硅及其化合物 硅酸盐工业
硅及其化合物
发现
1822年，瑞典化学家贝采里乌斯用金属钾还原四氟化硅，得到了单质硅。 名称由来 源自英文silica，意为“硅石”。 分布 硅主要以化合物的形式,作为仅次于氧的最丰富的元素存在于地壳中，约占 地表岩石的四分之一，广泛存在于硅酸盐和硅石中。 制备 工业上，通常是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得。 化学反应方程式： SiO2 + 2C = Si + 2CO↑（高温） 这样制得的硅纯度为97~98%，叫做金属硅。再将它融化后重结晶，用酸除 去杂质，得到纯度约为99.7~99.8%的金属硅。如要将它做成半导体用硅，还要 将其转化成易于提纯的液体或气体形式，再经蒸馏、分解过程得到多晶硅。如 需得到高纯度的硅，则需要进行进一步的提纯处理。 同位素 已发现的硅的同位素共有12种，包括硅25至硅36，其中只有硅28，硅29， 硅30是稳定的，其他同位素都带有放射性。 用途 硅是一种半导体材料，可用于制作半导体器件和集成电路。还可以合金的 形式使用(如硅铁合金)，用于汽车和机械配件。也与陶瓷材料一起用于金属陶瓷 中。还可用于制造玻璃、混凝土、砖、耐火材料、硅氧烷、硅烷。
元素描述： 由无定型和晶体两种同素异形体。具有明显的金属光泽，呈灰色，密度2.322.34克/厘米3，熔点1410℃，沸点2355℃，具有金刚石的晶体结构，电离能8.151 电子伏特。加热下能同单质的卤素、氮、碳等非金属作用，也能同某些金属如 Mg、 Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶于一般无机酸中，可溶于碱溶液中，并有 氢气放出，形成相应的碱金属硅酸盐溶液，于赤热温度下，与水蒸气能发生作用。 硅在自然界分布很广，在地壳中的原子百分含量为16.7%。是组成岩石矿物的一个 基本元素，以石英砂和硅酸盐出现。 元素来源： 用镁还原二氧化硅可得无定形硅。用碳在电炉中还原二氧化硅可得晶体硅。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。 元素用途： 用于制造高硅铸铁、硅钢等合金，有机硅化合物和四氯化硅等，是一种重要的 半导体材料，掺有微量杂质得硅单晶可用来制造大功率的晶体管，整流器和太阳能 电池等。 元素辅助资料： 硅在地壳中的含量是除氧外最多的元素。如果说碳是组成一切有机生命的基础， 那么硅对于地壳来说，占有同样的位置，因为地壳的主要部分都是由含硅的岩石层 构成的。这些岩石几乎全部是由硅石和各种硅酸盐组成。 长石、云母、黏土、橄榄石、角闪石等等都是硅酸盐类；水晶、玛瑙、碧石、 蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石。但是，硅与氧、碳不同，在自然界中 没有单质状态存在。这就注定它的发现比碳和氧晚。 拉瓦锡曾把硅土当成不可分割的物质——元素。
硅酸盐工业的工艺流程
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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。
九年级化学第10讲 硅及其化合物(无答案) (1)
硅及其化合物1.硅与氧气加热：硅与氟气：________________________2.硅单质与氢氟酸反应：3.硅与氢氧化钠溶液反应：____离子方程式：_________________________4.二氧化硅与氢氟酸反应：_______________________________________5.二氧化硅与氧化钙高温反应：__________________________________6.二氧化硅与氢氧化钠溶液反应：_____________________________________________离子方程式：_________________________7.二氧化硅与碳反应：____________________________________8.硅酸钠与盐酸反应：______________________________离子方程式：_________________________9.往硅酸钠溶液中通入二氧化碳：________________ 离子方程式：_________________________10.二氧化硅与纯碱反应：_______________________ ___11.二氧化硅与石灰石反应：______________________ ___12.加热硅酸：第10讲碳、硅及其化合物1．单质的存在形态、物理性质和用途碳 硅 存在形态 游离态和化合态 化合态物理性质 金刚石：熔点高、硬度大 石墨：硬度小、电的良导体 灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大，有脆性用途 金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯 半导体材料、太阳能电池和合金材料2．碳和硅的化学性质(1)碳单质的化学性质——还原性：①与O 2反应：O 2不足：2C ＋O 2=====点燃2CO ；O 2充足：C ＋O 2=====点燃CO 2。
②与其他物质反应：a ．与CuO 反应：2CuO ＋C=====△2Cu ＋CO 2(可用于某些金属的冶炼)；b ．与CO 2反应：CO 2＋C=====高温2CO ；c ．与水蒸气反应：C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2(制水煤气)；d ．与浓硫酸反应：C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 。
易错点26 硅元素及其化合物-备战2022年高考化学考试易错题(解析版)
易错点26 硅元素及其化合物易错题【01】硅及其化合物的性质(1)自然界中无游离态的硅，通常原子晶体不导电，但硅是很好的半导体材料，是制作光电池的材料。
SiO2不导电，是制作光导纤维的材料。
(2)工业上制备粗硅，是用过量的C和SiO2在高温下反应，由于C过量，生成的是CO而不是CO2，该反应必须在隔绝空气的条件下进行。
(3)氢氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH溶液能用玻璃试剂瓶，但不能用玻璃塞。
(4)酸性氧化物一般能与水反应生成酸，但SiO2不溶于水；酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与HF反应。
(5)硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。
硅胶(m SiO2·n H2O)是一种很好的无毒干燥剂。
(6)H2CO3的酸性大于H2SiO3的，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因可从两方面解释：①硅酸盐比碳酸盐稳定；②从化学平衡角度，由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2气体。
(7)水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料；碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。
易错题【02】新型无机非金属材料材料类型主要特性示例用途高温结构陶瓷能承受高温，强度高氮化硅陶瓷汽轮机叶片、轴承、永久性模具等半导体陶瓷具有电学特性二氧化锡陶瓷集成电路中的半导体光学材料具有光学特性光导纤维光缆通讯、医疗、照明等生物陶瓷具有生物功能氧化铝陶瓷人造骨骼、人造关节、接骨螺钉易错题【03】常考非金属及其化合物的性质与用途的对应关系重要性质主要用途①硅是常用半导体材料用于制造芯片、硅太阳能电池②SiO2导光性能强、抗干扰性能好用于生产光导纤维③二氧化硫与O2反应用作葡萄酒中食品添加剂④液氨汽化时吸收大量的热用作制冷剂⑤氢氟酸与玻璃中SiO2反应用氢氟酸刻蚀玻璃工艺⑥次氯酸盐（如NaClO等）用于漂白棉、麻、纸张等具有强氧化性⑦硫酸钡难溶于水和盐酸医疗上用作“钡餐”典例分析例1、陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。
高中化学硅和硅盐酸工业知识点大全
第 1 页 共 3 页高中化学硅和硅酸盐工业知识点规律大全1．碳族元素[碳族元素] 包括碳(6C)、硅(14Si)、锗(32Ge)、锡(50Sn)和铅(82Pb)5种元素．碳族元素位于元素周期表中第ⅣA 族。
[碳族元素的原子结构] (1) 相似性：①最外层电子数均为4个；②主要化合价：+2价、+4价．其中C 、Si 、Ge 、Sn 的+4价化合物稳定；Pb 的+2价的化合物稳定，但+4价的Pb 的化合物却是不稳定的，如PbO 2具有强氧化性。
(2)递变规律：按碳、硅、锗、锡、铅的顺序，随着核电荷数的增加，电子层数增多，原子半径增大，失电子能力增强，得电子能力减弱，非金属性减弱，金属性增强。
由于碳族元素的最外层为4个电子，因此由非金属性向金属性递变的趋势很明显。
在碳族元素的单质中，碳是非金属；硅虽然是非金属，但却貌似金属(为灰黑色固体)，且为半导体；锗具有两性，但金属性比非金属性强，为半导体；锡和铅为金属。
*[C 60] C 60与金刚石、石墨一样，都属于碳的同素异形体。
C 60是一种由60个碳原子构成的单质分子，其形状如球状的多面体，在C 60分子中有12个五边形和20个六边形。
[硅](1)硅在自然界中的含量：硅在地壳中的含量居第二位(含量第一位的为氧元素)。
(2)硅在自然界中的存在形式：自然界中无单质硅，硅元素全部以化合态存在，如二氧化硅、硅酸盐等．化合态的硅是构成地壳的矿石和岩石的主要成分。
(3)单质硅的物理性质：单质硅有晶体硅和无定形硅两种。
晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。
其熔点、沸点很高，硬度很大(晶体硅的结构类似于金刚石)。
晶体硅是半导体。
(4)单质硅的化学性质：①在常温下，硅的化学性质不活泼，不与O 2、Cl 2、H 2SO 4、HNO 3等发生反应，但能与F 2、HF 和强碱反应。
例如：Si + 2NaOH + H 2O ＝Na 2SiO 3 + 2H 2↑②在加热时，研细的硅能在氧气中燃烧：Si + O 2SiO 2(5)用途：①硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可制成太阳能电池。
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。
碳族元素——硅及其重要的化合物
碳族元素——硅及其重要的化合物【考纲要求】了解硅及其化合物的主要性质和重要应用【复习目标】了解硅及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
【复习重点】硅及其化合物的性质、用途【课堂热身】1、下列各项叙述的解释原因相同的是（）①NaOH溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶保存；②Na2SiO3溶液要密封保存；③酸式滴定管不能装NaOH溶液；④氢氟酸不能盛放在玻璃瓶中。
A．①② B．①③ C．①④ D．②③2、常温下不能与单质硅反应的是（ ）A．O2 B. F2 C. HF溶液 D. NaOH溶液3、除去SiO2中混有的石灰石和生石灰，下列试剂中最适宜的是（） A．盐酸 B．NaOH溶液 C．水玻璃 D．浓硫酸【考点梳理】1、硅的单质（1）硅元素的含量与存在在地壳里，硅的含量在所有元素中居第位，仅次于，全部以态形式存在，是构成矿物和岩石的主要元素。
（2）硅晶体的结构与主要物理性质晶体，具有 体的空间网状结构； 色，有金属光泽；硬度 ，熔沸点 ，但都低于金刚石，是良好的半导体材料。
（3）硅的化学性质（4）高纯硅的制法2、二氧化硅（1）晶体结构与物理性质晶体结构：晶体二氧化硅是硅原子和氧原子以键形成的晶体，因此二氧化硅硬度，熔点，导电，溶于水。
（2）二氧化硅的化学性质3、硅酸及硅酸盐4、硅酸盐工业（1）水泥原料：。
生产设备：。
主要成分：。
（2）玻璃原料：。
生产设备：。
反应原理：。
主要成分：。
（3）陶瓷主要原料：。
5、无机非金属材料（1）分类：①传统无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。
②新型无机非金属材料：半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等。
（2）新型无机非金属材料的特性①耐高温、强度高；②具有电学特性；③具有光学特性；④具有生物功能。
（3）重要的新型无机非金属材料：①高温结构陶瓷（有氧化铝陶瓷：又称人造刚玉，具有熔点很高、硬度高的优点。
可用于作坩埚、高温炉管、球磨机、高压钠灯的灯管等。
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硅及其化合物硅酸盐工业
【学习目标】1、理解晶体硅的结构、性质和用途
2、掌握原硅酸、硅酸和硅酸盐的重要性质
3、了解工业上生产玻璃和水泥的原料、化学原理和产品的成分、性能
【学习重点】硅的结构、性质和用途；硅酸、硅酸和硅酸盐的重要性质。
【学习要点】
一、硅的结构及性质
二、硅的重要化合物
三、硅酸盐工业
【随堂练习】
1、下列关于硅和硅的化合物的叙述正确的是（）
①硅的晶体结构和金刚石相似，都是原子晶体②硅是地壳中含量最多的非金属③晶体硅是良好的半导体材料④ SiO2是制造光导纤维的重要材料⑤SiO2分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的⑥SiO2是两性氧化物，它不溶于任何酸
A ①②⑥
B ①⑤⑥
C ③④⑤
D ②⑤⑥
2、下列说法不正确的是（）
①石英、玛瑙、水晶、硅藻土、玻璃等主要成分都是SiO2。
②含硅4%的钢具有良好导磁性，含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性③自然界中没有游离态的硅，化合态硅是构成矿物和岩石的主要成分。
④以单质硅为原料，生产一系列含硅产品的工业叫硅酸盐工业。
⑤普通玻璃的主要成分是3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3。
⑥玻璃的成分是相同的，如石英玻璃、钢化玻璃、有机玻璃、水玻璃等，只是他们的加工工艺不同而已。
⑦水泥的硬化过程是复杂的物理化学过程，水泥中加入的石膏是为了加速水泥的硬化速度。
⑧因为高温是SiO2跟Na2CO3反应放出CO2，故硅酸比碳酸酸性强。
A 全不正确
B 除①②③④外
C 除②③外
D ④⑥⑦⑧
3、工业上由粗硅制取纯硅有以下反应：
① Si（s）+ 3HCl == SiHCl3 + H2（g）+ 381kJ ② SiHCl3（g）+ H2 == Si（s）+ 3HCl（g）
对于上述反应说法正确的是（）
A 均为置换反应和氧化还原反应
B 反应①、②实际上互为逆反应
C 由于反应①放热，则反应②一定吸热
D 提高SiHCl3产率，应采取加压和升温办法
4、下列说法正确的是（）
A 在炼铁、制玻璃、制水泥三种工业生产中都需要的原料是生石灰
B 陶瓷、水泥、玻璃、单晶硅、普钙等都属于硅酸盐产品
C 普通玻璃是电的绝缘体，这种透明的固体不属于晶体
D 钢化玻璃的重要用途之一是制造汽车车窗，合成它的主要原料是四氟乙烯
5、下列元素的单质中，最易跟氢气反应生成氢化物的是（）
A 硼
B 氮
C 氟
D 碳
6、固体融化时必须破坏非极性键的是（）
A 冰
B 晶体硅
C 溴
D 二氧化硅
7、CO2通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是（）
A 氯化钙
B 石灰水
C 饱和碳酸钠溶液
D 硅酸钠
8、石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维，制造输电线、电厂设备破坏。
这是由于石墨（）
A 有放射性
B 易燃、易爆
C 能导电
D 有剧毒
9、CO2通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是（）
A 氯化钙溶液
B 石灰水
C 饱和碳酸钠溶液
D 硅酸钠溶液
10、取等质量的四种分别含有下列各杂质的Na2CO3样品（杂质质量分数相同），分别与盐酸反应，则消耗同浓度盐酸体积最大的是（）
A NaHCO3
B NaOH
C NaCl
D Ca（OH）2
11、用足量的Na2CO3与一定量的稀硫酸反应制取CO2时，若要减缓反应速度，又不影响生成CO2的体积（相同状况下），可向反应物中加入适量的（）
A Na2SiO3（s）
B BaCl2（s）
C KOH（s）
D CH3COONa（s）
12、第三周期元素R，它的原子核外最外层上达到饱和所需电子数是最内层电子数的正整数倍，且小于次外层电子数的3/4，则关于R正确判断是（）
A 常温时能稳定存在的R的氧化物都能与烧碱溶液反应
B R的最高正价氧化物对应的水化物为强酸
C R的单质在固态时，均属于分子晶体
D R的气态氢化物在常温下都能稳定存在
13、下列试剂能用酸式滴定管盛装的是（）
A 氢氟酸
B 苛性钠溶液
C 水玻璃
D 溴水
14、在制玻璃的原料中，再加入的下列物质后，可制得各种不同用途的玻璃：A 氧化亚铜 B 氧化铅 C 氧化钴 D 硼砂（Na2B4O7·10H2O）
①制造化学仪器的玻璃加入的物质是②制造光化学仪器的玻璃加入的物质是③制造蓝色玻璃加入的物质是④制造红色玻璃加入的物质是
15、把下列式子改写成氧化物的形式：
A 正长石KAlSi3O8
B 石棉CaMg3Si4O12
C 蛇纹石H4Mg3Si2O9
16、120O C、101.3kPa条件下，有2L H2O、2L CO、1L CO2、0.5L O2和1L H2组成的混合气体。
将混合气体通过分别放有足量Cu粉、C粉和CuO粉的三支灼热的反应管，假设气体通过每个反应管都能充分反应，且不论三个反应管以何种顺序排列，问：
（1）尾气是否可能是单一气体？。
若可能，该气体是。
（2）原气体中是否有几种（或一种）不可能存在于尾气中？，若有，是。
（3）原气体中是否有几种（或一种）肯定存在于尾气中？，若有，是。
17、测得某硅酸盐中所含氧化物成分的质量百分比为：CaO 14.2% 、Al2O3 26.02% 、SiO2 45.92% 、H2O 13.78% ，试确定该硅酸盐的化学式。