硅及其化合物

(一)、硅

1.硅元素在地殼中的含量排第二,在自然界中沒有遊離態的硅,

2.熔點高,硬度大,為原子晶體. 常溫下,化學性質不活潑(常溫下僅與強鹼NaOH、HF、F2反應)

2.用途:太陽能電池、計算機晶元以及良好的半導體材料等。

(二)、二氧化硅(SiO2):

(1)SiO2的空間結構:SiO2直接由原子構成,不存在單個SiO2分子。

(2)物理性質:難溶於水,熔點高,硬度大

(3)化學性質:SiO2常溫下化學性質很不活潑,不與水、酸反應(氫氟酸除外),能與強鹼溶液、氫

氟酸反應,高溫條件下可以與鹼性氧化物反應:

①與強鹼反應:生成的硅酸鈉,具有粘性,所以不能用帶磨口玻璃塞試劑瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3

溶液,避免Na2SiO3將瓶塞和試劑瓶粘住,打不開. 應用橡皮塞。

②與氫氟酸反應[SiO2的特性]:(利用此反應,氫氟酸能雕刻玻璃;氫氟酸不能用玻璃試劑瓶存放,

應用塑料瓶)。

③高溫下與鹼性氧化物反應:SiO2＋CaO

CaSiO3

(4)用途:光導纖維、瑪瑙飾物、石英坩堝、石英鐘、儀器軸承、玻璃和建築材料等。

(三)、硅酸(H2SiO3):

(1)物理性質:不溶於水的白色膠狀物,能形成硅膠,吸附水分能力強。

(2)化學性質:H2SiO3是一種弱酸,酸性比碳酸還要弱,但SiO2不溶於水,故不能直接由SiO2溶於水制

得,而用可溶性硅酸鹽與酸反應製取:(強酸制弱酸原理)

Na2SiO3＋H2O＋CO2==H2SiO3↓＋Na2CO3(NaHCO3) (酸性:H2SiO3＜H2CO3)

(3)用途:硅膠作乾燥劑、催化劑的載體。

(四)、硅酸鹽

硅酸鹽:硅酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的總稱.硅酸鹽種類很多,大多數難溶於水,最常

見的可溶性硅酸鹽是Na2SiO3,Na2SiO3的水溶液俗稱水玻璃,又稱泡花鹼,是一種無色粘稠的液體,可以作黏膠劑和木材防火劑。硅酸鈉水溶液久置在空氣中容易變質:

Na2SiO3＋H2O＋CO2==H2SiO3↓＋Na2CO3 (有白色沉澱生成)

傳統硅酸鹽工業三大產品有:玻璃、陶瓷、水泥。

硅酸鹽由於組成比較複雜,常用氧化物的形式表示:

活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水。

點評:有關硅及化合物知識,在高考中主要以選擇題的形式出現,考查硅及二氧化硅的用途,出現的頻率很高。