这世上有两样东西是别人抢不走的：一是藏在心中的梦想，二是读进大脑的知识！
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
①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+2F2═SiF4、Si+4HF═SiF4↑+2H2↑、Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑； ②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+2Cl2
△ SiCl4；
高温 （4）制备：在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅SiO2+2C
Si+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+2Cl2 高温 SiCl4，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；
①不与水反应，不能跟酸(氢氟酸除外)发生反应． SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O(氢氟酸不能盛放在玻璃容器中)；
②具有酸性氧化物的性质，能跟碱性氧化物或强碱反应，SiO2+2NaOH═Na2SiO3+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)
看人生峰高处，唯有磨难多正果。 1
这世上有两样东西是别人抢不走的：一是藏在心中的梦想，二是读进大脑的知识！
CaO+SiO2
高温 CaSiO3、Na2CO3+SiO2
高温 Na2SiO3+CO2↑(制玻璃)
③具有弱氧化性 SiO2+2C
高温 Si+2CO↑、SiO2+2Mg
高温 Si+2MgO↑，SiO2+3C
高温 SiC(金刚砂)+2CO↑；（3）二氧
化硅的用途：
①光导纤维的主要原料；
②石英的主要成分是SiO2，纯净的石英可用来制造石英玻璃；
③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
高温
①Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si：SiO2＋2C=====Si＋2CO↑；
②非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但Si能与HF反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑； ③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
①SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接与水作用制备H2SiO3；
②酸性氧化物一般不与酸反应，但SiO2能跟HF反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O； ③无机酸一般易溶于水，但H2SiO3难溶于水；
④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：Na2SiO3＋CO2＋高温
H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但在高温下SiO2＋Na2CO3=====Na2SiO3＋CO2↑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+2HCl═2NaCl+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+2HCl═2NaCl+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
看人生峰高处，唯有磨难多正果。
2
这世上有两样东西是别人抢不走的：一是藏在心中的梦想，二是读进大脑的知识！
【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 C．SiO2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
( )
A．Si24是一种新型化合物 B．Si24是硅的一种同素异形体 C．Si24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】A．Si24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；C．Si24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
看人生峰高处，唯有磨难多正果。
3
(新)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11
