内容正文:
第四章 非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角——硅
考向一 硅及其化合物的特殊性质
【通考点·融会贯通】
1.单质硅的特性
非金属的一般规律 硅的特性
硅还原性强于碳 2C+SiO2 Si+2CO↑
非金属与强碱溶液反应一般不产生H2 硅可与强碱溶液反应产生H2:Si+2NaOH+H2O==== Na2SiO3+2H2↑
非金属一般不与非氧化性酸反应 Si+4HF====SiF4↑+2H2↑
一般非金属单质为绝缘体 硅为半导体,常用于电子部件
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2.二氧化硅的特性
一般规律 SiO2的特性
酸性氧化物一般与水反应生成相应酸 SiO2不溶于水,不与水反应
酸性氧化物一般不与酸发生复分解反应 SiO2+4HF====SiF4↑+
2H2O
一般规律 SiO2的特性
“较强酸制较弱酸”是复分解反应的一般规律,H2CO3酸性强于H2SiO3,Na2SiO3+CO2+H2O====
Na2CO3+H2SiO3↓ 以下反应不能说明酸性的强弱Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
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【通考题·触类旁通】
角度1 单质硅的特殊性质及应用
1.常温下,下列物质不与晶体硅反应的是 ( )
A.F2 B.HF C.KOH 溶液 D.稀盐酸
【解析】选D。常温下Si与F2、HF、KOH溶液的反应分
别为Si+2F2====SiF4、Si+4HF====SiF4↑+2H2↑、Si+2KOH+H2O====K2SiO3+2H2↑,但常温下Si与盐酸不
反应。
2.(2019·衡阳模拟)由铝、硅两种物质组成的试样11 g,均匀地分成等质量的两份,一份与足量的盐酸接触可产生气体a L,一份与足量的NaOH溶液接触产生同样的气体b L,则此试样中铝与硅的质量比为 ( )
【解析】选B。铝和盐酸反应,硅和盐酸不反应,根据
2Al~3H2,Al的质量为 mol× ×27 g·mol-1= g,
铝和硅都和氢氧化钠反应,由于等量的铝和酸碱反
应产生的氢气相同,所以硅产生的氢气的体积为
(b-a) L,根据Si~2H2,硅的质量为
mol× ×28 g·mol-1= g,二者质量比为 。
角度2 二氧化硅的特殊性质及应用
3.下列叙述正确的是 ( )
A.因为Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑,所以硅酸的酸
性比碳酸强
B.碳和硅都是ⅣA族的元素,所以二氧化碳和二氧化硅
的物理性质相似
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C.二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸,所以二氧化硅是两性氧化物
D.二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物,但二氧化硅不能和水反应生成硅酸
【解析】选D。高温下,二氧化硅能和碳酸钠反应,不
能说明碳酸酸性小于硅酸,要根据常温下,强酸制取弱
酸进行判断,A错误;二氧化碳与二氧化硅属于不同的
晶体类型,所以二氧化碳与二氧化硅的物理性质相差
很大,B错误;二氧化硅与氢氟酸反应生成氟化硅和水,
氟化硅不属于盐,二氧化硅不属于两性氧化物,C错误;
二氧化硅和二氧化碳都能够与碱反应生成盐和水,属
于酸性氧化物,但是二氧化硅难溶于水,不能与水反应生成相应的酸,D正确。
4.(新题预测)下列有关说法正确的是 ( )
A.因为HF与SiO2反应,故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀
标记
B.下列转化在一定条件下能够实现:
SiO2 SiCl4 Si
C.SiO2为酸性氧化物,与强碱、弱碱均能反应
D.Si和SiO2都用于制造光导纤维
【解析】选A。A.HF与SiO2反应,SiO2+4HF==== SiF4↑
+2H2O,故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记,故A正确;B.SiO2只溶于HF,不溶于盐酸,故B错误;C.SiO2只能与强碱反应,与弱碱(如NH3·H2O)不反应,故C错误;
D.Si用于制造晶体管,SiO2用于制造光导纤维,故D错误。
5.二氧化硅广泛存在于自然界中,在日常生活、生
产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。a~e是
对①~⑤反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行的
判断,其中正确的是 ( )
①SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O
②SiO2+2C Si+2CO↑
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③SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O
④Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑
⑤SiO2+3C SiC+2CO↑
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a.反应①中SiO2作为玻璃的成分被消耗,用于刻蚀玻璃
b.反应②中SiO2表现出氧化性
c.反应③中SiO2表现了酸