硅Word文档下载推荐.docx

1、4、一氧化碳：不溶于水，有毒（CO和血红蛋白结合，使血红蛋白无法和O2结合，而使细胞缺氧引起中毒），但由于CO无色无味因此具有更大的危险性。可燃性还原性：CO+CuOCO2Cu，CO+H2O（g）CO2+H2O5、二氧化碳：直线型（OCO）非极性分子，无色能溶于水，密度大于空气，可倾倒，易液化。固态CO2俗称干冰，能升华，常用于人工降雨。实验室制法：CaCO32HClCaCl2CO2H2O。酸性氧化物一酸酐Ca（OH）2CO2CaCO3H2O（用于检验CO2）氧化性：CO2C2MgCO22MgOC6、碳酸盐：溶解性：Ca（HCO3）2CaCO3；Na2CO3NaHCO3。热稳定性：碱金属正盐碱

2、金属酸式盐: Na2CO3相互转化：碳酸正盐碳酸酸式盐（除杂用） 7、硅：硅在地壳中只有化合态，没有游离态。其含量在地壳中居第二，仅次于氧，是构成矿物和岩石的主要成分。晶体硅是灰黑色，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。硅的化学性质不活泼，常温下，只能与氟气、氢氟酸及强碱溶液反应:Si+2F2SiF4、Si+4HFSiF4+2H2、Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2；在加热条件下，能与氧气、氯气等少数非金属单质化合：SiO2SiO2。制备：在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅：SiO22CSi2CO，将制得的粗硅，再与C12反应后，蒸馏出SiCl4，然后用H2还

3、原SiCl4可得到纯硅。有关的反应为：Si十2C12SiCl4、 SiCl4+2H2Si+4HCl。硅在高新技术中的应用：高纯硅可作半导体材料，晶体硅还可做光电转换材料及制作DNA芯片为代表的生物工程芯片。 8、二氧化硅：SiO2为原子晶体，是一种坚硬难熔的固体，硬度、熔点都很高。而CO2通常状况下是气体，固体熔点很低。其差别在于晶体类型不同。CO2是分子晶体，故熔点很低。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。由于它是一种酸性氧化物，所以能跟碱性氧化物或强碱反应。SiO2+CaO CaSiO3、SiO2+2NaOHNa2SiO3+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：SiO22NaOHNa2SiO3H2O，SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2，然后用酸与硅酸钠作用制得硅酸：Na2SiO3+2HCl =H2SiO3+2NaCl。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+4HFSiF4+2H2O（氢氟酸不能盛放在玻璃容器中）。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100m

5、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，取代了电信号在铜线中的传播，达到两地通信的目的。光纤通信优点：信息传输量大，每根光缆可同时通过10亿路电话；原料来源广；质量轻，每千米27克；不怕腐蚀，铺设方便；抗电磁干扰，保密性好。石英、水晶及其压电效应石英的主要成分是SiO2,可用来制造石英玻璃。石英晶体中有时含有其他元素的化合物,它们以溶解状态存在于石英中,呈各种颜色。纯净的SiO2晶体叫做水晶,它是六方柱状的透明晶体,是较贵重的宝石。水晶或石英在受压时能产生一定的电场,这种现象被称为“压电效应”。后来这种“压电效应”被应用在电子

6、工业及钟表工业和超声技术上。9、硅酸和硅胶：硅酸：硅酸有多种形式，如H4SiO4、H2SiO3、H2Si2O5等。一般用通式xSiO2yH2O表示，由于“H2SiO3”分子式最简单，习惯采用H2SiO3作为硅酸的代表。硅酸酸性比碳酸还弱，由下列反应可证明：Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3+Na2CO3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

7、干重复使用，所以在实验室中常把硅胶作为作为干燥剂。10、硅及其化合物的“反常”Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si：Si2CO非金属单质跟碱液作用一般无H2放出，但Si却放出H2：Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能与HF作用：Si+4HFSiF4+2H2非金属单质大多为非导体，但Si为半导体。SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H2SiO3。酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟HF作用：SiO2+4HFSiF4+2H2O无机酸一般易溶于水，但H2SiO3难溶于水。因H2CO3的酸性大于H2SiO

8、3，所以在Na2SiO3溶液中通人CO2能发生下列反应：Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3+Na2CO3，但在高温下SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2也能发生。Na2SiO3的水溶液称水玻璃，但它与玻璃的成分大不相同，硅酸钠水溶液（即水玻璃）称泡花碱，但它却是盐的溶液，并不是碱溶液。11、硅酸盐：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（Na2OSiO2）；镁橄榄石Mg2SiO4（2MgO高岭石Al2（Si2O5）（OH）4（A12O32SiO22H2O）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

9、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。硅酸盐制品性质稳定，熔点较高，难溶于水，有很广泛的用途。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。12、水泥、玻璃、陶瓷：普通水泥的主要成分是硅酸三钙（3CaOSiO2）、硅酸二钙（2CaOSiO2）和铝酸三钙（3CaOAl2O3），水泥具有水硬性，水泥、沙子和碎石的混合物叫混凝土。制玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英，主要反应是：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2、SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2，玻璃是无固定熔点的混合物。加入氧化钴后的玻璃呈蓝色，加入氧化亚铜后的玻璃呈红色，

10、普通玻璃一般呈淡绿色，这是因为原料中混有二价铁的缘故。制造陶瓷的主要原料是黏土，黏土的主要成分：Al2O32H2O。13、无机非金属材料：无机非金属材料包含除传统陶瓷外的各种性能优异的精细陶瓷：耐高温的二氧化锆（ZrO2）陶瓷、高熔点的氮化硅（Si3N4）和碳化硅（SiC）陶瓷；透明的氧化铝、砷化镓（GaAs）、硫化锌（ZnS）、硒化锌（ZnSe）、氟化镁（MgF2）、氟化钙（CaF2）等氧化物或非氧化物陶瓷；生物陶瓷；超细微粉体粒子制造的纳米陶瓷等。【实例分析】【例1】（2010全国卷1）下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是A存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角B最小的环上

11、，有3个Si原子和3个O原子C最小的环上，Si和O原子数之比为1：2D最小的环上，有6个Si原子和6个O原子【解析】二氧化硅是原子晶体，结构为空间网状，存在硅氧四面体结构，硅处于中心，氧处于4个顶角所以A项错误；在SiO2晶体中，每6个Si和6个O形成一个12元环（最小环），所以D对，B、C都错误！【答案】D【命题意图】考查学生的空间想象能力，和信息迁移能力，实际上第三册课本第一单元里面有结构图！【点评】怎样理解SiO2的结构，可从晶体硅进行转化，晶体硅与金刚石结构相似，只需将C原子换成Si原子即可，课本上有我直接拿来用，再将Si-Si键断开，加入氧即可，见：但是若将题目中B、B、D三个选项前

12、面分别加上“平均每个”，则本题的答案就又变了，这时就要应用均摊法了，由于每个Si原子被12个环所共用，每个O原子被6个环所共用，每个Si-O键被6个环所共用，则均摊之后在每个环上含有0.5个Si，1个O，2个Si-O键，此时则B、D错误，C正确了，也即在1molSiO2中含有4 mol Si-O键（这是我们经常考的）。【例2】 （江苏省扬州市2010届高三四模）多晶硅（硅单质的一种）被称为“微电子大厦的基石”，制备中副产物以SiCl4为主，它对环境污染很大，能遇水强烈水解，放出大量的热。研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉（主要成份为BaCO3，且含有钙、铁、镁等离子）制备BaCl22

13、H2O，工艺流程如下。已知常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是：3.4、12.4。（1）SiCl4水解控制在40以下的原因是 。已知：SiCl4（s）+H2（g）=SiHCl3（s）+HCl（g） H1=47 kJ/molSiHCl3（s）+H2（g）=Si（s）+3HCl（g） H2=189 kJ/mol则由SiCl4制备硅的热化学方程式为 。（2）加钡矿粉时生成BaCl2的离子反应方程式是 。（3）加20% NaOH调节pH=12.5，得到滤渣A的主要成分是 ，控制温度70的目的是 。（4）BaCl2滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤，再经真空干燥后得到实验室中蒸发浓缩用到的含硅酸盐的

14、仪器有 种。（5）为体现该工艺的绿色化学思想，该工艺中能循环利用的物质是 。【答案】（1）防止HCl挥发污染环境或控制SiCl4的水解速率，防止反应过于剧烈。SiCl4（s）+2H2（g）=Si（s）+4HCl（g） H=236kJ/mol（4分）（2）BaCO3+2H+=Ba2+CO2+H2O（2分）（3）Mg（OH）2、Ca（OH）2，确保钙离子完全除去（或温度越高，Ca（OH）2溶解度越小）。（2分）（4）3（2分）（5）BaCl2溶液（2分）【一课一练】一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分）1.（浙江省绍兴一中2010届高三上学期期末调研）2009年10月6日，瑞典皇家科

15、学院宣布，将2009年物理诺贝尔奖授予英籍华裔科学家高锟，表彰他在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得的突破性成就。光导纤维的主要成分是 （ ） ASi BSiO2 CH2SiO3 DNa2SiO32.（山东省聊城一中2010届高三期末考试）氮化硅（SiN4）是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：3SiO2+6C+2N2 Si3N4+6CO。下列叙述正确的是 （ ） A在氮化硅的合成反应中，N2是还原剂，SiO2是氧化剂 B上述反应中每生成1molSi3N4，N2得到12mol是电子 C若已知上述反应为放热反应，升高温度，其平衡常数增大 D若使压强增

16、大，上述平衡向正反应方向移动3.（河南省内乡一高2010届高三第一次月考）制取下列物质时，不需用石灰石作原料的是（）A硅酸 B水泥 C玻璃 D生石灰4.（2010山东卷13）下列推断正确的是ASiO2 是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应BNa2O、Na2O2组成元素相同，与 CO2反应产物也相同CCO、NO、 NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在D新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈红色5赛伦的化学通式为Si6xAlxOxN8x，以耐高温、高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀等性能为主要特征，因此，在冶金、机械、光学、医学等领域有重要应用它属于（）A金属材料 B有机高

17、分子材料C新型无机非金属材料 D无机高分子材料解析：赛伦属于无机物，具备新型无机非金属材料的特征6（2010东城模拟）下列四种物质中，不能与水发生反应，但能与碱发生反应的是（）ACl2 BCO2 CNO DSiO2A、B项均能与水、碱反应，C项不能与水、与碱反应7（2010南京模拟）下列有关Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液的共同点的描述中不正确的是（）A水溶液均显碱性B滴入盐酸均有气泡产生C均能与CO2反应D均不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶保存8工业制造金刚砂（SiC）的化学方程式如下：SiO23CSiC2CO.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 （）A35 B12 C21

18、D119用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是（）选项操作及现象溶液A通入CO2，溶液不变浑浊先通入CO2再通入氨气，溶液变浑浊CaCl2溶液B通入CO2，溶液不变浑浊继续通CO2至过量，浑浊消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液变浑浊再加入品红溶液，红色褪去Ca（ClO）2溶液D通入CO2，溶液变浑浊继续通CO2至过量，浑浊消失再加入足量NaOH溶液，又变浑浊Ca（OH）2溶液10下列离子方程式书写不正确的是 （ ）ASiO2与烧碱溶液作用：SiO22OH=SiOH2OB向烧碱溶液中通入足量CO2：CO2OH=HCOC晶体硅与烧碱溶液作用：Si2OHH2O=Si

19、O2H2DCaCO3溶于稀硝酸中：CO2H=CO2H2O11下列事实中能证明碳的非金属性比硅强的是 （）往Na2SiO3溶液中通入CO2产生白色沉淀石墨是导体，晶体硅是半导体制玻璃过程中发生反应：Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2CH4比SiH4稳定A B C D12（2010海淀模拟）北京奥运金牌“金玉合璧”（如图）上的环形玉是产自新疆的和田玉，和田玉是一种具有链状结构的含水钙镁硅酸盐某种和田玉的化学成分为Ca2Mg3Fe2（Si4O11）2（OH）2，下列有关叙述中正确的是（）A将该和田玉的化学式改写成氧化物的形式表示如下：2CaO3MgOFe2O38SiO2H2OB该和田玉能抵抗任

20、何酸或碱的腐蚀C该和田玉中Fe的化合价为2价D该和田玉是由5种氧化物组成的混合物13 BBA4. 【解析】酸性氧化物能够跟碱反应，生成盐和水的氧化物，故A正确，因为2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,Na2O与CO2反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2反应除生成Na2CO3外，还生成O2，故B错；NO在空气中会发生反应2NO+O2=NO2，故C错；因为新制氯水中含有HClO,故滴入少量的紫色石蕊的现象是先变红，后褪色，故D错。【答案】A5.C 6.D7. 【解析】二者水解均呈碱性，故A、D正确，均能与CO2反应生成NaHCO3、H2SiO3，B项Na2SiO3与盐酸反应生成H2S

21、iO3，不能放出气泡【答案】B8. 【解析】在该反应中，3 mol C参加化学反应，生成1 mol的Si和2 mol的O，所以氧化剂与还原剂均为C，且物质的量之比为12，B正确9. 【解析】A项CaCl2溶液不与CO2反应，但通入NH3后溶液变为（NH4）2CO3可产生浑浊；B项H2SiO3沉淀不溶于过量的CO2；C项生成的HClO漂白品红；D项CaCO3Ca（HCO3）2CaCO3.10. 【解析】SiO2与CO2均具有酸性氧化物的性质，均能与碱作用生成盐和水，但CO2过量时生成碳酸氢盐，故A、B正确；单质硅能与NaOH溶液作用生成Na2SiO3同时放出H2，C正确；D项中CaCO3难溶于水

22、，应写化学式，D错误11. 【解析】说明酸性H2CO3H2SiO3；不能说明碳比硅的非金属性强12.【解析】A项应为2CaO2FeOH2O，B项HF与之可反应，D项属于纯净物。【答案】C二、非选择题13（12分）A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如图所示，A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似请填空：（1）形成单质A的原子的结构示意图为_，它的最高化合价为_价（2）B的化学式（分子式）为_，B的晶体类型为_，B和碳反应生成A和E的化学方程式是_（3）C的化学式（分子式）为_，D的化学式（分子式）为_.【解析】根据“A为地壳中含量仅次于氧的非金属

23、元素的单质”可确定A是Si单质，它可由SiO2和C在高温条件下反应制取（1） （2）SiO2原子晶体SiO22C高温,Si2CO（3）CaSiO3Na2SiO314（14分）含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料光导纤维，C与烧碱溶液反应生成含A元素的化合物D.（1）在元素周期表中，A位于_族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为_，A与B在原子的电子层结构上的相同点是_.（2）易与C发生化学反应的酸是_，反应的化学方程式是_.（3）将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D.同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与

24、全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F.写出生成D和F的化学方程式： _.要将纯碱高温熔化，下列坩埚中不可选用的是_.A普通玻璃坩埚 B石英玻璃坩埚C氧化铝坩锅 D铁坩锅（4）100 g C与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数是_.【解析】（1）A元素单质可做半导体材料，含A元素的某化合物是制造光导纤维的原料，可知A为硅元素，比硅相对原子质量小的同族元素为碳（2）C为SiO2，能与SiO2反应的酸只有氢氟酸（3）SiO2与Na2CO3高温下反应生成Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料、普通玻璃、石

25、英玻璃以及Al2O3等都能与Na2CO3在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融Na2CO3.（4）若SiO2恰好或过量，与CaCO3反应方程式只有一个，即CaCO3SiO2CaSiO3CO2.若CaCO3过量，除发生上述反应外，还会发生反应：CaCO3CaOCO2.总之，CaCO3的多少决定了CO2的产量，可通过以下关系式列式求解：CaCO3CO2，m（CaCO3）50 g.混合物中CaCO3的质量分数：100%50%.（1）A 最外层均有4个电子，最内层均有2个电子（2）氢氟酸SiO24HF=SiF42H2O（3）SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3ABC（4）50%