考点18 硅及其化合物的特殊性-2020高考化学考点剖析

考点18 硅及其化合物的特殊性 化学学习有一条原则：抓住规律，记住特殊性，这样遇到问题才能思路清晰、逻辑严密，防止出现低级错误。硅及其化合物有诸多特殊性质，掌握这些特性，对于理解硅及其化合物的知识十分重要。 1．（2019浙江4月选考）下列说法不正确的是 A．液氯可以储存在钢瓶中 B．天然气的主要成分是甲烷的水合物 C．天然石英和水晶的主要成分都是二氧化硅 D．硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等 2．（2018浙江11月选考）下列说法不正确的是 A．电解熔融氯化镁可制取金属镁 B．电解饱和食盐水可制取氯气 C．生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和晶体硅 D．接触法制硫酸的硫元素主要来源于硫黄或含硫矿石 3．（2017海南）分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中，可以使溶液变浑浊的是 A．CO B．SO2 C．HCl D．CO2 1、硅 1．硅的存在和物理性质 ⑴ 存在：只以化合态存在，主要以SiO2和硅酸盐的形式存在于地壳岩层里，在地壳中含量居第二位。 ⑵ 物理性质：晶体硅是一种灰黑色固体，具有金属光泽，硬而脆的固体，熔沸点较高，能导电，是良好的半导体材料 。 2. 硅的化学性质 ⑴ 与单质（O2、F2）反应　 Si + O2 SiO2 Si+2F2==SiF4 ⑵ 与酸（HF）反应　Si+4HF = SiF4↑+2H2↑ ⑶ 与强碱（如NaOH）溶液反应Si+2NaOH +H2O == Na2SiO3+2H2↑ 3．用途：制造半导体、计算机芯片、太阳能电池。 2、CO2和SiO2的比较 物 质 二氧化硅 二氧化碳 晶体类型 原子晶体 分子晶体 物理性质 硬度大、熔沸点高、常温下为固体、不溶于水 熔沸点低，常温下为气体，微溶于水 化 学 性 质 ① 与水反应 不反应 CO2 + H2O H2CO3 ② 与酸反应 SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O 不反应 ③ 与碱反应 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O 盛碱液的试剂瓶用橡皮塞 CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O或 CO2 + NaOH = 2NaHCO3 ④ 与盐反应 SiO2 + Na2CO3 ＝Na2SiO3 + CO2↑ SiO2 + CaCO3 ＝ CaSiO3 + CO2↑ Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3↓ + 2HClO CO2 + Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3 ⑤ 与碱性氧化物反应 SiO2 + CaO ＝ CaSiO3 CO2 + Na2O ＝ Na2CO3 ⑥ 与碳反应 SiO2+2C 2CO↑+Si CO2+C 2CO 主要用途 制光学仪器、石英玻璃。水晶可制作饰品，常用来制造通讯材料光导纤维。 化工原料、灭火剂。干冰用作制冷剂，人工降雨。 3、硅酸及硅酸盐 1. 硅酸 ⑴　物理性质：与一般的无机含氧酸不同，硅酸难溶于水。 ⑵　化学性质： ①. 弱酸性：是二元弱酸，酸性比碳酸弱，与NaOH溶液反应的化学方程式为： H2SiO3+2NaOH== Na2SiO3+2H2O。 ②. 不稳定性：受热易分解，化学方程式为：H2SiO3 H2O+ SiO2。 ⑶ 制备：通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得，如Na2SiO3溶液与盐酸反应： Na2SiO3+2HCl== H2SiO3↓+2NaCl ⑷　用途：硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。 2. 硅酸盐 定义：硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。 ⑴硅酸盐结构复杂，一般不溶于水，性质很稳定。通常用氧化物的形式来表示其组成。 例如：硅酸钠Na2SiO3（Na2O·SiO2），高岭石Al2Si2O5(OH)4（Al2O3·2SiO2·2H2O）。 书写顺序为：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。 注意事项： ① 氧化物之间以“· ”隔开；②计量数配置出现分数应化为整数。 例如：钾长石KAlSi3O8不能写成K2O·Al2O3·3SiO2，应写成K2O·Al2O3·6SiO2。 ⑵硅酸钠：Na2SiO3，其水溶液俗名水玻璃，是一种无色粘稠液体，是一种矿物胶，用作黏合剂和木材防火剂。 4、常见无极非金属材料及其主要用途 传统的无极非金属材料 硅酸盐产品 水 泥 玻 璃 陶瓷 原 料 石灰石、黏土 纯碱、石灰石、石英 黏土 反应原理 发生复杂的物理化学变化 SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2↑ SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑ 发生复杂物理化学变化 主要设备 水泥回转窑 玻璃窑 陶瓷窑