硅及硅的化合物相关化学知识点
硅知识点总结

硅及其化合物年月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ⅣA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(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:①常温下化学性质不活泼,只能跟F2、HF和NaOH溶液反应。
Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑②在高温条件下,单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应。
Si+O2SiO2Si+2Cl2SiCl4(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。
SiO2+2C=Si(粗)+2CO↑Si(粗)+2Cl2=SiCl4SiCl4+2H2=Si(纯)+4HCl2、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、氢氟酸反应,高温条件下可以与碱性氧化物反应:①与强碱反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(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)。
②与氢氟酸反应[SiO2的特性]: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,应用塑料瓶)。
③高温下与碱性氧化物反应:SiO2+CaO CaSiO3(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。
高一硅及硅的化合物知识点

高一硅及硅的化合物知识点硅(Si)是元素周期表中的第14号元素,属于非金属元素。
硅及其化合物在日常生活和工业生产中具有重要的应用价值。
本文将介绍关于硅及其化合物的知识点。
一、硅的基本性质硅是一种无色、硬度较高、脆性较大的固体物质。
它具有较高的熔点和沸点,不溶于水和大多数常见的溶剂,但能溶于热的氢氟酸和碱性溶液。
硅是一种良好的导热材料,同时具有半导体特性,因此在电子行业中有广泛应用。
二、硅的化合物及应用1. 硅石(SiO2):也称为二氧化硅,是硅最常见的氧化物。
硅石在自然界中广泛存在,常见于石英、石英砂等形式。
它是制备硅金属的重要原料,也用于制备玻璃、陶瓷等材料。
2. 硅酸盐:是一类以硅酸根离子(SiO4^4-)为主的化合物。
硅酸盐在岩石、矿石和土壤中普遍存在,如长石、石英等。
它们具有重要的地质作用,也用于制备建筑材料、陶瓷等。
3. 二氧化硅凝胶:是一种由硅酸盐制备得到的多孔固体材料,具有很高的比表面积和孔隙度。
它被广泛应用于催化剂、吸附剂、保温材料等领域。
4. 硅油:是一种由聚硅氧烷链构成的有机硅化合物,具有良好的润滑性、绝缘性和耐热性。
硅油常用于机械设备的润滑、电子元器件的封装等。
5. 硅树脂:是一类由有机硅聚合物构成的高分子材料,常用于制备塑料、胶黏剂等。
硅树脂具有良好的耐高温性能和化学稳定性,广泛应用于航空航天、电子、汽车等领域。
6. 硅橡胶:是一种由聚硅氧烷和填充剂组成的弹性材料,具有优异的耐高温、耐候性和绝缘性。
硅橡胶常用于制备密封件、隔振垫等。
7. 硅材料在半导体工业中的应用:由于硅具有半导体特性,因此在半导体工业中,硅被广泛应用于制备集成电路、太阳能电池等。
三、硅及其化合物的重要性硅及其化合物在现代工业和科技领域具有重要的地位和应用价值。
硅材料的独特性能使其成为电子行业中不可或缺的材料,半导体工业的发展离不开硅材料。
此外,硅化合物在建筑材料、化工原料、橡胶和塑料等领域也起着重要作用。
化学硅有关知识点总结

化学硅有关知识点总结硅的物理性质硅是一种灰白色的晶体固体,具有金属性光泽。
在常温下,硅是一种不活泼的物质,不与酸、碱以及大部分常见氧化剂反应。
硅是半导体材料的重要组成部分,可以用来制造集成电路和太阳能电池板等高科技产品。
硅在自然界中还以二价、四价等多种形式存在,如二氧化硅、多硅酸盐和硅酸盐等。
这些形式具有不同的化学性质,从而在地球化学和材料科学领域有着不同的应用。
硅的化学性质硅的化学性质主要表现为在常温下不与酸、碱及大部分氧化剂发生反应。
但是,当高温高压下,硅与氧、氢、氮、卤素等元素都能发生化学反应。
硅的四价化合物是最常见的化合物,包括二氧化硅(SiO2)和硅酸盐等。
在工业和科学领域,二氧化硅是一种重要的原料,用于制备硅酸盐、硅酸及其他硅化合物。
硅的应用硅是一种十分重要的元素,在材料科学、电子工业、太阳能等领域都有着广泛的应用。
其中,硅材料主要用于制备集成电路芯片、太阳能电池板等高科技产品。
此外,硅在冶金、有机合成、橡胶工业等领域也有着广泛的应用。
在集成电路芯片制造过程中,硅晶圆是重要的材料之一,用于制备芯片的基底。
硅晶圆上通过特殊工艺刻蚀和沉积多层金属、氧化物、多晶硅等物质,从而制备集成电路芯片。
硅材料的高纯度和良好的电学性能使其成为集成电路制造中不可或缺的材料。
在太阳能领域,硅是制备太阳能电池板的重要原料。
太阳能电池板是一种高效的可再生能源,通过将太阳能转化为电能,广泛应用于户外照明、通信设备、航空航天等领域。
硅材料的优良导电性和光学性能使其成为太阳能电池板的理想材料。
此外,硅还被应用于冶金、有机合成、橡胶工业等领域。
在冶金工业中,硅铁合金是一种重要的合金材料,用于制备不锈钢、合金钢等产品。
在有机合成领域,硅化合物被广泛应用于合成有机化合物,如硅烷、硅醇等。
在橡胶工业中,硅材料被用于制备硅橡胶,用于生产密封材料、保温材料等。
总结硅是一种重要的化学元素,具有重要的应用价值。
它在材料科学、电子工业、太阳能等领域有着广泛的应用,是现代工业发展的重要支撑。
人教必修一化学----硅及其化合物基础知识

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。
熔沸点很高,硬度也很大。
是良好的半导体材料。
2、 化学性质: 与氟气反应: Si+2F 2=SiF 4与氢氟酸反应: Si+4HF=SiF 4↑+2H 2O与强碱溶液反应: Si+2NaOH+H 2O=Na 2SiO 3+2H 2↑与氯气反应加热_: Si+2Cl 2△SiCl 4 与氧气反应加热: Si+O 2△SiO 2 2 、 制 法:高温 SiO 2+2C===Si+2CO ↑ (含杂质的粗硅)高温 Si+2Cl 2==SiCl 4高温 SiCl 4 +2H 2==Si+4HCl ↑ 这样就可得到纯度较高的多晶硅。
二、二氧化硅 1物理性质:熔点高,硬度大,不溶于水。
纯净的SiO 2晶体无色透明的固体。
2化学性质:①酸性氧化物a 、在常温下与强碱反应,生成盐和水。
例如:SiO 2+2NaOH=Na 2SiO 3+H 2Ob 、在高温下与碱性氧化物反应生成盐。
例如:SiO 2+CaO 高温CaSiO 3 ②弱氧化性:高温下被焦炭还原SiO 2+2C △Si+2CO ↑SiO 2+3C △SiC+2CO ↑(焦炭过量)③特殊反应:a 、与HF 反应 :4HF+ SiO 2= SiF 4↑+2H 2O 氢氟酸是唯一可以与的SiO 2反应的酸。
b 、与Na 2CO 3 和CaCO 3反应:Na 2CO 3+SiO 高温Na 2SiO 3+CO 2↑CaCO 3+SiO 高温CaSiO 3+CO 2↑与CO 的比较2SiO 2是由Si 原子和O 原子以原子个数比为2∶1组成的空间立体网状晶体。
SiO 2晶体与金刚石结构相似,具有高硬度、高熔沸点特征。
(说明:SiO 2晶体结构:不存在单个的SiO 2分子,是由Si 原子和O 原子以2:1组成的空间立体网状晶体。
每个Si 原子与4个O 原子相连,每个O 原子与两个Si 原子相连。
硅及其化合物知识点总结

硅及其化合物知识点总结硅是一种非金属元素,化学符号为Si,原子序数为14。
它是地壳中含量第二多的元素,占地壳质量的27.7%。
硅具有许多重要的物理和化学性质,广泛应用于电子、光学、化工等领域。
硅化合物是由硅和其他元素形成的化合物,具有多样的结构和性质。
硅具有明显的半导体特性,被广泛应用于电子行业。
由于硅原子的外层电子结构为2s22p6,其中有4个价电子,因此硅的价带和导带之间的能隙较小。
这使得硅在适当的条件下能够导电。
硅通过掺杂来调节其导电性能,常见的掺杂元素有磷、硼等。
掺杂后的硅可以用来制造半导体器件,如晶体管、二极管、太阳能电池等。
硅还具有良好的光学特性,能够在可见光和红外光范围内透明。
它的折射率高,适用于光学器件的制造。
硅也是光纤的重要材料之一,能够传输光信号,并广泛应用于通信领域。
除了在电子和光学领域的应用,硅还被广泛用于化工工业。
硅化合物是由硅和其他元素形成的化合物,具有多样的结构和性质。
其中,最常见的硅化合物是二氧化硅(SiO2)。
二氧化硅是一种无机化合物,具有良好的热稳定性、耐腐蚀性和绝缘性。
它被用作玻璃、陶瓷、水泥等材料的主要成分。
此外,二氧化硅还可用于制备硅胶、硅藻土等吸附材料。
硅还可以形成与氧、氢、氮等元素的化合物。
硅氧烷是由硅和氧形成的化合物,具有类似于有机化合物的结构和性质。
硅氧烷可以用作涂料、密封剂、防水剂等材料的添加剂,提供物理和化学性能的改善。
硅氧烷还可以用作生物医学领域的材料,如人工关节、牙科材料等。
硅还可以形成与碳形成的化合物,即有机硅化合物。
有机硅化合物具有碳硅键,具有独特的化学性质和应用价值。
其中,硅烷是最简单的有机硅化合物,由硅和氢形成。
硅烷具有良好的稳定性和低毒性,被广泛应用于涂料、粘合剂、密封剂等行业。
有机硅化合物还包括硅烷类、硅醇类、硅氧烷类等,具有广泛的应用领域。
硅及其化合物具有广泛的应用领域。
硅作为半导体材料,在电子行业具有重要地位;硅化合物在光学、化工等领域发挥着重要作用。
高考化学一轮复习:硅元素及其化合物知识点总结

高考化学一轮复习:硅元素及其化合物知识点总结1、硅在自然界的存在:地壳中含量仅次于氧,居第二位;无游离态,化合态主要存在形式是硅酸盐和二氧化硅。
2、硅单质:晶体硅是灰黑色有金属光泽,硬而脆的固体;导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料。
(1)常温下:与氢氟酸和强碱溶液反应Si + 4HF == SiF4↑ + 2H2↑ Si + 2NaOH + H2O == Na2SiO3 + 2H2↑高温下:Si + O2SiO2Si + 2Cl2 SiCl4(2)硅的用途:①用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件;①制造太阳能;①制造合金等。
(3)工业生产硅:制粗硅:SiO2 + 2C Si + 2CO↑ 制纯硅:Si + 2Cl2 SiCl4SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl3、二氧化硅(1)SiO2在自然界中有较纯的水晶、含有少量杂质的石英和普遍存在的沙。
自然界的二氧化硅又称硅石。
(2)SiO2物理性质:硬度大,熔点高,难溶于溶剂(水)的固体。
(3)SiO2化学性质:常温下,性质稳定,只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应。
SiO2 + 4HF == SiF4↑ + 2H2O(雕刻玻璃的反应——实验室氢氟酸应保存在塑料瓶中)SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O(实验室装碱试剂瓶不能用玻璃塞的原因)SiO2 + 2C Si + 2CO↑ SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2↑SiO2 + CaCO3CaSiO3 + CO2↑ SiO2 + CaO CaSiO3(4)SiO2的用途:制石英玻璃,是光导纤维的主要原料;制钟表部件;可制耐磨材料;用于玻璃的生产等。
4、硅酸钠(Na2SiO3):易溶于水,水溶液俗称“水玻璃”,是建筑行业的黏合剂,也用于木材的防腐和防火。
(1)硅酸钠溶液呈碱性,通入CO2有白色胶状沉淀:Na2SiO3 + CO2 + H2O == Na2CO3 + H2SiO3↓(硅酸)SiO32− + CO2 + H2O == CO32− + H2SiO3↓(2)硅酸钠溶液中滴加稀盐酸产生白色沉淀:Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3↓ SiO32− + 2H+ == H2SiO3↓5、硅酸(1)硅酸是难溶于水的弱酸,酸性比H2CO3弱(2)硅酸受热分解:H2SiO3H2O + SiO2(3)硅酸和氢氧化钠反应:H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O H2SiO3 + 2OH− == SiO32− + 2H2O6、硅酸盐产品(传统无机非金属材料)制玻璃的主要反应:Na2CO3 + SiO2Na2SiO3 + CO2↑ CaCO3 + SiO2CaSiO3 + CO2↑。
硅及其化合物

晶体硅通常呈正四面体排列,每一个硅原子位于正四面体的顶点,并与另外四个硅原子以共价键紧密结合。
这种结构可以延展得非常庞大,从而形成稳定的晶格结构。
无定性硅不存在这种延展开的晶格结构,原子间的晶格网络呈无序排列。
换言之,并非所有的原子都与其它原子严格地按照正四面体排列。
由于这种不稳定性,无定形硅中的部分原子含有悬空键(dangling bond)。
硅及其化合物一.硅gu ī是一种化学元素,它的化学符号是Si ,旧称矽。
原子序数14,相对原子质量28.09,元素周期表上IVA 族的类金属元素。
它极少以游离态在自然界出现,而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式,广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中 硅在宇宙中的储量排在第八位。
在地壳中,它是第二丰富的元素,构成地壳总质量的26.4%,仅次于第一位的氧(49.4%)。
1. 晶体硅 (1) 晶体硅为灰黑色,无定形硅为黑色,密度2.32-2.34克/立方厘米,熔点1414℃,沸点2900℃,晶体硅属于原子晶体,硬而脆有金属光泽,有半导体性质。
硅的化学性质比较活泼,在高温下能与氧等多种元素化合,不溶于水、硝酸和盐酸,溶于氢氟酸和碱液,用于制造合金如硅铁、硅钢等,单晶硅是一种重要的半导体材料,用于制造大功率晶体管、整流器、太阳能电池等。
结晶型的硅是暗黑蓝色的,很脆,是典型的半导体。
化学性质非常稳定。
在常温下,除氟化氢、氟气和强碱以外,很难与其他物质发生反应。
(2)硅的晶体结构:立体网状结构(与金刚石结构一样)各方向承受压力大,每一个硅原子位于正四面体的顶点,眼神得立体网状结构2. 硅的结构特点既不易失去e -,也不易得e -,以共用电子对的形式与其他原子结合化合价一般为四价(+4,-4)3. 硅的化学性质 (1) 低温下,化学性质稳定,只能与氢氟酸(弱酸),氟气,强碱溶液反应。
Si+2F 2==SiF 4(SiF 4是无色、有毒、有刺激性臭味的气体,易潮解,在潮湿空气中可产生浓烟雾。
硅的知识点总结

硅的知识点总结硅的性质:硅是一种灰白色半金属,具有金属性和非金属性的特性。
它在高温下呈现金属性,能够导电、导热和反射光线。
但在常温下,硅呈现非金属性,是一种典型的非金属元素,具有高熔点和硬度。
硅的化合物:硅的化合物非常广泛,其中最重要的化合物就是二氧化硅(SiO2),又称为石英。
石英是地壳中非常常见的矿物,它在玻璃、陶瓷、水泥等制品中具有重要的应用。
此外,硅还可以形成硅酸盐矿物,如长石、云母等。
硅的用途:1. 半导体材料:硅是半导体材料中最重要的一种,它在电子、光电子等领域有广泛的应用。
硅晶体可以制成大规模集成电路、太阳能电池等器件,被广泛应用于电子产品和光伏产业。
2. 硅橡胶:硅橡胶是一种优质的弹性材料,具有耐高温、耐低温、耐腐蚀等特性,被广泛用于汽车、电子、医疗器械等领域。
3. 硅钢:硅钢是一种制造变压器、发电机等电工设备的重要材料,硅能够提高钢的磁导率,降低磁能损耗,因此被广泛用于电力行业。
4. 硅酸盐制品:硅的化合物在建筑、玻璃、陶瓷等行业有广泛应用,石英玻璃、瓷砖、陶瓷等制品都是硅的重要应用领域。
硅的加工:硅的加工主要包括两个领域,一是硅单晶的制备,二是硅化合物的制备和加工。
1. 硅单晶的制备:硅单晶是制造集成电路和太阳能电池的重要原材料,它主要靠克拉法无机熔融法和气相淀积法来制备。
在克拉法无机熔融法中,硅锭通过高温熔化后逐渐冷凝成单晶,最终可以切割成晶圆用于制造集成电路。
而气相淀积法是通过化学气相沉积技术制备薄膜太阳能电池的重要工艺。
2. 硅化合物的制备和加工:硅化合物的制备和加工通常是通过硅矿石提炼出纯净的硅,然后再通过氧化或还原等反应制备出所需的化合物,如二氧化硅、硅酸盐等。
硅化合物在高温条件下可以制备成各种硅陶瓷、硅橡胶、硅玻璃等制品。
硅的环境问题:由于硅的加工和利用过程中会产生大量工业废水和废气,因此对环境造成一定的影响。
特别是在硅单晶的生产过程中,会产生有害气体和固体废弃物,对周围环境和人体健康造成潜在危害。
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高中化学:硅及硅的化合物考点一:硅的存在例1:下列叙述中,正确的是()A.自然界中存在大量的单质硅B.石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅C.二氧化硅的化学性质活泼,能跟酸或碱的溶液发生化学反应D.自然界中二氧化硅都存在于石英中解析:自然界中硅的含量很高,但都是以化合态形式存在,A选项错误;硅是亲氧元素,在自然界中主要以氧化物及硅酸盐形式存在,如石英、水晶、硅石等主要成分都是二氧化硅,C项正确,D项错误;二氧化硅的性质很稳定,C项错误。
答案:B点评:二氧化硅虽然能够和碱性氧化物、碱溶液反应,但不能说明二氧化硅的化学性质就活泼。
变式训练1:下列物质中,主要成分不是SiO2的是()A.刚玉B.玛瑙C.水晶D.石英考点二:SiO2的性质例2:下列叙述正确的是( )A.因为有反应Na2CO3+SiO2=高温=Na2SiO3+ CO2↑,所以硅酸的酸性比碳酸强B.碳和硅都是ⅣA族的元素,所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似C.二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又能溶于氢氟酸,所以二氧化硅是两性氧化物D.二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物,但二氧化硅不能和水反应生成硅酸解析:根据酸盐之间复分解反应进行的方向判断酸性强弱一般是在常温湿态下适用,在高温干态下不适用,事实上碳酸酸性比硅酸强,故A项错误;CO2和SiO2属不同类型晶体,在物理性质方面有很大差异,故B项错误;SiO2与氢氟酸反应,不属于酸性氧化物的通性,故C项错误;SiO2虽属于酸性氧化物,但不能直接与H2O反应生成H2SiO3,D项正确。
答案:D点评:Si02高温下能与碳酸盐反应,不能说明硅酸的酸性比碳酸强,而是遵循高沸点物质制低沸点物质的原理,又由于CO2是气体,生成后脱离反应体系,使反应向右进行彻底。
变式训练2-1:下列有关说法正确的是( )A.CO2与水反应生成碳酸,是酸性氧化物;SiO2不能与水反应生成相应的硅酸,不是酸性氧化物B.NaOH溶液不能用带磨口玻璃塞的玻璃瓶盛放C.除去二氧化硅中少量的碳酸钙杂质应选用水D.粗硅制备时,发生的反应为:SiO2+ C=Si + CO2↑例2-2:熔融烧碱应选用的器皿是()A.石英坩埚B.普通玻璃坩埚C.生铁坩埚D.刚玉坩埚解析:石英坩埚和普通玻璃坩埚中都含有SiO2,烧碱能与SiO2发生如下反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;刚玉坩埚的主要成分是Al2O3,也能与NaOH 反应:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O。
答案:C点评:二氧化硅的化学性质是一个重要考点,而二氧化硅与碱的反应更是重点,应牢固掌握SiO2与NaOH的反应。
变式训练2-2: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考点三:硅酸的性质及制备例3:能证明碳酸比硅酸酸性强的实验事实是()A.CO2是气体,SiO2是固体B.高温下能发生反应:Na2CO3+SiO2 ==高温==N a2SiO3+CO2↑C.CO2溶于水生成碳酸,而SiO2却不溶于水D.CO2通入NaSiO3溶液中有胶状沉淀生成解析:氧化物的状态不能决定其水化物的酸性强弱,故A错误;该反应之所以能发生是因为生成了挥发性的气体二氧化碳,故B错误;氧化物的水溶性不能决定其水化物的酸性强弱,故C错误;CO2+H2O+Na2SiO3═Na2CO3+H2SiO3↓,根据酸性较强的酸可制取酸性较弱的酸的原则,所以酸性:碳酸>硅酸,故D正确。
答案:D点评:根据化学反应遵循强酸制弱酸的原则,比较碳酸比硅酸强的反应应在水溶液中进行。
变式训练3:为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱,某学生设计了如下图(不必选其他酸性物质)。
请据此回答:(1)试写出试剂a、b、c、d的名称:a. ,b. ,c. ,d.。
(2)装置B的作用是。
(3)写出A、B、C中发生反应的化学方程式:A.B.C.(4)实验结论:酸性由强到弱的顺序是。
考点四:硅酸盐和无机非金属材料例4-1: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、Fe2O3B.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.在滤液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解析:混合物中加入过量的盐酸后,MgO、Al2O3、Fe2O3会与盐酸反应生成MgCl2、AlCl3、FeCl3,而SiO2不会溶于盐酸,所以得到的沉淀是二氧化硅,故A错误;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;在滤液Y中加入过量的氨水,生成的氢氧化铝沉淀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和Al(OH)3,故D错误。
答案:C点评:本题考查物质的组成和性质,明确组成中各物质与酸、碱发生的化学反应是解答本题的关键,难度不大,关键是理解氧化铝是两性氧化物,氢氧化铝是两性氢氧化物。
变式训练4-1:某科研小组用高岭土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O并含少量CaO、Fe2O3)研制新型净水剂(铝的化合物)。
其步骤如下:将土样和纯碱混匀,加热熔融,冷却后用水浸取熔块,过滤,弃去残渣。
滤液用过量盐酸酸化,经过滤,分别得到沉淀和溶液,溶液即为净水剂。
(1)熔融时主要成分与纯碱的反应方程式(A12O3与纯碱反应和SiO2与纯碱反应相似)为:__________________________________________。
(2)最后沉淀物是___________,生成该沉淀的离子方程式为_____________________ 。
(3)净水剂的净水原理是_____________________。
(4)实验室常用的坩埚有瓷坩埚、铁坩埚和刚玉坩埚,本实验在熔融土样时应选用____坩埚。
(1)用氧化物形式表示该硅酸盐的组成为____________ 。
(2)1 mol该硅酸盐与足量稀盐酸完全反应,消耗HCl ____mol。
(3)工业上制普通玻璃的化学方程式为_________________________________________。
(4)能否用该硅酸盐制成的坩埚用来熔化NaOH固体?(填“能”或“不能”)。
解析:(1)假定该硅酸盐的质量为100g,则根据各氧化物的质量分数可得n(CaO)∶n(Al2O3)∶n(SiO2)∶n(H2O)=1∶1∶3∶3,用氧化物形式可表示为CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O。
(2)CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O中的CaO、Al2O3都能与稀盐酸反应,故1 mol该硅酸盐与足量稀盐酸完全反应,共消耗8mol HCl。
(4) Al2O3、SiO2都能与NaOH反应,所以不能用该硅酸盐制成的坩埚来熔化NaOH固体。
答案:(1) CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O (2)8(3) SiO2十Na2CO3Na2SiO3+CO2↑、SiO2十CaCO3CaSiO3+CO2↑(4)不能点评:解答时易出现以下易错点:一是不清楚表格数据的含义,不能正确计算出该硅酸盐的化学式导致错解;二是直接根据硅酸盐的化学式而不是根据其氧化物的形式来判断与稀盐酸的反应,误认为该硅盐酸不与稀盐酸反应。
变式训练4-2:用二氧化硅和金属氧化物的形式表示硅酸盐的组成,其中不正确的是()A.钙沸石(CaAl2Si3O10·3H2O)表示为CaO·Al2O3·3SiO2·3H2OB.镁橄榄石(Mg2SiO4)表示为2MgO·3SiO2C.正长石(KAlSi3O8)表示为K2O·Al2O3·6SiO2D.钾云母( K2Al6Si6H4O24)表示为K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O考点五:硅的性质及制备例5:硅单质及其化合物应用范围很广。
请回答下列问题:(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅,三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:①写出由纯SiHCl 3制备高纯硅的化学反应方程式__________________________________。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。
SiHCl 3遇水剧烈反应生成H 2SiO 3、HCl 和另一种物质,写出该反应的化学反应方程式:___________________ ;H 2还原SiHCl 3过程中若混入O 2,可能引起的后果是________________________________。
(2)下列有关硅材料的说法正确的是________ (填字母)。
A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产砂纸、砂轮等B.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温结构陶瓷和轴承C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高E.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅解析:(1)①H 2还原SiHCl 3可制备Si ,化学方程式为: SiHCl 3 + H 2Si + 3HCl 。
②SiHCl 3与H 2O 反应生成H 2SiO 3、HCl 和H 2;用H 2还原SiHCl 3过程中若混入O 2,则高温下H 2与O 2反应发生爆炸。
(2)A 项,碳化硅硬度很大,可用于生产砂纸、砂轮等;B 项,氮化硅熔点、硬度大,可用于制作高温结构陶瓷或轴承;D 项,普通玻璃的主要成分是Na 2SiO 3、CaCO 3,是由石英(SiO 2)、石灰石、纯碱在高温下反应制成的,化学方程式为Na 2CO 3+SiO 2====高温Na 2SiO 3+CO 2↑,CaCO3+SiO2====高温CaSiO 3+CO 2↑;E 项,Si 与HCl 不反应。
答案:(1)① SiHCl 3 + H 2 Si + 3HCl② SiHCl 3 + 3H 2O =H 2SiO 3↓+3HCl +H 2↑高温下H 2遇O 2发生爆炸(2)ABC变式训练1:A 刚玉的主要成分为氧化铝变式训练2-1:A 判断酸性氧化物是根据与碱反应生成盐和水B 碱与玻璃反应生成粘性硅酸钠,所以不能用玻璃塞C 两者都不溶,无法分离D 条件为高温,产物为Si和CO变式训练2-2:D变式训练3:(1)a分液漏斗;b锥形瓶;c广口瓶;d烧杯(2)装置B的作用是除去二氧化碳中氯化氢气体,防止其与C烧杯中的硅酸钠反应,产生干扰(3)方程式略 A:盐酸与碳酸钠 B:盐酸与碳酸氢钠 C:二氧化碳与硅酸钠(4)盐酸>碳酸>硅酸4-1:(1)Al2O3+Na2CO3=高温2NaAlO2+CO2 SiO2+Na2CO3==高温Na2SiO3+CO2(2)沉淀为硅酸 2H++SiO32—=H2SiO3(3)净水原理:首先氯化铝水解产生氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,吸附水中颗粒沉淀(4)铁坩埚 4-2:B。