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1、高三一轮复习硅及其化合物 第页（共 4 页）1 硅硅 及及 其其 化化 合合 物物年年月月日日 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A 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（、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： 常温下化学性质不活泼，只能跟 F2、HF 和 NaOH 溶液反应。 Si2F2SiF4Si4HFSiF42H2Si2NaOHH2ONa2SiO
2、32H2 在高温条件下，单质硅能与 O2和 Cl2等非金属单质反应。 SiO2SiO2Si2Cl2SiCl4 （3）用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。 （4）硅的制备：工业上，用 C 在高温下还原 SiO2可制得粗硅。 SiO22CSi(粗)2COSi(粗)2Cl2SiCl4SiCl42H2Si(纯)4HCl 2、二氧化硅（、二氧化硅（SiO2） ： （1）SiO2的空间结构：立体网状结构，SiO2直接由原子构成，不存在单个 SiO2分子。 （2）物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。 （3）化学性质：SiO2常温下化学性质很不活泼，不与水、酸反应（氢氟酸除外） ，能与强碱溶液、氢
3、氟酸反应，高温条件下可以与碱性氧化物反应： 与强碱反应：SiO22NaOHNa2SiO3H2O（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） 。 与氢氟酸反应SiO2的特性：SiO24HFSiF4+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） 。 高温下与碱性氧化物反应：SiO2CaOCaSiO3 （4）用途：光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。 3、硅酸（、硅酸（H2SiO3） ： （1）物理性质：不溶于
4、水的白色胶状物，能形成硅胶，吸附水分能力强。 （2）化学性质：H2SiO3是一种弱酸，酸性比碳酸还要弱，其酸酐为 SiO2，但 SiO2不溶于水，故不能 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） 高三一轮复习硅及其化合物 第页（共 4 页）2 Na2SiO32HCl2NaClH2SiO3 Na2SiO3CO2H2OH2SiO3Na2CO3（此方程式证明酸性：H2SiO3H2CO3） （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：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 N
5、a2SiO3，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： Na2SiO3CO2H2ONa2CO3H2SiO3（有白色沉淀生成） 传统硅酸盐工业三大产品有：玻璃、陶瓷、水泥。 硅酸盐由于组成比较复杂，常用氧化物的形式表示：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧 化硅水。氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。 硅酸钠：Na2SiO3Na2OSiO2硅酸钙：CaSiO3CaOSiO2 高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4Al2O32SiO22H2O 正长石：KAlSiO3不能
6、写成K2OAl2O33SiO2，应写成 K2OAl2O36SiO2 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 CaOSiO2） 、硅酸二钙（2CaOSiO2） 、铝酸三钙（3 CaOAl2O3） 。 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： Na2CO3+SiO2 高温 Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2 高温 CaSiO3+CO2 普通玻璃的主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、
7、SiO2或 Na2OCaO6SiO2 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。 高三一轮复习硅及其化合物 第页（共 4 页）3 扩展：规律总结 练习1.下列说法正确的是（） A.陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品B.水晶、玛瑙、光纤、硅胶的主要成分都是 SiO2 C.SiO2很稳定，与所有的酸都不反应 D.将石棉（CaMg3Si4O12）化学式改写成氧化物的形式：3(MgO 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.
8、与水反应生成对应的酸C.可与烧碱反应生成盐D.坚硬 3.要除去 SiO2中混有的少量 CaO 杂质，最适宜的试剂是（） A.纯碱溶液B.盐酸C.硫酸D.苛性钠溶液 4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（） A.CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀 C.高温下 SiO2与碳酸盐反应生成 CO2 D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀 5.下列试剂能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的是（） A.HF 溶液B.KOH 溶液C.盐酸D.水玻璃 6.能将 Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末鉴别开来的试剂是（） A
9、.NaOH 溶液B.水C.氢氟酸D.稀盐酸 7.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（） A.CO2H2CO3B.SiO2Na2SiO3C.Na2ONa2CO3D.SiO2H2SiO3 高三一轮复习硅及其化合物 第页（共 4 页）4 (1)碳 与 O2反应 O2(足量)： O2(不足)： 与氧化 物反应 CuO：(冶炼金属) SiO2：(制取粗硅) H2O：CH2O(g)=COH2(制取水煤气) 与强氧化 性酸反应 浓 H2SO4： 浓 HNO3：C4HNO3(浓) =CO24NO22H2O) 第四章第四章 第第 1 讲讲无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角硅硅 1碳、硅单质的化学
10、性质 碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。 (2)Si 与非金属单质反应 O2： F2：Si2F2=SiF4 Cl2：Si2Cl2= SiCl4 与氢氟酸反应：Si4HF=SiF42H2 2二氧化碳和二氧化硅的比较二氧化碳和二氧化硅的比较 物质二氧化硅二氧化碳 结构_结构，不存在单个分子存在单个 CO2分子 主要物理性质 硬度_，熔、沸点_，常温下为_体， 不溶于水 熔、沸点_，常温下为气体，微溶于 水 化 学 性质 与水反应不反应 与酸反应只与氢氟酸反应：_不反应 与碱(NaOH) 液反应 _(盛碱液的试剂瓶用_塞) 与盐反应 如与 Na2CO3反应：_ _ 如与 Na2SiO3反应： _或 Na2SiO3 2H2O2CO2(足量)=H2SiO3 2NaHCO3 与碱性氧化 物反应 如与 CaO 反应：_如与 Na2O 反应：_ 用途光导纤维、光学仪器、电子部件制饮料、制碳酸盐 高温
