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硅酸是沉淀吗
-黛西英文名
2023年2月15日发(作者：smi)高三一轮复习—硅及其化合物
第页（共
4
页）
1
硅及其化合物年月日
硅元素在地壳中的含量排第二，在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态存在的硅，常见的是
二氧化硅、硅酸盐等。
硅的原子结构示意图为，硅元素位于元素周期表第三周期第Ⅳ
A
族，硅原子最外
层有
4
个电子，既不易失去电子又不易得到电子，主要形成四价的化合物。
1
、单质硅（
Si
）：
（
1
）物理性质：有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大。
（
2
）化学性质：
①常温下化学性质不活泼，只能跟
F
2、
HF
和
NaOH
溶液反应。
Si
＋
2F
2＝
SiF
4
Si
＋
4HF
＝
SiF
4↑＋
2H
2↑
Si
＋
2NaOH
＋
H
2
O
＝
Na
2
SiO
3＋
2H
2↑
②在高温条件下，单质硅能与
O
2和
Cl
2等非金属单质反应。
Si＋O2SiO2Si＋2Cl2SiCl4
（
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
SiO
2可制得粗硅。
SiO
2＋
2C
＝
Si(
粗
)
＋
2CO
↑
Si(
粗
)
＋
2Cl
2＝
SiCl
4
SiCl
4＋
2H
2＝
Si(
纯
)
＋
4HCl
2
、二氧化硅（
SiO
2）：
（
1
）
SiO
2的空间结构：立体网状结构，
SiO
2直接由原子构成，不存在单个
SiO
2分子。
（
2
）物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。
（
3
）化学性质：
SiO
2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：
SiO
2＋
2NaOH
＝
Na
2
SiO
3＋
H
2
O
（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
Na
2
SiO
3溶液，避免
Na
2
SiO
3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，应用橡皮塞）。
②与氢氟酸反应
[SiO
2的特性
]
：
SiO
2＋
4HF
＝
SiF
4↑
+2H
2
O
（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：SiO
2＋CaOCaSiO3
（
4
）用途：光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。
3
、硅酸（
H
2
SiO
3）：
（
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：
H
2
SiO
3是一种弱酸，酸性比碳酸还要弱，其酸酐为
SiO
2，但
SiO
2不溶于水，故不能
直接由
SiO
2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）
高三一轮复习—硅及其化合物
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2
Na
2
SiO
3＋
2HCl
＝
2NaCl
＋
H
2
SiO
3↓
Na
2
SiO
3＋
CO
2＋
H
2
O
＝
H
2
SiO
3↓＋
Na
2
CO
3（此方程式证明酸性：
H
2
SiO
3＜
H
2
CO
3）
（
3
）用途：硅胶作干燥剂、催化剂的载体。
4
、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
Na
2
SiO
3，
Na
2
SiO
3的水溶液俗称水玻璃，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：
Na
2
SiO
3＋
CO
2＋
H
2
O
＝
Na
2
CO
3＋
H
2
SiO
3↓（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：
Na
2
SiO
3
Na
2
O
·
SiO
2硅酸钙：
CaSiO
3
CaO
·
SiO
2
高岭石：
Al
2
(Si
2
O
5
)(OH)
4
Al
2
O
3·
2SiO
2·
2H
2
O
正长石：
KAlSiO
3不能写成
K
2
O
·
Al
2
O
3·
3SiO
2，应写成
K
2
O
·
Al
2
O
3·
6SiO
2
5、硅酸盐工业
1）.水泥
生产水泥的主要原料：黏土、石灰石
生产水泥的设备：水泥回转窑
加入石膏的作用：调节水泥的硬化速度
普通水泥的主要成分：硅酸三钙（3CaO·SiO
2
）、硅酸二钙（2CaO·SiO
2
）、铝酸三钙（3CaO·Al
2
O
3
）。
2).玻璃
生产普通玻璃的主要原料：纯碱、石灰石、石英
生产设备：玻璃熔炉
生产条件：高温熔融
形成玻璃的过程中的主要化学变化：
Na
2
CO
3
+SiO
2
高温Na
2
SiO
3
+CO
2
↑CaCO
3
+SiO
2
高温CaSiO
3
+CO
2
↑
普通玻璃的主要成分：Na
2
SiO
3
、CaSiO
3
、SiO
2
或Na
2
O·CaO·6SiO
2
种类：普通玻璃、钢化玻璃、有色玻璃、光学玻璃、防弹玻璃、铅玻璃等。
3).陶瓷
制造陶瓷的主要原料：黏土
陶瓷的优点：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等。
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3
扩展：规律总结
[练习]1.下列说法正确的是（）
A.陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品B.水晶、玛瑙、光纤、硅胶的主要成分都是SiO2
2很稳定，与所有的酸都不反应D.将石棉（CaMg3Si4O12）化学式改写成氧化物的形式：3(MgO·
CaO)·4SiO2
2.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是（）
A.熔点很高B.与水反应生成对应的酸C.可与烧碱反应生成盐D.坚硬
3.要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是（）
A.纯碱溶液B.盐酸C.硫酸D.苛性钠溶液
4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（）
2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水2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CO2
D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀
5.下列试剂能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的是（）
溶液溶液C.盐酸D.水玻璃
6.能将Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末鉴别开来的试剂是（）
溶液B.水C.氢氟酸D.稀盐酸
7.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（）
2→2→2O→2→H2SiO3
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4
(1)碳
与O
2
反应
O
2
(足量)：
O
2
(不足)：
与氧化
物反应
CuO：(冶炼金属)
SiO
2
：(制取粗硅)
H
2
O：C＋H
2
O(g)=====CO＋H
2
(制取水煤气)
与强氧化
性酸反应
浓H
2
SO
4
：
浓HNO
3
：C＋4HNO
3
(浓)
=====CO
2
↑＋4NO
2
↑＋2H
2
O)
第四章第1讲无机非金属材料的主角——硅
1．碳、硅单质的化学性质
碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
(2)Si
与非金属单质反应
O
2
：
F
2
：Si＋2F
2
===SiF
4
Cl
2
：Si＋2Cl
2
=====△SiCl
4
与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF
4
↑＋2H
2
↑
2
．二氧化碳和二氧化硅的比较
物质二氧化硅二氧化碳
结构__________结构，不存在单个分子存在单个CO
2
分子
主要物理性质
硬度____，熔、沸点____，常温下为____体，
不溶于水
熔、沸点____，常温下为气体，微溶于
水
化学
性质
①与水反应不反应
②与酸反应只与氢氟酸反应：______________不反应
③与碱(NaOH)
液反应
______________(盛碱液的试剂瓶用____塞)
④与盐反应
如与Na
2
CO
3
反应：__________
______
如与Na
2
SiO
3
反应：
__________________或Na
2
SiO
3
＋
2H
2
O＋2CO
2
(足量)===H
2
SiO
3
↓＋
2NaHCO
3
⑤与碱性氧化
物反应
如与CaO反应：_____________如与Na
2
O反应：________________
用途光导纤维、光学仪器、电子部件制饮料、制碳酸盐
高温
△