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特别的硅及其化合物

来源:未知作者:邱东兰 点击:所属专题: 硅及其化合物

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硅及其化合物在现代生活中扮演着重要的角色,它们各具特色,丰富了我们的生活。 一、特别的性质 1.硅的特殊性: ①硅化学性质不活泼,但自然界中没有游离态的硅,以二氧化硅、硅酸盐等形式存在。 ②硅的还原性比碳强,而碳在高温下能从SiO 2 中还原出硅:SiO 2 +2C Si

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硅及其化合物在现代生活中扮演着重要的角色,它们各具特色,丰富了我们的生活。

一、特别的性质

1.硅的特殊性:

①硅化学性质不活泼,但自然界中没有游离态的硅,以二氧化硅、硅酸盐等形式存在。

②硅的还原性比碳强,而碳在高温下能从SiO2中还原出硅:SiO2+2C特别的硅及其化合物Si+2CO↑

③非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气,而硅可与强碱反应:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2

④非金属单质一般不与弱氧化性酸反应,而硅能与氢氟酸反应: Si+4HF=SiF4↑+2H2

例1.常温下,下列物质 ①Si+H2、②Si+HF、③Si+NaOH、④Si+F2、⑤Si+Cl2、⑥Si+O2间能发生化学反应的是( )

A. ①、②、③   B. ④、⑤、⑥  C. ②、③、④ D. 都能反应

解析:常温下,硅的化学性质稳定,但有亲氟性,可与强碱溶液反应,表现出特殊性,常温下,H2、Cl2、O2不与硅反应。

答案:C

2.SiO2的特殊性:

①二氧化硅是硅酸的酸酐,SiO2与水不反应,一般用可溶性硅酸盐跟酸作用来制备:

Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl

②酸性氧化物一般不与酸反应,而SiO2能与HF反应:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O

③非金属氧化物一般是分子晶体,而二氧化硅是原子晶体。

例2.能贮存在带磨口塞的玻璃试剂瓶中的试剂是( )

A.KOH溶液     B.液溴     C.硅酸钠溶液      D.氢氟酸

解析:实验室选用仪器,要看试剂与容器是否反应;玻璃中含有SiO2,只有液溴能贮存在带磨口塞的玻璃试剂瓶中。

答案:B

3.硅酸及硅酸盐的特殊性:

①无机酸一般易溶于水,而硅酸和原硅酸难溶于水。

②强酸可以把弱酸从其盐溶液中制取出来,如Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H4SiO4↓,而反应

Na2CO3+SiO2特别的硅及其化合物Na2SiO3+CO2↑也能进行。

③硅酸盐的水溶液俗称水玻璃,但它和玻璃的化学成分不相同。硅酸钠也叫泡花碱,但它是盐不是碱。

例3.下列说法正确的是( )

A.SiO2溶于水显酸性

B.CO2通入水玻璃可以得到原硅酸

C.由SiO2+Na2CO3特别的硅及其化合物Na2SiO3+CO2↑可知硅酸的酸性比碳酸的酸性强

D.SiO2是酸性氧化物,不溶于任何酸

解析:SiO2不溶于水,也不与水反应,所以水溶液不显酸性;碳酸的酸性强于硅酸,所以b的反应可以发生。Na2CO3与SiO2反应的条件:①在无水高温条件下发生,具特殊性,②反应后生成的CO2脱离反应体系。SiO2虽为酸性氧化物,但可与HF发生反应。

答案:B

点拨:比较酸性的强弱,一定要在溶液中进行。

二、特别的组成

硅酸盐的种类很多,结构也很复杂,常用氧化物形式来表示。硅酸盐的表示方法:化合价不变;金属氧化物在前,非金属氧化物在后;如有多种金属,按活泼性依次减弱的顺序写出氧化物;水在最后可。①氧化物前系数配置原则:除氧元素外,其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。②注意:氧化物之间以“·”隔开;系数配置出现分数应化为整数。

例4.某种矿物的组成是2MgO·SiO2,其中的酸根离子是 ()

A.SiO32B.Si2O62 C.SiO22D.SiO44

【解析】根据硅酸盐的表示方法,其组成为Mg2SiO4,其酸根离子为SiO44

【答案】D

三、特别的用途

硅与生活密切相关,所以,在生活中硅和硅的化合物的应用十分的广泛。

例5.下列说法正确的是( )

A.硅材料广泛应用于光纤通讯

B.工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品

C.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品

D.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应

【解析】B中刻蚀石英用氢氟酸,C中水晶成分为二氧化硅,D中粗硅与氯气反应再还原成硅是氧化还原反应。

【答案】A

(责任编辑:化学自习室)
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