特岗教师招考化学知识点精讲：非金属及其化合物（一）
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特岗教师招考化学知识点精讲：非金属及其化合物（一）
中小学教师职业道德规范特岗教师待遇 第一节 无机非金属材料的主角硅
【知识详解】
1.二氧化硅(SiO2)
(1)SiO2的空间结构：立体网状结构，SiO2直接由原子构成，不存在单个SiO2分子。
(2)物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。
(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：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(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]：SiO2+4HF=SiF4+2H2O(利用此反应，氢氟酸能刻蚀玻璃；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：
(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。
2.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是一种弱酸，酸性比碳酸还要弱，其酸酐为SiO2，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)
Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3
(3)用途：硅胶作干燥剂、催化剂的载体。
3.硅酸盐
(1)硅酸钠：水溶液俗称水玻璃，可做肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂。
(2)粘土：化学成分主要是：Al2Si2O5(OH)4，土壤胶体一般带负电荷，具有保肥能力。
(3)水泥：硅酸三钙：3CaOSiO2；硅酸二钙：2CaOSiO2；铝酸三钙：3CaOAl2O3；玻璃：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2。
(4)氧化物表示形式：
硅酸钠： Na2OSiO2
石棉：3MgOCaO4SiO2
长石：K2OAl2O36SiO2
普通玻璃：CaONa2O6SiO2
黏土：Al2O32SiO22H2O
(5)新型陶瓷：结构陶瓷、超导陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、生物陶瓷。
4.硅单质
(1)物理性质：熔、沸点高，硬度大，半导体。
(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
Si+4HF=SiF4+2H2
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2
②在高温条件下，单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应。
(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。
SiO2+2C=Si(粗)+2CO
Si(粗)+2Cl2=SiCl4
SiCl4+2H2=Si(纯)+4HCl
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