硅及其化合物知识
高一硅及硅的化合物知识点
高一硅及硅的化合物知识点硅(Si)是元素周期表中的第14号元素,属于非金属元素。
硅及其化合物在日常生活和工业生产中具有重要的应用价值。
本文将介绍关于硅及其化合物的知识点。
一、硅的基本性质硅是一种无色、硬度较高、脆性较大的固体物质。
它具有较高的熔点和沸点,不溶于水和大多数常见的溶剂,但能溶于热的氢氟酸和碱性溶液。
硅是一种良好的导热材料,同时具有半导体特性,因此在电子行业中有广泛应用。
二、硅的化合物及应用1. 硅石(SiO2):也称为二氧化硅,是硅最常见的氧化物。
硅石在自然界中广泛存在,常见于石英、石英砂等形式。
它是制备硅金属的重要原料,也用于制备玻璃、陶瓷等材料。
2. 硅酸盐:是一类以硅酸根离子(SiO4^4-)为主的化合物。
硅酸盐在岩石、矿石和土壤中普遍存在,如长石、石英等。
它们具有重要的地质作用,也用于制备建筑材料、陶瓷等。
3. 二氧化硅凝胶:是一种由硅酸盐制备得到的多孔固体材料,具有很高的比表面积和孔隙度。
它被广泛应用于催化剂、吸附剂、保温材料等领域。
4. 硅油:是一种由聚硅氧烷链构成的有机硅化合物,具有良好的润滑性、绝缘性和耐热性。
硅油常用于机械设备的润滑、电子元器件的封装等。
5. 硅树脂:是一类由有机硅聚合物构成的高分子材料,常用于制备塑料、胶黏剂等。
硅树脂具有良好的耐高温性能和化学稳定性,广泛应用于航空航天、电子、汽车等领域。
6. 硅橡胶:是一种由聚硅氧烷和填充剂组成的弹性材料,具有优异的耐高温、耐候性和绝缘性。
硅橡胶常用于制备密封件、隔振垫等。
7. 硅材料在半导体工业中的应用:由于硅具有半导体特性,因此在半导体工业中,硅被广泛应用于制备集成电路、太阳能电池等。
三、硅及其化合物的重要性硅及其化合物在现代工业和科技领域具有重要的地位和应用价值。
硅材料的独特性能使其成为电子行业中不可或缺的材料,半导体工业的发展离不开硅材料。
此外,硅化合物在建筑材料、化工原料、橡胶和塑料等领域也起着重要作用。
硅及其化合物
分子筛——合成铝硅酸盐
自然界中存在的某些硅酸盐和铝硅酸盐具有笼形三维结构,可以有选择地吸附一定大小的分子,称为沸石分子筛。优点:分子筛的选择性远远高于活性炭等吸附剂
三、二氧化硅和晶体硅的比较
二 氧 化 硅
晶 体 硅
相 同 点
不 同 点
晶 体 结 构
物 理 性 质
化 学 性 质
202X
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硅及其化合物
汇报人姓名
汇报日期
硅
硅酸
单质
硅酸盐
化合物
03
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晶体硅
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无定形硅
05
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二氧化硅
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CONTENTS
目录
单质硅
物理性质 晶体硅为灰黑色黑色固体,熔沸点高,硬度大。属原子晶体
(2)硅的化学性质
常温下,化学性质不活泼,不与强酸,强氧化剂反应,可于一些非金属单质,氟化氢,强碱反应
+2F2===SiF4
03
04
Si+2Cl2===SiCl4
05
06
与非金属的反应
07
Si+2NaOH+H2O===NaSiO3+H2
01
Si+4HF===SiF4 +2H2
02
与HF的反应
与强碱的反应
(3) 单质硅的制法
”
SiO2+2C===Si+2CO
与碱反应
SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
与盐反应
SiO2+Na2CO3===Na2SIO3+CO2
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.。
高中硅知识点总结
高中硅知识点总结1. 硅的性质硅是一种非金属元素,化学性质和碳相似,常温下处于固态。
硅不溶于水,但可溶于浓盐酸和氢氟酸。
硅具有良好的导热性和导电性,因此被广泛应用于半导体行业。
2. 硅的存在形式硅是地壳中最丰富的元素之一,主要以二氧化硅(SiO2)的形式存在于矿物中。
硅也广泛存在于许多天然物质中,如玻璃、水晶、水泥等。
3. 硅的化合物硅主要形成了许多氧化物和硅酸盐。
常见的硅化合物包括二氧化硅、三氧化二硅、硅酸镁、硅酸铝等。
4. 硅的制备硅的制备主要通过还原二氧化硅来实现。
传统的方法是用碳还原法,即在高温下通过碳还原二氧化硅。
近年来,高纯度硅的制备也采用了其他先进的制备方法,如氢气还原法、熔融盐电解法等。
5. 硅的物理性质硅是典型的半导体材料,具有一些特殊的物理性质。
硅的晶体结构属于钻石型结构,具有稳定的晶格和特定的电子能带结构。
此外,硅对光的透射性和折射性也具有特殊的表现,广泛应用于光电子器件中。
6. 硅的化学性质硅在化学反应中表现出一定的反应性,但相对于其他金属元素来说,它的反应性较低。
硅能与氢气、氯气等发生置换和加成反应,产生氢化硅、氯化硅等化合物。
7. 硅的应用硅是现代技术中的重要材料之一,在电子、通讯、光电子、太阳能等领域都有广泛的应用。
硅材料主要应用于半导体器件、太阳能电池、集成电路板等高科技领域。
8. 硅的环境影响硅在环境中的排放和使用会对环境造成一定的影响。
硅的制备和应用过程中会产生高温排放和石棉尘等有害物质,对环境造成污染。
因此,在硅的生产和应用过程中,需要采取有效的环保措施,减少对环境的影响。
综上所述,硅是一种重要的非金属元素,具有广泛的应用价值和发展潜力。
随着技术的不断进步,硅材料在现代科技领域的应用将会越来越广泛,对经济和社会发展都将产生重要的影响。
同时,也需要持续关注硅材料在生产和应用过程中对环境和生态系统的影响,并采取有效的措施加以控制。
硅及其化合物知识结构
硅及其化合物知识结构硅(Si)是地壳中含量第二高的元素,占地壳质量的27.7%,仅次于氧。
在自然界中,硅以硅石(SiO2)的形式存在于石英、玉髓、辉石等矿石中。
硅具有许多重要的特性和广泛的应用,因此对硅及其化合物的研究具有重要意义。
1.硅的物理性质:-硅是一种灰色固体,具有金属和非金属的双重性质。
-具有较高的熔点和沸点,熔点为1414℃,沸点为3265℃。
-硅是一种半导体材料,具有良好的导电性能。
2.硅的化学性质:-硅与氧反应生成二氧化硅(SiO2),是硅的主要氧化物。
Si+O2→SiO23.硅的化合物:-硅在化合物中常以四价态存在,形成四个共价键。
-硅的氢化物:硅的氢化物是一类重要的化合物,如硅烷(SiH4),其化学式为SiH4、硅烷是一种无色有刺激性气体,可由硅与氢反应生成。
Si+2H2→SiH4-硅的卤化物:硅的卤化物包括氟化硅(SiF4)、氯化硅(SiCl4)、溴化硅(SiBr4)和碘化硅(SiI4)。
其中,氯化硅是最重要的一种。
Si+2Cl2→SiCl4-硅的硫化物:硅的硫化物包括二硫化硅(SiS2)和四硫化硅(SiS4)等。
其中,二硫化硅是一种重要的半导体材料,可用于制造光学器件和红外线传感器。
Si+S2→SiS2-硅的氧化物:硅的氧化物主要有二氧化硅(SiO2)和三氧化硅(SiO3)等。
其中,二氧化硅是最常见的氧化物,广泛应用于玻璃、陶瓷、光纤等领域。
Si+O2→SiO24.硅的应用:-硅在电子工业中广泛应用于制造半导体器件,如晶体管、集成电路等。
-硅还可用于制造光纤,用于光通信和光传感器等领域。
-硅的氧化物二氧化硅可用于制造玻璃、陶瓷等材料。
-硅的硅化物可用于制造太阳能电池、LED等光电器件。
-硅的硅烷可用于制造高纯硅材料和化学气相沉积。
总结起来,硅及其化合物的知识结构主要包括硅的物理性质和化学性质,硅的化合物的种类和反应方程式,以及硅的广泛应用领域。
通过深入研究硅及其化合物,我们可以更好地理解和应用这一重要元素。
硅及其化合物知识点
硅及其化合物知识点硅的基本概念硅是一种化学元素,化学符号为Si,原子序数为14。
它是地壳中含量第二多的元素,仅次于氧。
硅是一种非金属元素,具有半导体性质,广泛应用于电子工业。
硅的原子结构类似于碳,具有四个价电子,因此它可以形成四个共价键。
硅与氧结合形成二氧化硅(化学式SiO2),是一种常见的无机化合物,也是地壳中最主要的成分之一。
硅的化合物通常由硅原子与其他元素的化合物组成,如硅酸盐、硅烷等。
硅化合物在材料科学、电子工业、化学工业等领域具有重要的应用价值。
硅的性质和用途硅的物理性质:•硅是一种银白色晶体,具有金属光泽。
•硅是一种半导体材料,其导电性介于导体和绝缘体之间。
•硅具有较高的熔点和沸点,熔点约为1414℃,沸点约为3265℃。
硅的化学性质:•硅在常温下与大多数酸和碱不发生反应。
•硅可以与氧反应形成二氧化硅,与氟反应形成氟化硅等。
硅的应用:•电子工业:硅是半导体材料的主要成分,广泛用于制造集成电路、太阳能电池等。
•材料科学:硅的高熔点和耐高温性能使其在高温合金、陶瓷材料等方面有广泛应用。
•化学工业:硅化合物被广泛用于制造硅胶、硅橡胶、硅油等化学产品。
•建筑工业:硅酸盐是建筑材料中常见的成分,如水泥、玻璃等。
硅的化合物1. 二氧化硅(SiO2)二氧化硅是最常见的硅化合物,也是硅的主要氧化物。
它存在于自然界中的石英、石英砂、石英石等矿物中。
二氧化硅具有高熔点、高硬度和良好的绝缘性能,因此被广泛用于制造玻璃、陶瓷、光纤等。
2. 硅酸盐硅酸盐是一类含有硅酸根离子(SiO4)的化合物。
常见的硅酸盐包括长石、石英、云母等。
硅酸盐在建筑材料、陶瓷等方面有广泛应用。
3. 硅烷(SiH4)硅烷是一种由硅和氢组成的化合物,化学式为SiH4。
它是一种无色、有毒的气体,在常温下不稳定,容易分解。
硅烷被广泛用于制造光纤、半导体材料等。
4. 硅酸(H4SiO4)硅酸是一种无机酸,化学式为H4SiO4。
它是一种无色、无味的液体,具有较强的腐蚀性。
硅及其化合物知识点总结
硅及其化合物知识点总结硅是一种非金属元素,化学符号为Si,原子序数为14。
它是地壳中含量第二多的元素,占地壳质量的27.7%。
硅具有许多重要的物理和化学性质,广泛应用于电子、光学、化工等领域。
硅化合物是由硅和其他元素形成的化合物,具有多样的结构和性质。
硅具有明显的半导体特性,被广泛应用于电子行业。
由于硅原子的外层电子结构为2s22p6,其中有4个价电子,因此硅的价带和导带之间的能隙较小。
这使得硅在适当的条件下能够导电。
硅通过掺杂来调节其导电性能,常见的掺杂元素有磷、硼等。
掺杂后的硅可以用来制造半导体器件,如晶体管、二极管、太阳能电池等。
硅还具有良好的光学特性,能够在可见光和红外光范围内透明。
它的折射率高,适用于光学器件的制造。
硅也是光纤的重要材料之一,能够传输光信号,并广泛应用于通信领域。
除了在电子和光学领域的应用,硅还被广泛用于化工工业。
硅化合物是由硅和其他元素形成的化合物,具有多样的结构和性质。
其中,最常见的硅化合物是二氧化硅(SiO2)。
二氧化硅是一种无机化合物,具有良好的热稳定性、耐腐蚀性和绝缘性。
它被用作玻璃、陶瓷、水泥等材料的主要成分。
此外,二氧化硅还可用于制备硅胶、硅藻土等吸附材料。
硅还可以形成与氧、氢、氮等元素的化合物。
硅氧烷是由硅和氧形成的化合物,具有类似于有机化合物的结构和性质。
硅氧烷可以用作涂料、密封剂、防水剂等材料的添加剂,提供物理和化学性能的改善。
硅氧烷还可以用作生物医学领域的材料,如人工关节、牙科材料等。
硅还可以形成与碳形成的化合物,即有机硅化合物。
有机硅化合物具有碳硅键,具有独特的化学性质和应用价值。
其中,硅烷是最简单的有机硅化合物,由硅和氢形成。
硅烷具有良好的稳定性和低毒性,被广泛应用于涂料、粘合剂、密封剂等行业。
有机硅化合物还包括硅烷类、硅醇类、硅氧烷类等,具有广泛的应用领域。
硅及其化合物具有广泛的应用领域。
硅作为半导体材料,在电子行业具有重要地位;硅化合物在光学、化工等领域发挥着重要作用。
硅及其化合物
晶体硅通常呈正四面体排列,每一个硅原子位于正四面体的顶点,并与另外四个硅原子以共价键紧密结合。
这种结构可以延展得非常庞大,从而形成稳定的晶格结构。
无定性硅不存在这种延展开的晶格结构,原子间的晶格网络呈无序排列。
换言之,并非所有的原子都与其它原子严格地按照正四面体排列。
由于这种不稳定性,无定形硅中的部分原子含有悬空键(dangling bond)。
硅及其化合物一.硅gu ī是一种化学元素,它的化学符号是Si ,旧称矽。
原子序数14,相对原子质量28.09,元素周期表上IVA 族的类金属元素。
它极少以游离态在自然界出现,而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式,广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中 硅在宇宙中的储量排在第八位。
在地壳中,它是第二丰富的元素,构成地壳总质量的26.4%,仅次于第一位的氧(49.4%)。
1. 晶体硅 (1) 晶体硅为灰黑色,无定形硅为黑色,密度2.32-2.34克/立方厘米,熔点1414℃,沸点2900℃,晶体硅属于原子晶体,硬而脆有金属光泽,有半导体性质。
硅的化学性质比较活泼,在高温下能与氧等多种元素化合,不溶于水、硝酸和盐酸,溶于氢氟酸和碱液,用于制造合金如硅铁、硅钢等,单晶硅是一种重要的半导体材料,用于制造大功率晶体管、整流器、太阳能电池等。
结晶型的硅是暗黑蓝色的,很脆,是典型的半导体。
化学性质非常稳定。
在常温下,除氟化氢、氟气和强碱以外,很难与其他物质发生反应。
(2)硅的晶体结构:立体网状结构(与金刚石结构一样)各方向承受压力大,每一个硅原子位于正四面体的顶点,眼神得立体网状结构2. 硅的结构特点既不易失去e -,也不易得e -,以共用电子对的形式与其他原子结合化合价一般为四价(+4,-4)3. 硅的化学性质 (1) 低温下,化学性质稳定,只能与氢氟酸(弱酸),氟气,强碱溶液反应。
Si+2F 2==SiF 4(SiF 4是无色、有毒、有刺激性臭味的气体,易潮解,在潮湿空气中可产生浓烟雾。
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。
硅的知识点总结
硅的知识点总结硅的性质:硅是一种灰白色半金属,具有金属性和非金属性的特性。
它在高温下呈现金属性,能够导电、导热和反射光线。
但在常温下,硅呈现非金属性,是一种典型的非金属元素,具有高熔点和硬度。
硅的化合物:硅的化合物非常广泛,其中最重要的化合物就是二氧化硅(SiO2),又称为石英。
石英是地壳中非常常见的矿物,它在玻璃、陶瓷、水泥等制品中具有重要的应用。
此外,硅还可以形成硅酸盐矿物,如长石、云母等。
硅的用途:1. 半导体材料:硅是半导体材料中最重要的一种,它在电子、光电子等领域有广泛的应用。
硅晶体可以制成大规模集成电路、太阳能电池等器件,被广泛应用于电子产品和光伏产业。
2. 硅橡胶:硅橡胶是一种优质的弹性材料,具有耐高温、耐低温、耐腐蚀等特性,被广泛用于汽车、电子、医疗器械等领域。
3. 硅钢:硅钢是一种制造变压器、发电机等电工设备的重要材料,硅能够提高钢的磁导率,降低磁能损耗,因此被广泛用于电力行业。
4. 硅酸盐制品:硅的化合物在建筑、玻璃、陶瓷等行业有广泛应用,石英玻璃、瓷砖、陶瓷等制品都是硅的重要应用领域。
硅的加工:硅的加工主要包括两个领域,一是硅单晶的制备,二是硅化合物的制备和加工。
1. 硅单晶的制备:硅单晶是制造集成电路和太阳能电池的重要原材料,它主要靠克拉法无机熔融法和气相淀积法来制备。
在克拉法无机熔融法中,硅锭通过高温熔化后逐渐冷凝成单晶,最终可以切割成晶圆用于制造集成电路。
而气相淀积法是通过化学气相沉积技术制备薄膜太阳能电池的重要工艺。
2. 硅化合物的制备和加工:硅化合物的制备和加工通常是通过硅矿石提炼出纯净的硅,然后再通过氧化或还原等反应制备出所需的化合物,如二氧化硅、硅酸盐等。
硅化合物在高温条件下可以制备成各种硅陶瓷、硅橡胶、硅玻璃等制品。
硅的环境问题:由于硅的加工和利用过程中会产生大量工业废水和废气,因此对环境造成一定的影响。
特别是在硅单晶的生产过程中,会产生有害气体和固体废弃物,对周围环境和人体健康造成潜在危害。
硅及其化合物要点
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(用于 刻蚀玻璃)
SiO2+2NaOH=Na2SiO3++H2O
SiO2+ CaO == CaSiO3
高温 高温
与盐反 应
CO2+ Na2CO3 + H2O == 2NaHCO3
CO2+ Na2SiO3 + H2O==H2SiO3↓+Na2CO3
SiO2+ Na2CO3 == Na2SiO3 + CO2↑
饱和碳酸氢钠 吸收 HCl气体 (2)装置B所盛的试剂是 ___________,其作用是 ________________ 。
2-+CO (少量)+H O=CO3 2-+H SiO ↓ (3)装置C所盛试剂是____________ C中反应的离子方程 ————— SiO3 硅酸钠溶液 , 2 2 2 3
例2:下列关于硅和碳的比较,正确的是() B A.碳能将二氧化硅中的硅还原成硅,说明碳的还原性比硅强。 B.碳和硅的最高正价都是+4价。 C.硅元素在地壳中含量居第2,碳居第1位 D.自然界的硅和碳的存在形式既有游离态又有化合态
• 3.制造太阳能电池需要高纯度的硅,工业上制高纯硅常用以下反 应实现①Si(s)+3HCl(g)======SiHCl3(g)+H2(g) ② SiHCl3+H2======Si+3HCl • 对上述两个反应的下列叙述中,错误的是( B ) A.反应①中HCl是还原剂 B.反应②是置换反应 D.两个反应都是氧化
高温
(1)制粗硅:主要以SiO2为原料:SiO2+2C=Si+2CO↑;(粗硅) (2)粗硅提纯:Si(粗硅)+2Cl2==SiCl4; SiCl4+H2==Si+4HCl(纯硅)
关于硅的化学知识点高三
关于硅的化学知识点高三硅是一种常见的元素,化学符号为Si,原子序数为14。
硅在地壳中的含量仅次于氧,是地壳中第二丰富的元素。
一、硅元素的性质硅是一种非金属元素,其性质介于金属与非金属之间。
硅具有半导体性质,因此在电子行业和光电行业中得到广泛应用。
硅的结构稳定,具有较高的熔点和沸点。
二、硅的化合物1. 硅的氧化物:硅的最常见氧化物是二氧化硅(SiO2),也称为石英。
石英是地壳中含量最多的硅化合物,它具有很高的硬度和化学稳定性。
此外,硅还形成其他氧化物,如亚硅酸(H2SiO3)和硅酸(H4SiO4)等。
2. 硅的卤化物:硅可以与氯、溴、碘等形成卤化物。
其中,四氯化硅(SiCl4)是最常见的硅卤化物,它是一种无色液体,常用于有机合成和硅化学的反应中。
3. 硅的有机化合物:硅也可以形成许多有机化合物,如硅烷(例如三甲基硅烷)、硅醇和硅酮等。
这些有机硅化合物在化工、医药、农业等领域有广泛的应用。
三、硅的应用领域1. 电子行业:硅是制造半导体材料的主要元素之一,是集成电路芯片、太阳能电池等的重要组成部分。
硅的半导体性质使其成为现代电子技术不可或缺的元素。
2. 玻璃工业:二氧化硅(石英)是玻璃的重要成分,硅的添加可以增加玻璃的硬度和耐热性。
3. 建筑材料:硅酸盐材料(如硅酸盐水泥)在建筑领域中得到广泛应用。
硅酸盐水泥具有较高的强度和化学稳定性,可用于制造混凝土、砖块和建筑饰面材料等。
4. 化工行业:硅有许多重要的用途,如合成高分子材料、涂料、塑料等。
有机硅化合物在涂料和油漆领域中起着重要作用,可以提高涂层的耐候性和附着力。
5. 医药和农业:硅酸盐类化合物在医药和农业领域中被广泛应用。
硅酸盐材料可以用作药物缓释剂和肥料的添加剂,有助于控制药物释放速度和肥料的释放速度。
总之,硅作为一种重要的化学元素,在许多领域都有广泛应用。
了解硅的性质和化合物对于深入理解其应用和推动科技发展具有重要意义。
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。
硅元素及其化合物知识点总结
硅元素及其化合物知识点总结
一、什么是硅
硅(Silicon)是一种无色、无臭、有较高熔点的纯净固体,是最常见的金属元素之一、它有高导电性、热电性和冶金特性,是最重要的半导体材料,可用于微电子制造、电力装置、火灾报警器、航空航天制品等。
二、硅元素的结构
硅元素是由28个阳离子和14个阴离子组成的类铁结构,由四个Si 原子构成四个一组,其中两个硅原子存在正方形的相互结合,其余两个Si原子的配对紧密相互关联,被称为类铁结构。
硅元素内部的化学性能和外部的物理性能都会受到这类铁结构的影响。
三、硅元素的物理性质
1、硅元素的密度是2.33 g/cm3,比重是大约2.4
2、硅元素的沸点是2355℃,熔点是1414℃。
3、硅元素的导热系数是159W/(m·K),具有较高的导热性,可用于制作电子器件。
4、硅元素具有高韧性,其弹性模量是约73GPa,抗拉强度约是
211MPa,抗压强度约是8.2MPa。
5、硅元素的折射率在0.5~3.6微米之间,可用作反射镜。
6、硅元素的电导率是0.6×10-(Ω·m),可用作热电力元件。
四、硅元素的化学性质
1、硅元素是一种非金属元素,属于第四周期,在元素周期表中排在14位,原子序数为14,其电子配置与硅杂质的构成相同,即[Ne]3s23p2
2、硅元素是半金属元素。
高三化学硅的知识点总结
高三化学硅的知识点总结硅是地壳中含量第二多的元素,其化学性质非常活泼。
在高考化学中,硅及其化合物是一个重要的考点。
下面是对高三化学中硅的知识点的总结。
一、硅的基本性质硅的原子序数为14,原子量为28.09。
硅是地球上第二丰富的元素,常见的形态是无色晶体、粉末、土壤中的硅酸盐等。
硅的氧化物是二氧化硅(SiO2)。
二、硅的主要化合价硅的化合价主要有+4和+2。
在一些化合物中,硅常以+4的化合价形式出现,例如二氧化硅。
而在一些盐类中,硅常以+2的化合价形式出现,例如硅酸盐。
三、硅的氧化物与酸碱性质1. 二氧化硅:二氧化硅是无色固体,有很高的熔点和沸点。
它在水中不溶解,不与酸发生反应,但与碱反应生成相应的硅酸盐。
2. 硅酸:硅酸是一类以硅为中心的盐的统称。
硅酸的酸度较弱,在水溶液中呈弱酸性。
四、硅的重要化合物1. 硅酸盐:硅酸盐是硅与氧形成的盐类,广泛存在于地壳中。
硅酸盐是一类重要的矿物质,在建筑材料和陶瓷制造中有广泛应用。
2. 硅酸二甲酯:硅酸二甲酯是一种有机硅化合物,常用作溶剂和催化剂。
它的化学性质活泼,耐高温,可用于合成有机硅材料和涂料。
五、硅的应用硅是现代工业中一个非常重要的材料。
以下是硅的一些常见应用:1. 半导体:硅是半导体材料的代表,广泛应用于电子行业,特别是集成电路的制造。
2. 太阳能电池:硅是制造光伏电池的重要材料。
光伏电池可以将太阳能直接转化为电能。
3. 玻璃制造:硅酸盐是玻璃的主要成分,硅在玻璃制造中有重要应用。
4. 化妆品和护肤品:硅化合物常用于化妆品和护肤品中,可以改善产品的质感和稳定性。
5. 药物制造:硅化合物在制药工业中有广泛应用,可以用于药物的包衣、稳定等方面。
六、硅的环境应用硅及其化合物在环境保护方面也起到了重要的作用:1. 污水处理:硅酸盐可以用作污水处理剂,可吸附重金属离子和有机物,起到净化水质的作用。
2. 污染控制:硅化合物和硅胶等材料可用于吸附有害气体和固体颗粒物,起到净化大气和土壤的作用。
硅及其重要化合物
高温
[思考3]: 思考3]: 1、浓硝酸 2、水 3、王水 4、氢氟酸
5、氢氧化钾溶液 6、焦炭中,能与二氧化硅起 焦炭中, 4、5、6 化学反应的是_____________ 化学反应的是_____________
二、二氧化硅 二氧化硅
4、用途: 用途: 制造光导纤维、光学仪器、玻璃原料、 制造光导纤维、光学仪器、玻璃原料、建筑材料 三、硅酸及硅酸盐 1、硅酸
高温
加热条件下: 加热条件下: 与氢气 与氯气
Si + 2H2 ===SiH4 Si + 2Cl2 ===SiCl4
高温
思考1 思考1: 在室温下, 在室温下,下列物质不与晶体硅反应 D 的是( ) 的是( A、F2 C、KOH溶液 KOH溶液 B、HF D、Cl2
4、工业制法
SiO2 + 2C === Si + 2CO ↑
D、性质: 性质: 水硬性 E、加入适量石膏目的: 调节水泥硬化速度 加入适量石膏目的:
(2)玻璃
A、原料: 原料: 纯碱、石灰石和石英 纯碱、
B、生产设备: 玻璃窑 生产设备: C、反应原理: 复杂的物理变化和化学变化 反应原理: 高温 Na2CO3 + SiO2 ===Na2SiO3 + CO2↑ CaCO3 + SiO2 ===CaSiO3 + CO2 ↑ D、主要成分:Na2SiO3、 CaSiO3 、SiO2 主要成分: E、主要特征: 主要特征: 不是晶体, 不是晶体,无固定的熔点
高温
(3)陶瓷(土器、陶器、炻器、 瓷器) 陶瓷(土器、陶器、性能: 主要性能: 抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、 抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等
3.下列各组物质中不起反应的是( 3.下列各组物质中不起反应的是( 下列各组物质中不起反应的是 A.SiO2与纯碱共熔 与纯碱共熔 B.CO2通入Na2SiO3溶液 通入Na 溶液 C.SiO2与大理石共熔 与大理石共熔 D.SiO2和浓H2SO4共热 和浓H 共热
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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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:(焦炭在电炉中还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.化学性质注意:SiO2与CO2的比较CO2SiO2与碱性氧化物反应与碱液反应与盐反应2Na2CO3+SiO2CaCO3+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。
(4)水泥和玻璃的生产: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.下列物质中,不能通过化合反应制取的是()A.H2SiO3B.Fe(OH)3C.Fe(NO3)2D.CaSiO3例2.下列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。
在下列三种晶体①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是()A.①③②B.②③①C.③①②D.②①③例4.下列叙述中,不正确...的是()A .光导纤维广泛应用于现代通讯,制造光导纤维的主要原料是SiO2B .二氧化碳不宜用于扑灭金属钠燃烧引起的火灾C .一定条件下,可将石墨转化为金刚石,这一变化是物理变化D.欲除去SiO2中混有的少量CaCO3和Fe2O3,应加入NaOH溶液例5.实验室存放下列各试剂的瓶塞必须用橡皮塞的是()A.澄清石灰水B.硅酸钠溶液C.新制氯水D.氯化钙溶液例6.将CO2通入下列物质的溶液中不与其反应的是()①Na2CO3②Na2SiO3③NaAlO2④C6H5ONa⑤Ca(ClO)2⑥CaCl2⑦CaCO3A.①③④⑤⑥B.①⑥C.只有①D.只有⑥例7.用4种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误..的是()操作及现象溶液例8.如果发现114号新元素X,下列有关X可能具有的性质合理的是()A.X是非金属元素B.X的+2价化合物比+4价化合物稳定C.XO2具有较强氧化性D.X有稳定的气态氢化物例9.普通玻璃的成分Na2CaSi6O14,以氧化物形式可表示为;钾云母的化学式是K2H4Al6Si6O24,以氧化物形式可表示为。
例10.光纤通信是一种现代化的通信手段,它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。
目前,我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络,即信息高速公路。
光纤通信所使用的光缆,其主要部件为光导纤维。
下列说法正确的是( )①制造光导纤维的主要原料是CaCO3;②制造光导纤维的主要原料是SiO2;③光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的全反射;④光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的折射A.①④ B.②③ C.①③ D.②④【答案】B例11.矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的,此处所措的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。
例如钾长石(KalSi3O8)风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4],此后反应的离子方程式为:2KalSi3O8+2H2CO3+9H2O==2K++2HCO3—+4H4SiO4+Al2Si2O5(OH)4.(1)将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形成①KalSi3O8______________________ ②Al2Si2O5(OH)4______________________(2)上述反应能够发生的原因是____________________________________________。
【答案】(1)①K2O·Al2O3·6SiO2②Al2O3·2SiO2·2H2O(2)较强的酸能制较弱的酸反应。
第一节1一、选择题:(本小题共6小题,每小题3分,共18分,每小题只有一个正确答案)1.下列物质中主要成分不是二氧化硅的是()A.硅胶B.水晶C.玛瑙D.硅石2.NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中()A.具有玻璃塞的细口瓶B.具有玻璃塞的广口瓶C.带滴管的滴瓶D.具有橡胶塞的细口瓶3.可以用来制取半导体材料(如大规模集成电路)的是()A.二氧化硅B.粗硅C.高纯硅D.硅酸盐4.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5.下列不属于传统硅酸盐产品的是()A.玻璃B.水泥C.光导纤维D.陶瓷6.钢筋混凝土强度大,常常用来建造高楼大厦、桥梁涵洞、高速公路等,在现代社会中发挥着举足轻重的作用,下面是钢筋混凝土的主要成分的是()A.水泥、沙子和钢筋B.水泥、沙子、碎石和钢筋C.水泥、碎石和钢筋D.水泥、沙子和碎石二、选择题(共10小题,每小题4分,计40分,每小题有1—2个正确答案,只有一个正确选项的,多选不给分;有两个正确选项的,选对一个给2分,选错一个该小题不给分。
)7.构成地壳基本骨架的非金属元素的是()A.Al B.O C.Si D.C8.二氧化硅的化学性质很不活泼,几乎所有的酸都不与其反应,但有一种酸能够和二氧化硅发生反应,这种酸是()A.浓盐酸 B.硫酸C.硝酸D.氢氟酸9.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CO2D.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10.二氧化硅属于酸性氧化物,理由是()A.Si是非金属元素B.SiO2对应的水化物是可溶性弱酸C.SiO2与强碱反应生成盐和水D.SiO2不能与酸反应11.下列物质中,能够与NaOH溶液反应的是()A.碳酸钠B.硅酸钠C.二氧化硅D.氢氧化铝12.下列物质的变化,不能通过一步化学反应完成的是()A.CO2→H2CO3B.SiO2→Na2SiO3C.Na2O2→Na2CO3D.SiO2→H2SiO313.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+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 +CO2 ===CaCO3↓+H2OB.碳酸钠溶液中加入二氧化硅:CO32 +SiO2==SiO32 +CO2↑C.二氧化硅与烧碱溶液反应:SiO 2 +2OH === SiO32+H2O↑D.硅酸与烧碱溶液中和:H2SiO3+2OH === SiO32+2H2O15.现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。
取硬铝样品进行如下实验(每一步试剂均过量),由此可以推知硬铝的组成为()A.Al、Cu、Mg、Si、Mn B.Al、Mg、Si、ZnC.Al、Fe、C、Cu D.Al、Si、Zn、Na16.在SiO2+3C SiC+2CO↑反应中,氧化剂和还原剂的质量比为()A.36∶30 B.60∶36 C.2∶1 D.1∶2三、填空题:17.(12分)用多种方法鉴别下列两组白色粉末物质(注:①能够写化学方程式的写出化学反应方程式;②鉴别方法可以不用填满,若序号不够也可以自己再添)。
(1)Na2CO3和SiO2①②③(2)CaCO3和Na2SiO4①②③18.(14分)某学生兴趣小组想利用高岭土[其主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O]试验新型的净水剂。
试验程序如下:其中滤液E就是欲求的净水剂。
试回答下列问题:①写出混合物A、B,滤液C、D的主要成分A:;B:;C:;D:。
②写出高岭土与纯碱熔融的两个化学方程式;③该试验中,熔融高岭土可以选用的坩埚有A.玻璃坩埚B.瓷坩埚C.氧化铝坩埚D.铁坩埚19.(8分)用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置,足见化学对现代物质文明的重要作用。
例如:(1)计算机芯片的主要成分是;(2)光导纤维的主要成分是:(3)目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是;(4)用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为的化合物;20.(8分)制造普通玻璃的原料是纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)和石英(SiO2),这种玻璃的成分可以认为是由Na2O、CaO和SiO2所组成的混合物,而钾玻璃是将原料中的Na2CO3由K2CO3替代而制得的。
今测得某钾玻璃中各成分的质量分数为:%的K2O、%的CaO和%的SiO2。
求生产制取这种钾玻璃的原料的物质的量之比是多少参考答案一、选择题1.A 2. D 3. C 4.D 5.C 6.B二、选择题7.BC 8.D 9.B 10.C 11.CD 12.D 13.AB 14.CD 15.A 16.D三、填空题17.(某种方法3分)(1)①焰色反应法:焰色反应为黄色的是Na2CO3,余者为SiO2。
②酸液产气法:分别取少许待测粉末,滴加稀盐酸,能够产生气体的是Na2CO3;不反应的是SiO2。