化学性质二氧化硅是酸性氧化物

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△4；（4）制备：在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅SiO2+2C 高温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△SiCl4，SiCl4+2H2高温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)CaO+SiO 2高温CaSiO 3、Na 2CO 3+SiO 2高温Na 2SiO 3+CO 2↑(制玻璃)③具有弱氧化性 SiO 2+2C高温Si+2CO↑、SiO 2+2Mg高温Si+2MgO↑，SiO 2+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SiO 2，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。

氧和硅形成的化合物的化学式：
氧和硅形成的化合物有二氧化硅和三氧化二硅。

其中三氧化二硅不稳定，容易分解生成二氧化硅和氧气，强氧化性，强腐蚀性，有剧毒，化学式为Si2O3。

二氧化硅化学式SiO2，有晶态和无定形两种形态。

自然界中存在的二氧化硅如石英、石英砂等统称硅石。

纯石英为无色晶体，大而透明的棱柱状石英晶体叫做水晶，含微量杂质而呈紫色的叫紫水晶，浅黄、金黄和褐色的称烟水晶。

二氧化硅化学性质比较稳定。

不跟水反应。

具有较高的耐火、耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压电效应、谐振效应以及其独特的光学特性。

二氧化硅是酸性氧化物，不跟一般酸反应。

氢氟酸跟二氧化硅反应生成气态四氟化硅。

跟热的浓强碱溶液或熔化的碱反应生成硅酸盐和水。

跟多种金属氧化物在高温下反应生成硅酸盐。

二氧化硅的性质不活泼，它不与除氟、氟化氢以外的卤素、卤化氢以及硫酸、硝酸、高氯酸作用（热浓磷酸除外）。

二氧化硅用途很广泛，主要用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、气凝胶毡、硅铁、型砂、单质硅、水泥等，在古代，二氧化硅也用来制作瓷器的釉面和胎体。

第09讲 硅的化合物 新型无机非金属材料模块一 二氧化硅硅酸资料卡片——SiO 2的结构与物理性质二、SiO 2的化学性质1．二氧化硅虽然不溶于水，但它是一种酸性氧化物（1）与NaOH 反应：_______________________________________； （2）与CaO 反应：SiO 2+CaO =====△CaSiO 3 2．二氧化硅的特性与HF 反应：_______________________________________________； 3．二氧化硅可与某些盐反应制备玻璃SiO 2+ Na 2CO 3 =====高温Na 2SiO 3 + C O 2↑ SiO 2+ CaCO 3 =====高温CaSiO 3 + C O 2↑ 三、SiO 2的用途1．用于生产____________； 2．水晶、玛瑙等饰品； 3．制作耐高温的化学仪器。

四、硅酸1．H 2SiO 3的弱酸性：硅酸是难溶于水的弱酸，其酸性比碳酸弱。

2．H 2SiO 3的不稳定性：硅酸受热易分解，H 2SiO 3=====△SiO 2+H 2O 。

3．硅酸的制备（强酸制弱酸）： Na 2SiO 3 + 2HCl ===2NaCl+ H 2SiO 3(胶体) Na 2SiO 3 + CO 2 +H 2O ===H 2SiO 3(胶体) +Na 2CO 3模块二新型无机非金属材料如图所示，二氧化硅晶体是由Si 原子和O 原子按1:2的比例所组成的立体网状结构的晶体，所以我们通常用SiO 2来表示二氧化硅的组成。

SiO 2是不溶于水的固体，熔、沸点高，硬度大。

一、新型陶瓷 新型陶瓷包括高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷和超导陶瓷等，在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能。

例如，碳化硅（SiC ）俗称金刚砂，其中的碳原子和硅原子通过共价键连接，具有类似金刚石的结构，硬度很大，可用作砂纸和砂轮的磨料。

二氧化硅的性质和用途重难点归纳近几年来，高考化学试题中多次考查碳族元素中金刚石、石墨、干冰、晶体硅、晶体二氧化硅的结构。

在学习过程中，要通过书本中给出的结构，构建三维立体结构。

同时，近几年来较注重考查碳的化合物的性质，在学习过程中要联系生产、生活实际。

1、在本单元学习中，要用元素周期律知识，通过元素非金属性、金属性的递变规律，学习碳族元素性质。

2、要注意区分元素的金属性和金属活动性的区别。

元素的金属性和金属活动性有本质区别，它们之间无必然联系。

女口：从元素周期表的位置看，铅的金属性比锡强，但从金属活动性看，锡比铅强。

3、磯族元素的常见化合价为+2和+4价，一般高价比低价稳定，但铅的低价（+2）比髙价（+4）稳泄。

4、硅在常温下稳定，但能与氢氟酸和热碱反应。

Si + 4HF=SiF4T + 2H2T；Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2?硅的这种特性在各级考试中经常出现。

5、金刚石、晶体硅、晶体SiO?均属于原子晶体。

其中，前两种的C、Si原子分别是周国四个C、Si原子的四而体中心，后者的Si原子是周用四个O原子的四而体中心。

6、硅酸盐结构复杂，列惯上用氧化物表示。

结构上，Si原子是Si、O四而体的中心。

一、知识提要1・二氧化硅的存在在自然界中，二氧化硅在地壳中广泛存在，主要存在硅石、石英、硅藻、水晶、沙子里, 以结晶形和无左形两种形态广泛存在自然界里。

无色透明的六棱柱形、末端具有六而角锥的晶体，叫水晶：普通的黄沙是含铁化合物的石英，石英也是花岗石、片麻石等的组分之一。

硅藻上是一种无左形态的二氧化硅，它是死亡的硅藻和其他微小生物的遗体，经沉积胶结成为多孔、质轻、松软的固体物质，表而积很大，吸附能力很强。

2•二氧化硅的结构、物理性质和化学性质:⑴二氧化硅的结构：晶体二氧化硅是硅原子和氧原子以共价键形成立体网状的晶体，晶体中不存在单个的二氧化硅分子，二氧化硅的硅原子处于正四而体的中心，分别以共价单键跟处于正四而体顶角的4个氧原子结合形成［SiO］正四面体，Si-0键在空间重复，形成体型"大分子”。

非金属及其化合物化学方程式汇总1.硅的化学性质：Si + O2 SiO2Si + 2NaOH + H2O === Na2SiO3 + 2 H2↑Si + 4HF === SiF4↑+ 2 H2↑2．二氧化硅的化学性质：①酸性氧化物的通性：SiO2+ 2NaOH == Na2SiO3+ H2O离子方程式SiO2+ CaO △CaSiO3②弱氧化性：SiO2+2C高温2CO+Si③与酸（只与氢氟酸）反应——腐蚀玻璃4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O3．氯气的化学性质：2Fe+3Cl2点燃2FeCl3Cu+Cl2点燃CuCl2注意：Cl2的氧化性强，和可变价金属反应生成高价的金属氯化物！2Na+ Cl2点燃2NaClH2+ Cl2点燃2HClCl2+ H2O ==== HCl + HClO2HClO ==== 2HCl + O2↑离子方程式Cl2 + 2NaOH ===== NaCl + NaClO + H2O离子方程式Cl2 + 2Ca(OH)2 ===== CaCl2 + Ca(ClO)2 + H2O离子方程式Ca(ClO)2+2HCl==CaCl2+2HClO离子方程式注意：①Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO②2HClO==2HCl +O2↑③Ca(ClO)2+2HCl==CaCl2+2HClO①漂白原理；①②在空气中变质；③工业上应用4.卤素的性质：①与氢气反应：H 2+F 2==2HFH 2+ Cl 2 点燃2HCl H 2+ Br 2加热2H Br H 2+ I 2加热2HI ②与水反应：2H 2O+2F 2==4HF+O 2Cl 2+ H 2OHCl + HClO 离子方程式Br 2+ H 2OHBr+ HBrO 离子方程式 I 2+ H 2OHI + HIO 离子方程式③与碱反应：Cl 2 + 2NaOH ===== NaCl + NaClO + H 2O离子方程式Br 2+ 2NaOH ===== NaBr + NaBrO + H 2O离子方程式I 2 + 2NaOH ===== NaI+ NaIO + H 2O离子方程式④置换反应：Cl 2 + 2NaBr===== 2NaCl + Br 2离子方程式Cl 2 + 2NaI===== 2NaCl + I 2离子方程式Br 2 + 2NaI===== 2NaBr + I 2离子方程式5.硫的化学性质： ①还原性：S+O 2 点燃 SO 2 ②氧化性：S+H 2△ H 2S 2Cu+S△ Cu 2S Fe+S △FeS注意：S 的氧化性较弱，和可变价金属反应生成低价的金属硫化物！ 2Na+ S == 2Na 2S③3S+6NaOH △2Na 2S+Na 2SO 3+3H 2O离子方程式④硫的特性：S+2Hg==HgS （用硫粉除去洒落的Hg 珠） 2Ag+S==Ag 2S6.二氧化硫的化学性质：①酸性氧化物的通性：SO 2+H 2O H 2SO 3SO 2+ 2NaOH == Na 2SO 3+ H 2O离子方程式 SO 2+ NaOH == NaHSO 3离子方程式 SO 2+ CaO == CaSO 3②还原性：SO 2+2H 2O+Cl 2== H 2SO 4+2HCl离子方程式 SO 2+2H 2O+Br 2== H 2SO 4+2HBr离子方程式 SO 2+2H 2O+I 2== H 2SO 4+2HI离子方程式 SO 2+2H 2O+X 2== H 2SO 4+2HX （X= Cl 、Br 、I ） 离子方程式 ③氧化性：SO 2+2H 2S== 3S ↓+2H 2O7.硫酸的化学性质：①酸的通性：H 2SO 4+Zn== ZnSO 4+ H 2↑CuO +H 2SO 4== CuSO 4 + H 2O2NaOH +H 2SO 4==Na 2SO 4 +H 2ONa 2CO 3 +H 2SO 4==Na 2SO 4 +H 2O +CO 2↑②浓硫酸具有强氧化性：S+2H 2SO 4（浓） △3SO 2↑+2H 2OC+2H 2SO 4（浓） △ CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O（浓H 2SO 4与非金属反应时只作氧化剂） Cu+2H 2SO 4（浓）△ CuSO 4+SO 2↑+2H 2O （浓H 2SO 4与金属反应既表现出氧化剂有表现出酸性）③吸水性：④脱水性：8. 硝酸的化学性质：①酸的通性：CuO +2HNO 3== Cu(NO 3)2 + H 2ONaOH +HNO 3==NaNO 3 +H 2ONa 2CO 3 + 2HNO 3==2NaNO 3 +H 2O +CO 2↑ ②浓硝酸具有强氧化性：S+6HNO 3（浓） △H 2SO 4+6NO 2↑+2H 2OC+4HNO 3（浓） △ CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O（浓H 2SO 4与非金属反应时只作氧化剂） Cu+2H 2SO 4（浓）△ CuSO 4+SO 2↑+2H 2O Cu+4HNO 3（浓） △Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O离子方程式 （浓HNO 3与金属反应既作氧化剂又作酸）9. H 2S 、HI 通入浓硫酸中H 2S+H 2SO 4（浓）==SO 2↑+S ↓+2H 2O2H 2S+H 2SO 4（浓）==3S ↓+4H 2O2HI+H 2SO 4（浓）==SO 2↑+I 2+H 2O10．工业上用接触法制硫酸：4FeS 2+11O 2 催化剂 △ 2Fe 2O 3+8SO 22SO 2+O 2 催化剂 高温高压 2SO 3SO 3+H 2O==H 2SO 411．工业上生产HNO 3：4NH 3+5O 2 催化剂 △ 4NO+6H 2O2NO+O 2==2NO 23NO 2+H 2O==2HNO 3+NO12.工业上生产晶体硅/玻璃：①晶体硅： SiO 2+2C==2CO+Si （粗硅，后两步用于提纯）Si+2Cl 2==SiCl 4（g ）SiCl 4+2H 2==Si+4HCl ②玻璃：Na 2CO 3+SiO 2 高温 Na 2SiO 3+CO 2↑ CaCO 3+SiO 2 高温CaSiO 3+CO 2↑（CaSiO 3的热稳定性比CaCO 3强） 13．实验室制NH 3、Cl 2：①制取NH 3：2NH 4Cl （固）+C a (O H )2（固） △ CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O （此方程式不能写离子反应方程式。

高中化学《三氧化硫》练习题(附答案解析)学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．二氧化硫和三氧化硫化学性质不同的主要原因是由于（ ）A ．相对分子质量不同B ．分子构成不同C ．元素组成不同D ．用途不同2．酸性氧化物不可能具有的性质是（ ）A ．大部分能与水反应生成酸B ．有些能与碱性氧化物反应生成盐C ．都能与酸反应生成盐和水D ．都能与碱反应生成盐和水3．二氧化硅属于酸性氧化物，理由是（ ）A ．Si 是非金属元素B ．SiO 2对应的水化物是可溶性弱酸C ．SiO 2与强碱反应生成盐和水D ．SiO 2不能与酸反应4．下列变化过程中需要加氧化剂才能实现的是（ ）A ．2+2MnO Mn →B ．2+3+Fe FeC ．3+3Al Al(OH)→D ．2-34SO SO → 5．下列对2SO 和3SO 的叙述正确的是（ ）A ．标准状况下，都是无色气体都易溶于水B ．都是酸性氧化物，其水化物都是强酸C ．都可使品红溶液褪色，加热时红色又能再现D ．都能跟碱溶液反应6．已知X 为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖变黑。

A 与X 反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，下列有关说法正确的是（ ）A ．X 使蔗糖变黑主要体现了X 的吸水性B ．若A 为铁，则足量A 与X 在常温下即可完全反应C ．若A 为碳单质，C 在常温下为气体，则将C 通入少量的澄清石灰水中，一定能观察到有白色沉淀产生D ．由B 转化为D 的反应是工业制备X 过程中的重要反应7．已知SO 2可与Na 2SO 3溶液发生下列反应：Na 2SO 3＋SO 2＋H 2O=2NaHSO 3。

欲除去SO 2中混有的少量的SO 3气体，可使气体通过（ ）A ．澄清石灰水B ．饱和NaHSO 3溶液C ．水D ．饱和NaHCO 3溶液 8．高温下，FeSO 4发生反应：2FeSO 4高温Fe 2O 3+SO 2↑+SO 3↑，若将生成的气体通入BaCl 2溶液中，得到的沉淀物质是（ ）A ．BaSO 3和BaSO 4B ．BaSC ．BaSO 3D ．BaSO 4 9．关于工业上用接触法制硫酸的说法不正确的是（ ）A ．硫酸厂应建在靠近原料产地的地区B ．主要设备有沸腾炉、接触室和吸收塔C ．三氧化硫不用水吸收，而是用浓硫酸吸收D ．尾气若不经处理排放，有可能形成硫酸型酸雨10．含有下列有害组分的尾气，常用NaOH 溶液吸收以保护环境。

SiO₂是二氧化硅的化学方程式，又名水合二氧化硅。

是一种白色、无毒、无定型微细
粉状物，具有多孔性、高分散、质轻、化学稳定性好，耐高温、不燃烧和电绝缘性好等优
异性能。

SiO₂的化学元素是什么
SiO₂的化学元素是二氧化硅。

二氧化硅有晶态和无定形两种形态。

自然界中存
在的二氧化硅如石英、石英砂等统称硅石纯石英为无色晶体，大而透明的棱柱状石英晶体叫做水晶，含微量杂质而呈紫色的叫紫水晶，浅黄、金黄和褐色的称烟水晶。

玉髓、玛瑙和碧玉都是含有杂质的有色石英晶体。

晶态二氧化硅的熔点1723℃，沸点2230℃，不溶于水。

除氟气和氢氟酸外，
二氧化硅跟卤素、卤化氢和无机酸均不反应，但能溶于热的浓碱、熔融的强碱或碳酸钠中。

SiO₂的化学性质
化学性质比较稳定。

不跟水反应。

是酸性氧化物，不跟一般酸反应。

跟热的浓
强碱溶液或熔化的碱反应生成硅酸盐和水。

跟多种金属氧化物在高温下反应生成硅酸盐。

SiO₂的化学方程式
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O
SiO2+2NaOH（浓）=Na2SiO3+H2O
SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2↑
SiO2+CaO=CaSiO3
SiO2+2C=2CO+Si。

二氧化硅二氧化硅粉末SiO2又称。

在分布很广，如石英、等。

白色或无色，含铁量较高的是淡黄色。

2.2 ～2.66，1670℃（鳞）、1710℃（方石英），沸点2230℃，为3.9。

不溶于水微溶于一般的酸，但溶于氢氟酸及热浓磷酸，能和熔融碱类起作用。

用于制、、陶器、、耐火材料、、型砂、单质硅等。

中文名称：二氧化硅化学式：SiO2 相对分子质量：60.08 化学品类别：非金属氧化物是否管制：否二氧化硅简介管制信息本品不受管制，但不可带入飞机。

名称中文名称：二氧化硅中文别名：硅氧，硅土，硅石，硅酐，砂英文别名：Silicon dioxide SiO₂ ,Silicon(IV)oxide ,Silicic anhydride ,Quartz sand：14808-60-7[1]储存密封保存。

用途硅标准液。

水玻璃，硅的的制备材料。

在晶体管和集成电路中作杂质扩散的掩蔽膜和保护层，制成二氧化硅膜作集成电路器件。

玻璃工业。

AR质检信息指标值水可溶物，% ≤0.2(以Pb计)，% ≤0.005钙(Ca)，% ≤0.005铁(Fe)，% ≤0.005(Cl)，% ≤0.005硫酸盐(SO4)，% ≤0.005中不挥发物，% ≤1.0干燥失量，% ≤3.0性质物理性质[1]二氧化硅又称，式SiO₂。

中存在有结晶二氧化硅和无定形二氧化硅两种。

沙状二氧化硅结晶二氧化硅因不同，分为石英、鳞石英和方石英三种。

纯为无色晶体，大而透明棱柱状的石英叫水晶。

若含有微量杂质的水晶带有不同颜色，有、、等。

普通的砂是细小的石英晶体，有黄砂(较多的铁杂质)和白砂(杂质少、较纯净)。

二氧化硅晶体中，硅的4个价与4个氧原子形成4个，硅原子位于正四面体的中心，4个原子位于正四面体的4个顶角上，SiO₂是表示组成的最简式，仅是表示二氧化硅晶体中硅和氧的原子个数之比。

二氧化硅是原子晶体。

SiO₂中Si—O键的键能很高，、较高（熔点1723℃，沸点2230℃）。