高考化学二轮复习讲义第八讲 硅及其化合物.docx
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高考化学二轮复习讲义第八讲硅及其化合物
第八讲 硅及其化合物
测试内容
测试要求
考情追踪
1.知道硅元素在自然界中以二氧化硅及硅酸盐的形式存在，知道晶体硅是良好的半导体材料
A
2014、2015（选）
2.了解硅单质的主要用途
B
Ⅰ
2012、2015（选）
3.了解二氧化硅与氢氟酸、碱性氧化物、强碱等的反应
B
2015（选）
1.硅及二氧化硅
物质
硅
二氧化硅
存在形式
物理性质
化学性质
用途
2.硅酸、硅酸盐和硅酸盐材料
（1）硅酸：
溶于水，制备反应的化学方程式为 。
（2）硅酸钠：
溶于水，水溶液俗称 。
可用于制 、 、 。
（3）硅酸盐材料。
1.二氧化硅可与氢氟酸发生反应：
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，氢氟酸常用于刻蚀玻璃。
2.由于二氧化硅可与碱发生反应：
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，所以盛放碱性溶液的试剂瓶只能用橡胶塞。
3.工业上制造普通玻璃的主要原料是纯碱、石英和石灰石，主要设备是玻璃熔炉。
主要原料熔化后发生反应，普通玻璃的成分是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2。
4.硅的制备。
粗硅的制备：
SiO2＋2CSi＋2CO↑ 粗硅的提纯：
SiSiCl4Si＋HCl
Si＋2Cl2SiCl4 SiCl4＋2H2Si＋4HCl
5.硅及其化合物之间的转化关系
【例1】（2017届南师附中模拟）下列说法正确的是（ ）
A.石英玻璃和普通玻璃成分相同
B.工艺师可用盐酸刻蚀玻璃制作工艺品
C.由石英砂制备单晶硅不涉及氧化还原反应
D.Si可用于信息存储，SiO2可用于光纤通讯
笔记：
【例2】（2017届无锡一中模拟）下列说法中，正确的是（ ）
A.SiO2溶于水显酸性
B.CO2通入水玻璃可以得到白色沉淀
C.由Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑可知，硅酸的酸性比碳酸的酸性强
D.SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸
笔记：
1.（2015年江苏省普通高中学业水平测试）手机芯片是一种在半导体材料上集合多种电子元器件的电路模块。
下列可用作半导体材料的是（ ）
A.铝B.硅
C.碳D.铁
2.（2015年江苏省普通高中学业水平测试）实验室制备硅酸的反应为Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓，该反应属于（ ）
A.化合反应B.分解反应C.置换反应D.复分解反应
3.（2014年江苏省普通高中学业水平测试）反应SiCl4＋2H2Si（纯）＋4HCl可用于工业上制纯硅。
该反应属于（ ）
A.化合反应B.复分解反应C.置换反应D.分解反应
4.（2014年江苏省普通高中学业水平测试）下列物质属于硅酸盐产品的是（ ）
A.尼龙绳B.保鲜膜C.青花瓷D.金刚石
5.（2012年江苏省普通高中学业水平测试）下列有关物质用途的说法，错误的是（ ）
A.过氧化钠可用作潜艇里氧气的来源B.单质硅是光导纤维的主要成分
C.乙醇可用作燃料D.食醋可用于清除暖水瓶中的水垢
6.（2011年江苏省普通高中学业水平测试）制太阳能电池需要高纯硅，工业上用粗硅制高纯硅可通过以下反应实现：
①Si＋3HCl（g）SiHCl3（g）＋H2；②SiHCl3（g）＋H2Si＋3HCl（g）。
对上述两个反应的叙述错误的是（ ）
A.都是置换反应B.都是氧化还原反应
C.反应中硅元素都被还原D.都不是离子反应
1.（2018届扬州市第二次模拟测试）紫水晶在西方国家代表着“爱的守护石”，其主要成分SiO2属于（ ）
A.碱性氧化物B.酸性氧化物C.碱D.盐
2.（2018届徐州市第一次模拟测试）如今人们已经步入“4G”时代，以光导纤维为基础的高速信息通道尤为重要。
制造光导纤维的材料是（ ）
A.铜合金B.橡胶C.聚乙烯D.二氧化硅
3.（2018届南京市模拟测试）水能参与很多化学反应。
下列物质不能与水反应的是（ ）
A.NaB.Cl2C.CaOD.SiO2
4.（2018届南京市金陵中学模拟测试）下列物质间的转化不能通过一步化学反应实现的是（ ）
A.Fe→FeCl3B.SiO2→H2SiO3C.NO2→NOD.Na→Na2O2
5.（2018届南京市模拟测试）下列物质的制备正确的是（ ）
A.蛋白质水解可得葡萄糖
B.二氧化锰和稀盐酸混合加热可得氯气
C.硅酸钠溶液中滴加盐酸可得硅酸
D.硫酸铝溶液与过量的氢氧化钠溶液反应可得氢氧化铝
6.（2017届南京市模拟）硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
（1）下列物质不属于硅酸盐的是 （填字母）。
A.陶瓷B.玻璃C.水泥D.生石灰
（2）SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 ，工艺师常用 （填物质名称）来雕刻玻璃。
（3）用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作 。
Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是 （填字母）。
A.普通玻璃坩埚B.石英玻璃坩埚
C.氧化铝坩埚D.铁坩埚
（4）工业上常利用反应2C＋SiO2Si＋2CO↑制备硅单质，该反应中所含元素化合价升高的物质是 （填化学式，下同），氧化剂是 。
7.（2017届苏州中学模拟）如图所示：
A是一种固体单质，B的晶体是一种立体网状结构，E是一种白色沉淀，请回答下列问题：
（1）写出B的化学式：
。
（2）写出C―→E的离子方程式：
。
（3）写出B与a溶液反应的离子方程式：
。
第八讲 硅及其化合物
知识扫描
1.
物质
硅
二氧化硅
存在形式
自然界中均是化合态，可制成晶体硅和无定形硅
硅石、石英、玛瑙、硅藻土
物理性质
熔沸点高、硬度大、有金属光泽的灰黑色固体，良好的半导体
熔沸点高、硬度大、难溶于水
化学性质
a.常温下除氟气、氢氟酸和强碱外，与其他物质
都不反应
Si＋2F2===SiF4
Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑
Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑
b.一定条件下与氧气、氯气等反应：
Si＋O2SiO2
Si＋2Cl2SiCl4
a.常温下除氢氟酸和强碱外，与其他物质都不反应
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
（刻蚀玻璃）
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
（盛放碱性溶液的试剂瓶只能用橡胶塞）
b.高温下二氧化硅与金属氧化物反应：
SiO2＋CaOCaSiO3
用途
制半导体材料
制耐火材料，如坩埚；制作饰品，如水晶项链、石英表等；光导纤维等
2.
（1）不 Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓
（2）可 水玻璃 硅胶 防火剂 防腐剂
（3）
硅酸盐材料
玻璃
水泥
陶瓷
原料
纯碱、石灰石、石英
黏土、石灰石、石膏（调节水泥凝结时间）
黏土
设备
玻璃熔炉
水泥回转窑
—
反应
SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑
SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑
复杂的物理、化学变化
—
成分
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
3CaO·SiO2,2CaO·SiO2,
3CaO·Al2O3
硅酸盐
典例分析
【例1】D 解析：
石英玻璃成分是二氧化硅，普通玻璃成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，A项错误。
工艺师可用氢氟酸而不是用盐酸刻蚀玻璃制作工艺品，发生的反应为SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，B项错误。
由石英砂制备单晶硅主要反应有：
①SiO2＋2CSi＋2CO↑；②Si＋2Cl2SiCl4；③SiCl4＋2H2Si＋4HCl，这三个反应均为氧化还原反应，C项错误。
Si可用于信息存储，SiO2可用于光纤通讯，D项正确。
点拨导引：
由石英砂制备单晶硅，反应①制得粗硅，通过反应②③进一步得到高纯硅。
【例2】B 解析：
SiO2不溶于水，也不与H2O反应，所以水溶液不显酸性。
H2CO3的酸性强于H2SiO3，所以发生反应：
Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。
Na2CO3与SiO2的反应之所以能发生是因为反应是在高温、无水条件下进行的，反应后生成的CO2脱离反应体系。
SiO2虽为酸性氧化物，但是它可与氢氟酸反应。
点拨导引：
强酸制弱酸规律适用于溶液中的酸与盐之间的复分解反应，而反应Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑则是在高温下进行的。
真题荟萃
1.B 2.D 3.C 4.C 5.B 6.C
仿真体验
1.B 2.D 3.D 4.B 5.C
6.
（1）D
（2）SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O 氢氟酸
（3）防火剂 D （4）C SiO2
7.
（1）SiO2
（2）SiO＋2H＋===H2SiO3↓
（3）SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
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