高中化学 最易错考点系列 考点13 硅和二氧化硅 新人教版必修1.doc

考点13 硅和二氧化硅【考点定位】本考点考查硅和二氧化硅的性质与应用，明确二氧化硅是酸性氧化物，但能溶于hf酸的特殊性、硅的半导体性质及二氧化硅作光导纤维的应用。【精确解读】1硅的物理性质和化学性质：（1）物理性质：晶体硅是灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体，它的结构类似金刚石，具有较高的沸点和熔点，硬度也很大，它的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料 （2）化学性质：化学性质不活泼 常温下，除与氟气、氢氟酸及强碱溶液反应外，与其他物质不反应 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si+o2 sio2、si+2cl2sicl4；（4）制备：在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅sio2+2csi+2co，将制得的粗硅，再与cl2反应后，蒸馏出sicl4，然后用h2还原sicl4可得到纯硅有关的反应为：si+2cl2sicl4，sicl4+2h2 si+4hcl；2硅的用途：高纯硅可作半导体材料，制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制造太阳能电池硅的合金用途也很广，如含硅4%的钢具有良好的导磁性，可用来制造变压器的铁芯；含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性，可用来制造耐酸设备3二氧化硅的物理性质和化学性质：（1）物理性质：无色透明或白色粉末，原子晶体，熔沸点都很高，坚硬难熔，不溶于水，天然的二氧化硅俗称硅石，是构成岩石的成分之一 （2）化学性质：常温下性质不活泼；不与水反应，不能跟酸(氢氟酸除外)发生反应sio2+4hfsif4+2h2o(氢氟酸不能盛放在玻璃容器中)；具有酸性氧化物的性质，能跟碱性氧化物或强碱反应，sio2+2naohna2sio3+h2o (实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞的原因)cao+sio2 casio3、na2co3+sio2 na2sio3+co2(制玻璃)具有弱氧化性sio2+2csi+2co、sio2+2mg si+2mgo，sio2+3csic(金刚砂)+2co；（3）二氧化硅的用途：光导纤维的主要原料；石英的主要成分是sio2，纯净的石英可用来制造石英玻璃； 玛瑙石含有有色杂质的石英晶体，可用于制造精密仪器轴承，耐磨器皿和装饰品。【精细剖析】1熟记硅及其化合物的特殊性质（1）硅单质的特殊性si的还原性大于c，但c却能在高温下还原出si：sio22csi2co；非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但si能与hf反应：si4hf=sif42h2；非金属单质大多为非导体，但si为半导体。（2）含硅化合物的特殊性sio2是h2sio3的酸酐，但它不溶于水，不能直接与水作用制备h2sio3；酸性氧化物一般不与酸反应，但sio2能跟hf反应：sio24hf=sif42h2o；无机酸一般易溶于水，但h2sio3难溶于水；因h2co3的酸性大于h2sio3，所以在na2sio3溶液中通入少量co2能发生下列反应：na2sio3co2h2o=h2sio3na2co3，但在高温下sio2na2co3na2sio3co2也能发生。【典例剖析】下列关于硅及其化合物的说法中，正确的是()a硅可用于制造光导纤维b水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品c可用反应na2sio3+2hcl2nacl+h2sio3(胶体)制取硅酸d高温下，可在试管内完成焦炭和石英砂(sio2)制取硅的反应应na2sio3+2hcl2nacl+h2sio3制取硅酸，故c正确；d试管自身含有二氧化硅，高温条件下可以和焦炭反应，故d错误；故答案为c。【答案】c【变式训练】硅是无机非金属材料的主角之一下列关于硅及其化合物性质的说法，不正确的是()a硅的非金属性比硫弱b硅酸钠可溶于水csio2与氢氟酸能反应d硅原子易失去或得到电子【答案】d【实战演练】1近年来美国研究人员合成了光伏电池新型硅材料-si24(如图所示)下列相关说法正确的是()asi24是一种新型化合物bsi24是硅的一种同素异形体csi24易与稀硫酸反应生成氢气d硅太阳能电池供电原理与原电池相同【答案】b【解析】asi24只有一种元素组成的纯净物，而不是化合物，故a错误；b同种元素形成的不同种单质，所以si24是硅的一种同素异形体，故b正确；csi24硅与碱反应，而与稀硫酸不反应，故c错误；d硅太阳能电池是用半导体原理将光能转化为电能，是物理变化，而该电池是化学能转化为电能，故d错误；故答案为b。2下列有关硅和硅的化合物的用途错误的是()a硅单质作耐火材料b晶体硅作半导体材料c二氧化硅作光导纤维材料d高纯硅作计算机芯片材料【答案】a 3硅作为一种新型能源被广泛于发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不正确的是()a硅燃烧产物对环境产生的污染，容易得至有效控制b从si(s)+o(g)sio(s)h=-858.6kjmol可知，硅燃烧放出的热量较多c自然界中硅的贮存量丰富，可以从自然易直接获得单质硅d硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料之一【答案】c【解析】a硅燃烧生成二氧化硅，二氧化硅是固体，容易得至有