2021年高考化学总复习：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
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
△ C．HCl D．CO2
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。
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2、CO2和SiO2的比较 物 质 晶体类型 物理性质 二氧化硅 原子晶体 硬度大、熔沸点高、常温下为固体、不溶于水 化 学 性 质 ④ 与盐反应 ① 与水反应 ② 与酸反应 ③ 与碱反应 不反应 SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O 盛碱液的试剂瓶用橡皮塞 高温 二氧化碳 分子晶体 熔沸点低，常温下为气体，微溶于水 CO2 + H2O 不反应 H2CO3 CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O或 CO2 + NaOH = 2NaHCO3 Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3↓ + 2HClO CO2 + Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3 CO2 + Na2O ＝ Na2CO3 SiO2 + Na2CO3 ＝Na2SiO3 + CO2↑ SiO2 + CaCO3 ＝ CaSiO3 + CO2↑ 高温 ⑤ 与碱性氧化物反应 ⑥ 与碳反应 主要用途 SiO2 + CaO ＝ CaSiO3 SiO2+2C 2CO↑+Si CO2+C 2CO 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
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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
11K2O·Al2O3·3SiO2，应写成K2O·Al2O3·6SiO2。 22⑵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 原 料 反应原理 水 泥 石灰石、黏土 发生复杂的物理化学变化 玻 璃 纯碱、石灰石、石英 SiO2 + Na2CO3SiO2 + CaCO3主要设备 主要成分 水泥回转窑 3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3 反应条件 高温 高温 高温 玻璃窑 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 Na2SiO3 + CO2↑ CaSiO3 + CO2↑ 陶瓷窑 黏土 发生复杂物理化学变化 陶瓷 【总结提升】 1．硅
(1) 硅的非金属性弱于碳，但碳在自然界中既有游离态又有化合态，而硅却只有化合态。 (2) 硅的还原性强于碳，但碳能还原SiO2：SiO2+2C
2CO↑+Si 。
(3) 非金属单质跟碱溶液作用一般无H2产生，但Si能跟碱溶液作用放出H2：Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑。
(4) 非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但硅能跟氢氟酸反应。 (5) 非金属单质一般为非导体，但硅为半导体。 2. 二氧化硅
(1) 非金属氧化物的熔沸点一般较低，但SiO2的熔点却很高。
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