二氧化硅與信息材料

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高一 來源: 高中學習網
專題3:第三單元 含硅礦物與信息材料
――二氧化硅與信息材料
【學海導航】
1、知道二氧化硅的物理性質和化學性質。了解二氧化硅制品在高科技信息產業(yè)中的應用。
2、認識單晶硅的使用給人類文明進程所帶來的重大影響。
【主干知識】
一、二氧化硅(SiO2)
1、存在:二氧化硅廣泛存在于自然界中,與其他礦物共同構成了巖石。
天然二氧化硅的礦物有:硅石、水晶、石英、瑪瑙、石英砂等。
2、物理性質:①狀態(tài):    ;②熔、沸:  ;③硬度:    。虎芩苄浴 !
3、化學性質:
(1)結構:二氧化硅晶體與金剛石結構相似,具有高硬度、高熔沸點特征。
(2)具有酸性氧化物的通性;
①二氧化硅與氧化鈣(高溫): SiO2+ CaO――
②二氧化硅與氫氧化鈉溶液: SiO2+ NaOH――
〖思考〗實驗室盛放堿液的試劑瓶常用 塞,不用 塞,就是為了防止玻璃受堿液腐蝕生成Na2SiO3而使瓶口和塞子粘在一起。
寫出反應的離子方程式: 。
③二氧化硅與碳酸鈉(高溫): SiO2+ Na2CO3――
(3)不跟酸(除 外)反應: SiO2+ HF―― (雕刻玻璃、腐蝕玻璃)
(4)與C反應(高溫): ①SiO2+ C―― ②SiO2+ C――
4、用途:即為硅石、水晶、石英、瑪瑙、石英砂等的用途。
用于制造光導纖維、石英玻璃、電子光學儀器、精密儀器軸承、耐磨器皿等。
二、硅
1、物理性質:晶體硅是 色、有金屬光澤、硬而脆的固體,熔點和沸點都很 ,硬度也很大(因為它的結構類似于金剛石),是良好的 材料,廣泛應用于電子的各個領域。
2、化學性質:很穩(wěn)定
(1)常溫下不與O2、Cl2、H2、濃H2SO4、濃HNO3等反應。
(2)加熱或高溫時有強還原性:
Si+ O2??
Si+ C??
Si+ Cl2??
(3)常溫下能與氟氣(F2)、氫氟酸(HF)反應:
Si十 F2??
Si十 HF??
3、硅的制備
工業(yè)上用炭自在高溫下還原二氧化硅的方法,制得含有少量雜質的粗硅。將粗硅在高溫下跟
氯氣氣反應生成四氯化硅,四氯化硅經提純后,再用氫氣還原,就可以得到高純度的硅。
工業(yè)制法:二氧化硅-→粗硅-→四氯化硅-→精硅(寫出化學方程式)
(1) SiO2+ C??   (制粗硅)
(2) Si+ Cl2?? (分餾、提純)
(3) SiCl4+ H2?? + (制純硅)
【課堂練習1】地殼中含量第一和第二的兩元素形成的化合物,不具有的性質 ( )
A、熔點很高 B、能與水反應生成對應的酸
C、可與純堿反應 D、與碳在高溫下反應可制取兩元素中的一種單質
【課堂練習2】將30gSiO2和足量的碳在高溫下發(fā)生反應SiO2+2C == Si+2CO↑,下列敘述中正確的是 ( )
A.有0.5molSiO2參加反應 B.反應中有12g碳被還原
C.反應中生成了2.24LCO(標準狀況) D.反應中有0.5×6.02×1023個電子發(fā)生轉移
【達標提高】
1下列物質中在一定條件下能與SiO2起反應的是 ( )
①濃H2SO4;②H2O;③濃硝酸;④氫氟酸;⑤KOH溶液;⑥氧化鈣;⑦碳酸鈉
A、①②⑥B、②④C、④⑤⑥⑦D、③④⑤⑥
2下列各組物質間,不能發(fā)生反應的是 ( )
A、二氧化硅與氧化鈣(高溫)B、二氧化硅與氫氧化鈉(常溫)
C、二氧化硅與碳(高溫)D、二氧化硅與濃硝酸(常溫)
3、關于硅的說法不正確的是 ( )
A、晶體硅是非金屬元素,它的單質是灰黑色的有金屬光澤的固體
B、晶體硅的導電性介于金屬和絕緣體之間,是良好的半導體
C、硅的化學性質不活潑,常溫下不與任何物質反應
D、加熱到一定溫度時,硅能與碳、氧氣等非金屬反應
4、關于硅的說法中,不正確的是 ( )
A、硅是地殼中含量較豐富的元素
B、在自然界里,硅存在于各種礦物質和巖石中的形式是硅酸
C、晶體硅的結構與金剛石相似,都具有較高的熔沸點
D、晶體硅是良好的半導體材料
5、工業(yè)上制造金剛砂(SiC)的化學方程式是SiO2+3C==SiC+2CO↑,在這個氧化還原反應中,氧化劑和還原劑的物質的量之比是 ( )
A、1?2B、2?1C、1?1D、3?5
6、用光導纖維制造內窺鏡,探視病人內臟疾病,這是利用了光導纖維下列性能中的( )
A.不發(fā)生廣輻射                B.能傳輸大量信息,且不怕腐蝕
C.無論怎樣繞曲,都能很好的傳導光線      D.熔點高,耐高溫
7、下列物質中,不能用玻璃瓶來盛裝的是                  ( )
A.燒堿溶液    B.濃硫酸       C.氫氟酸      D.碳酸鈉溶液
8、下列物質中,主要成分不是二氧化硅的是                ( )
A.金剛砂    B.瑪瑙     C.水晶    D.石英 
9、要除去SiO2中混有的少量CaO雜質,最適宜的試劑是          ( )
A.純堿溶液       B.鹽酸       C.硫酸       D.苛性鈉溶液
10、15gSiO2和足量的C在高溫下發(fā)生反應:SiO2+3C==SiC+2CO↑。下列敘述正確的(。
A、氧化劑和還原劑的質量比為1:2       B、SiO2是還原劑
C、反應中有6gC被氧化            D、反應中生成了28gCO
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11、有A、B、C、D、E五種都含硅元素的物質,它們能發(fā)生如下變化:(1)C受熱后失水生成D;(2)A溶液與鈣鹽溶液反應生成白色沉淀E;(3)D燒堿反應生成A和水;(4)B在空氣中燃燒生成D;(5)D在高溫下于碳酸鈣反應生成E和一種氣體;(6)A溶液與鹽酸反應可生成白色膠狀沉淀;(7)D在高溫下與碳反應生成單質B。試推測A、B、C、D、E各為何物?并寫出(1)-。7)各個變化的化學方程式。

12、硅可與濃燒堿溶液反應,其化學方程式為:Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑
(1)將7克硅跟足量的濃燒堿溶液反應,在標準狀況下放出氫氣多少升?

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