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硅及其化合物（原创）
李军国
学习目标
1、掌握硅、二氧化硅的主要性质及这些性质在材料中的应用
2、了解传统的硅酸盐制品和一些新型无机非金属材料在生产、生活中的重要作用
知识要点
一、硅
⑴硅的物理性质 单质硅是 晶体，硬度大，熔沸点高，是一种 色，有 的固体，是良好的 材料。
（2）化学性质 硅的化学性质 ，常温下除 外，一般不与其他物质反应，加热时可与O2、CI2等反应。
Si + NaOH
Si + O2
（3）硅的用途
二、二氧化硅
1、SiO2是 结构的 晶体，熔沸点 ，硬度 ，不溶于水。
2、化学性质
常温下除 外，一般不与其他物质反应。在高温下能发生一系列反应。
NaOH
CaO
SiO2 + CaCO3
HF
C
3、粗硅的工业制备
4、用途
三、硅酸
1、硅酸（H2SiO3）、原硅酸（H4SiO4）为不溶于水的弱酸，酸酐都是 ，原硅酸不稳定，在空气中易失水形成硅酸： 。
2、硅酸的制备
四、硅酸盐
1、硅酸钠水溶液俗称 ，在空气中会变质： 。
2、硅酸盐常表示成氧化物的形式：金属氧化物·SiO2·H2O。例如Na2SiO3可表示为Na2O·SiO2；高岭石[AI2(Si2O5)(OH)4]可表示为 ；正长石(KAISi3O8)可表示为 。
五、无机非金属材料
传统无机非金属材料 玻璃 原料
设备
成分
水泥 原料
设备
成分
陶瓷 原料
制造过程
六、硅及其化合物的转化关系：
【典型例题】
例1下列各单质与化合物之间有以下的转化关系，而且各单质与化合物组成的元素皆为短周期元素
单质 B
单质A 化合物甲
NaOH N aOH
溶液 单质B 溶液
氢气C 化合物丙
过量盐酸 过量盐酸
化合物乙 化合物丁 化合物乙
-
两次失去化合物丙
化合物甲
根据上述关系判断：
⑴单质A只可能是 ，这是因为 。
⑵单质B一定是金属还是非金属 ，这是因为 。
⑶各化合物的分子式：甲、 乙、 丙、 丁、 。
【反馈训练】
1．在实验室下列物质不与晶体硅反应的是（ ）
A．Ｆ2 B．HF C．KOH溶液 D．CI2
2．下列溶液可以盛放在玻璃瓶中，但不能用玻璃塞的是（　　　）
　Ａ．硅酸钠溶液　　Ｂ．氢氟酸　　Ｃ．氢氧化钠溶液　　　Ｄ．氯化钠溶液
3．下列关于硅的说法中不正确的是（　　　）
　Ａ．硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体
Ｂ．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料
Ｃ．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应
Ｄ．加热到一定温度时，硅能与氢气、氧气等反应
4．光纤通信是一种现代的通信手段，光纤是光导纤维的简称，制造光导纤维的主要原料是
　Ａ．铜 Ｂ．铝 Ｃ．石英砂 Ｄ．水玻璃
5．下列物质中，没有固定熔沸点的是（　　　）
　Ａ．石英　　　Ｂ．Na2SiO3　　　Ｃ．固体SO3　　Ｄ．玻璃
6．工业制造金刚砂(SiC)的化学方程式如下：SiO2 + 3C ====== SiC + 2CO 。在这个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是（　　　）
　Ａ．1:2 Ｂ．2:1 Ｃ．1:1 Ｄ．3:5
7．工业上制纯硅主要以粗硅为原料，其反应如下：
　①Si(s) + 3HCI(g) ======= SiHCI3(g) + H2(g) △H1 = －38.1KJ/mol
②SiHCI3(g) + H2 ====== Si(s) + 3HCI(g) △H2
分析上述反应，推断下列说法正确的是（　　　）
　Ａ．①和②均属置换反应　　Ｂ．①和②互为可逆反应
C．△Ｈ2＞Ｏ　　　　　　　Ｄ．反应中硅单质是催化剂，因为其质量和性质不变
8．下列物质中，不能通过化合反应制取的是（　　　）
　Ａ．H2SiO3 Ｂ．Fe(OH)3 Ｃ．Fe(NO3)2 Ｄ．CaSiO3
9．在无色的强碱性溶液中，能大量共存的是（　　　）
　Ａ．Na+、AI3+、NO3-、CI- Ｂ．K+、Na+、CI-、SiO32-
Ｃ．Fe2+、K+、SO42-、CI- Ｄ．Na+、HCO3-、K+、NO3-
10．在一定条件下，下列物质不能和二氧化硅反应的是（　　　）
　①焦炭　②纯碱　③碳酸钙　④氢氟酸　⑤高氯酸　⑥氢氧化钾　⑦氧化钙　⑧氮气
Ａ．③⑤⑦⑧　　　　　Ｂ．⑤⑦⑧　　　　Ｃ．⑤⑧　　　　Ｄ．⑤
11．下列物质放置在空气中（不考虑水分蒸发和吸收空气中的水分）变质，且能析出固体，加入盐酸时固体不溶解的是（　　　）
　　Ａ．澄清石灰水　　　.Ｂ．水玻璃　　　Ｃ．氢硫酸　　　Ｄ．氯化钙溶液
12．只用一种试剂即可将Na2SiO3、 Na2CO3 、Na2SO4、 Na2S四种溶液鉴别出来。这种试剂是_______________。
13．根据下图中的变化关系写出Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ各物质的化学式。
【参考答案】
例1（1）Si 因为A为铝则丁是AlCl3无法生产化合物甲。
（2）非金属 若是金属，则甲无法生成丙。
（3）甲SiO2乙Na2SiO3丙H2O丁H4SiO4
1. D 2. AC 3. C 4. C 5. D 6. A 7. AC 8. A 9. B 10. C 11. B C
12. HCl或稀H2SO4 13. A Si B Na2SiO4 C H4SiO4 D H2SiO3 E SiO2
3000C
9500C
A
B
C（白色沉淀）
NaOH溶液
NaOH溶液
通CO2
在空气里干燥
O2加热
C高温
D（白色粉末）
煅烧
E
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