内容正文:
2019-2020学年高一化学期末复习高频考点通关(人教版2019必修第二册)
考点05 硅与二氧化硅的性质
复习要点
1.了解硅及二氧化硅的主要性质及应用。
2.了解高纯硅的工业制备方法。
核心梳理
1.硅及其化合物特性
(1)Si、SiO2都能与氢氟酸反应。
(2)常见单质中能与NaOH溶液反应产生H2的有金属Al,非金属Si。
(3)粗硅制备时,要隔绝空气,在电炉中进行,且生成的是CO而不是CO2。
(4)硅酸是不溶于水的弱酸。
2.硅单质的化学性质
(1)在常温下,能与F2、氢氟酸和强碱溶液反应
①与氟气反应:Si+2F2===SiF4
②与氢氟酸反应:Si+4HF===SiF4↑+2H2↑
③与NaOH溶液反应
Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑
(2)加热和高温时,能与O2、Cl2、C等反应
①与O2反应:Si+O2===SiO2
②与Cl2反应:Si+2Cl2===SiCl4
③与C反应:Si+C===SiC
3.硅的制备
硅单质是由其氧化物制得的,主要分为两个阶段:
(1)粗硅的制备:2C+SiO2 Si(粗硅)+2CO↑
(2)纯硅的制备:
工业制备高纯硅的原理示意图
典型例题
例1 半导体工业中,有一句行话:“从沙滩到用户”,即由SiO2制取Si。制取过程中不涉及的化学反应是( )
A.2C+SiO2Si+2CO↑
B.SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
C.Si+2Cl2SiCl4
D.SiCl4+2H2Si+4HCl
【答案】B
【解析】
由SiO2制取Si时要先制得粗硅,反应为2C+SiO2Si+4HCl。SiCl4、SiCl4+2H2Si+2CO↑,然后再进行提纯,反应依次为Si+2Cl2
变式强化
硅是带来人类文明的重要元素之一,从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。
(1)硅在元素周期表中的位置是________________________。
(2)工业上生产粗硅的反应有:SiO2+2CSi(粗)+2CO↑;SiO2+3CSiC+2CO↑。
若产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为1∶1,则参加反应的C和SiO2的物质的量之比为__________。
(3)工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅:
①若反应Ⅰ为Si(粗)+3HClSiHCl3+H2,则反应Ⅱ的化学方程式为__