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、Na2SiO3
C．Na2CO3、SiO2D．SiO2
2．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Na2CO3
C．SiO2与Na2CO3D．SiO2、Na2SiO3及Na2CO3
3．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?H2O
C．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?H2O
C．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?H2O
D．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?CuSiO3
B．用氧化物形式表示：BaO?CuO?2SiO2
C．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?H2O
C．2CaO?MgO?SiO2?2H2O D．5CaO?2MgO?8SiO2?H2O
（）
④Na NaOH Na2CO3NaHCO3
A．①②B．②③C．③④D．②④
9．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
10．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、Fe2O3
B．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Si
D．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．③④
15．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、Na2SiO3
C．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Na2CO3
C．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?H2O
C．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?H2O
C．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?H2O
D．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?CuSiO3
B．用氧化物形式表示：BaO?CuO?2SiO2
C．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?H2O
C．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：B
8．（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 Na2CO3NaHCO3
A．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、Fe2O3
B．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Si
D．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+3C
SiC+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+3HCl
SiHCl3+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+2C
Si+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﹣﹣H2O
1mol 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 pmol
1mol：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）H2O
③SO2（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
Na2CO3
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Na2CO3 和NaHCO3
③原NaOH溶液的物质的量浓度是0.15mol/L．
【解答】解：（1）铝的氧化物为Al2O3，硅的氧化物为SiO2，氢的氧化物为H2O，则根据活泼金属氧化物?较活泼金属氧化物?SiO2?H2O得顺序可知Al4Si4O10（OH）8可改成：
2Al2O3?4SiO2?4H2O，
故答案为：2Al2O3?4SiO2?4H2O；
（2）①Fe2O3不与氢氧化钠溶液反应，而Al2O3能和氢氧化钠溶液反应化学方程式：
Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O，则可用氢氧化钠溶液除去Al2O3杂质，
故答案为：NaOH溶液；
②二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮H2O+3NO2=2HNO3+NO，一氧化氮和水不反应，所以可用水除去一氧化氮中的二氧化氮，
故答案为：H2O；
③氯化氢能与饱和NaHSO3溶液反应生成二氧化硫、水和氯化钠，二氧化硫和亚硫酸氢钠溶液不反应，可用饱和NaHSO3溶液除去二氧化硫中的氯化氢气体，反应的离子方程式为HSO3﹣+H+═SO2↑+H2O，
故答案为：饱和亚硫酸氢钠溶液；
④因铁粉能与FeCl3反应生成FeCl2，铁粉不能与FeCl2反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，反应的离子方程式为2Fe3++Fe═3Fe2+，
故答案为：铁粉；
（3）铁能和酸反应生成亚铁离子，亚铁离子有还原性，亚铁离子能被氯水氧化生成铁离子，铁离子遇硫氰化钾溶液变红色，所以可以用氯水和硫氰化钾溶液检验铁的存在，
故答案为：ac；
（4）①当生成CO2气体时，发生反应HCO3﹣+H+=H2O+CO2↑，对于A溶液来说，滴加盐酸60mL时没有气体生成，可能发生OH﹣+H+=H2O和CO32﹣+H+=HCO3﹣，假设原溶液中只有碳酸钠，生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积相等，实际上需要盐酸的体积60mL远远大于碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积（75﹣60）mL=15mL，说明原溶液中的溶质是氢氧化钠和碳酸钠，
故答案为：NaOH 和Na2CO3；
②当生成CO2气体时，发生反应HCO3﹣+H+=H2O+CO2↑，对于B溶液来说，滴加盐酸25mL 时没有气体生成，可能发生OH﹣+H+=H2O和CO32﹣+H+=HCO3﹣，假设原溶液中只有碳酸钠，生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积相等，实际上需要盐酸的体积25mL小于碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积（75﹣25）mL=50mL，说明原溶液中的溶质是碳酸钠和碳酸氢钠，
故答案为：Na2CO3和NaHCO3；
③先向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳，后向通入二氧化碳的氢氧化钠溶液中滴加盐酸，当二氧化碳气体完全放出时，溶液的溶质是氯化钠，该反应的实质是盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠，盐酸和氢氧化钠反应的物质的量之比为1：1，设氢氧化钠的物质的量浓度为cmol/L，加入75ml盐酸时二氧化碳的体积达最大，此时溶液为氯化钠溶液．根据氯离子、钠离子守
恒，所以n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=0.075L×0.1mol/L=7.5×10﹣3mol，c（NaOH）= ==0.15mol/L，
故答案为：0.15mol/L．
硅和硅的化合物
中学化学竞赛试题资源库——硅和硅的化合物 A组 1．下列属于纯净物的是 A 蓝宝石 B 钢化玻璃 C 王水 D 氮化硅 2．科索沃战争中，北约部队使用了大量的石墨炸弹，石墨炸弹的主要目标是 A 发电厂 B 医院 C 机械厂 D 化学武器库 3．下列关于硅和硅的化合物叙述不正确的是 ①硅晶体的结构和金刚石相似，都是原子晶体； ②硅是地壳中含量最多的元素； ③单晶硅是良好的半导体材料； ④二氧化硅是制造光导纤维的重要原料； ⑤二氧化硅分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的； ③二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸。 A ①②③ B ①⑤⑥ C ③④⑤ D ②⑤⑥ 4．生石灰中往往含有CaCO3和SiO2杂质，若检验是否存在这两种杂质，最适宜的试剂是 A 氟化氢 B 浓硫酸 C 盐酸 D 苛性钠 5．某氧化物X难溶于水，能熔于熔融态的烧碱，生成易溶于水的化合物Y，将少量Y溶液滴入盐酸中，最终能生成一种白色的胶状沉淀，则X是 A MgO B Al2O3 C SiO2 D P2O5 6．能与NaOH溶液反应的原子晶体是 A 铝 B 金刚石 C 硅 D 二氧化硅 7．地壳中含量第一、第二两种元素之间形成的化合物，不具有的性质是 A 可与碳酸钠反应 B 熔点较高 C 与水作用生成相应的酸 D 与碳在电炉中共热可生成两种元素中的一种单质 8．关于硅的下列叙述中，不正确的是 A 在自然界中，硅既能以游离态形式存在，又能以化合态形式存在 B 在硅晶体中，含有由共价键形成的硅原子环，其中最小的环上有6个硅原子 C 常温下，硅可以与氟气、强碱溶液起反应 D 在加热条件下，硅可与氧气、氯气、硝酸等物质反应 9．下列叙述中错误的是： A 石灰石、高岭石、石英和水晶的主要成份都是SiO2 B SiO2是通讯材料光导纤维的主要成份 C 氧化铝陶瓷，氮化硅陶瓷都是主要的高温结构陶瓷 D 含硅4%（质量分数）的钢，可制变压器铁芯 10．下列关于硅和二氧化硅的叙述不正确的是 A 晶体硅和二氧化硅晶体的结构都类似于金刚石 B 晶体硅和二氧化硅晶体都常用来制造电子部件
碳、硅及其化合物的化学方程式
碳及其化合物的化学方程式1、碳在少量的氧气中燃烧： 2、碳在足量的氧气中燃烧： 3、碳和水蒸气反应： 4、碳和氧化铁反应： 5、碳粉与氧化铜共热： 6、工业上制备粗硅： 7、碳和二氧化碳反应： 8、碳与浓硫酸共热： 9、碳与浓硝酸共热： 10、碳与稀硝酸共热： 11、一氧化碳在氧气中燃烧： 12、一氧化碳气体和氧化铁反应： 13、一氧化碳通过灼热的氧化铜： 14、一氧化碳和水蒸气反应： 15、镁在二氧化碳中燃烧： 16、碳和二氧化碳在高温下反应： 17、氧化钠与二氧化碳反应： 18、氧化钙与二氧化碳反应： 19、过氧化钠与二氧化碳反应： 20、二氧化碳和水反应： 21、向氢氧化钠溶液中通入少量的二氧化碳：
22、向氢氧化钠溶液中通入过量的二氧化碳： 23、向澄清石灰水中通入二氧化碳： 24、碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体： 25、向偏铝酸钠溶液通入少量二氧化碳气体： 26、向偏铝酸钠溶液通入足量二氧化碳气体： 27、向硅酸钠通入中通入少量的二氧化碳： 28、向硅酸钠通入中通入过量的二氧化碳： 29、向碳酸钙的悬浊液通入二氧化碳气体： 30、向苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体： 31、向次氯酸钠溶液中通入二氧化碳气体： 32、向次氯酸钙溶液中通入二氧化碳： 33、碳酸钙溶于稀盐酸： 34、碳酸钙溶于醋酸： 35、碳酸钙与二氧化硅反应： 36、高温分解碳酸钙： 37、向碳酸钙的悬浊液通入二氧化碳气体： 38、碳酸氢钙与盐酸反应： 39、向碳酸氢钙溶液中加入少量氢氧化钠溶液： 40、向碳酸氢钙溶液中加入足量氢氧化钠溶液： 41、向碳酸氢钙溶液中加入石灰水： 42、碳酸氢钙溶液与碳酸钠溶液反应：
碳硅及其化合物 讲义
碳族元素 Ⅰ.课标要求 通过实验了解硅及其化合物的主要性质，认识其在信息技术、材料科学等领域的应用。 Ⅱ.考纲要求 1.了解单质硅及其重要硅的化合物的主要性质及应用 3.能综合应用硅及硅的化合物知识 Ⅲ.教材精讲 1.本考点知识结构 2.碳族元素 ①碳族元素的特征：碳族元素原子最外层电子数为4，既不容易失去电子，又不容易得到电子，易形成共价键，难形成离子键。碳族元素形成的单质在同周期中硬度最大，熔沸点最高(如金刚石、晶体硅)。 ②碳族元素的化合价：碳族元素的主要化合价有+2，+4，其中铅+2价稳定，其余元素+4价稳定。 ③碳族元素的递变规律：从上到下电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引能力减弱，失电子的能力增强，从上到下由非金属递变为金属的变化非常典型。其中碳是非金属，锡、铅是金属，硅、锗是半导体材料。 ④碳族元素在自然界里的存在：自然界里碳有游离态和化合态两种；硅在地壳里无游离态，主要以含氧化合物的形式存在。 ⑤几种同素异形体：碳：金刚石、石墨、C60、C70等；硅：晶体硅，无定形硅。 3.碳 在常温下碳很稳定，只在高温下能发生反应，通常表现为还原性。
①燃烧反应 ②与某些氧化物的反应：C＋CO22CO；C＋2CuO CO2↑＋2Cu； C＋H2O CO＋H2O（CO、H2的混合气体叫水煤气）； 2C+SiO2Si+2CO↑ ③与氧化性酸反应：C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O； C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 不溶于水，有毒(CO和血红蛋白结合，使血红蛋白无法和O2结合，而使细胞缺氧引起中毒)，但由于CO无色无味因此具有更大的危险性。 ①可燃性 ②还原性：CO+CuO CO2＋Cu，CO+H2O(g)CO2+H2O 直线型（O＝C＝O）非极性分子，无色能溶于水，密度大于空气，可倾倒，易液化。固态CO2俗称干冰，能升华，常用于人工降雨。实验室制法：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O。 ①酸性氧化物一—酸酐 Ca(OH)2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O(用于检验CO2) ②氧化性：CO 2＋C2CO；2Mg＋CO22MgO＋C 6.碳酸盐 ①溶解性：Ca(HCO3)2>CaCO3；Na2CO3>NaHCO3。 ②热稳定性：Na2CO3>CaCO3；碱金属正盐>碱金属酸式盐: Na2CO3>NaHCO3。 ③相互转化：碳酸正盐碳酸酸式盐(除杂用)
硅及其化合物知识点复习
第二部分：【基本理论】替换PDF文件中的第二部分 一、碳、硅及化合物的关系网络 1、相互转化关系 2、硅的性质和制备： 物理性质：①硅在自然界中只有态，没有态。其含量在地壳中居第位，是构成矿 物和岩石的主要成分。②晶体硅为原子晶体。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：硅的化学性质不活泼。 ①常温下，只能与氟气、氢氟酸及强碱溶液反应： Si + 2F2 ＝ SiF4 、Si + 4HF ＝ SiF4 + 2H2↑、Si + 2NaOH + H2O ＝。 ②在加热条件下，能与氧气、氯气等少数非金属单质化合：Si ＋ O2 SiO2 制备：在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅：SiO2 ＋ 2C。 将制得的粗硅，再与C12反应后，蒸馏出SiCl4，然后用H2还原SiCl4可得到纯硅。有关的反应为：Si 十2C12 SiCl4、SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl 应用：①高纯硅可作材料；②晶体硅还可做光电转换材料及制作生物工程芯片。 3、二氧化硅的性质和应用： ①SiO2为晶体，是一种坚硬难熔的固体，硬度、熔点都很高。 ②二氧化硅的化学性质很稳定，不能跟酸（氢氟酸除外）发生反应。 ③二氧化硅是一种酸性氧化物，所以能跟碱性氧化物或强碱反应。 SiO2 + CaO CaSiO3 、SiO2 + 2NaOH ＝ Na2SiO3 + H2O（碱溶液不能在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中）④二氧化硅是一种特殊的酸性氧化物。 a．酸性氧化物大都能直接跟水化合生成酸，但二氧化硅却不能直接跟水化合，它的对应水化物(硅酸)只能用相应的可溶性硅酸盐跟盐酸作用制得。 首先，让SiO2和NaOH（或Na2CO3）在熔化条件下反应生成相应的硅酸钠：SiO2＋2NaOH；然后，用酸与硅酸钠作用制得硅酸：Na2SiO3+2HCl === 。
2017高中化学知识点：硅及其化合物的性质与应用
2017高中化学知识点：硅及其化合物的性质与应用 2017高中化学知识点：硅及其化合物的性质与应用 一、硅及其化合物的性质 1.碳族元素的主要化合价是“+2”、“+4”价，而硅通常表现为“+4”价。 2.非金属单质一般为非导体，但硅却为半导体。 3.在通常情况下，硅的化学性质不活泼，但在自然界里却没有单质硅存在。 4.非金属氧化物一般为分子晶体，而SiO2却为原子晶体。 5.非金属单质一般不与非氧化性酸反应，而硅却能够与氢氟酸反应，且有氢气生成。 Si+4HF===SiF4↑+2H2↑ 6.非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气，但硅与强碱溶液反应却生成氢气。 Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ 7.硅的还原性比碳强，但碳在高温下却能从二氧化硅中还原出硅。这是因为在高温时，非水体系的反应有利于有气体生成的方向进行。2C+SiO2Si+2CO↑。 8.SiO2不溶于水，但其是硅酸的酸酐，因此硅酸不能用SiO2直接与水反应制得，只能采用可溶性硅酸盐与酸作用生成，如Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓。 9.CO2属于分子晶体，通常状况下是气体，但SiO2却是立体网状结构
的原子晶体，因此二者的物理性质相差很大。 10.酸性氧化物一般不与酸反应，但二氧化硅却能与氢氟酸反应，生成四氟化硅和水。SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O，雕花玻璃就是利于该反应原理在玻璃上进行蚀刻制得的。 11.无机酸一般易溶于水，而硅酸和原硅酸却难溶于水。 12.在水溶液中，碳酸的酸性比硅酸强，因此二氧化碳能与硅酸钠反应生成碳酸钠和硅酸沉淀。 CO2+Na2SiO3+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓，但在高温下碳酸钠与二氧化硅却能反应生成硅酸钠和二氧化碳， SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，其原因是在高温条件下生成的二氧化碳离开反应体系而使反应进行到底。 13.硅酸钠的水溶液俗称泡花碱或水玻璃，但它与玻璃的成分不同，其本身是盐溶液，不是碱溶液。 二、硅及其化合物的应用 【例题1】硅是带来人类文明的重要元素之一，它伴随着人类历史发展的脚步，在从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。下列有关硅及其化合物的说法中正确的是 A．自然界中存在硅晶体，它是电子工业中重要的半导体材料 B．砖瓦、水泥、、有机玻璃都是硅酸盐产品 C．制造普通玻璃的主要原料是黏土和石灰石 D．二氧化硅可制成光导纤维，也可制成光学镜片
硅及其化合物专项练习
硅及其化合物专项练习 1、判断下列说法是否正确 (1)最早使用的半导体材料是硅。( ) (2)单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间。( ) (3)晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，能导电。( ) (4)含硅的钢具有良好的导磁性和耐酸性。( ) 2、材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是( )。 3过程中具有重要的作用。下列有关硅的说法中，不正确的是( )。 A ．高纯度的硅广泛用于制作计算机芯片 B ．硅可由二氧化硅还原制得 C ．低温时，硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应 D ．自然界中硅的储量丰富，自然界中存在大量的单质硅 4、下列关于硅及硅的化合物的叙述中正确的是( ) A ．粗硅制备时，发生的反应为：C ＋SiO 2=====高温 Si ＋CO 2↑ B ．硅元素在地壳中的含量居第二位，自然界中既有游离态的硅，又有化合态的硅 * C ．水晶项链和瓷盘都是硅酸盐产品 D ．二氧化硅是制造光导纤维的重要原料 5、在一定条件下，下列物质不能和SiO 2反应的是( ) ①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤硝酸 ⑥氢氧化钾 ⑦氧化钙 A ．③⑤⑦ B ．⑤⑦ C ．①⑤ D ．⑤ 6、下列关于二氧化硅的叙述中正确的是( ) ①SiO 2能与水反应生成硅酸；②SiO 2对应的水化物是可溶性弱酸；③硅原子和碳原子的最外层电子数相同，SiO 2和CO 2分子结构也相同；④SiO 2既能与氢氧化钠反应又能与氢氟酸反应，但SiO 2是酸性氧化物；⑤SiO 2中硅元素为＋4价，故SiO 2有氧化性；⑥在SiO 2中每个硅原子结合2个氧原子 A ．①③⑤ B ．①④⑥ C ．只有③ D ．只有④⑤ 7、下列说法中，正确的是( ) A ．SiO 2和CO 2均由分子直接构成 》 B ．CO 2、SiO 2都是酸性氧化物，不与任何酸反应 C ．CO 2和SiO 2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应
硅及其化合物
硅及其化合物的性质和(硅酮)应用 作者：童丹璐 【摘要】 硅及其化合物在物理性质及化学性质方面均具有其明显的特点，从而使其在电子、 汽车、电气、建筑、纤维产业直至日常生活中均具有广泛应用。本文将从硅及其化合物的性 质和应用等方面进行全面的介绍，使读者对它们有更深入的了解。 【关键词】 硅 二氧化硅 硅酸盐 硅酸 硅酮 （Silicon ）的学名来自拉丁文Silex,意为燧石。地壳中硅的含量极为丰富，其 元素丰度在20%以上。居地壳元素丰度第二位。常温下硅的化学性质非常稳定， 但在自然界中它却从不以单质形式出现。自然界硅的存在形式主要是硅酸盐和二氧化硅。 硅酸盐在地壳的分布极广，其中包括云母石、长石、沸石及石榴石等矿物。而遍布地 表的粘土则是多种硅酸盐的集合体。自然界的二氧化硅通常以晶体的形态出现。 花岗岩、 正长岩、纹岩、石英岩、碧玉、红玉髓、蛋白石及燧石等的主要成分都是二氧化硅，并且 几乎所有变质岩中都混有硅石。此外，二氧化硅也是常见砂石的主要成分。 尽管硅的化合物（如硅酸盐和二氧化硅）早已为人们所熟知，但直到1823年，Berzelins 才用钾还原氧硅酸钾： Si KF K SiF K +→+6462， 得到了硅单质。是什么原因导致硅元素的提取如此困难？答案大致可分为以下两方面：其 一，天然硅酸盐具有高度化学惰性，几乎不为一般化学试剂所侵蚀；其二，这类硅酸盐的 组成与结构十分复杂，不易认识。种种原因导致对硅元素的研究迟迟未能展开。因此，严 格地说，硅化学应属于近代化学之范畴。 天然硅由28Si,29Si 及30Si 三种稳定同位素组成，它们的同位素丰度分别为：28Si 92.23%;29Si 4.67%;30Si 3.1%，平均原子量为28.086。此外，已经发现的硅同位素还有25Si 、 26Si 、27Si 、31Si 、32 Si 、33 Si 、35 Si 和36 Si 等八种放射性同位素。自然界并不存在硅的放 射性同位素，都是人工合成的。基于硅的核稳定性，天然硅平均热中子吸收截面只有0.16 靶。由于硅的这一特性，核反应堆工艺中常利用硅合金作为铀棒与保护铝罐的焊接材料， 借以增强铀棒的抗腐蚀性能。 常温下，硅单质的唯一存在形式是晶态固体，硅晶体属于立方晶系并具有金刚石型晶体 结构。这种晶体结构的特征是晶格中任一硅原子的周围都对称而等距的分布着另四个硅原 子，这是硅单质常温下存在的唯一晶型。硅单晶的颜色灰黑具有闪亮金属光泽。由于所属晶 型的牢固性及晶格中Si —Si 共价键的强度，硅晶体质地坚硬而有脆性（硅晶粒的硬度约与 普通砂粒相当）。硅晶粒在重击下容易碎裂，与金刚石的行为相近。由于结构上的原因，硅 单质的熔融与蒸发都比较困难，故相应的熔点及沸点很高。 硅同时兼有本征导体与非本征导体的性质。所谓本征导体乃指高纯硅本身，即为一种半 导体。非本征半导体是指硅材料中由于掺入外来杂质而成为半导体，即所谓“外赋”半导体。 常用的掺杂元素有B ，Ga ，Al 与In （p 型杂质）以及As ，P 与Sb （n 型杂质）。杂质浓度N （单位体积内杂原子数）与半导体导电率α=eN μ。 此处e 为电子电荷，μ为截流子迁移率。 常温下硅的化学性质极其稳定，纯硅或熔结的工业用硅可经久储存而不变质。超纯硅样 品虽经多年应用，仍能保持其闪亮，蓝灰色外观，不留刻痕，也不失去光泽。然而处于高温， 硅的性质立即变得十分活泼，它可以同空气中的氧甚至氮发生反应，生成相应的氧化物和氮 化物。当硅处于熔态时，它几乎能跟所有金属氧化物、硅酸盐以及铝酸盐发生反应，夺取这 硅
硅及其化合物教案
无机非金属材料的主角──硅教学设计（1） 教学目标： 【知识与技能】 1．了解硅元素在自然界中的存在形式； 2．知道二氧化硅的性质； 3．了解硅酸的性质及制法，了解硅酸钠的性质； 4．知道硅、二氧化硅的在信息技术、材料科学等领域的应用。 【过程与方法】 1．帮助学生学习运用对比的方法来认识物质的共性和个性，促进学生对新旧知识进行归纳比较能力的发展。 2．通过硅及其化合物等内容体现从物质的结构猜测物质的性质，推出物质的用途的思维过程，建构“结构——性质——用途”学习的共同模式，。 3．本节多数内容属于了解层次，部分段落阅读自学，提高的阅读能力、收集资料能力、自学能力和语言表达能力。 【情感态度与价值观】 1．用硅给现代人类文明进程所带来的重大影响（从传统材料到信息材料），为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁。开阔学生眼界，提高科技文化素养，理解更多的现代相关科学理论与技术； 2．促进学生逐渐形成正确的科学社会观，学生认识到“科学技术是第一生产力”，关心环境，资源再生及研究、探索、发现新材料等与现代社会有关的化学问题，提高学生社会责任感。【教学重点】二氧化硅的主要化学性质。 【教学难点】二氧化硅晶体结构 【教学过程】 [导课]问题： [问题]：请简要阅读课文后回答课文标题中“无机非金属材料的主角-硅”“主角”两个字在这里的涵义是什么？（学生回答：硅含量仅次于氧，硅的氧化物和硅酸盐构成地壳的主要部分） [板书]第四章非金属元素及其化合物 [板书]§4-1无机非金属材料的主角-硅 ［讲述］硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中的大部分岩石、沙子和土壤，约占地壳质量90％以上。各种各样的硅酸盐和水、空气和阳光构成了人类及生物生存的根基。自古至今，在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角的角色。 ［问题］碳和硅元素结构上又和碳有什么不同？推测硅单质的性质有哪些？ ［学生阅读］Ｐ74中间自然段。 ［回答］硅位于元素周期表ⅣＡ，与碳元素同族。原子最外层均有四个电子。硅同 碳元素一样，其原子即不容易失去电子又不容易得到电子，主要形成四价的化合物。其中二氧化硅是硅的最重要的化合物。“最重要”三个字是如何体现呢？接下来具体进行了解二氧化硅有关性质。 ［板书］一、二氧化硅和硅酸 ［投影］金刚石、晶体硅、二氧化硅的晶体模型及水晶标本。
硅和硅的化合物
高一化学试题——硅和硅的化合物 1．下列属于纯净物的是 A 蓝宝石 B 钢化玻璃 C 王水 D 氮化硅 2．下列关于硅和硅的化合物叙述不正确的是 ①硅晶体的结构和金刚石相似，都是原子晶体； ②硅是地壳中含量最多的元素； ③单晶硅是良好的半导体材料； ④二氧化硅是制造光导纤维的重要原料； ⑤二氧化硅分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的； ③二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸。 A ①②③ B ①⑤⑥ C ③④⑤ D ②⑤⑥ 3．生石灰中往往含有CaCO3和SiO2杂质，若检验是否存在这两种杂质，最适宜的试剂是 A 氟化氢 B 浓硫酸 C 盐酸 D 苛性钠 4．某氧化物X难溶于水，能熔于熔融态的烧碱，生成易溶于水的化合物Y，将少量Y溶液滴入盐酸中，最终能生成一种白色的胶状沉淀，则X是 A MgO B Al2O3 C SiO2 D P2O5 5．能与NaOH溶液反应的原子晶体是 A 铝 B 金刚石 C 硅 D 二氧化硅 6．关于硅的下列叙述中，不正确的是 A 在自然界中，硅既能以游离态形式存在，又能以化合态形式存在 B 在硅晶体中，含有由共价键形成的硅原子环，其中最小的环上有6个硅原子 C 常温下，硅可以与氟气、强碱溶液起反应 D 在加热条件下，硅可与氧气、氯气、硝酸等物质反应 7．关于硅及其化合物的叙述中，错误的是 A 单质硅是良好的半导体材料 B 硅酸是挥发性酸 C 硅是构成矿物与岩石的主要元素 D 硅藻土中含有晶体SiO2，吸附能力强 8．高岭土的组成可表示为Al2Si2O x(OH)y，其中x、y的数值分别是 A 7，2 B 5，4 C 6，3 D 3，6 9．2MgO·SiO2中的酸根阴离子为 A SiO32－ B Si2O64－ C SiO44－ D Si2O32－ 10．SiO2能在高温下，与下列哪些物质反应，并放出气体的是 A CaO固体 B Na2CO3粉未 C NaOH固体 D Al2O3粉未 11．下列物质的溶液长期暴露在空气中会变质而溶液又会出现白色浑浊的是 A Na2S B Na2SO3 C KI D Na2SiO3 12．下列酸中只存在于溶液里的是 A H3PO4 B H2CO3 C HClO D H2SiO3 13．将足量CO2气体通入水玻璃中，然后加热蒸干，再在高温下充分燃烧，最后所得的固体物质是
硅及其重要的化合物
硅及其重要的化合物 教学目标 知识技能：在学习碳族元素知识的基础上，进一步认识硅的晶体结构、性质和用途。 能力培养：通过联系碳的已学知识来学习硅的新知识，有助于培养学生对新旧知识进行归纳比较的逻辑思维能力；通过金刚石的结构，培养学生的空间想像能力。 科学思想：通过定量和定性分析，认训晶体类型与晶体主要物理性质的关系。进一步渗透结构决定性质的观点。 科学品质：在学生从书本和课堂汲取知识的同时，介绍我国古仿科学家的重大发明和当代国内外的新技术、新成果。在大量的直观感性材料的陪衬下，使化学学习不再使人感到枯燥乏味而是生动有趣；为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁。有助于学生开阔眼界，提高科技文化素养。理解更多的现代相关科学理论与技术。 科学方法：通过对硅晶体样品、金刚石球棍模型、硅晶体常温超真空扫描隧道显微镜图像的观察，进行“观察方法”这一自然科学方法的指导。 重点难点 理解掌握晶体微粒种类及其相互间作用力与晶体类型关系；晶体类型与晶体主要物理性质的关系；掌握理论知识指导学习硅元素性质知识的方法；培养空间想像能力，会把平面图想像成空间结构，又能把空产结构表示在平面图上。 教学过程
中国誉称“瓷国”。陶瓷是我中华民族一项最伟大的创造，具有悠久而辉煌的历史。原始陶器大约是1万年前出现在中国。“陶”作为历史上第一种人造材料成为人类摆脱蒙昧的时代标志，秦兵马俑的制造展示了当时制陶规模和高超的动手术与艺术水平。 秦兵马俑图片或录像。 瓷器在东汉晚期发明，到宁朝形成了举世闻名的“柴”、“汝”、“哥”、“钧”、“定”、“官”几大名窑，其制品工艺之精湛达到“青如天”、“薄如纸”、“声如磬”的水平。而陶瓷主要含硅元素。 古陶器的图片或录像。 体现现代文明的无机非金属材料的图片，如：加上“硅窗”的保鲜袋，超导材料，电子陶瓷，集成电路等。 能源、材料、信息，是文明的三大支柱。而能源问题的解决和信息社会飞速发展的前提是能源材料、信息材料的突破。硅在现代电子，航空航天，敏感材料，超导材料中起着十分重要的作用。我国正努力夺回世界材料科学的领先地位，再创中国材料科学的辉煌。 回答：含硅元素的无机非金属材料有用于制造电脑的半导体材料如晶体管、集成电路，用于信息传递的光导纤维。玻璃、水泥以及超导材料等到。 联想我国古代历史发明的辉煌的同时，了解当代国内外新技术，新成果，以及我们与世界先进水平的差距。 硅在地壳中的含量为27.72%，仅次于氧居第二位。在宇宙范围内，硅的存量次
高中化学必备知识点：4.1.3硅以及硅的化合物的用途
宋以后，京师所设小学馆和武学堂中的教师称谓皆称之为“教谕”。至元明清之县学一律循之不变。明朝入选翰林院的进士之师称“教习”。到清末，学堂兴起，各科教师仍沿用“教习”一称。其实“教谕”在明清时还有学官一意，即主管县一级的教育生员。而相应府和州掌管教育生员者则谓“教授”和“学正”。“教授”“学正”和“教谕”的副手一律称“训导”。于民间，特别是汉代以后，对于在“校”或“学”中传授经学者也称为“经师”。在一些特定的讲学场合，比如书院、皇室，也称教师为“院长、西席、讲席”等。“教书先生”恐怕是市井百姓最为熟悉的一种称呼，从最初的门馆、私塾到晚清的学堂，
“教书先生”那一行当怎么说也算是让国人景仰甚或敬畏的一种社会职业。只是更早的“先生”概念并非源于教书，最初出现的“先生”一词也并非有传授知识那般的含义。《孟子》中的“先生何为出此言也？”；《论语》中的“有酒食，先生馔”；《国策》中的“先生坐，何至于此？”等等，均指“先生”为父兄或有学问、有德行的长辈。其实《国策》中本身就有“先生长者，有德之称”的说法。可见“先生”之原意非真正的“教师”之意，倒是与当今“先生”的称呼更接近。看来，“先生”之本源含义在于礼貌和尊称，并非具学问者的专称。称“老师”为“先生”的记载，首见于《礼记?曲礼》，有“从于先生，不
越礼而与人言”，其中之“先生”意为“年长、资深之传授知识者”，与教师、老师之意基本一致。【必修一】高中化学必备知识点：4.1.3硅以及硅的化合物的用途 这个工作可让学生分组负责收集整理，登在小黑板上，每周一换。要求学生抽空抄录并且阅读成诵。其目的在于扩大学生的知识面，引导学生关注社会，热爱生活，所以内容要尽量广泛一些，可以分为人生、价值、理想、学习、成长、责任、友谊、爱心、探索、环保等多方面。如此下去，除假期外，一年便可以积累40多则材料。如果学生的脑海里有了众多的鲜活生动的材料，写起文章来还用乱翻参考书吗?
(完整版)硅及其化合物测试题
硅及其化合物测试题 一、选择题（单选题） 1．新型无机材料碳化钛（TiC）、碳化硼(B4C3)、氮化硅（Si3N4）等称为非氧化物陶瓷，合成这些物质需在高温条件下进行，在合成工艺中必须注意（） A．通入足量的氧气B．避免与氧气接触 C．可在氮气气氛中合成D．通入少量氧气 2．高温下的反应SiO2+3C=SiC+2CO↑中，氧化剂和还原剂的质量比为（） A．1：2 B．2：1 C．1：3 D．5：3 3．在300℃时，某无色气体X与红热的碳反应生成无色气体Y，Y能跟灼热的CuO反应又生成气体X，则X、Y分别是（） A．H2O（g）、H2B．O2、H2C．CO2、CO D．CO、CO2 4．下列离子方程式正确的是（） A．水玻璃加盐酸：SiO32-+2H+=H2SiO3↓B．小苏打和烧碱溶液：HCO3-+OH-=CO2+H2O C．石灰石溶于盐酸：CO32-+2H+=H2O+CO2↑ D．石英溶于NaOH溶液：Si4++2O2-+2OH-=SiO32-+H2O 5．下列物质固态时，不存在分子的是（） A．二氧化硅B．二氧化硫C．二氧化碳D．三氧化硫 6．除去SiO2固体中混有的CaCO3固体，方法正确的是（） A．加水，过滤B．加热C．加盐酸，过滤D．加NaOH溶液，过滤 7．下列变化中，不可能通过一步反应实现的是（） A．SiO2→Na2SiO3B．SiO2→H2SiO3C．CuSO4→CuCl2D．Cu(OH)2→CuO 8．下列离子在水溶液中能大量共存的是（） A．H+、K+、HCO3-、Ca2+ B．OH-、Na+、Mg2+、HCO3- C．Na+、H+、Cl-、NO3-D．Na+、SiO32-、H+、Cl- 9．10g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应，产生CO20.1mol，则此样品中可能含有的杂质是（）A．KHCO3和MgCO3B．SiO2和MgCO3C．K2CO3和SiO2D．无法确定 10．把xmol的CO2通入含ymol Ca(OH)2的澄清石灰水中，充分反应，下列叙述不正确的是( ) A．当x≤y时，生成100x g沉淀 B．当y＜x时，生成100y g沉淀 C．当y＜x＜2y时，生成100(2y－x) g沉淀 D．当2y≤x时，生成的沉淀全部溶解 11．将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液；②Na2SiO3溶液；③NaAlO2溶液；④饱和Na2CO3溶液；⑤Ca(OH)2溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是() A．①②③④⑤B．②③④ C．②④⑤D．①②④ 12．下列关于硅和硅的化合物的叙述，不正确的是() ①二氧化硅的晶体结构与金刚石相似，都是立体网状结构②硅是地壳中含量最多的非金属元素③晶体硅是良好的半导体材料④二氧化硅是制造光导纤维的重要原料⑤SiO2分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的⑥SiO2是酸性氧化物，它可溶于水生成硅酸 A．①②⑥B．①⑤⑥C．③④⑤⑥D．②⑤⑥
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：SiO与CO的比较 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（Al 2O3·2SiO2·2H2O）、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、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·SiO2 2CaO·SiO2 3CaO·Al2O3 Na2O·CaO·6SiO2 特性 水硬性 （加石膏调节硬化速度） 玻璃态物质（在一定温度围软化） 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（）
硅及其化合物的贡献
硅及其化合物对人类文明的贡献 高一九班刘佳琦 说起硅，其实我们并不陌生。小到我们脚下踩的每一粒沙，大到绵延万里的长城，近到水晶玛瑙首饰，远到光导纤维，生活中处处离不开硅及其化合物做出的贡献。 一、硅单质 硅，原子序数14，原子量28.0855，硅有晶态和无定形两种形式。晶态硅具有金刚石晶格，硬而脆，熔点1410°C，沸点2355°C，密度2.32～2.34克/厘米3,硬度为7。无定形硅是一种灰黑色粉末，实际是微晶体。晶态硅的电导率不及金属，且随温度升高而增加，具有明显的半导体性质。 硅在常温下不活泼，与空气、水和酸等没有明显作用；在加热下，能与卤素反应生成四卤化硅；650°C，时硅开始与氧完全反应；硅单质在高温下还能与碳、氮、硫等非金属单质反应；硅可间接生成一系列硅的氢化物；硅还能与钙、镁、铁等化合，生成金属硅化物。 超纯的单晶硅可作半导体材料。粗的单晶硅及其金属互化物组成的合金，常被用来增强铝、镁、铜等金属的强度。 二、有机硅化合物 有机硅化合物，是指含有Si-O键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化
合物。其中，以硅氧键（-Si-0-Si-）为骨架组成的聚硅氧烷，是有机硅化合物中为数最多，研究最深、应用最广的一类，约占总用量的90%以上。 有机硅材料具有独特的结构： （1） Si原子充足的甲基将高能量的聚硅氧烷主链屏蔽起来（2） C-H无极性，使分子间相互作用力十分微弱； （3） Si-O键长较长，Si-O-Si键键角大。 （4） Si-O键是具有50％离子键特征的共价键 有机硅材料按其形态的不同，可分为：硅烷偶联剂（有机硅化学试剂）、硅油（硅脂、硅乳液、硅表面活性剂）、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶、硅树脂、复合物等。 三、硅及其化合物对人类文明的贡献 1.硅的用途： ①高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素，形成p型硅半导体；掺入微量的第VA 族元素，形成n型和p型半导体结合在一起，就可做成太阳能电池，将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料。另外广泛应用的二极管、三极管、晶闸管和各种集成电路（包括我们计算机内的芯片和CPU)都是用硅做的原材料。 ②金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。将陶瓷和金属混合烧结，制成金属陶瓷复合材料，它耐高温，富韧性，可以切
最新硅及其化合物专项练习
硅及其化合物专项练习 1、判断下列说法是否正确 (1)最早使用的半导体材料是硅。( ) (2)单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间。( ) (3)晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，能导电。( ) (4)含硅的钢具有良好的导磁性和耐酸性。( ) 2、材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是( )。 3过程中具有重要的作用。下列有关硅的说法中，不正确的是( )。 A ．高纯度的硅广泛用于制作计算机芯片 B ．硅可由二氧化硅还原制得 C ．低温时，硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应 D ．自然界中硅的储量丰富，自然界中存在大量的单质硅 4、下列关于硅及硅的化合物的叙述中正确的是( ) A ．粗硅制备时，发生的反应为：C ＋SiO 2=====高温 Si ＋CO 2↑ B ．硅元素在地壳中的含量居第二位，自然界中既有游离态的硅，又有化合态的硅 C ．水晶项链和瓷盘都是硅酸盐产品 D ．二氧化硅是制造光导纤维的重要原料 5、在一定条件下，下列物质不能和SiO 2反应的是( ) ①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤硝酸 ⑥氢氧化钾 ⑦氧化钙 A ．③⑤⑦ B ．⑤⑦ C ．①⑤ D ．⑤ 6、下列关于二氧化硅的叙述中正确的是( ) ①SiO 2能与水反应生成硅酸；②SiO 2对应的水化物是可溶性弱酸；③硅原子和碳原子的最外层电子数相同，SiO 2和CO 2分子结构也相同；④SiO 2既能与氢氧化钠反应又能与氢氟酸反应，但SiO 2是酸性氧化物；⑤SiO 2中硅元素为＋4价，故SiO 2有氧化性；⑥在SiO 2中每个硅原子结合2个氧原子 A ．①③⑤ B ．①④⑥ C ．只有③ D ．只有④⑤ 7、下列说法中，正确的是( ) A ．SiO 2和CO 2均由分子直接构成 B ．CO 2、SiO 2都是酸性氧化物，不与任何酸反应
硅及其化合物
硅及其化合物 一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分) 1．关于二氧化硅，下列叙述不． 正确的是( ) A ．水晶的成分是二氧化硅 B ．二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别 C ．二氧化硅不溶于水，也不能跟水起反应生成酸 D ．二氧化硅是一种酸性氧化物，它不跟任何酸起反应 2．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：Ca 2＋＋2OH － ＋CO 2===CaCO 3↓＋H 2O B ．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：CO 2－3＋SiO 2===SiO 2－ 3＋CO 2↑C ．二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO 2＋2OH －===SiO 2－ 3＋H 2↑ D ．硅酸与烧碱溶液中和：H 2SiO 3＋2OH －===SiO 2－ 3＋2H 2O 3．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是( ) A ．CO 2→H 2CO 3 B ．SiO 2→Na 2SiO 3 C ．Na 2O 2→Na 2CO 3 D ．SiO 2→H 2SiO 3 4．(双选题)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，石英的主要成分是SiO 2。下列有关石英的叙述正确的是( )A ．石英都是无色透明晶体，可作装饰品，也可以制作光学仪器 B ．石英晶体中每个Si 周围结合4个O ，每个O 周围结合2个Si C ．石英制做的光导纤维在强碱性条件下易发生“断”路 D ．石英不可以用来制取高纯硅，可以制光导纤维 5．在一定条件下，下列物质不能和SiO 2反应的是( ) ①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤硝酸 ⑥氢氧化钾 ⑦氧化钙 ⑧氟气 A ．③⑤⑦⑧ B ．⑤⑦⑧ C ．⑤⑧ D ．⑤ 二、非选择题(本题包括3小题，共30分) 6．(8分)指出下列反应中SiO 2所表现的化学性质或作用，在A ～E 选项中选择正确答案填入括号内。 (1)SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O() (2)SiO 2＋2C=====高温 Si ＋2CO ↑() (3)SiO 2＋3C=====高温SiC ＋2CO ↑() (4)SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O()
硅和硅的化合物复习
长沙市中(小)学教师统一备课用纸 科目化学年级高三年级班级时间2013年9 月课题硅和硅的化合物无机非金属材料复习 教学目标1．了解硅酸、硅酸盐的有关性质。 2．了解碳的氧化物对大气的污染与防治。 3．了解硅酸盐工业及新型无机非金属材料的特性与应用。 教材分析重点：硅元素单质和化合物的性质。难点：硅元素单质和化合物的性质。 板书设计示意框图 硅和硅的化合物无机非金属材料 一、硅和硅的化合物： 1.硅： (1) 存在： （2）晶体结构： （3）物理性质： (4) 化学性质： ①常温下不活泼，只与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应。 ②加热或高温时能与某些非金属反应：Si+O2SiO2，Si+C SiC (5) 工业制法： 2.二氧化硅： (1) 存在与结构： （2）晶体结构： （3）物理性质：二氧化硅硬度大，熔点高，不导电，不溶于水。 (4) 化学性质： 3.硅酸(H2SiO3)和原硅酸(H4SiO4)： 硅酸(H2SiO3)是一种白色粉末状固体，不溶于水，是酸性比碳酸还弱的弱酸。SiO2虽为硅酸的酸酐，但SiO2不溶于水也不与水反应，则不能用SiO2与水直接反应得到硅酸，而只能通过可溶性硅酸盐与酸反应制备。如:Na2SiO3+2HCl= H2SiO3↓+2NaCl 4.硅酸盐： 硅酸、原硅酸和由它们缩水而成的各种酸所对应的盐，统称为硅酸盐。除碱金属外，其他金属的硅酸盐均不溶于水。硅酸钠是最常见的可溶性硅酸盐，其水溶液俗称水玻璃。水玻璃是无色黏稠的液体，是矿物胶，用作黏合剂、防腐剂和耐火材料。 二、无机非金属材料： 1. 传统的无机非金属材料(即硅酸盐材料。如水泥、玻璃、普通陶瓷等，它们抗腐蚀、耐高温，但质脆、经不起热冲击。) (1) 水泥： 主要原料：黏土(主要成分SiO2)和石灰石； (2) 玻璃： 主要原料：石英(SiO2)、纯碱和石灰石； 主要成分：Na2SiO3、CaSiO3和SiO2等共同熔成的混合物(或Na2O·CaO·6SiO2)； 主要反应：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑ SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑ (3) 陶瓷： 2. 新型无机非金属材料： 【课后作业】相关习题。
硅的化合物的性质
硅的化合物的性质 (一)二氧化硅 1.物理性质 天然二氧化硅分为晶体二氧化硅和无定型二氧化硅两 大类。天然的晶体二氧化硅俗名“石英”，或叫“水晶”，是透明的六方柱状固体；无定型二氧化硅主要有硅藻土等。二氧化硅固体硬度大，熔沸点高，不导电，难溶于水。 2.结构 晶体二氧化硅是硅原子与氧原子以共价键形成的空间 立体网状结构，属于原子晶体。1个硅原子与4个氧原子结合，1个氧原子与2个硅原子结合；因此，硅原子与氧原子的个数比为:Si∶O＝1∶2，是化学式，物质中并没有“SiO??2”分子；1mol二氧化硅晶体中含有:4molSi－O键、1mol硅原子和2mol氧原子。二氧化硅晶体的平面结构示意图如下所示： 但二氧化硅晶体实际并非平面结构，而是一个空间立体网状结构。二氧化硅晶体中的Si－O键能很大，因而二氧化硅的性质十分稳定。 3.化学性质 ①二氧化硅是硅酸的酸酐，因此二氧化硅被称为硅酸
酐，属于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性（二氧化硅不能与水反应生成硅酸）。 A.与强碱反应：SiO??2＋2NaOHNa??2SiO??3＋H??2O。 B.与碱性氧化物反应：CaO＋SiO??2高温CaSiO??3，Na??2O＋SiO??2高温Na??2SiO??3。 C.与盐反应：CaCO??3＋SiO??2高温CaSiO??3 ＋??CO??2↑，Na??2CO??3＋SiO??2高温Na??2SiO??3＋CO??2↑。 (二)硅酸和原硅酸 1.硅酸（H??2SiO??3） ①物理性质：硅酸为白色、粉末状固体，难溶于水。 ②化学性质： A.弱酸性。硅酸是酸性比碳酸还弱的弱酸，不能使指示剂变色，但具有酸的部分性质。例如， a.分步电离：H??2SiO??3HSiO??3＋H??＋， HSiO??-??3SiO????2－??-??3＋H??＋。 注意：硅酸的第一步电离就十分微弱，第二步电离更加微弱，几乎难以进行。因此，硅酸的酸性极弱。 b.与强碱反应：H??2SiO??3＋2NaOHNa??2SiO??3＋ 2H??2O。 B.不稳定性。硅酸很不稳定，受热就能分解。 注意：硅酸不能由其酸酐二氧化硅直接与水反应生成，
硅及其重要的化合物
硅及其重要的化合物 教学目的 知识技能：在学习碳族元素知识的基础上，进一步认识硅的晶体构造、性质和用途。 能力培养：通过联络碳的已学知识来学习硅的新知识，有助于培养学生对新旧知识进行归纳比较的逻辑思维能力；通过金刚石的构造，培养学生的空间想像能力。 科学思想：通过定量和定性分析，认训晶体类型与晶体主要物理性质的关系。进一步渗透构造决定性质的观点。 科学品质：在学生从书本和课堂汲取知识的同时，介绍我国古仿科学家的重大发明和当代国内外的新技术、新成果。在大量的直观感性材料的陪衬下，使化学学习不再使人感到枯燥乏味而是生动有趣；为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁。有助于学生开阔眼界，提高科技文化素养。理解更多的现代相关科学理论与技术。 科学方法：通过对硅晶体样品、金刚石球棍模型、硅晶体常温超真空扫描隧道显微镜图像的观察，进行“观察方法”这一自然科学方法的指导。 重点难点 理解掌握晶体微粒品种及其互相间作用力与晶体类型关系；晶体类型与晶体主要物理性质的关系；掌握理论知识指导学习硅元素性质知
识的方法；培养空间想像能力，会把平面图想像成空间构造，又能把空产构造表示在平面图上。 教学过程 教师活动 学生活动 引言 展示 讲述 展示 中国誉称“瓷国”。陶瓷是我中华民族一项最伟大的创造，具有悠久而灿烂的历史。原始陶器大约是1万年前出现在中国。“陶”作为历
史上第一种人造材料成为人类摆脱蒙昧的时代标志，秦兵马俑的制造展示了当时制陶规模和高超的动手术与艺术水平。 秦兵马俑图片或录像。 瓷器在东汉晚期发明，到宁朝形成了举世闻名的“柴”、“汝”、“哥”、“钧”、“定”、“官”几大名窑，其制品工艺之精湛到达“青如天”、“薄如纸”、“声如磬”的水平。而陶瓷主要含硅元素。古陶器的图片或录像。 观看兵马俑图片或古瓷器图片、录像等。 设问 展示 讲解 你能否举出在现代社会中含硅元素的无机非金属材料吗？ 体现现代文明的无机非金属材料的图片，如：加上“硅窗”的保鲜袋，超导材料，电子陶瓷，集成电路等。 能源、材料、信息，是文明的三大支柱。而能源问习题的解决和信息社会飞速开展的前提是能源材料、信息材料的突破。硅在现代电子，航空航天，敏感材料，超导材料中起着十分重要的作用。我国正努力夺回世界材料科学的领先地位，再创中国材料科学的灿烂。 答复：含硅元素的无机非金属材料有用于制造电脑的半导体材料如晶