1、 二氧化硅知识点分类生活中的物质引入二氧化硅纯净的二氧化硅晶体无色透明，称为水晶。具有彩色环带状或层状的石英晶体，称为玛瑙。沙子中也存在小粒的石英晶体，是基本的建筑材料。纯净的 SiO2 是现代光学及光纤制品的基本原料，也是芯片的组成成分；石英、玛瑙可用来制作饰物和工艺品。二氧化硅的存在形式二氧化硅的结构SiO2晶体的基本结构是以硅原子为中心，氧原子在4个顶角上的正四面体结构，而这些正四面体又是通过顶角的氧原子相连接。实际上，SiO 2晶体是由 Si 和 O 的比例所组成的立体网状结构的晶体。二氧化硅晶体中，硅原子的4个价电子与4个氧原子形成4个共价键，硅原子位于正四面体的中心，4个氧原子位于
2、正四面体的4个顶角上。二氧结晶形：SiO 2无定形：硅藻土天然二氧化硅 （硅石）石英水晶玛瑙化硅是硅原子跟四个氧原子形成的四面体结构的原子晶体，二氧化硅晶内 Si 原子均以 sp3杂化，分别与4个 O 原子成键，构成 Si-O 四面体并占据四面体中心位置，配位数为4；O 位于四面体的角顶。二氧化硅晶体中，由于 Si 的 sp3杂化致使4个 Si-O 键键能相同，Si-O 四面体没有极化和畸变，结构稳定。Si-O 四面体通过共用角顶的 O 连接，在空间形成三维网状结构。二氧化硅的物理性质熔点 硬度 水溶性 导电性1725 大 不溶于水 不导电二氧化硅的化学性质SiO2是酸性氧化物，但不能与水反应
3、生成 H2SiO3 SiO2不能与盐酸、硝酸、硫酸等其他酸反应，氢氟酸是唯一与 SiO2反应的酸。SiO2稳定性不与水反应、一般不与酸反应具有酸性氧化物的性质特性与氢氟酸的反应SiO2 + CaO CaSiO3SiO2 + 2 NaOH Na2SiO3 + H2OSiO2 + 4 HF SiF4 + H2O高温高温高温下与碳酸盐反应 SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2高温高温氢氟酸能腐蚀玻璃这一特殊性质可应用于雕刻玻璃。不能用玻璃瓶盛放氢氟酸，而要用塑料瓶 。制取氢氟酸也不能用玻璃器皿而要用铅皿。思考 ：1.为什么实验室中盛
4、放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?因为碱液会跟玻璃塞中的 SiO2 反应，生成的硅酸盐会把试剂瓶和玻璃塞粘连在一起。 SiO2 2OH = SiO32 H2O2. SiO2 是不是两性氧化物?课外拓展二氧化硅的用途信息高速公路的骨架石英光导纤维。石英坩埚、石英玻璃、石英钟表等电子工业的重要部件、光学仪器。工艺饰品。二氧化碳和二氧化硅的比较二氧化硅 二氧化碳结构 空间立体网状结构,不存在单个分子 存在单个 CO2分子主要物理性质硬度大,熔、沸点高,常温下为固体,不溶于水 熔、沸点低,常温下为气体,微溶于水与水反应不反应 CO2+H2O H2CO3化学性质与酸不反应结合近几年高考我们可知对于二氧
5、化硅的考查最多的是关于二氧化硅的反应和用途及其结构的考查，很多时候将单质硅与二氧化硅的用途混淆，多以选择题的形式设在选项中。解题思路1二氧化硅是酸酐(即酸性氧化物)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它是非金属氧化物解析：选 C SiO 2是酸酐的原因应当是它与强碱溶液反应只生成盐和水，它不溶于水，对应的酸 H2SiO3也不是强酸2现有硅酸钠、石灰石、二氧化硅三种白色粉末，只用一种试剂就可以将它们鉴别开，该试剂是( )A纯水 B盐酸 C硝酸银溶液 D碳酸钠溶液解析：选 B A 项，加入纯水后，石灰石、二氧化硅均不溶解，A 错C 项，
6、AgNO 3溶液不与石灰石、二氧化硅反应，C 错D 项，Na 2CO3溶液不与石灰石、二氧化硅反应，不溶解无法鉴别开HCl 可以鉴别开，现象分别为：有白色沉淀；有气泡产生；不溶解3.(双选题)下列关于二氧化硅的叙述不正确的是( )反应 SiO2 + 4 HF SiF4 + H2O与碱反应SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O(盛碱液的试剂瓶用橡皮塞)CO2+2NaOH Na2CO3+H2O 或CO2+NaOH NaHCO3与盐反应SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2(制玻璃)Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3+2HClO,CO2+Na2CO3+H2O 2NaHCO3与
7、碱性氧化物反应SiO2+CaO CaSiO3 CO2+Na2O Na2CO3A二氧化硅晶体是由 SiO2分子构成的，它的熔点高、硬度大B不可用石英坩埚熔融烧碱C二氧化硅可用于制造石英钟表的压电材料和光导纤维D二氧化硅能溶于氢氟酸中，这是由它的晶体结构决定的解析：选 AD 在 SiO2晶体中只存在 Si、O 两种原子，而没有 SiO2分子；石英的主要成分是SiO2，它能与烧碱反应，故不能用石英坩埚熔融烧碱；SiO 2可用于制造石英钟表的压电材料和光导纤维；二氧化硅之所以能溶于氢氟酸是因为二者反应生成了 SiF4气体和 H2O，这与它的晶体结构无关。4下列关于 SiO2和 CO2的说法中正确的是(
8、 )ACO 2、SiO 2分别是碳酸和硅酸的酸酐BCO 2和 SiO2与水反应分别生成相应的酸CCO 2是酸性氧化物，SiO 2是两性氧化物DCO 2和 SiO2都是由相应的分子组成的解析：虽然 SiO2是 H2SiO3的酸酐，但 CO2可溶于水生成 H2CO3，但 SiO2却不能溶于水生成H2SiO3，B 错误；SiO 2与 CO2都是酸酐，都是酸性氧化物，A 正确，C 错误；CO 2是由 CO2分子构成的，而 SiO2则是由硅原子和氧原子构成的，SiO 2中不存在分子，D 错误6证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是( )A加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出B加入过量的烧碱溶液，
9、观察是否有固体溶解C加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成D先加过量的盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解解析：选 D SiO 2不溶于除氢氟酸以外的任何酸，CaO、CaCO 3均可溶于盐酸且 CaCO3溶于盐酸有气泡生成，SiO 2可以溶于 NaOH 溶液7 下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 （ ） 硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A B C D解析 选 A 光导纤维的成分是 SiO2， 错；陶瓷的成分是 SiO2，而不
10、属于硅酸盐，错。故 A 项正确。8.硅 被 誉 为 无 机 非 金 属 材 料 的 主 角 。 下 列 物 品 用 到 硅 单 质 的 是A.陶 瓷 餐 具 B.石 英 钟 表 C.计 算 机 芯 片 D.光 导 纤 维解析：选 C A B D 三个选项都是 SiO2 的应用。9. 下列关于 SiO2 和 CO2 的叙述中不正确的是 （ ）A都是共价化合物B都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应C都能溶于水且与水反应生成相应的酸DSiO2 可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨解析：选 C SiO2 不溶于水10下列说法中，不正确的是( )ASiO 2和 CO2都是酸性氧化物，均可与 NaOH 溶液
11、反应B水晶项链、石英钟都是硅酸盐制品CSiO 2和 CO2在一定条件下，均可与 CaO 发生反应DSiO 2不溶于水，而 CO2可与水反应，生成 H2CO3解析：选 B 水晶项链、石英钟的主要成分都是 SiO2，不是硅酸盐制品。11下列说法正确的是( )A因 SiO2不溶于水，故 H2SiO3不是 SiO2对应的酸，或者说 SiO2不是 H2SiO3的酸酐BCO 2通入水玻璃(Na 2SiO3溶液)可以得到原硅酸CCO 2通入饱和氯化钙溶液中能生成白色沉淀DSiO 2的俗名叫水晶解析：选 B 酸酐是指含氧酸分解失去水分生成的酸性氧化物，其中酸酐和对应含氧酸中的非金属的化合价是相同的。由于 H2
12、 O3 O2H 2O，所以 SiO2是 H2SiO3Si 4 = = = = = Si 4 的酸酐，A 错；CO 2和 Na2SiO3溶液能反应：CO 2Na 2SiO32H 2O=Na2CO3H 4SiO4，B 正确；CO 2和氯化钙溶液不反应，C 错；二氧化硅的俗名叫硅石，而不叫水晶，水晶只是二氧化硅的一种晶体形态，D 错。故正确答案为 B。12由下列实验事实得出的结论正确的是( )A由 SiO2不能与水反应生成 H2SiO3，可知 SiO2不是 H2SiO3的酸酐B由 SiO22C Si2CO，可知碳的非金属性大于硅= = = = =高 温 CCO 2通入 Na2SiO3溶液产生白色沉淀
13、，可知酸性 H2CO3H2SiO3DSiO 2可与 NaOH 溶液反应，也可与氢氟酸反应，可知 SiO2为两性氧化物解析：选 C 酸酐是指含氧酸失去水生成的酸性氧化物，且酸酐与对应的酸中的非金属元素化合价相同，所以 SiO2是 H2SiO3的酸酐，A 项错误；反应SiO22C Si2CO不能说明碳的非金属性比硅强，该反应能发生是因为= = = = =高 温 生成 CO 气体，它的放出促进了反应进行，B 项错误；CO 2通入 Na2SiO3溶液中生成 H2SiO3胶体，符合强酸制弱酸的规律，证明酸性：H 2CO3H2SiO3，C 项正确；D 项中 SiO2除 HF 外不能与其他的酸反应，SiO 2为酸性氧化物，不具有两性，D 项错误。
