子电池燃料电池10.3 硅及其化合物的跨学科研究材料科学化学工程环境科学重点和难点解析重点环节1：硅的物理性质和化学性质硅的晶体结构、硬度、熔点、沸点等物理性质的理解和记忆。

硅及其化合物

分子筛：一种人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐(泡沸石)或天然沸石。其化学通式为(M′2M)O·Al2O3·xSiO2·yH2O，M′、M分别为一价、二价阳离子如K+、Na+和 Ca22+、Ba22+等。它在结构上有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴，不同孔径的分子筛把不同大小和形状分子分开。根据SiO2和Al2O3的分子比不同，得到不同孔径的分子筛。它的吸附能力高、选择性强、耐高温。广泛用于有机化工和石油化工，也是煤气脱水的优良吸附剂。在废气净化上也日益受到重视。
晶形的单质硅
无定形的单质硅
（二）硅的含氧化ห้องสมุดไป่ตู้物
1.氧化物二氧化硅（SiO2）
SiO2 + 4HF—SiF4 + 2H2O SiO2 + 6HF—H2SiF6 + 2H2O SiO2 + 2NaOH—Na2SiO3 + H2O
Na2SiO3 + 2HCl —H2SiO3 + 2NaCl
正硅酸（H4SiO4）偏硅酸（H2SiO3） Ka1 = 2.2x10-10 Ka2 = 1.3x10-12 硅胶具有多孔性，有较强的吸附作用，常用于气体的回收、石油精炼和制备催化剂，实验中常用作干燥剂。 2.硅酸 xSiO2· yH2O 3.硅酸盐可溶性硅酸盐：容易水解不溶性硅酸盐
硅及其化合物
（一）单质（二）硅的含氧化合物
（一）单质
在自然界中没有游离的硅，只以二氧化硅或硅酸盐的形式存在。利用强还原剂在电炉中可以将二氧化硅还原得到单质硅：
SiO2 + 2C __ Si + 2CO
电炉
单质硅相对稳定，可与强氧化剂作用，也可与强碱作用：

《硅及其化合物》化学必修第二册人教版课件

硅处于金属元素和非金属元素过渡位置，单质用作半导体材料
SiO2＋还原剂
工业如何制得硅单质？ Si
根据流程图写出涉及的主要化学反应
石英砂（主要矿物成分是SiO2）
课后思考：
已知SiHCl3沸点为31.85℃，试解释该流程为什么能制得高纯硅
2min
根据CO2与H2CO3 的性质，推测SiO2与H2SiO3的性质，并写出相应的方程式。
你了解生活中含硅及其化合物的物品吗？
陶瓷
玻璃
水泥
芯片的基础材料——硅晶片（Si）
硅太阳能电池（Si）
通讯材料——光导纤维(SiO2)
怎么认识硅及其化合物的性质？
C
CO2
H2CO3
Na2CO3
【类比思考】根据硅的原子结构示意图以及在元素周期表的位置，找出硅及其化合物并推测对应的性质。
2min
硅及其化合物
硅在自然界以什么形式存在？
硅单质具有哪些性质？
素有“硬度之王”之称
硬度高、熔点高、难溶于水，化学性质稳定
1min
硅在自然界以什么形式存在？
硅元素在地壳中含量仅次于氧，居于第二位。因有亲氧性，在自然界中它总是与氧相互化合，主要以氧化物（如水晶、玛瑙）和硅酸盐（如地壳中的大多数矿物）的形式存在。
硅及其化合物（《无机非金属材料》第1课时）
主讲人：
学校：
学科：化学（人教版必修第二册）年级：高一下学期
学习任务与目标
1.通过图片了解硅及其化合物在生产生活中的广泛存在和应用。 2.通过与同主族元素碳及其化合物性质的类比，能预测硅、二氧化硅和硅酸的性质，并用方程式表示其主要的化学性质。 3. 通过阅读分析信息和元素周期律，能说明制备高纯硅和硅酸的路径。

硅及其化合物

硅及其化合物硅单质1..物理性质带有光泽的色固体，熔点（1410℃），硬度、有性，单质硅有和两种,结构与金刚石类似，硅是良好的材料2.化学性质硅和碳一样最外层个电子，其原子即又电子，常温下化学性质。

单质硅属于原子晶体。

自然界中，由于硅具有亲氧性，所以自然界中硅以化合物的形式存在。

特性：硅与NaOH 的反应： Si + 2NaOH + H 2O = Na 2SiO 3 + 2 H 2 ↑硅与氢氟酸的反应：Si + 4HF = SiF 4 + 2 H 2 ↑ 单质硅的用途：二氧化硅Si 与O 按的比例组成的状原子晶体。

3：物理性质 SiO 2 溶于水，熔点，硬度。

4：化学性质（化学稳定性很，与水不反应。

）(1)与氢氟酸反应（雕刻玻璃）（特性）【与其它酸不反应】★氢氟酸能否用玻璃试剂瓶盛装？★(2)具有性氧化物的通性：①与生石灰反应：②与烧碱溶液反应： ★盛NaOH 溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞★原因 6：用途硅酸1：硅酸的性质硅酸在水中的溶解度，酸性 H2CO3。

白色不溶性胶体，俗称硅胶。

2：硅酸的制备（强酸制弱酸，可溶性酸制不溶性酸）硅酸的制备原理：可溶性硅酸盐＋酸：如Na2SiO3+HCl=Na2SiO3+CO2+H2O=★用二氧化硅和水行吗？★3：用途：“硅胶”干燥剂，催化剂载体等硅酸盐（大多溶于水，化学性质稳定。

）1.硅酸钠溶于水，其水溶液俗称。

用于制备硅酸和作。

2.硅酸盐组成的表示：（二氧化硅和氧化物的组合）表示方法(1) 将硅酸盐中所有元素都写成氧化物。

氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水(2) 氧化物之间以“·”隔开。

(3) 在氧化物前面按化学式中的比例添加上数字。

Na2SiO3 (硅酸钠)表示为 CaMg3Si4O12(石棉)表示为 KAlSi3O8(长石)表示为3.用途：（玻璃，水泥，陶瓷等）4.制取水泥、玻璃的原料及反应巩固练习1．高岭土的组成可表示为Al2(Si2Ox)(OH)y，其中x、y的数值分别为（）A、7，2B、5，4C、6，3D、3，62．将过量的CO2通入下列溶液中，出现浑浊的是（）A、CaCl2溶液B、石灰水C、饱和Na2CO3溶液D、硅酸钠溶液3．下列离子方程式不正确的是( )A.石英与烧碱溶液反应：SiO2+2OH－=SiO32－+H2OB.向小苏打溶液中加入过量的澄清石灰水：Ca2++OH＋+HCO3－=CaCO3↓+H2OC.向氢氧化钠溶液中通入过量CO2：CO2+2OH－=CO32-+H2OD.晶体硅与NaOH溶液反应：Si+2OH－+H2O=SiO32－+2H2↑4．下列说法正确的是（）A、因SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2对应的酸，或者说SiO2不是H2SiO3的酸酐B、CO2通入Na2SiO3溶液中可以得到原硅酸C、因为高温时SiO2与Na2CO3反应生成CO2，故硅酸的酸性比碳酸强D 、硅的性质稳定，所以在自然界中可以以游离态存在 5.下列物质中，可做光导纤维重要原料的有( )A.石灰石B.玻璃C.二氧化硅D.6.SiO2+3C高温SiC+2CO 反应中，还原剂与氧化剂物质的量之比为( )A.3∶5B.5∶3C.1∶2D.2∶17.下列说法正确的是( )A.SiO2B.CO2C.SiO2D.高温时SiO2可和Na 2CO 3反应放出CO 2，是制造玻璃的反应之一，生成的Na 2SiO 38．熔融烧碱应选用的器皿是（）A 、石英坩埚B 、普通玻璃坩埚C 、铁制坩埚D 、陶瓷坩埚 9．欲观察H 2燃烧的颜色，燃烧管的材料最好是采用（）A 、Na 玻璃B 、钾玻璃C 、铜管D 、石英玻璃 10．生产水泥、普通玻璃都要用到的主要原料是（）A 、黏土B 、石灰石C 、纯碱D 、石英 11、在一定条件下，下列物质不能与二氧化硅反应的是（）①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤浓硝酸 ⑥烧碱溶液 ⑦氧化钙 ⑧氮气 A ．③⑤⑦⑧ B ．⑤⑦⑧ C ．⑤⑧ D ．⑤ 12、能证明碳酸比硅酸的酸性强的实验事实是（） A ．CO 2通入Na 2SiO 3溶液中有胶状沉淀生成B ．干冰（CO 2）是由分子组成的，而SiO 2是由原子直接组成的C ．高温下能发生反应：Na 2CO 3+SiO 2高温Na 2SiO 3+CO 2↑D ．CO 2溶于水生成碳酸，而SiO 2却不溶于水13、下列变化中，不可能通过一步反应实现的是（）A ．Na 2SiO 3→H 2SiO 3B ．SiO 2→Na 2SiO 3C ．H 2SiO 3→SiO 2D ．SiO 2→H 2SiO 3 14．下列离子方程式，正确的是（）A ．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca2++2OH - +CO 2 = CaCO 3↓+H 2OB ．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：CO 32- +SiO 2 = SiO 32- +CO 2↑C ．二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO 2 +2OH - = SiO 32-+H 2OD ．硅酸与烧碱溶液中和：H 2SiO 3+2OH - = SiO 32-+2H 2O15．二氧化硅属于酸性氧化物，理由是（） A ．Si 是非金属元素B ．SiO 2对应的水化物是可溶性弱酸C ．SiO 2与强碱反应生成盐和水D ．SiO 2不能与酸反应16．下列离子在水溶液中能大量共存的是（） A ．H +、K +、HCO 3-、Ca2+B ．OH -、Na +、Mg 2+、HCO 3-C ．Na +、H +、Cl -、NO 3-D ．Na +、SiO 32-、H +、Cl-17．某无色溶液中加入过量盐酸有沉淀产生，过滤后向滤液中加入过量氨水又有沉淀产生，下列溶液中符合此条件的是（）A． Ag+、Al3+、K+ B． SiO32-、AlO2-、K+C． Ag+、Cu2+、Na+ D．Ag+、Ba2+、 Na+ 18．下列关于二氧化硅的说法中，错误的是（）A．二氧化硅也叫硅酐B．二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成C．不能用二氧化硅跟水直接作用制取硅酸D．二氧化硅既能与氢氟酸反应，又能与烧碱反应，所以它是两性氧化物19．现有Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末，只用一种试剂就可以将它们鉴别开，它是（）A．纯水 B．盐酸 C．硝酸银溶液 D．碳酸钠溶液20．下列关于碳和硅的叙述中不正确的是（）A．金刚石和晶体硅都是原子晶体 B．地壳中硅元素比碳元素含量多C．自然界里碳元素化合物比硅元素化合物种类多 D．碳和硅的氧化物都是分子晶体21．下列不是水玻璃用途的是（）A．肥皂填料B．木材防火剂C．纸板黏胶剂D．建筑装饰材料24．下列物质晶体中，不存在分子的是（）A．二氧化硅 B．二氧化硫 C．二氧化碳 D．二硫化碳22、用二氧化硅和金属氧化物的形式表示硅酸盐的组成，不正确的是（）A．钙沸石[Ca(Al2Si3O10·3H2O)] CaO·Al2O3·3SiO2·3H2OB．镁橄榄石[Mg2SiO4] 2Mg·SiO2C．正长石[KAlSi3O8] K2O·Al2O3·3SiO2D．高岭石[Al2(Si2O5)(OH)4] Al2O3·2SiO2·2H2O23、下列关于硅的说法不正确的是（）A．硅是非金属，但它的单质是灰黑色且有金属光泽的固体B．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C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应D．当加热到一定温度时，硅能与氧气、氯气等非金属反应24、可以用来做半导体材料的是（）A．二氧化硅 B．粗硅 C．高纯硅 D．硅酸盐25、硅在太阳能发电过程中具有重要作用，有关硅的说法中不正确的是（）A．硅的化学性质稳定，常温下不与酸、碱反应B．自然界中硅贮量丰富，易于开采C．高纯度的硅可被用于制造计算机芯片D．自然界中硅主要以二氧化硅的形式存在，SiO2是光导纤维的主要成分26.下列物质的主要成分不是SiO2的是（）A.石英B.水晶C.金刚砂D.玛瑙27.下列说法正确的是（）A.SiO2溶于水显酸性B.CO2通入水玻璃可得硅酸C.SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸D.SiO2晶体中不存在单个SiO2分子28.下列物质不与二氧化硅反应的是（）A.烧碱B.氢氟酸C.硝酸D.生石灰29.石墨炸弹爆炸时，能在方圆几百米范围内撒下大量的石墨纤维，造成输电线、电厂设备损坏。

高中化学——非金属及化合物知识点总结

高中化学——非金属及化合物知识点总结一、硅及其化合物（一）硅1、硅的存在和物理性质（1）存在：只以化合态存在，主要以SiO2和硅酸盐的形式存在于地壳岩层里，在地壳中含量居第二位。

（2）物理性质：晶体硅是一种灰黑色固体，具有金属光泽，硬而脆的固体，熔沸点较高，能导电，是良好的半导体材料。

2、硅的化学性质3、用途：制造半导体、计算机芯片、太阳能电池。

（二）CO2和SiO2的比较（三）硅酸及硅酸盐1、硅酸（1）物理性质：与一般的无机含氧酸不同，硅酸难溶于水。

（2）化学性质：①弱酸性：是二元弱酸，酸性比碳酸弱，与NaOH溶液反应的化学方程式为：②. 不稳定性：受热易分解，化学方程式为：（3）制备：通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得，如Na2SiO3溶液与盐酸反应：（4）用途：硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。

2、硅酸盐定义：硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。

（1）硅酸盐结构复杂，一般不溶于水，性质很稳定。

通常用氧化物的形式来表示其组成。

例如：硅酸钠Na2SiO3（Na2O·SiO2），高岭石Al2Si2O5(OH)4（Al2O3·2SiO2·2H2O）。

书写顺序为：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。

注意事项：① 氧化物之间以“·”隔开；②计量数配置出现分数应化为整数。

（2）硅酸钠：Na2SiO3，其水溶液俗名水玻璃，是一种无色粘稠液体，是一种矿物胶，用作黏合剂和木材防火剂。

（四）常见无极非金属材料及其主要用途（五）总结提升1、硅（1）硅的非金属性弱于碳，但碳在自然界中既有游离态又有化合态，而硅却只有化合态。

（2）硅的还原性强于碳，但碳能还原SiO2产生，但Si能跟碱溶液作用放出（3）非金属单质跟碱溶液作用一般无H2H：2（4）非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但硅能跟氢氟酸反应。

（5）非金属单质一般为非导体，但硅为半导体。

2、二氧化硅（1）非金属氧化物的熔沸点一般较低，但SiO2的熔点却很高。

硅及其化合物

硅及其化合物一．SiO2基础知识：SiO2是硅最重要的化合物，占地壳质量约12%，其存在形态有结晶型和无定型两大类，统称硅石。

SiO2基本结构单元为四面体结构：Si与O按1:2的比例组成立体网状结构。

四．硅单质物性：①存在和形态：自然界中无游离态，主要以硅酸盐和二氧化硅形式存在。

②晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。

③导电性：半导体材料，介于导体和半导体之间。

六．硅酸盐硅酸盐材料：水泥、玻璃、陶瓷、水玻璃（Na2SiO3的水溶液）等硅酸盐组成的表示：如，Na2SiO3→Na2O〃SiO2Al2Si2O5(OH)4→Al2O3·2SiO2·2H2O硅及其化合物之间的转换关系综合能力测试卷一．选择题（共15小题）1．将足量CO2气体通入水玻璃（Na2SiO3溶液）中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后所得的固体物质是（）A．Na2SiO3B．Na2CO3、Na2SiO3C．Na2CO3、SiO2D．SiO22．在水玻璃中通入少量的CO2气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为（）A．Na2SiO3B．Na2SiO3与Na2CO3C．SiO2与Na2CO3D．SiO2、Na2SiO3及Na2CO33．石棉是一类价格低廉的硅酸盐材料，但是有毒，能使人患肺癌．一种叫矿青石棉的化学式为：Na2Fe5Si8O22（OH）2正确的是（）A．该物质中Fe元素的化合价为+2价，它属于硅酸盐B．该物质的化学组成可表示为：Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2OC．1mol该物质能和18molHNO3反应，也能与18mol盐酸反应D．这种石棉属于新型无机非金属材料4．青石棉（cricidolite）是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，青石棉的化学式为：Na2Fe5Si8O22（OH）2，青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法正确的是（）A．青石棉是一种易燃品且易溶于水B．青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2OC．1mol Na2Fe5Si8O22（OH）2与足量的硝酸作用，至少需消耗6L 3mol/L HNO3溶液D．1mol Na2Fe5Si8O22（OH）2与足量氢氟酸作用，至少需消耗5.5L 2mol/L HF溶液5．青石棉是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22（OH）2．青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是（）A．青石棉是一种硅酸盐材料B．青石棉中含有一定量的石英晶体C．青石棉的化学组成可表示为Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2OD．1 mol青石棉能将含1 mol HNO3的稀硝酸还原6．古代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载．20世纪80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡（化学式：BaCuSi2O6其中Cu为+2价），下列有关“汉紫”的说法中不正确的是（）A．用盐的形式表示：BaSiO3•CuSiO3B．用氧化物形式表示：BaO•CuO•2SiO2C．易溶于强酸、强碱D．性质稳定，不易褪色7．北京2008年奥运会金牌“金镶玉”环形玉壁由昆仑玉制成，昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22（OH）2，则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为（）A．CaO•MgO•SiO2•H2O B．2CaO•5MgO•8SiO2•H2OC．2CaO•MgO•SiO2•2H2O D．5CaO•2MgO•8SiO2•H2O（）④Na NaOH Na2CO3NaHCO3A．①②B．②③C．③④D．②④9．关于硅及其化合物的叙述中，正确的是（）A．硅是良好的半导体材料，可以与NaOH 溶液和氢氟酸反应B．二氧化硅与石灰石反应：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO↑C．用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO2+2C Si+2CO2↑D．水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO210．蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成．现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，得到沉淀X和滤液Y．下列叙述正确的是（）A．沉淀X的成分是SiO2、Fe2O3B．从蛇纹石组成看，其成分皆是碱性氧化物C．溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+D．在溶液Y中加入过量的氨水，过滤得到的沉淀的成分是Fe（OH）3和Mg（OH）2 11．化学家Seidel指出Si与NaOH溶液的反应，首先是Si与OH﹣反应，生成Si044﹣，然后Si044﹣迅速水解生成H4Si04，下列有关说法正确的是（）A．原硅酸钠（Na4Si04）能迅速水解，且水解后呈碱性，故Na4Si04为弱电解质B．石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品C．2HCl+Na2Si03═H2Si03↓+2NaCl说明Cl的非金属性大于SiD．半导体工业所说的“从沙滩到家庭”是指：将二氧化硅制成晶体硅12．下列关于硅的说法不正确的是（）A．硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B．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C．在常温下，硅的化学性质活泼D．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料13．下列有关硅酸盐的说法错误的是（）A．硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成B．硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下，风化为黏土，并且形成土壤胶体C．水玻璃长期暴露在空气中会变质这是因为水玻璃主要发生了氧化还原反应D．传统无机非金属材料的优缺点，抗腐蚀耐高温质脆经不起冲击14．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（）①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料．A．①②B．②③C．①④D．③④15．下列物品或设备：①水泥路桥；②门窗玻璃；③水晶镜片；④石英钟表；⑤玛瑙手镯；⑥硅太阳能电池；⑦光导纤维；⑧计算机芯片．所用材料为SiO2或要用到SiO2的是（）A．⑥⑧B．①②⑦⑧C．①②③④⑤⑦ D．全部二．填空题（共3小题）16．硅在地壳中的含量较高，硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用．回答下列问题：（1）陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料，其中生产普通玻璃的主要原料有．（2）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料．工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如图：①工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1600℃﹣1800℃除生成粗硅外，也可以生产碳化硅，则在电弧炉内可能发生的反应的化学方程式为．②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，粗硅生成SiHCl3的化学反应方程式．（3）有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝（4）还原炉中发生的化学反应为：．（5）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是．17．几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示：（1）写出图示反应的几种物质的化学式：A，B，C，D，E，F．（2）写出下列反应的化学方程式：①B﹣→A：；②B﹣→E：．（3）写出下列溶液中反应的离子方程式：①A﹣→D；②D﹣→F．18．用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成：（1）蛇纹石：Mg6[Si4O10]（OH）8；（2）钙长石：CaAl2Si2O8；（3）石棉：CaMg3Si4O12（4）钾长石：KAlSiO3O8；（5）玻璃：CaNa2SiO6O14：；（6）黏土：Al4（Si4O10）OH8．三．解答题（共2小题）19．白玉的化学式可用Ca x Mg y Si p O22（OH）2表示（也可用Ca、Mg、Si、H的氧化物表示）．（l）取8.10g白玉粉末灼烧至恒重，固体减少了0.18g，则白玉的摩尔质量为．（2）另取4.05g白玉粉末加入1mol/L的盐酸l00mL中充分溶解，最终得不溶氧化物2.40g．过滤，将滤液和洗涤液合并后往其中加入足量的铁屑，得到气体336mL（标准状况下）．则①p=；②白玉的化学式（用氧化物的形式）表示为．20．按要求填写下列空白．（1）高岭石一种硅酸盐矿物，其化学式为Al4Si4O10（OH）8，用氧化物的形式表示为．（2）除去下列物质中所含杂质（括号内为杂质），写出除去杂质的试剂．①Fe2O3（Al2O3）②NO（NO2）③SO2（HCl）④FeCl2（FeCl3）（3）为鉴定硅产品中是否含有微量铁单质，将硅产品用稀盐酸溶解，取上层清液后需要加入的试剂是（填字母代号）a．氯水b．NaOH溶液c．KSCN溶液d．Na2SO3溶液（4）取A、B两份物质的量浓度相等的NaOH溶液，体积均为50mL，分别向其中通入一定量的CO2后，再分别稀释为100mL．在稀释后的溶液中分别逐滴加入0.1mol•L﹣1的盐酸，产生的CO2的体积（标准状况）与所加盐酸的体积关系如图所示：①A曲线表明，原NaOH溶液通入CO2后，所得溶液中的溶质的化学式为②B曲线表明，原NaOH溶液通入CO2后，所得溶液中的溶质的化学式为③原NaOH溶液的物质的量浓度是mol/L．硅参考答案与试题解析一．选择题（共15小题）1．（2013•路南区校级模拟）将足量CO2气体通入水玻璃（Na2SiO3溶液）中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后所得的固体物质是（）A．Na2SiO3B．Na2CO3、Na2SiO3C．Na2CO3、SiO2D．SiO2【解答】解：二氧化碳先与水玻璃反应生成硅酸和碳酸氢钠，蒸干灼烧时，硅酸分解成二氧化硅和水，碳酸氢钠分解得到碳酸钠、二氧化碳和水；二氧化硅和碳酸钠在高温下又发生反应，生成二氧化碳和硅酸钠，所以最终所得固体是硅酸钠．故选A．2．（2013•山东模拟）在水玻璃中通入少量的CO2气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为（）A．Na2SiO3B．Na2SiO3与Na2CO3C．SiO2与Na2CO3D．SiO2、Na2SiO3及Na2CO3【解答】解：通入少量CO2气体时，发生的反应为Na2SiO3+CO2+H2O═Na2CO3+H2SiO3↓，加热后H2SiO3SiO2+H2O，再高温灼烧，SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，所以最后生成的固体是硅酸钠，故选A．3．（2008•揭阳二模）石棉是一类价格低廉的硅酸盐材料，但是有毒，能使人患肺癌．一种叫矿青石棉的化学式为：Na2Fe5Si8O22（OH）2正确的是（）A．该物质中Fe元素的化合价为+2价，它属于硅酸盐B．该物质的化学组成可表示为：Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2OC．1mol该物质能和18molHNO3反应，也能与18mol盐酸反应D．这种石棉属于新型无机非金属材料【解答】解：A．青石棉中铁元素的化合价由+2价和+3价两种，矿青石棉属于硅酸盐，故A错误；B．青石棉中铁元素的化合价由+2价和+3价两种，根据原子守恒和化合价不变的思想，化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O，故B正确；C．1mol该物质能和18molHNO3反应，能与14mol盐酸反应，故C错误；D．矿青石棉属于无机非金属材料，但不是新型材料，故D错误．故选B．4．（2012秋•朝阳县校级月考）青石棉（cricidolite）是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，青石棉的化学式为：Na2Fe5Si8O22（OH）2，青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法正确的是（）A．青石棉是一种易燃品且易溶于水B．青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2OC．1mol Na2Fe5Si8O22（OH）2与足量的硝酸作用，至少需消耗6L 3mol/L HNO3溶液D．1mol Na2Fe5Si8O22（OH）2与足量氢氟酸作用，至少需消耗5.5L 2mol/L HF溶液【解答】解：A．青石棉属于硅酸盐，不易燃，也不溶于水，故A错误；B．青石棉中铁元素的化合价由+2价和+3价两种，根据原子守恒和化合价不变的思想，化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O，故B正确；C．6L 3mol/L HNO3溶液中硝酸的物质的量为18mol，青石棉用稀硝酸溶液处理时，亚铁离子被氧化为铁离子，硝酸被还原为一氧化氮，产物为NaNO3、Fe（NO3）3、NO、H2O、SiO2，1mol该物质能和18molHNO3反应，故C正确；D．5.5L 2mol/L HF溶液中HF的物质的量为11mol，1mol青石棉能与34mol氢氟酸反应生成四氟化硅，故D错误．故选BC．5．（2015•上海模拟）青石棉是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22（OH）2．青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是（）A．青石棉是一种硅酸盐材料B．青石棉中含有一定量的石英晶体C．青石棉的化学组成可表示为Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2OD．1 mol青石棉能将含1 mol HNO3的稀硝酸还原【解答】解：A．硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素（主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等）结合而成的化合物的总称，所以青石棉是一种硅酸盐产品，故A正确；B．硅酸盐中不含二氧化硅，所以青石棉中不含石英晶体，故B错误；C．硅酸盐写成氧化物形式的先后顺序为：活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O，故C 正确；D．青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，所以青石棉中含有二价铁离子；根据氧化还原反应中得失电子相等判断青石棉与硝酸的关系式，所以青石棉与硝酸反应的关系式计算得：Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O﹣﹣HNO3，所以1mol青石棉能使1mol硝酸被还原，故D正确；故选B．6．（2015春•红河州校级月考）古代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载．20世纪80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡（化学式：BaCuSi2O6其中Cu为+2价），下列有关“汉紫”的说法中不正确的是（）A．用盐的形式表示：BaSiO3•CuSiO3B．用氧化物形式表示：BaO•CuO•2SiO2C．易溶于强酸、强碱D．性质稳定，不易褪色【解答】解：A．硅酸铜钡中各元素的化合价代数和为0，所以BaCuSi2O x中x为6，用盐的形式表示：BaSiO3•CuSiO3，故A正确；B．硅酸盐用氧化物形式表示时，书写顺序为：活泼金属氧化物、不活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以硅酸铜钡用氧化物形式表示：BaO•CuO•2SiO2，故B正确；C．BaCuSi2O6是弱酸盐，所以能和强酸反应，和强碱不反应，故C错误；D．BaCuSi2O6中铜显+2价，二价铜离子不容易被还原，所以性质较稳定，不容易褪色，故D正确；故选C．7．（2014•宜章县校级模拟）北京2008年奥运会金牌“金镶玉”环形玉壁由昆仑玉制成，昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22（OH）2，则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为（）A．CaO•MgO•SiO2•H2O B．2CaO•5MgO•8SiO2•H2OC．2CaO•MgO•SiO2•2H2O D．5CaO•2MgO•8SiO2•H2O【解答】解：根据硅酸盐改写成氧化物的形式为：活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•二氧化硅•水，同时要遵循原子守恒，Ca2Mg5Si8O22（OH）2可表示为：2CaO•5MgO•8SiO2•H2O，故答案为：B8．（2012秋•金乡县校级期末）下列各组物质依次满足如图所示转化关系的是（图中箭头表④Na NaOH Na2CO3NaHCO3A．①②B．②③C．③④D．②④【解答】解：①b（SiO2）→c（H2SiO3）．一步不能转化，所以①不符合；②Al AlCl3NaAlO2Al（OH）3AlCl3，故②符合；③b（CuO）→c（Cu（OH）2），不能一步实现，故③不符合；④Na NaOH Na2CO3NaHCO3NaOH，故④符合；故选D．9．（2012秋•威海期末）关于硅及其化合物的叙述中，正确的是（）A．硅是良好的半导体材料，可以与NaOH 溶液和氢氟酸反应B．二氧化硅与石灰石反应：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO↑C．用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO2+2C Si+2CO2↑D．水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2【解答】解：A．硅可与NaOH溶液反应生成硅酸钠和氢气；硅可与氢氟酸反应生成四氟化硅气体，故A正确；B．二氧化硅与石灰石反应：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑，故B错误；C．用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO2+2C Si+2CO↑，故C错误；D．水泥的主要成分为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙，故D错误．故选A．10．（2011秋•温州期末）蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成．现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，得到沉淀X和滤液Y．下列叙述正确的是（）A．沉淀X的成分是SiO2、Fe2O3B．从蛇纹石组成看，其成分皆是碱性氧化物C．溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+D．在溶液Y中加入过量的氨水，过滤得到的沉淀的成分是Fe（OH）3和Mg（OH）2【解答】解：混合物中加入过量的盐酸后，氧化镁、氧化铝、氧化铁会与盐酸反应生成氯化镁、氯化铝、氯化铁，而二氧化硅不会溶于盐酸，所以得到的沉淀是二氧化硅，反应后的溶液Y中含有氯化镁、氯化铝、氯化铁和反应剩余的盐酸；A、混合物中加入过量的盐酸后，氧化镁、氧化铝、氧化铁会与盐酸反应生成氯化镁、氯化铝、氯化铁，而二氧化硅不会溶于盐酸，所以得到的沉淀是二氧化硅，故A错误；B、蛇纹石由MgO、A12O3、SiO2、Fe2O3组成，MgO，Fe2O3是碱性氧化物，A12O3是两性氧化物，SiO2是酸性氧化物，故B错误；C、MgO、A12O3、Fe2O3都能与过量盐酸反应生成金属阳离子，且酸过量，则溶液Y中主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+，故C正确；D、在溶液Y中加入过量的氨水，氢氧化铝是两性氢氧化物不溶于弱酸弱碱，所以过滤得到的沉淀的成分是Fe（OH）3、Mg（OH）2、Al（OH）3，故D错误；故选C．11．（2014•安庆二模）化学家Seidel指出Si与NaOH溶液的反应，首先是Si与OH﹣反应，生成Si044﹣，然后Si044﹣迅速水解生成H4Si04，下列有关说法正确的是（）A．原硅酸钠（Na4Si04）能迅速水解，且水解后呈碱性，故Na4Si04为弱电解质B．石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品C．2HCl+Na2Si03═H2Si03↓+2NaCl说明Cl的非金属性大于SiD．半导体工业所说的“从沙滩到家庭”是指：将二氧化硅制成晶体硅【解答】解：A．Na4Si04在水溶液里完全电离，所以Na4Si04为强电解质，Na4Si04是强碱弱酸盐，Si044﹣迅速水解导致溶液呈碱性，故A错误；B．石英玻璃的主要成分是二氧化硅，所以石英玻璃不属于硅酸盐，普通玻璃、陶瓷、水泥的主要成分都是硅酸盐，这三种物质属于传统硅酸盐产品，故B错误；C．该反应说明HCl的酸性大于H2Si03，但HCl不是Cl元素的最高价氧化物的水化物，所以该反应不能说明Cl的非金属性大于Si，故C错误；D．沙子的主要成分是二氧化硅，硅芯片的主要成分是硅，二氧化硅被焦炭还原生成粗硅，粗硅再提纯得到纯硅，所以半导体工业所说的“从沙滩到家庭”是指：将二氧化硅制成晶体硅，故D正确；故选D．12．（2015•湖南校级模拟）下列关于硅的说法不正确的是（）A．硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B．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C．在常温下，硅的化学性质活泼D．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料【解答】解：A．晶体硅的结构与金刚石类似，它是灰黑色有金属光泽的非金属固体，故A 正确；B．硅在元素周期表中处于金属和非金属的过渡位置，所以晶体硅的导电性介于导体和半导体之间，是良好的半导体材料，故B正确；C．常温下，硅的化学性质不活泼，故C错误；D．硅将太阳能转换为电能的常用材料，故D正确．故选C．13．下列有关硅酸盐的说法错误的是（）A．硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成B．硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下，风化为黏土，并且形成土壤胶体C．水玻璃长期暴露在空气中会变质这是因为水玻璃主要发生了氧化还原反应D．传统无机非金属材料的优缺点，抗腐蚀耐高温质脆经不起冲击【解答】解：A．因为硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，所以通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成，故A正确；B．硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下，风化为黏土形成土壤胶体，吸附土壤里的营养离子使土壤营养化，故B正确；C．水玻璃暴露在空气中与二氧化碳反应生成碳酸钠和硅酸，属于复分解反应，故C错误；D．质地较脆、经不起热冲击是传统的无机非金属材料的缺点，故D正确；故选C．14．（2009•广东）下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（）①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料．A．①②B．②③C．①④D．③④【解答】解：①几乎所有的岩石和矿物都含有硅酸盐或者二氧化硅，则硅是构成一些岩石和矿物的基本元素，故①正确；②水泥、玻璃是硅酸盐产品，水晶的主要成分是二氧化硅，故②错误；③光导纤维的主要成分是二氧化硅，故③错误；④陶瓷的主要原料是黏土，则陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料，故④正确；故选：C．15．（2013•辽宁校级学业考试）下列物品或设备：①水泥路桥；②门窗玻璃；③水晶镜片；④石英钟表；⑤玛瑙手镯；⑥硅太阳能电池；⑦光导纤维；⑧计算机芯片．所用材料为SiO2或要用到SiO2的是（）A．⑥⑧B．①②⑦⑧C．①②③④⑤⑦ D．全部【解答】解：石英、水晶、玻璃的主要成分是二氧化硅，光导纤维是二氧化硅材料，硅电池、硅芯片均是硅单质的用途的体现，陶瓷、砖瓦、玻璃、石棉为硅酸盐材料．Ⅰ、所用材料为SiO2或用到SiO2的是：②③④⑤⑦；Ⅱ、为硅酸盐的是：①；故选：C．二．填空题（共3小题）16．（2014•邯郸一模）硅在地壳中的含量较高，硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用．回答下列问题：（1）陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料，其中生产普通玻璃的主要原料有纯碱、石英、石灰石．（2）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料．工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如图：①工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1600℃﹣1800℃除生成粗硅外，也可以生产碳化硅，则在电弧炉内可能发生的反应的化学方程式为SiO2+2C Si+2CO↑，SiO2+3C SiC+2CO↑．②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，粗硅生成SiHCl3的化学反应方程式Si+3HCl SiHCl3+H2．（3）有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和精馏沸点/℃2355 57.6 31.8 8.2 ﹣30.4 ﹣84.9 ﹣111.9 （4）还原炉中发生的化学反应为：SiHCl3+H2Si+3HCl．（5）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是H2、HCl．【解答】解：（1）工业上生产普通玻璃的主要原料是纯碱、石英、石灰石，故答案为：纯碱、石英、石灰石；（2）①石英砂的主要成分是二氧化硅，制备粗硅发生置换反应，SiO2+2C Si+2CO↑，同时，在反应中，也可能生成碳化硅，反应为：SiO2+2C Si+2CO↑，SiO2+3CSiC+2CO↑，故答案为：SiO2+2C Si+2CO↑，SiO2+3C SiC+2CO↑；②粗硅与干燥HCl气体反应Si+3HCl SiHCl3+H2，故答案为：Si+3HClSiHCl3+H2；（3）利用沸点的不同提纯SiHCl3属于蒸馏，SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量SiCl4（沸点57.6℃）和HCl（沸点﹣84.7℃），由于沸点差别较大，可以通过精馏（或蒸馏）除去杂质；SiHCl3水解反应方程式为：SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑，生成硅酸、氢气和氯化氢，故答案为：故答案为：精馏（或蒸馏）；H4SiO4（或H2SiO3）、H2、HCl；（4）还原炉中SiHCl3和氢气发生反应制得纯硅，SiHCl3+H2Si+3HCl，故答案为：SiHCl3+H2Si+3HCl；（5）氯碱工业主要反应为电解饱和食盐水：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑，为该化学工艺提供H2、HCl，故答案为：H2、HCl．17．（2012秋•新疆期末）几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示：（1）写出图示反应的几种物质的化学式：A Si，B SiO2，C H2SiO3，D Na2SiO3，E CaSiO3，F H4SiO4．（2）写出下列反应的化学方程式：①B﹣→A：SiO2+2C Si+2CO↑；②B﹣→E：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑．（3）写出下列溶液中反应的离子方程式：①A﹣→D Si+2OH﹣+H2O=SiO32﹣+2H2↑；②D﹣→F SiO3+2H2O+CO2=H4SiO4↓+CO32﹣．【解答】解：（1）A为含硅元素的物质，A能和碱反应可能为二氧化硅或硅单质，B能和碳单质反应生成A，所以A只能是硅单质，B能和氧化钠反应，能和盐碳酸钙反应，所以B 为二氧化硅，二氧化硅和氧化钠反应生成硅酸钠，所以D为硅酸钠，且硅和氢氧化钠反应生成D，进一步验证A为硅，B为二氧化硅，硅酸钠溶液中通入二氧化碳，生成F原硅酸沉淀，F原硅酸干燥得到硅酸C，硅酸受热分解得到B为二氧化硅，再一次得到验证，B为二氧化硅和碳酸钙反应生成硅酸钙，所以E为硅酸钙，故答案为：Si；SiO2；H2SiO3；Na2SiO3；CaSiO3；H4SiO4；（2）①B为二氧化硅，A为硅，发生反应，碳元素化合价由0价变为+2价，硅元素化合价由+4价变为0价，所以碳是还原剂，二氧化硅是氧化剂，反应方程式为SiO2+2CSi+2CO↑，故答案为：SiO2+2C Si+2CO↑；②B为二氧化硅，E为硅酸钙，碳酸钙与二氧化硅在高温条件下反应生成硅酸钙和二氧化碳，反应方程式为SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑，故答案为：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑；（3）①A是硅单质，D为硅酸钠，A→D发生Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑，氢氧化钠为易溶于水的强碱，Na2SiO3为易溶于水的盐，拆成离子，所以离子反应为Si+2OH﹣+H2O=SiO32﹣+2H2↑，故答案为：Si+2OH﹣+H2O=SiO32﹣+2H2↑；②D为硅酸钠，F为原硅酸，D→F发生Na2SiO3+2H2O+CO2=H4SiO4↓+Na2CO3 Na2CO3、Na2SiO3为易溶于水的盐，拆成离子，所以离子反应为SiO32﹣+2H2O+CO2=H4SiO4↓+CO32﹣，故答案为：SiO32﹣+2H2O+CO2=H4SiO4↓+CO32﹣．18．用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成：（1）蛇纹石：Mg6[Si4O10]（OH）86MgO•4SiO2•4H2O；（2）钙长石：CaAl2Si2O8CaO•Al2O3•2SiO2；（3）石棉：CaMg3Si4O12CaO•3MgO•4SiO2（4）钾长石：KAlSiO3O8K2O•Al2O3•6SiO2；（5）玻璃：CaNa2SiO6O14：CaO•Na2O•SiO2；（6）黏土：Al4（Si4O10）OH8Al2O3•2SiO2•2H2O．【解答】解：硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式即改写的一般方法归纳为：碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水（xMO•nSiO2•mH2O）．（1）蛇纹石，其化学式为Mg6[Si4O10]（OH）8，用硅酸盐的形式可表示为：6MgO•4SiO2•4H2O，故答案为：6MgO•4SiO2•4H2O；（2）钙长石：CaAl2Si2O8，用硅酸盐的形式可表示为：CaO•Al2O3•2SiO2，故答案为：CaO•Al2O3•2SiO2；（3）石棉，其化学式为CaMg3Si4O12，用硅酸盐的形式可表示为：CaO•3MgO•4SiO2，故答案为：CaO•3MgO•4SiO2；（4）钾长石，其化学式为KAlSi3O8，用硅酸盐的形式可表示为：K2O•Al2O3•6SiO2，故答案为：K2O•Al2O3•6SiO2；（5）玻璃，其化学式为CaNa2SiO4，用硅酸盐的形式可表示为：CaO•Na2O•SiO2，故答案为：CaO•Na2O•SiO2；（6）黏土，其化学式为Al2Si2O5（OH）4，用硅酸盐的形式可表示为：Al2O3•2SiO2•2H2O，故答案为：Al2O3•2SiO2•2H2O．三．解答题（共2小题）19．（2014•杭州一模）白玉的化学式可用Ca x Mg y Si p O22（OH）2表示（也可用Ca、Mg、Si、H的氧化物表示）．（l）取8.10g白玉粉末灼烧至恒重，固体减少了0.18g，则白玉的摩尔质量为810g/mol．（2）另取4.05g白玉粉末加入1mol/L的盐酸l00mL中充分溶解，最终得不溶氧化物2.40g．过滤，将滤液和洗涤液合并后往其中加入足量的铁屑，得到气体336mL（标准状况下）．则①p=8；②白玉的化学式（用氧化物的形式）表示为2CaO•5MgO•8SiO2•H2O．【解答】解：（1）白玉粉末灼烧后，质量减少的是水，根据氢原子守恒得白玉和水的关系式，设白玉的摩尔质量为M，Ca x Mg y Si p O22（0H）2﹣﹣H2O1mol 1mol所以M=810g/mol，故答案为：810；（2）①通过题意知，酸过量，所以不溶物是二氧化硅，根据硅原子守恒得白玉与二氧化硅的关系式，Ca x Mg y Si p O22（0H）2﹣﹣pSiO2，1mol pmol1mol：pmol=：解得p=8，故答案为：8；②4.05g白玉的物质的量为n==0.005mol；由FeCl2～H2关系式，得n（FeCl2）=n（H2）==0.015mol；由Cl原子守恒，列方程：2×0.005xmol+2×0.005ymol+2×0.015mol=0.1L×lmol/L；由白玉的相对原子质量为810，列方程：40x+24y+28×8+16×22+17×2=810；联立方程，解得：x=2；y=5白玉的化学式为：Ca2Mg5Si8O22（0H）2，根据化学式改写成相应的氧化物的形式，按照活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、SiO2、H2O的顺序来书写，所以其氧化物形式为：2CaO•5MgO•8SiO2•H2O，故答案为：2CaO•5MgO•8SiO2•H2O．20．（2011秋•盐湖区校级期末）按要求填写下列空白．（1）高岭石一种硅酸盐矿物，其化学式为Al4Si4O10（OH）8，用氧化物的形式表示为2Al2O3•4SiO2•4H2O．（2）除去下列物质中所含杂质（括号内为杂质），写出除去杂质的试剂．①Fe2O3（Al2O3）NaOH溶液②NO（NO2）H2O③SO2（HCl）饱和亚硫酸氢钠溶液④FeCl2（FeCl3）铁粉（3）为鉴定硅产品中是否含有微量铁单质，将硅产品用稀盐酸溶解，取上层清液后需要加入的试剂是ac（填字母代号）a．氯水b．NaOH溶液c．KSCN溶液d．Na2SO3溶液（4）取A、B两份物质的量浓度相等的NaOH溶液，体积均为50mL，分别向其中通入一定量的CO2后，再分别稀释为100mL．在稀释后的溶液中分别逐滴加入0.1mol•L﹣1的盐酸，产生的CO2的体积（标准状况）与所加盐酸的体积关系如图所示：①A曲线表明，原NaOH溶液通入CO2后，所得溶液中的溶质的化学式为NaOH 和Na2CO3②B曲线表明，原NaOH溶液通入CO2后，所得溶液中的溶质的化学式为Na2CO3 和NaHCO3③原NaOH溶液的物质的量浓度是0.15mol/L．。

硅及其化合物

硅及其化合物TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】硅及其化合物1、硅硅(Si)物理性质灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体，是半导体，具有较高的硬度和熔点。

化学性质与氟气反应Si+2F2＝SiF4与氢氟酸反应Si + 4HF = SiF4↑+ 2H2↑与强碱溶液反应Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑与氧气反应Si + O2 SiO2粗硅工业制取SiO2 + 2C 高温Si + 2CO↑存在硅元素在地壳中的含量排第二，仅次于氧，是构成矿物和岩石的主要成分。

硅在地壳中全部以化合态形式存在，没有游离态的硅。

用途太阳能电池、计算机芯片以及良好的半导体材料等。

2、二氧化硅二氧化硅（SiO2）空间结构SiO2直接由原子构成，不存在单个SiO2分子。

一个硅连接四个氧原子，一个氧连接两个硅原子，硅、氧原子个数比为2:1.物理性质坚硬难熔的固体，硬度、熔点都很高。

纯净的晶体俗称水晶化学性质与碱性氧化物反应SiO2+ CO2高温 CaSiO3与强碱溶液反应SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O(碱溶液不能在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中)与碳酸盐反应SiO2 + Na2CO3高温 Na2SiO3 + CO2↑ SiO2 + CaCO3高温CaSiO3 + CO2↑与氢氟酸反应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）存在石英、水晶、玛瑙、硅石、沙子用途光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。

3、硅酸硅酸(H2SiO3)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。

化学性质与强碱溶液反应H2SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3 +2H2O加热H2SiO3 H2O + SiO2实验室制取原理H2SiO3是一种弱酸，酸性比碳酸还要弱，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）Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3（此方程式证明酸性：H2SiO3＜H2CO3）Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓+ 2NaCl用途硅胶作干燥剂、催化剂的载体。

高中化学《硅及其化合物》训练题(含答案解析)

高中化学《硅及其化合物》训练题一、单选题（本大题共22小题，共22.0分）1.将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后所得的固体物质是()A. Na2SiO3B. Na2CO3、Na2SiO3C. Na2CO3、SiO2D. SiO22.中国传统文化中的“笔、墨、纸、砚”被称为“文房四宝”。

下列说法错误的是()。

A. 毛笔中羊毫的主要成分是蛋白质B. 墨中炭黑性质稳定可使古代字画长期保存而不褪色C. 宣纸制作工序中的“加碱蒸煮”主要发生化学变化D. 砚石中含有二氧化硅，结构式为O=Si=O3.要将 NaOH 高温熔化，下列坩埚中可选用的是()A. 普通玻璃坩埚B. 石英玻璃坩埚C. 氧化铝坩埚D. 铁坩埚4.高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。

它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。

它可以按下列方法制备：下列说法不正确的是()A. 步骤①的化学方程式为：SiO+C=高温Si+CO2↑2B. 步骤①中每生成1mol Si，转移4mol电子C. 高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料D. SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6℃)，通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl35.硅及其化合物应用广泛，下列叙述正确的是()A. 硅酸钠可用于制备木材防火剂B. 水晶项链是硅酸盐制品C. 光导纤维的主要成分是晶体硅D. “华为麒麟980”手机中芯片的主要成分是二氧化硅6.化学与生产、生活、社会密切相关。

下列说法不正确的是()A. 碳纳米管是一种比表面积大的有机合成纤维，可用作新型储氢材料B. 空间实验室的硅电池板将光能直接转为电能C. 在家可用食醋代替CO2来增强漂白粉的漂白性D. “西红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味。

”文中的“气”是指乙烯7.化学与科技、社会、生产密切相关，下列说法错误的是A. 我国出土的青铜礼器司母戊鼎是铜和铁的合金B. 高纯硅具有良好的半导体性能，可用于制光电池C. 港珠澳大桥钢筋表面的环氧树脂涂层属于合成高分子材料D. 火箭推进剂使用煤油−液氧比偏二甲肼−四氯化二氮的环境污染小8.单质及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一．下列各组物质的转化关系中能通过一步反应完成的是()A. Si→SiO2→H2SiO3→Na2SiO3B. Fe→Fe(OH)3→Fe2O3→Fe(NO3)3C. HCl→Cl2→HClO→NaClOD. Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl39.化学与生产生活密切相关，下列说法错误的是()A. 稀豆浆、淀粉溶液都能产生丁达尔效应B. 低碳生活注重节能减排，尽量使用太阳能等能源代替化学燃料，减少温室气体排放C. 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”D. “光化学烟雾”、“硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化物有关10.下列物质间的转化不能通过一步反应实现的是()A. SiO2→H2SiO3B. HClO→O2C. Fe→FeCl2D. Cu→CuSO411.下列说法正确的是()A. 铵态氮肥可与草木灰混合使用B. 化工产品大多可用作食品添加剂C. 制造光导纤维的主要材料是单质硅D. 碘酒能使蛋白质变性12.化学与社会、技术、环境、生活密切相关，下列有关说法中错误的是()A. 石油裂解、煤的干馏和气化都是化学变化B. 为卫星供电的太阳能帆板(与太阳能电池原理相似)主要由二氧化硅制成C. 碘酒、84消毒液、75%的酒精都可用于消毒D. 汽车远程照灯在前方扬尘上有光亮的通路，说明混有扬尘的空气属于胶体13.“中国名片”中航天，军事、天文等领城的发展受到世界瞩目，它们与化学有着密切联系。

人教必修一化学----硅及其化合物基础知识

1硅及其化合物主干知识梳理一、硅1、物理性质: 晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。

熔沸点很高，硬度也很大。

是良好的半导体材料。

2、化学性质: 与氟气反应: Si+2F 2=SiF 4与氢氟酸反应: Si+4HF=SiF 4↑+2H 2O与强碱溶液反应: Si+2NaOH+H 2O=Na 2SiO 3+2H 2↑与氯气反应加热_: Si+2Cl 2△SiCl 4 与氧气反应加热: Si+O 2△SiO 2 2 、制法：高温 SiO 2+2C===Si+2CO ↑ (含杂质的粗硅）高温 Si+2Cl 2==SiCl 4高温 SiCl 4 +2H 2==Si+4HCl ↑ 这样就可得到纯度较高的多晶硅。

二、二氧化硅 1物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。

纯净的SiO 2晶体无色透明的固体。

2化学性质：①酸性氧化物a 、在常温下与强碱反应，生成盐和水。

例如：SiO 2+2NaOH=Na 2SiO 3+H 2Ob 、在高温下与碱性氧化物反应生成盐。

例如：SiO 2+CaO 高温CaSiO 3 ②弱氧化性：高温下被焦炭还原SiO 2+2C △Si+2CO ↑SiO 2+3C △SiC+2CO ↑（焦炭过量）③特殊反应：a 、与HF 反应：4HF+ SiO 2= SiF 4↑+2H 2O 氢氟酸是唯一可以与的SiO 2反应的酸。

b 、与Na 2CO 3 和CaCO 3反应：Na 2CO 3+SiO 高温Na 2SiO 3+CO 2↑CaCO 3+SiO 高温CaSiO 3+CO 2↑与CO 的比较2SiO 2是由Si 原子和O 原子以原子个数比为2∶1组成的空间立体网状晶体。

SiO 2晶体与金刚石结构相似，具有高硬度、高熔沸点特征。

（说明：SiO 2晶体结构：不存在单个的SiO 2分子，是由Si 原子和O 原子以2：1组成的空间立体网状晶体。

每个Si 原子与4个O 原子相连，每个O 原子与两个Si 原子相连。

硅及其化合物

硅及其化合物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物理性质：有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大。

⑵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＝SiF4Si＋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。

Si＋O2高温SiO2Si＋2Cl2高温SiCl4⑶用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。

⑷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＝SiCl4SiCl4＋2H2＝Si(纯)＋4HCl2、二氧化硅（SiO2）：⑴SiO2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。

⑵物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。

⑶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 高温CaSiO3⑷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）：⑴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。

高中化学《硅及其化合物的特性》习题(含解析)

硅及其化合物的特性1.从古至今化学与生产、生活密切相关。

下列说法正确的是（）A. 晶体硅被用于计算机芯片，工业制粗硅的反应原理为：SiO2＋C 高温Si＋CO2↑B. 合金熔点、硬度都低于成分金属C. 中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的有机高分子材料D. 无色透明的SiO2是制造光导纤维的重要原料【答案】D【解析】【详解】A. 晶体硅被用于计算机芯片，工业制粗硅生成CO，反应原理为SiO2+2C 高温Si(粗)+2CO↑，故A错误；B. 合金熔点低于成分金属，硬度高于成分金属，故B错误；C. 中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料，故C错误；D. 光导纤维的成分是二氧化硅，则无色透明的SiO2是制造光导纤维的重要原料，故D正确；故选D。

【点睛】本题易错点在于A，还原二氧化硅时，因为是高温条件，CO比CO2更稳定，所以产物为CO而不是CO2。

2.下列表述不正确的是A. 人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是Al2O3B. 硅是制造太阳能电池的常用材料C. 四氧化三铁俗称铁红．可用作油漆、红色涂料D. 分散系中分散质粒子的直径：Fe(OH)3悬浊液＞Fe(OH)3胶体＞FeCl3 溶液【答案】C【解析】【详解】A、人造刚玉的主要成分是Al2O3，其熔点很高，高温下机械强度大，抗热震性好，抗腐蚀性强，热膨胀系数小等特点，可作耐火材料，A 正确；B、晶体硅是目前应用最成熟、最广泛的太阳能电池材料，B 正确；C、Fe2O3俗称铁红，可用于作油漆、红色涂料，C 错误；D、分散系的分散质粒子直径大小为，浊液分散质粒子直径＞100nm，溶液分散质粒子直径＜1nm，胶体分散质粒子直径在1nm-100nm间，所以分散系中分散质粒子的直径：Fe(OH)3悬浊液＞Fe(OH)3胶体＞FeCl3溶液，D 正确。

表述不正确的是C，答案选C。

3.下列说法正确的是()A. 常温时溶解度：Na2CO3>NaHCO3B. Na2O和Na2O2投入水中都能生成NaOH，都是氧化还原反应它们都是碱性氧化物C. Na2CO3可用于治疗胃酸过多、制玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业，而NaHCO3可用于制造发酵粉等D. SiO2既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物【答案】A【解析】【详解】A选项，常温时溶解度：Na2CO3>NaHCO3，故A正确；B选项，Na2O和Na2O2投入水中都能生成NaOH，氧化钠和水不是氧化还原反应，是碱性氧化物，过氧化钠和水反应是氧化还原反应，是过氧化物，故B错误；C选项，NaHCO3可用于治疗胃酸过多，而不是Na2CO3，故C错误；D选项，SiO2既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应，但它是酸性氧化物，故D错误；综上所述，答案为A。

硅及其化合物方程式

硅及其化合物方程式硅是一种非金属元素，其化学符号为Si。

硅在自然界中广泛存在，当被氧化时，硅可以形成二氧化硅（SiO2），这是一种非常重要的化合物，用于制造玻璃、水晶、陶瓷等。

硅化合物是指硅与其他元素形成的化合物，其中最常见的包括硅氧烷（SiH4）和硅酸（H4SiO4）。

以下是硅及其化合物的方程式：1.硅的制备方程式：将硅矿石（SiO2）与碳在高温下还原，可以制备出硅。

SiO2(s) + 2C(s) → Si(s) + 2CO(g)2.二氧化硅的制备方程式：二氧化硅是一种广泛应用的化合物，可以通过燃烧或加热硅酸盐制备。

SiO2(s) + 2C(s) → Si(s) + 2CO(g)CaSiO3(s) + 2HCl(aq) → SiO2(s) + CaCl2(aq) +H2O(l)3.硅氧烷的制备方程式：硅氧烷是一种无色、有毒的气体，可以通过硅和氢气的反应制备。

Si(s) + 2H2(g) → SiH4(g)4.硅酸的制备方程式：硅酸是一种无色、无味、易溶于水的化合物，可以通过硅酸盐的水解制备。

Na2SiO3(s) + H2SO4(aq) → H4SiO4(aq) + Na2SO4(aq)5.硅水化物的制备方程式：硅水化物是一种白色粉末，可以通过硅氧烷和水的反应制备。

SiH4(g) + 2H2O(l) → Si(OH)4(s) + 4H2(g)6.硅化氢的制备方程式：硅化氢是一种无色、有毒的气体，可以通过硅和氢气的反应制备。

Si(s) + 4H2(g) → SiH4(g)7.八甲基环四硅氧烷的制备方程式：八甲基环四硅氧烷是一种有机硅化合物，可以通过硅氧烷和甲基氯化物反应制备。

SiH4(g) + 4(CH3)Cl(g) → (CH3)8Si4O4(s) + 4HCl(g)8.硅藻土的制备方程式：硅藻土是一种天然的无机无机材料，可以从淡水或海水中提取。

SiO2 + nH2O → SiO2·nH2O总之，硅及其化合物在生活中起着重要作用，广泛应用于玻璃、水晶、陶瓷、半导体等领域。

高三化学复习硅及其化合物无机非金属材料教案

高三化学复习硅及其化合物无机非金属材料教案【高考考点】1．硅和二氧化硅2．无机非金属材料3．硅的用途【知识要点】一．硅1．晶体硅的结构2．硅的存在和物理性质⑴存在：只以态存在，主要以和，在地壳中含量居第位。

⑵物理性质：晶体硅是一种色具有光泽，硬而脆的固体，熔沸点较高，能导电，是良好的材料。

3．化学性质：⑴与单质（O2、F2）反应⑵与酸（HF）反应⑶与强碱（如NaOH）溶液反应4．用途制造、、、5．工业制法二．二氧化硅1．晶体结构2．物理性质3．化学性质4．用途制造，，，，等。

三．硅酸硅的常见含氧酸有原硅酸、硅酸。

原硅酸是一种色溶于水的胶状物，易失水变为白色粉末状的硅酸（溶于水），硅酸在一定条件下继续失水可转变成。

硅酸是一种酸，酸性比碳酸还要。

实验室制取硅酸常用Na2SiO3（aq）与稀HCl （aq）或向Na2SiO3（aq）中通入CO2（g）（首先生成原硅酸）。

写出上述有关反应的化学方程式。

、四．硅酸盐硅酸钠 Na2SiO3（Na2O·SiO2）高岭石 Al2(Si2O5)(OH)4（Al2O3·2SiO2·2H2O）常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，其水溶液俗名，是一种无色粘稠液体，是一种矿物胶，用作黏合剂，还可用作。

五．无机非金属材料1．传统无机非金属材料——硅酸盐材料硅酸盐工业是以为原料，经制成的。

如制造、、等产品的工业。

水泥、玻璃和陶瓷生产的有关比较2．新型无机非金属材料⑴新型无机非金属材料的特性主要有：①。

②具有特性③具有特性④具有⑵重要的新型无机非金属材料——高温结构陶瓷和光导纤维①高温结构陶瓷——、、②光导纤维【高考试题】1．下列物质的晶体中，不存在分子的是A．二氧化硅 B．二硫化碳 C．二氧化硫 D．二氧化碳2．下列物质属于原子晶体的化合物是A．金刚石 B．晶体硅 C．二氧化硅 D．干冰3．光纤是一种很好的通讯材料，制造光导纤维的主要原料是A．CaCO3 B．CaO C．SiO2 D．Na2CO34．固体熔化时必须破坏非极性共价键的是A．冰 B．晶体硅 C．溴 D．二氧化硅5．X是核外电子数最少的元素，Y是地壳中含量最丰富的元素，Z在地壳中的含量仅次于Y，W可以形成自然界最硬的原子晶体。

硅及其化合物复习学案

硅及其化合物复习学案一、硅的基本概述硅是地壳上最常见的元素之一，化学符号为Si，原子序数为14。

它的物理性质包括灰白色固体、有金属光泽、脆性等。

硅在地壳中的丰度仅次于氧和硅的化合物占据了地球地壳上约27%的比重。

硅是一种非金属元素，其电子构型为1s2 2s2 2p6 3s2 3p2，具有4个价电子。

二、硅的化合物1. 氧化物硅的最常见氧化物是二氧化硅（SiO2），它是一种固体物质，也被称为石英或二氧化硅砂。

二氧化硅是一种极为重要的无机化合物，它广泛用于玻璃制造、陶瓷工业和电子行业等领域。

此外，还有亚硅酸和硅酸等硅的氧化物。

2. 硅烷类化合物硅烷是由硅和氢原子组成的化合物，它们的分子式为SinH2n+2。

硅烷类化合物在化学和材料科学中具有广泛的应用，如硅烷涂料、硅烷偶联剂等。

3. 硅烷类衍生物硅烷类衍生物是通过在硅烷分子中引入不同的官能团而形成的化合物。

硅烷类衍生物具有多种用途，尤其在有机合成和材料科学领域中具有重要的应用价值。

4. 硅酸盐硅酸盐是由硅酸基团（SiO4）形成的化合物。

硅酸盐是一类非常重要的无机材料，广泛应用于建筑材料、陶瓷工业、玻璃制造和电子行业等。

5. 硅藻土硅藻土是一种由微细硅藻骨架形成的沉积物，主要成分为二氧化硅。

它是一种轻质、多孔的材料，具有优良的吸附性能和热稳定性，广泛应用于水处理、建材和农业等领域。

三、硅的应用1. 电子行业硅在电子行业中具有重要的应用，是制造集成电路、太阳能电池和光纤等器件的基本材料。

硅的导电性能和半导体特性使其成为电子行业中不可或缺的元素。

2. 建材工业硅酸盐是建筑材料的主要成分之一，硅酸盐材料具有良好的耐火性能和高温稳定性，被广泛用于高温炉窑和耐火材料等领域。

此外，硅藻土也被用作建筑材料的添加剂，以提高材料的吸附性能和稳定性。

3. 化妆品行业硅在化妆品中常被用作填充剂和稳定剂，具有软化皮肤、增加光泽和改善质地等功能。

硅基化合物也被广泛应用于护肤品和化妆品中。

硅及其化合物知识总结

硅及其化合物知识总结1．硅单质(Si)(1)存在：硅是一种亲氧元素，在自然界中以化合态存在，在地壳中的含量仅次于氧。

(2)物理性质：晶体硅是灰黑色固体，硬度大，熔、沸点高，具有金属光泽。

(3)化学性质：常温下能与F 2、HF 、NaOH 反应；加热时能与H 2化合生成不稳定的氢化物SiH 4，还能与Cl 2、O 2化合分别生成SiCl 4、SiO 2。

涉及的化学方程式如下：2：Si ＋O 2=====△SiO 22：Si ＋2F 2===SiF 42：Si ＋2Cl 2=====△SiCl 4②与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。

③与NaOH 溶液反应：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑(4)用途：①良好的半导体材料；②太阳能电池；③计算机芯片。

(5)高纯硅的制备①SiO 2＋2C=====高温Si(粗)＋2CO ↑(1800~2000℃)②③2．二氧化硅(SiO 2)(1)存在与形态SiO 2的存在形态有结晶形和无定形两大类。

自然界中的二氧化硅，存在于沙子、水晶、玛瑙，石英等中。

(2)结构SiO 2是由Si 原子和O 原子按个数比1∶2直接构成的立体网状结构的晶体。

(3)二氧化硅与二氧化碳都是酸性氧化物，二者的性质与用途比较性质与用途二氧化硅二氧化碳物理性质硬度大，熔、沸点高，不溶于水熔、沸点低，可溶于水化学性质与水反应不反应CO 2＋H 2OH 2CO 3与酸反应（只与HF 反应）氢氟酸用于刻蚀玻璃：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O不反应与碱反应(如NaOH)SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O(盛碱液的试剂瓶不能用玻璃塞)CO 2＋2NaOH===Na 2CO 3＋H 2O 或CO 2＋NaOH===NaHCO 3与盐反应(如Na 2CO 3)SiO 2＋Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑CO 2＋Na 2CO 3＋H 2O===2NaHCO 3与碱性氧化物反应与CaO 反应：SiO 2＋CaO=====高温CaSiO 3与Na 2O 反应：CO 2＋Na 2O===Na 2CO 3与碳反应2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO ↑C ＋CO 2=====高温2CO 主要用途制光学仪器、石英玻璃；水晶和玛瑙可制作饰品；常用来制造通讯材料——光导纤维；以SiO 2为主要成分的沙子是基本的建筑材料化工原料、灭火剂；干冰用作制冷剂，人工降雨3.硅酸(H 2SiO 3)（1）物理性质：难溶于水的白色胶状物质。

硅及其重要化合物

2.设备：水泥回转窑 3.条件：高温锻烧 4.加入石膏的作用：
调节水泥的硬化速度
二、硅单质
1、硅的物理性质：
灰黑色有金属光泽的晶体，熔沸点高，硬度大。
2、晶体硅的结构：
正四面体空间网状结构。
硅原子
3、化学性质
硅单质在常温下化学性质稳定，与氧气、氯气、硝酸、硫酸等物质都很难发生反应，但能与氟气、氢氟酸、强碱反应。
在加热时能跟O2等物质发生反应。常作为还原剂。
①与F2反应 Si + 2F2 = SiF4
制取纯硅:
高温
Si+2Cl2 =
SiCl4 (液态)
高温
SiCl4+2H2 = Si+4HCl
一、二氧化硅
1、存在形式
沙子、石英、水晶、硅藻土等。
2、物理性质
熔沸点高，硬度大，不溶于水的固体，不导电。
3、 SiO2的化学性质
常温下，性质稳定，不与水，酸（除氢氟酸外)反应。但能与单质氟、和强碱溶液，碱性氧化物反应，属酸性氧化物。
②与HF反应 Si + 4HF = SiF4↑+ 2H2↑ ③与碱反应
Si + H2O + 2NaOH = Na2SiO3 + 2H2↑ ④与O2等非金属反应
△ Si + O2 = SiO2 Si + C =高=温SiC（金刚砂）
4、硅的制取: 高温制取粗硅:SiO2+2C = Si+2CO↑
粗硅在高温下跟氯气反应生成一种液态物质。经蒸馏提纯后，再用氢气还原制得纯硅。
SiO2 + 2F2 ＝ SiF4 + O2
SiO2 + 4HF ＝ SiF4 ↑ + 2H2O(雕刻玻璃)

硅及其化合物知识

无机非金属材料的主角——硅【知识要点】一、硅1．物理性质晶体硅是一种色具有光泽，硬而脆的固体，熔沸点较高，能导电，是良好的材料。

在自然界中只能以化合态存在。

主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。

其元素含量在地壳中居第位。

2．化学性质化学性质〔和碳相似〕——形成共价化合物，化学性质不活泼。

①常温下，不能强酸、强氧化性酸反应，只能与氟气、氢氟酸〔HF〕和烧碱等物质反应:方程式、、②加热条件下，能跟一些非金属单质〔氧气、氢气〕起反应。

〔3〕工业制法：〔焦炭在电炉中复原二氧化硅得到粗硅〕粗硅提纯后，可以得到可用作半导体材料的高纯硅。

〔3〕用途：①作半导体材料晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等；②制合金：含硅4%的钢具有良好的导磁性——变压器铁芯；含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性——耐酸设备等。

二、二氧化硅1．物理性质硬度大，熔沸点高，不导电，不溶于水。

等的主要成分都是二氧化硅，它一般可用于制造光导纤维。

2．化学性质CO2SiO2与碱性氧化物反应与碱液反应与盐反应2Na2CO3+SiO2 CaCO3+SiO2与碳反应与H2O作用与酸反应〔一〕硅酸1. 物理性质2. 制备方法3. 化学性质4. 用途〔二〕硅酸盐〔1〕性质特征：性质稳定，熔点较高，大都溶于水。

〔2〕主要原料：黏土〔Al2O3·2SiO2·2H2O〕、石英〔SiO2〕和长石〔钾长石K2O·Al2O3·6SiO2或钠长石Na2O·Al2O3·6SiO2〕。

〔3〕主要制品：玻璃、水泥、陶瓷、砖瓦、水玻璃〔Na2SiO3的水溶液〕等。

水泥玻璃〔普通〕原料石灰石、粘土纯碱、石灰石、石英设备水泥回转窑玻璃熔炉反应复杂的物理化学变化Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑主要成分3CaO·SiO22CaO·SiO23CaO·Al2O3Na2O·CaO·6SiO2特性水硬性〔加石膏调节硬化速度〕玻璃态物质〔在一定温度范围内软化〕非晶体要点精讲一、二氧化硅和硅酸【典型例题】例1．以下物质中，不能通过化合反应制取的是〔〕A．H2SiO3B．Fe(OH)3C．Fe(NO3)2D．CaSiO3例2．以下各组物质中不起反应的是〔〕A．SiO2与纯碱共熔B．CO2通入Na2SiO3溶液C．SiO2与大理石共熔D．SiO2和浓H2SO4共热例3．碳化硅〔SiC〕的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。

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