2023届高三化学二轮复习 专题一元素化合物 Si

专题一：元素化合物 第四讲：硅和硅的化合物 重点 金属元素以及非金属元素的重要的化学性质，以及常见的用途。 重要物质的制备--除杂--性质实验 难点 金属和非金属元素的通性和特性（Al、Fe、Cl、N、S） 工业流程题目 高考占比 高考化学的重要载体 原理以及概念应用的前天 占据高考总分百分之30~40%，是实验以及流程题目的基础 一、知识梳理 Si及其化合物关系图 1. Si+O2SiO2 2. SiO2+4HFSiF4+2H2O（注意HF是唯一可以与SiO2发生反应的酸，因此盛装氢氟酸的试剂瓶不能用玻璃瓶） 3. SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O，离子方程式：SiO2+2OH—SiO32—+H2O （此方程可以解释为什么盛碱液的试剂瓶常用橡胶塞，不用玻璃塞） 4. SiO2+CaOCaSiO3 5. SiO2+CSi+CO2 6. H2SiO3 Si+ H2O 7. Na2SiO3+2HCl H2SiO3(胶体或者沉淀)+2NaCl，离子方程式：SiO32—+2H+ H2SiO3，此方程式可说明硅酸根离子与氢离子不能大量共存。 8. Na2SiO3+H2O+ CO2H2SiO3+ Na2CO3，离子方程式：SiO32—++H2O+ CO2 H2SiO3+ CO32— 9. Na2SiO3+2H2O+ 2CO2H2SiO3+ 2NaHCO3，离子方程式SiO32-+2H2O+ 2CO2 H2SiO3+ 2HCO3— 1、 硅元素 从物质存在和组成多样性的角度看,　　　元素是无机非金属材料的主角,是地壳的基本骨干元素,该元素的主要存在形式是　　　　,如石英、水晶和沙子的主要成分都是　　　　;硅在地壳中的含量居第　　　　　位,仅次于　　　　。 硅的原子结构示意图　　　　。硅在自然界中主要以　　　　和　　　　的形式存在,原因是硅是一种　　　　元素。  2、 硅单质的性质及应用 1.硅单质物理性质 带有　　光泽的　　色固体,熔点　　(1 410 ℃),硬度　　,有　　性, 硅晶体是正四面体的结构单质，硅晶体的结构有 和　　　两种,结构与金刚石类似,硅是良好的　　　　材料。  2.硅单质的化学性质 硅和碳一样最外层有　　　个电子,其原子既　　　又　　　　电子,常温下化学性质　　。  1）常温下比较稳定；只与 F2、HF、NaOH溶液反应 还原性：Si + 2F2 = SiF4 Si + 4HF = SiF4↑+ 2H2↑ Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 +2H2↑（与Al相似） 2）高温时与O2、Cl2等非金属单质反应 还原性：Si + O2 = SiO2 Si + 2Cl2 = SiCl4 Si + C = SiC （金刚砂，与金刚石物理性质相似） 氧化性：Si + 2H2 = SiH4（硅烷） 3.硅的制备 (1)将石英砂(SiO2)和焦炭在电炉中高温反应生成粗硅和一氧化碳,化学方程式为　 。  (2)粗硅转变为纯硅:Si(粗)+2Cl2　　　　　。  SiCl4+2H2　　　　 。  4.硅的用途:　 。  二、二氧化硅的性质及应用 1.二氧化硅的结构 Si与O按　　　的比例组成的　　　状原子晶体。 SiO2直接由原子构成，不存在单个SiO2分子。SiO2只是组成简式，不是分子式。 每个Si原子周围结合4个O原子，Si在中心，O在4个顶角；许多这样的四面体又通过顶角的O原子相连接，每个O为两个四面体所共有，即每个O与2个Si相结合。  2.二氧化硅在自然界中常见的形式 地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的　　　,其存在形式有　　　　和　　　　两大类,统称　　　　　。  结晶形态 3.物理性质:SiO2　　　　溶于水,熔点　　　　,硬度　　　　。  4.化学性质 SiO2中Si元素化合价为+4，处于Si元素可能具备的化合价的最高价；故只有氧化性） 1）常温下不活泼，不与水、酸（氢氟酸除外）反应，能与强碱、氢氟酸反应） SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O SiO2 + 4HF = SiF4↑ + 2H2O（Si元素位于金属元素和非金属元素分界线上） 2）具有酸性性氧化物的通性，高温下与碱性氧化物反应： SiO2 + CaO  = CaSiO3 SiO2 + Na2O  = Na2SiO3 3）高温下与某些盐反应 SiO2 + CaCO3  = CaSiO3 + CO2↑ SiO2 + Na2CO3  = Na2SiO3