硅知识点总结

硅及其化合物______ _ 年一月一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w力族,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):

(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 T+ 2H2 T Si + 2NaOH+ H20= NasSiOs+ 2H2 T

② 在高温条件下，单质硅能与02和CI2等非金属单质反应。

高温高温

Si + 02 Si02 Si + 2CI2 SiC14

(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Si02可制得粗硅。

Si02+ 20 Si (粗)疙CO T Si (粗)+ 2CI2二SiC14 SiC14 + 2出二Si (纯)+ 4HCI

2、二氧化硅(Si02):

(1) Si02的空间结构：立体网状结构，Si02直接由原子构成，不存在单个Si02分子。

(2) 物理性质：熔点高，硕度大，不溶于水。

(3) 化学性质：Si02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：Si02 + 2NaOH二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NazS03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［Si02的特性］:SQ2 + 4HF二SiF4 T +2出0 (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)。

高温

③高温下与碱性氧化物反应：Si02+ (XT二CaSiOs

(4)用途：光导纤维、玛瑙饰物、石英圮埸、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。

3、硅酸(H2S1O3):

(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) 性比碳酸还要弱，其酸酹为

化学性质：HzSiOa是一种弱酸，酸

Si02,但Si02不溶于水，故不能

直接由Si02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)

Na?SiO3+ 2HCI 二2NaCI+ H2SQ3 J

Na2SiO3+ CO2 + H2O H2SQ3 J+ NQ2CO3 (此方程式证明酸性：H2SQ3V 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Na?SiOy 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 + H ?0= Nag CO3+ H 2S1O3J (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：活泼金属氧化物一较活泼金属氧化物一二氧化硅二水。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：Na2SiO3N&O • SQ2硅酸钙：CaSiChCaO • Si02

高岭石：Al2(Si?Os) (0H)4 AI2O3 • 2SiO2 • 2出0

正长石：KAISiO 3不能写成血0 • AI2O3 • 3SiO2,应写成K2O・Al2()3 ・6SQ2

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・SiCh)、硅酸二钙(2CaO・ SQ』、铝酸三钙(3 CaO・AI2Q)

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：

NaCO+SiQ 高温NaSiOs+COT CaCO 3+SiQ 高温CaSiQ+COT

普通玻璃的主要成分：N*SQ、CaSiQ、SQ或N Q O•CaO・6SiO

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。

扩展：规律总结

SiF4

J L

②

Si- SiOr- Na2SiO3——HsSiOs

③

CaSiOa

［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Si02

C.SiO2很稳定，与所有的酸都不反应

D.将石棉（CaMg3Si40i2）化学式改写成氧化物的形式:

3 （MgO • 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.坚硕3•要除去Si02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（）

A. C02溶于水形成碳酸，Si02难溶于水

B. C02通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀

C.高温下Si02与碳酸盐反应生成C02

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