人教高中化学必修一第四章第一节硅及其化合物知识点复习

合集下载

化学必修1第四章第一节硅

化学必修1第四章第一节硅

思考: CO2+H2O=H2CO3 ,但是SiO2不 能与水直接化合成H2SiO3。
那怎样制备H2SiO3呢?
实验4-1 向饱和Na2SiO3溶液中,滴入酚酞,再滴
入稀盐酸.
现象
滴入酚酞溶液呈红色,滴入 盐酸有透明的硅酸凝胶产生
Na2SiO3呈碱性,硅酸难溶于水
结论
方程式 Na2SiO3+2HCl = H2SiO3(胶体)+2NaCl
生活中随处可见的含硅化合物及产品
具有特殊功能的含硅物质
碳化硅(SiC俗称金 刚砂),具有金刚 石的结构。硬度很 大,用作砂纸、砂 轮的磨料。
硅 钢(铁合金) 导磁性良好,用 作变压器铁芯
硅橡胶:既耐高温又 耐低温 制造飞机、火箭、 导弹的零件和绝缘 材料
分子筛:具有均匀微孔结 构的铝硅酸盐 Na 2O· 2O3 · Al 2SiO2 · 2O nH 主要作吸附剂和催化剂
5、硅酸的存在
• 硅酸浓度较小时易聚合形成硅酸溶胶,硅酸 浓度较大时则形成硅酸凝胶 • 硅酸凝胶干燥脱水——硅酸干凝胶,又称为 硅胶,吸附水分能力强,常用作干燥剂,也 用作催化剂的载体
原硅酸H4SiO4 白色胶状沉淀,弱酸
硅酸可看成原硅酸失去一个水得到的
二、硅酸盐
1、是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。 2、结构复杂的固态物质,大多不溶于水, 化学性质很稳定 3、硅酸钠(Na2SiO3),其水溶液俗称水玻璃, 是制备硅胶和木材防火剂等的原料。
高温
雕刻玻璃
在玻璃表面涂上一层石蜡
在石蜡上雕刻出花纹,向 挖空部分加少量氢氟酸
洗掉酸并去掉石蜡
SiO2与CO2化学性质的比较
性质
与碱性氧化 物反应
二氧化碳(CO2)

2017-2018学年度高一化学人教版必修一第四章第1节《无机非金属材料的主角——硅》知识点总结及习题练习

2017-2018学年度高一化学人教版必修一第四章第1节《无机非金属材料的主角——硅》知识点总结及习题练习

第1节 无机非金属材料的主角——硅一、硅、二氧化硅和硅酸1.硅的原子结构与硅在自然界中的存在(1)原子结构硅原子位于元素周期表第三周期第IV 主族,其原子结构示意图为,最外层有4个电子,反应中既不易失电子也不易电子,主要形成+4价的化合物。

(2)存在硅在地壳中的含量为26.3%,仅次于氧:硅是一种亲O 元素,在自然界中主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在,存在形态全部是化合态。

2.硅的性质 ①物理性质:◆ 晶体硅(C 在电炉中还原SiO 2可得晶体硅)为灰黑色,无定形硅(Mg 还原SiO 2可得无定形硅)为黑色 补充:电子工业中用的高纯硅则是用氢气还原三氯氢硅或四氯化硅而制得. ◆ 密度2.32-2.34g/cm 3◆ 熔点1410℃,沸点2355℃◆ 属于原子晶体,硬而脆有金属光泽,良好的半导体材料,具有金刚石的晶体结构,电离能8.151电子伏特. ②化学性质: (1)与非金属作用常温下Si 的化学性质不活泼,不与O 2、Cl 2、强酸等収生反应,只能与F 2、HF 、强碱反应,在F 2中瞬间燃烧,生成SiF 4Si+2F 2=SiF 4加热时,能与其它卤素反应生成卤化硅,与氧反应生成SiO 2.Si+2X 2=====△SiX 4(X=Cl 、Br 、I)Si+O 2=====△SiO 2(研细的Si 能在O 2中燃烧)在高温下,硅与碳、氮、硫、氢等非金属单质化合,分别生成碳化硅SiC 、氮化硅SiN 4和硫化硅SiS 2、SiH 4等.Si+H 2=====△Si H 4(SiH 4很不稳定,在空气中自燃)(2)与酸作用Si 单独与强酸不収生反应,但与氢氟酸及其混合酸反应,生成SiF 4或H 2SiF 6.Si+4HF=SiF 4↑+2H 2↑3Si+4HNO 3+18HF=4NO↑+8H 2O+3H 2SiF 6(3)与碱作用硅只能与强碱液反应生成可溶性硅酸盐,幵放出氢气.(4)与金属作用硅还能与钙、镁、铜、铁、铂、铋等化合,生成相应的金属硅化物.3.硅的制备(工业上用C 在高温下还原SiO 2制粗硅,再对粗硅提纯即可)粗硅的制取:SiO 2 + 2C Si + 2CO ↑(注意:①C 要适量,如果过量会収生副反应即C+Si=SiC(金刚砂)②在该反应中C 作为还原剂,SiO 2中Si 得电子,而失电子能力为Si>C,理论上该反应不能収生,但实际上这一反常反应可以从化学平衡的角度理解,由于产物CO 为气体,能及时离开反应体系,降低了生成物的浓度,促使反应正向迚行) 粗硅的提纯:Si + 2Cl 2=====△SiCl 4SiCl 4 + 2H 24HCl+Si(纯硅) 4.硅的用途①用作半导体材料,比如计算机芯片等②制造光电池③作为合金材料制造变压器铁芯、耐酸设备等游离态和化合态化合态与氧化物C+2CuO2Cu+CO 2↑ C+CO 2CO SiO 2 + 2CSi + 2CO ↑△单与水或碱溶液的反C+H 2O(g)CO+H 22(1)存在地球上二氧化硅的存在形态有结晶形和无定形两大类,统称为硅石。

高中化学——非金属及化合物知识点总结

高中化学——非金属及化合物知识点总结

高中化学——非金属及化合物知识点总结一、硅及其化合物(一)硅1、硅的存在和物理性质(1)存在:只以化合态存在,主要以SiO2和硅酸盐的形式存在于地壳岩层里,在地壳中含量居第二位。

(2)物理性质:晶体硅是一种灰黑色固体,具有金属光泽,硬而脆的固体,熔沸点较高,能导电,是良好的半导体材料。

2、硅的化学性质3、用途:制造半导体、计算机芯片、太阳能电池。

(二)CO2和SiO2的比较(三)硅酸及硅酸盐1、硅酸(1)物理性质:与一般的无机含氧酸不同,硅酸难溶于水。

(2)化学性质:①弱酸性:是二元弱酸,酸性比碳酸弱,与NaOH溶液反应的化学方程式为:②. 不稳定性:受热易分解,化学方程式为:(3)制备:通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得,如Na2SiO3溶液与盐酸反应:(4)用途:硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。

2、硅酸盐定义:硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。

(1)硅酸盐结构复杂,一般不溶于水,性质很稳定。

通常用氧化物的形式来表示其组成。

例如:硅酸钠Na2SiO3(Na2O·SiO2),高岭石Al2Si2O5(OH)4(Al2O3·2SiO2·2H2O)。

书写顺序为:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。

注意事项:① 氧化物之间以“·”隔开;②计量数配置出现分数应化为整数。

(2)硅酸钠:Na2SiO3,其水溶液俗名水玻璃,是一种无色粘稠液体,是一种矿物胶,用作黏合剂和木材防火剂。

(四)常见无极非金属材料及其主要用途(五)总结提升1、硅(1)硅的非金属性弱于碳,但碳在自然界中既有游离态又有化合态,而硅却只有化合态。

(2)硅的还原性强于碳,但碳能还原SiO2产生,但Si能跟碱溶液作用放出(3)非金属单质跟碱溶液作用一般无H2H:2(4)非金属单质一般不跟非氧化性酸反应,但硅能跟氢氟酸反应。

(5)非金属单质一般为非导体,但硅为半导体。

2、二氧化硅(1)非金属氧化物的熔沸点一般较低,但SiO2的熔点却很高。

高中化学必修1_第四章知识点

高中化学必修1_第四章知识点

第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角------硅一、二氧化硅1、物理性质:熔点高,硬度大,不溶于水2、结构:四面体空间网状结构,一个Si周围有四个O,一个O周围有四个Si3、化学性质:很稳定。

(1)二氧化硅是酸性氧化物:能与碱或碱性氧化物反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O生成的硅酸钠黏性比较大,故盛装碱溶液的玻璃试剂瓶不能使用玻璃塞,而要使用橡胶塞SiO2+CaO=CaSiO3(2)氢氟酸是唯一能与二氧化硅反应的酸SiO2+4HF=SiF4↑+H2O氢氟酸会腐蚀玻璃,可用来雕刻玻璃,盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶,而要使用塑料瓶。

4、二氧化硅的应用:制光导纤维、硅、玻璃、工艺品(石英,水晶、玛瑙)二、硅酸1、制备:Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3(胶体) 硅酸为不溶于水的白色胶状固体,酸性比碳酸弱往硅酸钠溶液中通入CO2,有白色的硅酸生成:Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3(胶体)2、用途:硅酸脱水后制得硅胶,可作干燥剂;催化剂载体。

三、硅酸盐1、硅酸钠:(1)俗称及用途:硅酸钠的水溶液称为水玻璃,可作肥皂填料、木材防火剂、粘胶剂。

注意:水玻璃(即硅酸钠溶液)在空气中易与CO2反应生成H2SiO3而变质,故应密封保存2、硅酸盐(1)硅酸盐的用途:制陶瓷、玻璃、水泥(传统三大无机非金属材料)(2)硅酸盐的书写:①化学式法:适用于简单的硅酸盐如:Na2SiO3,K2SiO3、CaSiO3等。

②氧化物法: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:Na2SiO3Na2O·SiO2硅酸钙:CaSiO3CaO·SiO2高岭石:Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3·2SiO2·2H2O正长石:KAlSi3O8不能写成K2O·Al2O3·3SiO2 ,应写成K2O·Al2O3·6SiO2四、单质硅:1、存在形式:晶体硅和无定形。

人教必修一化学----硅及其化合物基础知识

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。

化学必修一第四章知识点归纳

化学必修一第四章知识点归纳

化学必修一第四章知识点归纳一、硅及其化合物。

1. 硅(Si)- 存在形式。

- 硅在地壳中的含量仅次于氧,居第二位。

硅在自然界中以化合态存在,如二氧化硅(SiO₂)和硅酸盐等。

- 物理性质。

- 晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体,熔点高(1410℃),沸点高(2355℃),是良好的半导体材料。

- 化学性质。

- 与非金属反应。

- 硅与氧气反应:Si + O₂{}SiO₂。

- 与氢氟酸反应:Si+4HF = SiF₄↑+2H₂↑,这是硅的特性反应,可用于刻蚀玻璃。

- 与强碱溶液反应:Si + 2NaOH + H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑。

- 工业制法。

- 用焦炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅:SiO₂+2C{高温}Si + 2CO↑,粗硅再经过提纯得到高纯硅。

2. 二氧化硅(SiO₂)- 存在形式。

- 天然二氧化硅也叫硅石,有结晶形(如水晶、玛瑙)和无定形(如硅藻土)两种。

- 物理性质。

- 硬度大,熔点高(1710℃),不溶于水。

- 化学性质。

- 与碱性氧化物反应:SiO₂+CaO{高温}CaSiO₃。

- 与强碱反应:SiO₂ + 2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O(盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,因为生成的Na₂SiO₃有粘性,会使瓶塞与瓶口粘在一起)。

- 与氢氟酸反应:SiO₂+4HF = SiF₄↑+2H₂O。

3. 硅酸(H₂SiO₃)- 物理性质。

- 硅酸是白色胶状沉淀,不溶于水。

- 化学性质。

- 硅酸是一种弱酸,酸性比碳酸还弱。

Na₂SiO₃+CO₂+H₂O =H₂SiO₃↓+Na₂CO₃(证明酸性:碳酸>硅酸)。

- 制备。

- 通过可溶性硅酸盐(如Na₂SiO₃)与酸反应制得,如Na₂SiO₃+2HCl = H₂SiO₃↓+2NaCl。

4. 硅酸盐。

- 定义。

- 由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。

- 硅酸钠(Na₂SiO₃)- 硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,是一种无色粘稠的液体,是制备硅胶和木材防火剂等的原料。

【人教版】高中化学必修1知识点总结:第四章非金属及其化合物

第四章非金属及其化合物课标要求
1.了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质
2.认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。

要点精讲
一、本章知识结构框架
二、本章知识结构梳理
(一)硅及其化合物
1、二氧化硅和二氧化碳比较
2、硅以及硅的化合物的用途
(二)氯
1、液氯、新制的氯水和久置的氯水比较
2、氯气的性质
(三)硫、氮
1、二氧化硫的性质

硫黄晶体色黄,火山口处有埋藏。

二硫化碳去溶解,扔在河中水底淌。

无色有毒味刺激,易溶于水易液化。

二氧化硫
此气无色有毒性,容易液化坏环境。

与水与氧或漂白,反应都可逆进行。

2、浓硫酸和浓硝酸的性质
浓硫酸
硫酸稳定沸点高,制酸试剂多奇招。

加热与铜碳反应,强氧化性本领高。

硫酸吸水又脱水,干燥剂中大英豪。

碱性气体需回避,还原物质逃不掉。

硝酸
挥发分解都容易,金属反应无氢气。

能把碳硫来氧化,常温铁铝做容器。

3、氨气、氨水与铵盐的性质
氮气
性质稳定空气中,特殊条件也作用。

放电氧化续二度,有水硝酸也生成,

气轻味臭易液化,液氨气化温骤下。

铵盐与碱共制取,混合一起把热加。

易溶于水成喷泉,氨成氨水弱碱显。

靠近盐酸白烟起,可制氮肥酸式盐。

化学必修一第四章知识点总结

必修1 第四章非金属及其化合物一、硅及硅的化合物二、氯及氯的化合物能使有色布条退色。

(3)酸性:氯水中含有HCl 和HClO ,故可被NaOH 中和,盐酸还可与NaHCO 3,CaCO 3等反应。

(4)不稳定性:次氯酸见光分解 ,久置氯水(浅黄绿色)会变成无色)失去漂白性。

(5)沉淀反应:加入AgNO 3溶液有 生成(氯水中有Cl -)。

漂白液 1.主要成分: ,有效成分: 。

2.漂白原理,有效成分与水、CO 2反应生成具有漂白性的次氯酸,。

同时,这个反应也是漂白液在空气中久置变质的原因。

漂白粉 1.主要成分: ,有效成分: 。

2.漂白原理,有效成分与水、CO 2反应生成具有漂白性的次氯酸,。

同时,这个反应也是漂白粉在空气中久置变质的原因。

氯离子(Cl -) 1.利用Cl -与Ag +反应生成不溶于酸的AgCl 沉淀来检验Cl -。

2.方法:先加 溶液(排除CO 32-、SO 32-干扰),再滴加AgNO 3溶液,如有白色沉淀生成,则说明有Cl -存在。

三、硫及硫的化合物之间的转化关系物质知识点 硫单质(S ) 1. 硫元素在自然界中既有____态, 又有 态。

(如火山口中的硫就以 存在)2.俗称硫磺,淡黄色固体,不溶于水,熔点低。

3.S+O 2 ===点燃SO 2(空气中点燃淡蓝色火焰,纯氧中为蓝紫色)4.能与金属反应,将变价金属氧化成低价态,如 ,。

二氧化硫(SO 2) ②SO 2为酸性氧化物,可与碱反应生成盐和水。

a 、与NaOH 溶液反应:SO 2(少量)+2NaOH =Na 2SO 3+H 2OSO2(过量)+NaOH=NaHSO3对比CO2与碱反应:CO2(少量)+Ca(OH)2=CaCO3↓(白色)+H2O2CO2(过量)+Ca(OH)2=Ca(HCO3) 2 (可溶)将SO2逐渐通入Ca(OH)2溶液中先有白色沉淀生成,后沉淀消失,与CO2逐渐通入Ca(OH)2溶液实验现象相同,所以不能用石灰水来鉴别SO2和CO2。

人教版必修1高中化学第四章第一节第1课时硅二氧化硅和硅酸


B.水晶
C.玛瑙
D.硅石
解析:红宝石的主要成分为 Al2O3,俗称刚玉,Al2O3 也是蓝宝石的主要成分。
答案:A
要点 硅与碳最高价氧化物及对应水化物的比较
6.盛放强碱溶液的试剂瓶不用磨口玻璃塞,要用软木 塞。
7.硅酸的组成结构比较复杂,可用 x SiO2·y H2O 表示, 但常用最简单的 H2SiO3 代表硅酸。
8.硅酸溶胶(硅酸胶体溶液)―凝―聚→硅酸凝胶―脱―水→硅 酸干凝胶。通常说的硅胶指的是硅酸干凝胶。
自我检测 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)太阳能电池可以采用硅材料制作。( ) (2)阳光下,沙子里“闪闪发亮”的无色透明小颗 粒主要成分是 SiO2。( ) (3)SiO2 硬度大、熔点高、难溶于水。( ) ( 4 ) SiO2 既 是 非 金 属 氧 化 物 也 是 酸 性 氧 化 物 。 ()
知识衔接 1.地壳中硅的含量仅次于氧,占第 2 位。 2.高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入 微量的其他元素做成的太阳能电池,将太阳能转变为电能。 3.芯片是电脑中的核心部件,它是用纯度极高的硅单质 制成的。 4.经常见到的沙子,它的主要成分是 SiO2(写化学式)。
自主学习 一、硅单质 1.存在。
2.下列关于二氧化硅的说法错误的是( ) A.二氧化硅既是非金属氧化物又是酸性氧化物 B.二氧化硅化学性质不活泼,熔点高、硬度大 C.不能用二氧化硅与水直接作用制取硅酸 D.二氧化硅既能与氢氟酸反应,又能与烧碱溶液反 应,所以它是两性氧化物 答案:D
3.下列物质中主要成分不是二氧化硅的是( )
A.红宝石
3.硅酸的制备。
实பைடு நூலகம் 操作
实验 滴加酚酞溶液后溶液呈红色,滴加稀盐酸后 现象 溶液变为无色,有白色胶状沉淀生成

化学必修一第四章知识点总结

必修1 第四章非金属及其化合物一、硅及硅的化合物
二、氯及氯的化合物
三、硫及硫的化合物之间的转化关系
(催化剂:粉尘、五氧化二钒)
(将SO气体和Cl气体混合后作用于有色溶液,漂白效果将大大减弱。

)22
④SO的弱氧化性:如2HS+SO=3S↓+2HO(有黄色沉淀生成)2222⑤SO的漂白性:SO能使品红溶液褪色,加热会恢复原来的颜色。

用22此可以检验SO的存在。

2
三氧化硫
硫酸(1)浓硫酸的物理性质:纯的硫酸为无色油状粘稠液体,能与水以任意比互溶(稀释浓硫酸要规范操作:注酸入水且不断搅拌)。

不挥发,沸点高,密度比水大。

(2)浓硫酸三大性质:
①吸水性:浓硫酸可吸收结晶水、湿存水和气体中的水蒸气,可作干燥剂,可干燥H、2O、SO、CO等气体,但不可以用来干燥NH、HS气体。

22223②脱水性:能将有机物(蔗糖、棉花等)以H 和O原子个数比2︰1脱去,炭化变黑。

③强氧化性:浓硫酸在加热条件下显示强氧化性(+6价硫体现了强氧化性),能与大多数金属反应,也能与非金属反应。

(ⅰ)与大多数金属反应(如铜):(此反应浓硫酸表现出酸性和强氧化性)
(ⅱ)与非金属反应(如C反应):(此反应浓硫酸表现出强氧化性)
注意:常温下,Fe、Al遇浓HSO或浓HNO发生钝化,而不是不反应。

324
四、氮及氮的化合物之间的转化关系。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第二部分:【基本理论】替换PDF文件中的第二部分
一、碳、硅及化合
物的关系网络
1、相互转化关系
2、硅的性质和制备:
物理性质:①硅在自
然界中只有态,没有
态。

其含量在地壳中
居第位,是构成矿物
和岩石的主要成分。

②晶体硅为原子晶
体。

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:硅的化学性质不活泼。

①常温下,只能与氟气、氢氟酸及强碱溶液反应:
Si + 2F2 =SiF4 、Si + 4HF =SiF4 + 2H2↑、Si + 2NaOH + H2O =。

②在加热条件下,能与氧气、氯气等少数非金属单质化合:Si +O2 SiO2
制备:在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅:SiO2 +2C。

将制得的粗硅,再与C12反应后,蒸馏出SiCl4,然后用H2还原SiCl4可得到纯硅。

有关的反应为:Si 十2C12SiCl4、SiCl4 + 2H2Si + 4HCl
应用:①高纯硅可作材料;②晶体硅还可做光电转换材料及制作生物工程芯片。

3、二氧化硅的性质和应用:
①SiO2为晶体,是一种坚硬难熔的固体,硬度、熔点都很高。

②二氧化硅的化学性质很稳定,不能跟酸(氢氟酸除外)发生反应。

③二氧化硅是一种酸性氧化物,所以能跟碱性氧化物或强碱反应。

SiO2 + CaO CaSiO3 、SiO2 + 2NaOH =Na2SiO3 + H2O(碱溶液不能在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中)
④二氧化硅是一种特殊的酸性氧化物。

a.酸性氧化物大都能直接跟水化合生成酸,但二氧化硅却不能直接跟水化合,它的对应水化物(硅酸)只能用相应的可溶性硅酸盐跟盐酸作用制得。

首先,让SiO2和NaOH(或Na2CO3)在熔化条件下反应生成相应的硅酸钠:SiO2+2NaOH;然后,用酸与硅酸钠作用制得硅酸:Na2SiO3+2HCl ===。

b.酸性氧化物一般不跟酸作用,但二氧化硅却能跟氢氟酸起反应:SiO2+4HF=SiF4+2H2O
④光导纤维:从高纯度的SiO2或石英玻璃熔融体中,拉出的直径约100μm的细丝,称为石英玻璃纤维,这种纤维称为光导纤维。

光纤通信是一种新技术,它将光信号在光导纤维中进行全反射传播,达到两地通信的目的。

光纤通信优点:信息传输量大,原料来源广;质量轻,每千米27克;抗电磁干扰,保密性好。

4、硅酸和硅胶:
①硅酸:硅酸有多种形式,如H4SiO4、H2SiO3等。

由于“H2SiO3”分子式最简单,习惯采用H2SiO3作为硅酸的代表。

②硅酸酸性比碳酸还弱:Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3
③硅胶:刚制得的硅酸是单个小分子,能溶于水,在存放过程中,它会逐渐失水聚合,形成各种多硅酸,接着就形成不溶于水,但又暂不从水中沉淀出来的“硅溶胶”。

如果向硅溶胶中加入电解质,则它会失水转为“硅凝胶”。

把硅凝胶烘干可得到“硅胶”。

烘干的硅胶是一种多孔性物质,具有良好的吸水性。

而且吸水后还能烘干重复使用,所以在实验室中常把硅胶作为作为干燥剂。

5、硅酸盐:
①硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分,其结构复杂,组成可用氧化物的形式表示。

例如:硅酸钠Na2SiO3(Na2O·SiO2);镁橄榄石Mg2SiO4(2MgO·SiO2);高岭石Al2(Si2O5)(OH)4(A12O3·2SiO2·2H2O)注:复杂硅酸盐可以看成碱性氧化物和酸性氧化物所组成的复杂化合物,因此可以改写为
aMxOy·bSiO2·cH2O的方式(具体顺序是:碱性氧化物·两性氧化物·酸性氧化物·水)。

②硅酸盐制品性质稳定,熔点较高,难溶于水,有很广泛的用途。

③最简单硅酸盐是硅酸钠,其水溶液俗称水玻璃
.......。

...,是一种矿物胶,可作粘合剂,防腐剂
④云母、滑石、石棉、高岭石等,它们都属于天然的硅酸盐。

人造硅酸盐:主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。

6、无机非金属材料
传统无机非金属材料——水泥和玻璃的生产方法
硅酸盐产品水泥普通玻璃
主要设备水泥回转窑玻璃窑
主要原料和、、
反应原理复杂的物理-化学变化Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2

CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
主要成份硅酸三钙(3CaO·SiO2)、
硅酸二钙(2CaO·SiO2)、
铝酸三钙(3CaO·Al2O3)
、、
7、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+2C Si+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↑(类似于Al)
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+2H2O
⑦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。

⑩非金属氧化物的熔沸点一般较低,但SiO2的熔沸点却较高。

相关文档
最新文档