2019北京高三二模考試化學硅及其化合物

2019-04-13 22:02:43 　來源：網(wǎng)絡(luò)整理

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　　2019北京高三二模診斷化學硅及其化合物(一)

　　1. 硅在化合物中通常表現(xiàn)為“+4”價。

　　2. 非金屬單質(zhì)一般為非導體，但硅卻為半導體。

　　3. 在通常情況下，硅的化學性質(zhì)不活潑，但在自然界里卻沒有單質(zhì)硅存在。

　　4. 非金屬氧化物一般為分子晶體，而SiO2卻為原子晶體。

　　5. 非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸反應(yīng)，而硅卻能夠與氫氟酸反應(yīng)，且有氫氣生成。

　　Si + 4HF === SiF4↑+ 2H2↑

　　6. 非金屬單質(zhì)與強堿溶液反應(yīng)一般不生成氫氣，但硅與強堿溶液反應(yīng)卻生成氫氣。

　　Si + 2NaOH + H2O === Na2SiO3 + 2H2↑

　　7. 硅的還原性比碳強，但碳在高溫下卻能從二氧化硅中還原出硅。這是因為在高溫時，非水體系的反應(yīng)有利于有氣體生成的方向進行。2C + SiO2 = Si + 2CO↑。

　　8. SiO2不溶于水，但其是硅酸的酸酐，因此硅酸不能用SiO2直接與水反應(yīng)制得，只能采用可溶性硅酸鹽與酸作用生成，如Na2SiO3 + 2HCl === 2NaCl + H2SiO3↓。

　　9. CO2屬于分子晶體，通常狀況下是氣體，但SiO2卻是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的原子晶體，因此二者的物理性質(zhì)相差很大。

　　10. 酸性氧化物一般不與酸反應(yīng)，但二氧化硅卻能與氫氟酸反應(yīng)，生成四氟化硅和水。SiO2+ 4HF === SiF4↑+ 2H2O，雕花玻璃就是利于該反應(yīng)原理在玻璃上進行蝕刻制得的。

　　11. 無機酸一般易溶于水，而硅酸和原硅酸卻難溶于水。

　　12. 在水溶液中，碳酸的酸性比硅酸強，因此二氧化碳能與硅酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和硅酸沉淀。

　　CO2 + Na2SiO3 + H2O === Na2CO3 + H2SiO3↓，但在高溫下碳酸鈉與二氧化硅卻能反應(yīng)生成硅酸鈉和二氧化碳， SiO2 + Na2CO3 =Na2SiO3 + CO2↑，其原因是在高溫條件下生成的二氧化碳離開反應(yīng)體系而使反應(yīng)進行到底。

　　13. 硅酸鈉的水溶液俗稱泡花堿或水玻璃，但它與玻璃的成分不同，其本身是鹽溶液，不是堿溶液。

　　2019北京高三二模診斷化學硅及其化合物(二)

　　硅及其化合物

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　　硅是一種親氧元素，自然界中總是與氧結(jié)合，以熔點很高的氧化物及硅酸鹽的形式存在。硅有晶體和無定型兩種。晶體硅是帶有金屬光澤的灰黑色固體，熔點高、硬度大、有脆性，常溫下不活潑。晶體硅的導電性介于導體和絕緣體之間，是良好的半導體材料，可制成光電池等能源。

　　Ⅱ、硅的化合物

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　　a、物理性質(zhì)：二氧化硅具有晶體和無定形兩種。熔點高，硬度大。

　　b、化學性質(zhì)：酸性氧化物，是H2SiO3的酸酐，但不溶于水

　　SiO2+CaO===CaSiO3，SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O，SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O

　　c、用途：是制造光導纖維德主要原料;石英制作石英玻璃、石英電子表、石英鐘等;水晶常用來制造電子工業(yè)的重要部件、光學儀器、工藝品等;石英砂常用作制玻璃和建筑材料。

　�、诠杷徕c：硅酸鈉固體俗稱泡花堿，水溶液俗稱水玻璃，是無色粘稠的液體，常作粘合劑、防腐劑、耐火材料。放置在空氣中會變質(zhì)：Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3。實驗室可以用可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)制備硅酸：Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓

　　③硅酸鹽：

　　a、是構(gòu)成地殼巖石的主要成分，種類多，結(jié)構(gòu)復雜，常用氧化物的形式來表示組成。其表示方式

　　活潑金屬氧化物?較活潑金屬氧化物?二氧化硅?水。如：滑石Mg3(Si4O10)(OH)2可表示為3MgO?4SiO2?H2O

　　b、硅酸鹽工業(yè)簡介：以含硅物質(zhì)為原料，經(jīng)加工制得硅酸鹽產(chǎn)品的工業(yè)成硅酸鹽工業(yè)，主要包括陶瓷工業(yè)、水泥工業(yè)和玻璃工業(yè)，其反應(yīng)包含復雜的物理變化和化學變化。

　　水泥的原料是黏土和石灰石;玻璃的原料是純堿、石灰石和石英，成份是Na2SiO3?CaSiO3?4SiO2;陶瓷的原料是黏土。注意：三大傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品的制備原料中，只有陶瓷沒有用到石灰石。

　　2019北京高三二模診斷化學硅及其化合物(三)

　　一、硅(Si)

　　1.硅的存在：自然界中以態(tài)的形式存在，在地殼中的含量僅次于氧。

　　2.物理性質(zhì)：灰黑色，硬度大，熔沸點高，具有金屬光澤。

　　3.化學性質(zhì)：常溫下與F2、HF、NaOH反應(yīng)：

　　加熱時能與H2化合生成不穩(wěn)定的氫化物。

　　4.用途：(1)良好的半導體材料 (2)太陽能電池 (3)機芯片

　　二、二氧化硅(SiO2)

　　1.存在：天然SiO2也叫硅石，自然界中的石英瑪瑙(含雜質(zhì)的石英)的主要成分都是SiO2

　　2.化學性質(zhì)：(1)酸性氧化物：與強堿反應(yīng)：

　　離子方程式： (保存堿性溶液不能用橡膠塞)。

　　與堿性氧化物反應(yīng)：。

　　(2)與HF反應(yīng)： (先進與其反應(yīng)的酸)。

　　4，用途：(1)制造光導纖維 (2)石英坩堝 (3)光學儀器和工藝品

　　三、硅酸

　　制法：。

　　性質(zhì)：

　　四、硅酸鹽。

　　【鞏固訓練】

　　一、選擇題

　　1.(2010?廣州綜合診斷)有些科學家提出硅是“21世紀的能源”，這主要是由于作為半導體材料的硅在太陽能發(fā)電過程中具有重要的作用.下列關(guān)于硅的說法不正確的是

　　A.高純度的單質(zhì)硅被廣泛用于制作機芯片 B.硅可由二氧化硅還原制得

　　C.常溫時硅與水、空氣和酸不反應(yīng)，但能與氫氟酸反應(yīng)

　　D.自然界硅元素的貯量豐富，并存在大量的單質(zhì)硅

　　2.下列關(guān)于碳和硅的敘述中，正確的是 (　　)

　　A.其氧化物都能與NaOH溶液反應(yīng) B.其單質(zhì)在加熱時都能跟O2反應(yīng)

　　C.其氧化物都能溶于水生成相應(yīng)的酸 D.碳和硅兩種元素共有兩種單質(zhì)

　　3.下列物質(zhì)：①氫氟酸;②濃H2SO4;③燒堿溶液;④Na2CO3固體;⑤氧化鈣;⑥濃HNO3，其中在一定條件下能與SiO2反應(yīng)的有 (　　)

　　A.①②⑥ B.全部 C.①③④⑤ D.②③⑥

　　4.下列離子方程式不正確的是 (　　)

　　A.硅酸鈉溶液與澄清石灰水反應(yīng)：SiO2-3+Ca2+===CaSiO3↓

　　B.向澄清的石灰水中通入過量的CO2：CO2+OH-===HCO-3

　　C.向小蘇打溶液中加入過量石灰水：2HCO-3+Ca2++2OH-===CaCO3↓+2H2O+CO2-3

　　D.向水玻璃中加入過量鹽酸：2H++SiO2-3===H2SiO3↓

　　5.下列說法正確的是 (　　)

　　A.硅材料廣泛應(yīng)用于光纖通訊 B.工藝師利用鹽酸刻蝕石英制作藝術(shù)品

　　C.水晶項鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品

　　6.現(xiàn)有下列五個轉(zhuǎn)化，其中不可能通過一步反應(yīng)實現(xiàn)的是 (　　)

　�、賁iO2―→Na2SiO3　②CuSO4―→CuCl2�、跾iO2―→H2SiO3　④CuO―→Cu(OH)2�、軳a2O2―→NaOH A.①② B.③④ C.②③④ D.②③④⑤

　　7.將過量的CO2分別通入①CaCl2溶液;②Na2SiO3溶液;③Ca(OH)2溶液;④飽和Na2CO3溶液.較終溶液中有白色沉淀析出的是 (　　)

　　A.①②③④ B.②④ C.①②③ D.②③

　　8.對于第ⅣA族元素，下列敘述中不正確的是 (　　)

　　A.SiO2和CO2中Si和O，C和O之間都是共價鍵

　　B.C、Si、Ge的較外層電子數(shù)都是4，次外層電子數(shù)都是8

　　C.CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定條件下都能和氧化鈣反應(yīng)

　　D.該族元素的主要化合價是+4價和+2

　　9[2011?山東卷] 某短周期非金屬元素的原子核外較外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半，該元素(　　)

　　A.在自然界中只以化合態(tài)的形式存在 B.單質(zhì)常用作半導體材料和光導纖維

　　C.較高價氧化物不與酸反應(yīng) D.氣態(tài)氫化物比甲烷穩(wěn)定

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