高二升高三化学第七讲SiCl及化合物

1高二升高三化学第七讲Si、Cl及其化合物A【基础知识梳理】(一)硅及其化合物1、单质硅（Si）：（1）物理性质：。（晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。硅的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度大。导电性介于导体和绝缘体之间）（2）化学性质：①常温下化学性质不活泼，只能跟F2、HF和NaOH溶液反应。Si＋2F2＝SiF4______________________________________________________________②在高温条件下，单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应。Si＋O2高温SiO2Si＋2Cl2高温SiCl4（3）用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。（4）硅的制备：工业上，用C在高温下还原SiO2可制得粗硅。2、二氧化硅（SiO2）：（1）SiO2的空间结构：______结构，SiO2直接由原子构成，不存在单个SiO2分子。（2）物理性质：二氧化硅晶体是一种坚硬、有脆性、不导电、难熔（熔点1710℃）也难溶于水的无色固体。（3）化学性质：SiO2常温下化学性质很不活泼，不与水、酸反应（氢氟酸除外），能与强碱溶液、氢氟酸反应，高温条件下可以与碱性氧化物反应：①与强碱反应：___________（生成的硅酸钠具有粘性，所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液，避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，应用橡皮塞）。②与氢氟酸反应[SiO2的特性]：__________（利用此反应，氢氟酸能雕刻玻璃；氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放，应用塑料瓶）。③高温下与碱性氧化物反应：SiO2＋CaO高温CaSiO3（4）用途：光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。3、硅酸（H2SiO3）：（1）物理性质：不溶于水的白色胶状物，能形成硅胶，吸附水分能力强。（2）化学性质：H2SiO3是一种_____酸，酸性比碳酸还要_______，但SiO2不溶于水，故不能直接由SiO2溶于水制得，而用可溶性硅酸盐与酸反应制取：（强酸制弱酸原理）.（此方程式证明酸性：H2SiO3＜H2CO3）（3）用途：硅胶作干燥剂、催化剂的载体。24、硅酸盐硅酸盐：硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称。硅酸盐种类很多，大多数难溶于水，最常见的可溶性硅酸盐是Na2SiO3，Na2SiO3的水溶液俗称__________，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，可以作黏胶剂和木材防火剂。硅酸钠水溶液久置在空气中容易变质：.（有白色沉淀生成）传统硅酸盐工业三大产品有：玻璃、陶瓷、水泥。硅酸盐由于组成比较复杂，常用氧化物的形式表示：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。硅酸钠：Na2SiO3Na2O·SiO2硅酸钙：CaSiO3CaO·SiO2高岭石：Al2(Si2O5)(OH)45、二氧化硅和二氧化碳比较二氧化硅二氧化碳类别酸性氧化物_酸性氧化物晶体结构原子晶体分子晶体熔沸点高低与水反应方程式不反应CO2+H2OH2CO3与烧碱反应方程式CO2少：2NaOH+CO2==Na2CO3+H2OCO2过：————————————————与CaO反应方程式SiO2+CaO高温CaSiO3CaO+CO2==CaCO3存在状态水晶、玛瑙、石英、硅石、沙子人和动物排放6、硅以及硅的化合物的用途物质用途硅单质半导体材料、光电池（计算器、人造卫星、登月车、探测器）SiO2饰物、仪器、光导纤维、玻璃硅酸钠矿物胶SiC砂纸、砂轮的磨料B【同步训练】1．可以直接用来制造半导体材料(如大规模集成电路)的是()A．二氧化硅B．粗硅C．高纯硅D．硅酸盐2．下列物质属于纯净物的是()A．陶瓷B．玻璃C．二氧化硅D．水泥3．下列说法摘自某科普杂志，你认为无科学性错误的是()3A．铅笔芯的原料是重金属铅，儿童在使用时不能用嘴吮咬铅笔，以免引起铅中毒B．一氧化碳有毒，生有煤炉的居室，可放置数盆清水，这样可有效地吸收一氧化碳，防止煤气中毒C.“汽水”浇灌植物有一定的道理，其中二氧化碳的缓释，有利于作物的呼吸作用D．硅的提纯与应用，促进了半导体元件与集成芯片业的发展，可以说“硅是信息技术革命的催化剂”4．下列关于硅的说法中不正确的是()A．硅是非金属元素，它的单质晶体是灰黑色有金属光泽的固体B．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应5．下列不属于传统硅酸盐产品的是()A．玻璃B．水泥C．光导纤维D．陶瓷6．在室温下，下列物质不能与晶体硅反应的是()A．F2B．HF(酸)C．KOH溶液D．Cl27．下列关于碳和硅的叙述中不正确的是()A．金刚石和晶体硅都是原子晶体B．地壳中硅元素比碳元素含量多C．自然界里碳元素化合物比硅元素化合物种类多D．碳和硅的氧化物都是分子晶体8．熔融烧碱应选用的器皿是()A．石英坩埚B．玻璃坩埚C．生铁坩埚D．陶瓷坩埚9．下列离子方程式正确的是()A．水玻璃加盐酸：23SiO＋H＋＝H2SiO3↓B．小苏打和烧碱溶液：3HCO＋OH－＝23CO＋H2OC．石灰石溶于盐酸：23CO＋2H＋＝H2O＋CO2↑D．石英溶于NaOH溶液：Si4＋＋2O2－＋2OH－＝23SiO＋H2O10．向下列溶液滴加稀盐酸，生成白色沉淀，继续滴加稀盐酸，沉淀又溶解的是()A．Na2SiO3B．BaCl2C．AgNO3D．NaAlO211．能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是()A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水B．CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀C．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2D．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，而通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀12．用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明的重要4作用。例如：(1)计算机芯片的主要成分是__________________；(2)光导纤维的主要成分是______________________：(3)目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是__________________；(4)用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为_________的化合物；C【同步训练】1．光纤通讯是光作为信息的载体，让光在光导纤维中传输，制造光导纤维的基本原料是()A．铜B．钢C．石英D．铝2．下列说法正确的是()A．SiO2溶于水显酸性B．稀盐酸加入水玻璃中可得到硅酸C．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸D．因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强3．能说明二氧化硅为酸酐的原因是()A．它溶于水得相应的酸B．它对应的水化物是可溶性强酸C．它与强碱溶液反应只生成盐和水D．它是非金属氧化物4．下列物质中不与二氧化硅反应的是()A．烧碱B．氢氟酸C．硝酸D．生石灰5．下列关于二氧化硅的说法中，错误的是()A．二氧化硅也叫硅酸酐B．二氧化硅中硅原子与氧原子个数比为1∶2C．不能用二氧化硅跟水直接作用制取硅酸D．二氧化硅既能与氢氟酸反应，又能与烧碱反应，所以它是两性氧化物6．和空气接触可发生非氧化还原反应的物质组合是()①Na②Na2SiO3溶液③Na2O2④烧碱溶液⑤石灰水⑥Fe(OH)2A．①③④B．②④⑤C．②③⑥D．①④⑤7．NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中()A．具有玻璃塞的细口瓶B．具有玻璃塞的广口瓶C．带滴管的滴瓶D．具有橡胶塞的细口瓶8．除去SiO2固体中混有的CaCO3固体，方法正确的是()A．加水，过滤B．加热C．加盐酸，过滤，干燥D．加NaOH溶液，过滤9．下列变化中，很难通过一步化学反应实现的是()A．SiO2→Na2SiO3B．H2SiO3→SiO2C．CuSO4→CuCl2D．Cu(OH)2→Cu511．有一类物质可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O，这类物质是一种()A．混合物B．含氧酸C．硅酸盐D．铝酸盐12．下列离子在水溶液中能大量共存的是()A．H＋、K＋、3HCO、Ca2＋B．OH－、Na＋、Mg2＋、3HCOC．Na＋、H＋、Cl－、3NOD．Na＋、23SiO、H＋、Cl－13．下列离子方程式，正确的是()A．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca2＋＋2OH－＋CO2CaCO3↓＋H2OB．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：23CO＋SiO223SiO＋CO2↑C．二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2＋2OH－23SiO＋H2↑D．硅酸与烧碱溶液反应：H2SiO3＋2OH－23SiO＋2H2O14．下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是()A．＋4价氧化物都与氢氧化钠溶液反应B．单质在加热时都能与氧气反应C．氧化物都能溶于水生成相应的酸D．碳和硅两种元素都有能导电的单质16．实验室中盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞，是因为(用化学方程式表示)________________________________________________________________________。17．物质A是一种高熔点化合物，不溶于H2SO4、硝酸，却溶于氢氟酸；C是一种气体；D是白色胶状沉淀；E是白色固体。A、B、C、D、E之间的转化如图，试推断：A.______；B.______；C.______；D．______；E．______。(二)氯及其化合物氯原子结构示意图为，氯原子最外电子层上有7个电子，在化学反应中很容易得到1个电子形成Cl－，化学性质活泼，在自然界中氯只以存在（主要以氯化物和氯酸盐）。1、氯气（Cl2）：（1）物理性质：（在通常情况下，氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。同温同压下，氯气的密度比空气大。在常温下，1体积的水约能溶解2体积的氯气。）（氯气收集方法—向上排空气法或者排饱和食盐水；液氯为纯净物）6（2）化学性质：氯气化学性质非常活泼，很容易得到电子，作强氧化剂，能与金属、非金属、水以及碱反应。①与金属反应（将金属氧化成最高正价）Na＋Cl2===点燃2NaClCu＋Cl2===点燃CuCl22Fe＋3Cl2===点燃_________________（氯气与金属铁反应只生成FeCl3，而不生成FeCl2。）（思考：怎样制备FeCl2？，铁跟盐酸反应生成FeCl2，而铁跟氯气反应生成FeCl3，这说明Cl2的氧化性强于盐酸，是强氧化剂。）②与非金属反应Cl2＋H2===点燃2HCl（氢气在氯气中燃烧现象：）苍白色火焰,瓶口有白雾将H2和Cl2混合后在点燃或光照条件下发生。燃烧定义：所有发光发热的剧烈化学反应都叫做燃烧，不一定要有氧气参加。③Cl2与水反应.离子方程式：将氯气溶于水得到氯水（浅黄绿色），氯水含多种微粒，其中有。氯水的性质取决于其组成的微粒：1）强氧化性：Cl2是新制氯水的主要成分，实验室常用氯水代替氯气，如氯水中的氯气能FeCl2反应。2）漂白、消毒性：氯水中的Cl2和HClO均有强氧化性，一般在应用其漂白和消毒时，应考虑HClO，HClO的强氧化性将有色物质氧化成无色物质，不可逆。3）酸性：氯水中含有HCl和HClO，故可被NaOH中和，盐酸还可与NaHCO3，CaCO3等反应。4）不稳定性：，因此久置氯水(浅黄绿色)会变成稀盐酸(无色)失去漂白性。5）沉淀反应：加入AgNO3溶液有白色沉淀生成（氯水中有Cl－）。自来水也用氯水杀菌消毒，所以用自来水配制以下溶液如FeCl2、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶液会变质。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________