高中化学 第四章 非金属及其化合物 重难点2 硅的性质及其化合物的转化（含解析）新人教版必修11

重难点2 硅的性质及其化合物的转化1、硅的性质及制取（1）硅的化学性质常温下能与F2、HF、强碱等反应2F2Si=SiF4，Si4HF=SiF42H2，Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。加热下能与O2、Cl2、C等反应（2）硅的制取特别提醒（1）硅与碳相似，常温下化学性质都不活泼。（2）虽然碳比硅活泼，但碳在自然界中以游离态和化合态存在，而硅只能以化合态存在，原因是硅是亲氧元素。2、硅及其化合物的转化关系特别提醒（1）因为SiO2不溶于水，因此不能用SiO2与水反应制备硅酸。（2）制备硅酸的原理是“强酸制弱酸”，这一原理可用来设计酸性强弱比较的实验，例如证明酸性：盐酸碳酸硅酸。【重难点考向一】硅的性质【例1】室温下，下列物质不与晶体硅反应的是()AF2 BHF CKOH溶液 DO2 【答案】D【重难点考向二】硅的用途【例2】4G网络让手机飞起来了手机芯片的核心是硅板，其成分是() ASiO2 BSi CH2SiO3 DNa2SiO3 【答案】B【解析】硅导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体材料，可用制造手机芯片，二氧化硅、硅酸、硅酸钠固体为绝缘体，不导电，故选B。【重难点考向三】硅的制备【例3】工业生产高纯硅涉及的化学方程之一为SiO2+2CSi+2CO，该反应属于()A置换反应 B分解反应 C化合反应 D复分解反应 【答案】A【解析】ASiO2+2CSi+2CO为单质与化合物反应生成新单质、化合物的反应，属于置换反应，故A选；B反应物有两种，不是分解反应，故B不选；C生成物有两种，不是化合反应，故C不选；D反应物、生成物均有单质，不是复分解反应，故D不选；故选A。【重难点考向四】硅及其化合物的性质【例4】如图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物，其中，B是一种单质，其余物质也都是含B元素的化合物。C是一种钠盐，E是C对应的酸，B的结构类似金刚石，D为B的氧化物(其他不含B元素的反应产物以及各步反应添加的必要试剂和反应条件已被略去)。请回答下列问题：（1）A、D、E的化学式分别为_、_、_。（2）A和B的相互转化在工业上有什么重要应用？（3）写出DC反应的化学方程式：_。（4）写出ED反应的化学方程式：_。【答案】（1）SiCl4SiO2H2SiO3 （2）粗硅提纯。（3）SiO22NaOH=Na2SiO3H2O（4）H2SiO3SiO2+H2O【解析】本题的突破口是“B是一种单质”、“B的结构类似金刚石”。据此，容易推断出B是晶体硅。硅与氯气在加热条件下生成SiCl4，因此，A为SiCl4。经过分馏提纯后得到纯净的SiCl4，SiCl4可以被氢气还原得纯净的硅。根据D能转化成B(Si)，可知D为SiO2，由此可知其他答案。【名师点睛】硅及其化合物转化关系题中的突破口（1）硅、二氧化硅的结构：如硅与金刚石结构相似。（2）硅、二氧化硅的物理性质：如硬度大，熔、沸点高。（3）特征性质与强碱溶液反应放出H2的非金属单质是硅。不与H2O反应、能与氢氟酸反应(或雕刻玻璃)的酸性氧化物为SiO2。难溶于水的无机酸是H2SiO3。1有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用下列有关硅的说法中，不正确的是()A高纯度的硅广泛用于制作计算机 B硅可由二氧化硅还原制得 C低温时，硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应 D自然界中硅的储量丰富，自然界中存在大量的单质硅 【答案】D2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 CSiO2与氢氟酸能反应 D硅原子易失去或得到电子 【答案】D【解析】A同周期从左到右非金属性逐渐增强，所以硅的非金属性比硫弱，故A正确；B钠盐都溶于水，则硅酸钠可溶于水，故B正确；C二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，所以SiO2与氢氟酸能反应，故C正确；D硅原子最外层4个电子，既难失电子又难得电子，故D错误；故选D。3下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()硅酸盐Na2Fe2Si3O10用氧化物的形式表示为：Na2O2FeO3SiO2水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料A B C D 【答案】D【解析】：硅酸盐Na2Fe2Si3O10用氧化物的形式表示为：Na2OFe2O33SiO2，故错误；水晶主要成分为二氧化硅，不是硅酸盐，故错误；光导纤维的主要成分为二氧化硅，不是硅，故错误；单质硅为良好的半导体材料，是将太阳能转变为电能的常用材料，故正确；故选D。4化学与生活密切相关，下列叙述正确的是()A光纤通信使用的光缆主要成分是Si，太阳能电池使用的材料主要是SiO2 B点燃爆竹后，硫燃烧生产SO3 C海水中含有溴元素，只进行物理变化就可以得到溴单质 D“地沟油”禁止使用，但可以用来制取肥皂 【答案】D5由二氧化硅制高纯硅的流程如图，下列判断中错误的是()A均属于氧化还原反应 BH2和HCl均可循环利用 CSiO2是一种坚硬难熔的固体 DSiHCl3摩尔质量为135.5g 【答案】D【解析】A反应为SiO2+2CSi+2CO，反应Si(粗)+3HClSiHCl3+H2，反应SiHCl3+H2Si(粗)+3HCl，三个方程式中元素的化合价均发生变化，均属于氧化还原反应，故A正确；B生产高纯硅的流程示意图可知，H2和HCl既是反应物，又是生成物，所以可重复利用的物质是H2和HCl，故B正确；CSiO2是原子晶体，硬度大、熔点高，故C正确；DSiHCl3摩尔质量为135.5g/mol，故D错误；故选D。