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。晶体硅的熔沸点很高，硬度也很大。是良好的半导体材料。2、化学性质:硅的还原性：与氟气反应: 与氢氟酸反应: 与强碱溶液反应:与氯气反应加热_:与氧气反应加热:2 、 制 法： 高温 SiO 2+2C=Si+2CO (含杂质的粗硅）高温 Si+2Cl 2=SiCl4 高温 SiCl4 +2H2=Si+4HCl 这样就可得到纯度较高的多 晶硅。Si 与 C 的比较有机世界的主角碳 无机世界的主角硅存在原子结构 +14 82 4+642 2晶体结构碳的单质有金刚石、石墨、和，其结构各不相同结构与金刚石类似物理性质金刚石的熔点、沸点高，坚硬，不溶于水，是绝缘体，石墨是电的良导体。 （熔点 金刚石 硅）晶体硅：金属光泽，灰黑色固体，熔点和沸点高，其导电性介于导体体之间和非导体之间，是良好的半导体。化学性质二、二氧化硅1 物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。纯净的 SiO2 晶体无色透明的固体。2 化学性质： 酸性氧化物a、在常温下与强碱反应，生成盐和水。例如：b、在高温下与碱性氧化物反应生成盐。例如：弱氧化性：高温下被焦炭还原特殊反应：a、与 HF 反应 ：氢氟酸是唯一可以与的 SiO2 反应的酸。b、与 Na2CO3 和 CaCO3 反应：SiO2 与 CO2 的比较二氧化碳 二氧化硅类别 酸性氧化物 酸性氧化物存在 空气 存在于岩石、沙子、硅石、石英、水晶、硅藻土中化学式的意义可表示 CO2 分子的组成 不能表示 SiO2 的分子组成，仅表示SiO2 中硅原子和氧原子个数之比为1：2物理性质气体，熔、沸点低，可溶于水，比空气重，不支持燃烧，不支持呼吸坚硬，不溶于水，熔、沸点高与水反应不反应与酸反 不反应 除 HF 外不反应 3应 4HF+ SiO2= SiF4+2H 2O与盐反应与碱反应与 CaO反应转化用途 饮料、制碱，做干粉灭火器光导纤维、化学仪器、光学仪器、钟表部件、电子元件等三、硅酸1、物理性质：白色晶体，不溶于水，不能使指示剂褪色，是一种白色粉末状的固体。2、化学性质：酸性小于碳酸。Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3 H2SiO3 H2O +SiO2 四、硅酸盐1、定义：由硅、氧和金属组成化合物的总称。2、硅酸盐组成的表示方法盐化学式法如：硅酸钠 Na2SiO3、硅酸钙 CaSiO3 等。此法一般用于组成比较简单的硅酸盐。氧化法(1)金属元素氧化物写在前，再写二氧化硅，最后写水。(2)氧化物之间用“”隔开。高岭石 Al2O32SiO22H2O 石棉 CaO3MgO4SiO2 41(2010 年台州高一检测)下列说法错误的是()A硅是制造太阳能电池的常用材料B二氧化硅是制造光导纤维的材料C常温下硅性质活泼，可以与氯气、强酸、强碱溶液等起反应D水玻璃可用作木材防火剂解析：选 C。C 项，常温下硅不与 Cl2、强酸等起反应。2(2010 年厦门模拟)有科学家认为：硅是“21 世纪的能源” 、 “未来的石油” ，下列有关硅可能成为新型能源的叙述中不正确的是()A自然界存在大量硅单质B自然界的硅易开采，且可再生C硅燃料便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是优质燃料D硅燃料燃烧放出的热量多，其燃烧产物对环境的污染容易有效地控制解析：选 A。A 项，硅在自然界中主要以二氧化硅、硅酸盐的形式存在，不存在大量硅单质。3(2010 年莆田高一检测)下列不能用带玻璃塞的试剂瓶保存的溶液是()A硫酸钠溶液B烧碱溶液C硝酸溶液 D浓硫酸解析：选 B。玻璃中含有 SiO2，可与强碱反应生成 Na2SiO3，有粘性，可将瓶和塞子粘在一起。4(2010 年曲师大附中高一检测)如图为刻蚀在玻璃上的精美的花纹图案，则该刻蚀过程中发生的主要化学反应为()ACaCO 32HCl= =CaCl2H 2OCO 2BNaHCO 3HCl= =NaClH 2OCO 2CSi4HF= =SiF42H 2DSiO 24HF= =SiF42H 2O解析：选 D。SiO 2与氢氟酸非常容易反应，故 D 正确。5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 SiO2。下列有关石英的叙述正确的是()A石英都是无色透明的晶体，可以作装饰品，也可以制作光学仪器B石英可以用来生产玻璃C石英晶体可以制取金刚砂D石英不可以用来制取高纯硅，可以制光导纤维解析：选 BC。纯净的 SiO2晶体水晶是无色的，而其他的石英晶体具有不同的颜色，如玛瑙。生产玻璃的原料是石英、纯碱与石灰石。金刚砂是 SiC，可以用 SiO2与过量 C 反应制得。石英是光导纤维的材料，可以通过石英与碳得到单质 Si，然后再与 Cl2反应生成 SiCl4，SiCl 4与 H2反应得到纯净的 Si。6下表中括号内物质是杂质，试将除杂试剂及分离方法填入表内：混合物 SiO2(CaCO3)CO2、(SO2)NaHCO3(Na2SiO3)SiO2(NaCl)除杂试剂 5除杂方法解析：SiO 2(CaCO3)：可利用 SiO2不溶于盐酸而 CaCO3溶于盐酸除去 CaCO3；CO2(SO2)：可通入饱和 NaHCO3溶液；NaHCO3(Na2SiO3)：通入足量 CO2气体；SiO2(NaCl)：溶于水，过滤。答案：混合物 SiO2(CaCO3)CO2(SO2)NaHCO3(Na2SiO3)SiO2(NaCl)除杂试剂 盐酸饱和NaHCO3溶液通入足量 CO2 水除杂方法 过滤 洗气 过滤 过滤 61下列关于硅酸的叙述，错误的是()A硅酸是一种很弱的酸B硅酸可由二氧化硅与水反应制得C硅酸不稳定，加热脱水会生成二氧化硅D硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得解析：选 B。二氧化硅对应的酸虽然是硅酸，但是由于二氧化硅不溶于水也不与水反应，所以B 项错误。2能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是()ACO 2溶于水生成碳酸，SiO 2不溶于水也不能跟水直接反应生成硅酸B在高温条件下，SiO 2和 Na2CO3能发生反应：SiO 2Na 2CO3 Na2SiO3CO 2= = = = =高 温 CSiO 2熔点比 CO2高DCO 2通入 Na2SiO3稀溶液中，生成白色胶状沉淀，所生成的 H2SiO3逐渐聚合而形成硅酸溶胶解析：选 D。B 项是在固体反应中难挥发性(高沸点)物质制取易挥发性(低沸点)物质，它是利用两者共熔时生成易挥发的 CO2使反应发生；D 项是较强的酸与较弱的酸的盐溶液反应生成较强酸的盐和较弱酸的复分解反应，这是该类复分解反应发生的条件之一；A 项是二者的水溶性，不能证明碳酸的酸性比硅酸强，C 项是二者的熔点，也不能证明碳酸的酸性比硅酸强。3(2010 年临沂高一检测)在一定条件下，既能跟二氧化碳反应，又能跟二氧化硅反应的是()ANa 2CO3溶液 B浓 H2SO4CNaOH 溶液 D木炭解析：选 CD。因 CO2及 SiO2均为酸性氧化物，故都可与强碱反应生成相应的盐。如SiO22NaOH= =Na2SiO3H 2O； CO22NaOH= =Na2CO3H 2O。这两种氧化物也均可与木炭发生反应：CCO 2 2CO；2CSiO 2 Si2CO。= = = = =高 温 = = = = =高 温 4证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是()A加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出B加入过量的烧碱溶液，观察是否有固体溶解C加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成D先加过量的盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解解析：选 D。SiO 2不溶于除氢氟酸以外的任何酸，CaO、CaCO 3均可溶于盐酸且 CaCO3溶于盐酸有气泡生成，SiO 2可以溶于 NaOH 溶液。510 g 含有杂质的 CaCO3和足量的盐酸反应，产生 CO2 0.1 mol，则此样品中可能含有的杂质是()AKHCO 3和 MgCO3 BMgCO 3和 SiO2CK 2CO3和 SiO2 D无法确定解析：选 B。10 g CaCO3刚好相当于 0.1 mol，完全反应时恰好可放出 0.1 mol 的 CO2。若其中含有杂质，则应是一个产生 CO2的能力强的(等质量的情况产生比 CaCO3更多的气体)和另一个产生CO2的能力不如 CaCO3或干脆不产生 CO2的物质组成的混合物，符合该条件的只有 B 项。6将过量的 CO2分别通入CaCl 2溶液；Na 2SiO3溶液；NaAlO 2溶液；饱和 Na2CO3溶液；Ca(OH) 2。最终溶液中有白色沉淀析出的是()A BC D解析：选 B。CO 2溶于水：CO 2H 2OH 2CO3，H 2CO3的酸性比盐酸弱，而比硅酸、铝酸(即氢氧化铝)强。根据溶液中酸与盐反应的规律，CO 2通入 CaCl2溶液无明显现象(弱酸不能制强酸)；过量CO2通入 Na2SiO3、NaAlO 2溶液有白色沉淀 H2SiO3、Al(OH) 3产生；过量 CO2通入饱和 Na2CO3溶液中：Na2CO3CO 2H 2O=2NaHCO3，生成的 NaHCO3溶解度比 Na2CO3溶解度小而结晶析出；过量的 CO2通入Ca(OH)2溶液中最终生成 Ca(HCO3)2而无沉淀析出：Ca(OH) 22CO 2=Ca(HCO3)2。 77下列关于硅和硅的化合物的叙述，不正确的是()二氧化硅的晶体结构与金刚石相似，都是立体网状结构硅是地壳中含量最多的非金属元素晶体硅是良好的半导体材料二氧化硅是制造光导纤维的重要原料SiO 2分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的SiO 2是酸性氧化物，它可溶于水生成硅酸A BC D解析：选 D。地壳中含量最多的非金属元素为氧，SiO 2只是晶体二氧化硅的表示式，表示晶体中硅原子与氧原子个数比为 12，SiO 2不溶于水。8据报导我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。下列相关叙述不正确的是()A它耐高温抗氧化B它比钢铁轻、硬，但质地较脆C它没有固定熔点D它是一种新型无机