化学自习室移动版

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＋2CSi＋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＋SiO₂Na₂SiO₃＋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＋Na₂CO₃Na₂SiO₃＋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.SiO₃^2－B.Si₂O₆^2－ C.SiO₂^2－D.SiO₄^4－

【解析】根据硅酸盐的表示方法，其组成为Mg₂SiO₄，其酸根离子为SiO₄^4－

【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