1、硅及其化合物

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1、硅及其化合物1、硅硅(Si)物理性质灰黑色，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。化学性质与氟气反应Si+2F2＝SiF4与氢氟酸反应Si+4HF=SiF4↑+2H2↑与强碱溶液反应Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑与氧气反应Si+O2SiO2粗硅工业制取SiO2+2CSi+2CO↑存在硅元素在地壳中的含量排第二，仅次于氧，是构成矿物和岩石的主要成分。硅在地壳中全部以化合态形式存在，没有游离态的硅。用途太阳能电池、计算机芯片以及良好的半导体材料等。2、二氧化硅二氧化硅（SiO2）空间结构SiO

2、2直接由原子构成，不存在单个SiO2分子。一个硅连接四个氧原子，一个氧连接两个硅原子，硅、氧原子个数比为2:1.物理性质坚硬难熔的固体，硬度、熔点都很高。纯净的晶体俗称水晶化学性质与碱性氧化物反应SiO2+CO2CaSiO3与强碱溶液反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(碱溶液不能在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中)与碳酸盐反应SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑与氢氟酸反应SiO2+4HF=SiF4↑+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

3、用塑料瓶）存在石英、水晶、玛瑙、硅石、沙子用途光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。3、硅酸硅酸(H2SiO3)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。化学性质与强碱溶液反应H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O加热H2SiO3H2O+SiO2实验室制取原理H2SiO3是一种弱酸，酸性比碳酸还要弱，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）Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3（此方程式证明酸

4、性：H2SiO3＜H2CO3）Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl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Na2SiO3，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：与空气中的CO2反应。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

5、。如：滑石Mg3(Si4O10)(OH)2可表示为3MgO·4SiO2·H2O5、三大传统无机非金属材料水泥玻璃陶瓷原料石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英（过量）黏土设备水泥回转窑玻璃窑---------------------------------原理复杂的物理化学变化SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑---------------------------------成分硅酸二钙2CaO·SiO2硅酸三钙3CaO·SiO2铝酸二钙3CaO·Al2O3Na2SiO3CaSiO3

6、SiO2---------------------------------特点水硬性无固定熔点、沸点---------------------------------6、硅及其化合物的“反常”①Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si：SiO2＋2CSi＋2CO↑②非金属单质跟碱液作用一般无H2放出，但Si却放出H2：Si+2NaOH+H2O＝Na2SiO3+2H2↑③非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能与HF作用：Si+4HF＝SiF4+2H2↑④非金属单质大多为非导体，但Si为半导体。⑤SiO2是H2SiO3的酸

7、酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H2SiO3。⑥酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟HF作用：SiO2+4HF＝SiF4+2H2O⑦无机酸一般易溶于水，但H2SiO3难溶于水。⑧因H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以在Na2SiO3溶液中通人CO2能发生下列反应：Na2SiO3+CO2+H2O＝H2SiO3↓+Na2CO3，但在高温下SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑也能发生。⑨Na2SiO3的水溶液称水玻璃，但它与玻璃的成分大不相同，硅酸钠水溶液(即水玻璃)称泡花碱，但它却是盐的溶液，并不是碱溶液【

8、典型例题】1、只用一种试剂可以鉴别下列溶液：Na2CO3、Na2SiO3、Na2SO4，这种试剂是(　　)A.BaCl2B.NaOHC.酚酞溶液D.盐酸2、下列除杂质(括号中物质为杂质)所用试剂或方法不正确的是(　　)A.CO2(CO)：O2B.MgO(Al2O