硅及其化合物知识

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1、.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

2、、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作用与酸反应三、硅酸及硅酸盐（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·

3、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+SiO2Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2CaSiO3+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）

4、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

5、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（）①Na2CO3②Na2SiO3③NaAlO2④C6H5ONa⑤Ca(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

6、”对应关系错误的是（）操作及现象溶液A通入CO2，溶液变浑浊。再升温至65℃以上，溶液变澄清C6H5ONa溶液B通入CO2，溶液变浑浊。继续通CO2至过量，浑浊消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液变浑浊。再加入品红溶液，红色褪去Ca(ClO)2溶液D通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失，再加入足量NaOH溶液（或加热），又变浑浊。Ca(OH)2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Na2C

7、aSi6O14，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．①④B．②③C．①③D．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

8、中可溶部分