硅及其化合物

单晶硅

1. 单晶硅的结构与金刚石的相似，为正四面体的立体网状结构。晶体中每个 原子与其他 个 原子相连接
2. 单晶硅是带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度大、有脆性，在常温下化学性质不活泼
3. 单晶硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料

化学性质

1. 与非金属单质反应
   • 与 都可以和 反应生成 ，而且前者是非金属，后者是金属。在元素推断题中常出现
2. 与水反应
   • 野外制氢：

二氧化硅

1. 结构
   1. 杂化方式： 杂化
   2. 在 晶体中，每个硅原子均与 个氧原子结合；每个氧原子与 个硅原子结合
   3. 在 晶体中硅原子与氧原子个数之比是
   4. 在 晶体中，每个硅原子形成 个共价键；每个氧原子形成 个共价键
   5. 在 晶体中，最小环为十二元环，有 个硅原子和 个氧原子
   6. 硅原子个数与 共价键个数之比是 ；氧原子个数与 共价键个数之比是
   7. 晶体中并不存在 分子
2. 物理性质
   • 硬度大、熔沸点高、常温下为固体、难溶于水、不导电
3. 化学性质
   是一种酸性氧化物
   1. 与强碱反应： （装 溶液不用玻璃塞）
   2. 与唯一一种能与之反应的酸———氢氟酸 反应： （腐蚀玻璃、玻璃雕花）
   3. 与碱性氧化物反应：氧化硅与碱性氧化物反应，不与水反应（与水反应产物为硅酸，是沉淀，阻止反应进行）
   4. 与碱性盐反应
      • （制作玻璃）
      • （造渣反应，炼铁时加入CaCO3将原料中的SiO2转化为炉渣，提高炼铁效率）
      • 水溶液中也可发生此反应
   5. 与碳反应
   6. SiO2的精炼
      3. （空气中自燃）
   7. 高纯硅(9N+)的制备

硅酸

• 白色胶状沉淀
• 弱酸性
  不使酸碱指示剂变色，酸性小于碳酸
• 不稳定性
  
• 硅酸浓度大时在水中易聚合形成透明、胶冻状的硅酸凝胶，硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，成为“硅胶”
  硅胶是多孔状，吸附水分子能力强，常用作（食品级）干燥剂，或作催化剂的载体
• 向硅酸盐溶液中加入盐酸或通入 ，可制得硅酸胶体（凝胶）或沉淀
  • 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，如：证明盐酸 > 碳酸 > 硅酸

    

    • 证明酸性：盐酸 > 碳酸
    • 饱和溶液用于除去 中的 ，防止其进入试管中也反应生成硅酸而干扰实验
    • 证明酸性：碳酸 > 硅酸
    • 注意：该实验不能用于验证非金属性 ，用于其要用最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱来比较

硅酸钠

最简单的硅酸盐

1. 白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃、泡花碱，是一种矿物胶，有很强的粘合性（所以装 溶液不用玻璃塞）
2. 可以与酸（盐酸、碳酸等）反应，生成硅酸凝胶
3. 用途：制备硅胶，作木材、纺织品的防腐剂、防火剂