3．工业上制取硅单质
第一步，用焦炭在电炉中将石英砂还原制得粗硅：SiO2＋2CSi＋2CO↑。
第二步，粗硅与氯气在高温条件下反应生成SiCl4：Si(粗)＋2Cl2SiCl4。
第三步，用H2还原SiCl4：SiCl4＋2H2Si(纯)＋4HCl。
4．二氧化硅的结构与性质
|
结构
|
立体网状结构，不存在单个分子
|
|
主要物理性质
|
硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水
|
|
主要化学性质(填化学方程式)
|
与水
反应
|
不反应
|
|
与酸
反应
|
只与氢氟酸反应：
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
|
|
与碱
反应
|
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)
|
|
与盐
反应
|
如与Na2CO3反应：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑
|
|
与碱性
氧化
物反应
|
如与CaO反应：SiO2＋CaOCaSiO3
|
|
用途
|
光导纤维、光学仪器、电子部件
|
5.硅酸和硅酸钠
(1)硅酸(H2SiO3或H4SiO4)
①硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能(填“能”或“不能”)使紫色石蕊溶液变红色。硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3SiO2＋H2O。
②硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。
③用途：硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂。
(2)硅酸钠(Na2SiO3)
①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。
②它能与酸性比硅酸强的酸反应，写出以下化学方程式：
与盐酸反应：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。
与少量CO2水溶液反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。
③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。
题组硅及其化合物的结构与性质
1．有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法不正确的是( )
A．高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片
B．硅可由二氧化硅还原制得
C．常温时硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应
D．自然界硅元素的贮量丰富，并存在大量的单质硅
解析：选D。A.硅作为半导体材料被广泛用于制作计算机芯片，故A正确；B.焦炭和二氧化硅在高温下反应制得粗硅，其中二氧化硅作氧化剂被还原，故B正确；C.常温时硅能与氢氟酸反应，生成四氟化硅和氢气，故C正确；D.自然界中没有游离态的硅，即不存在大量的单质硅，故D错误。
2．下列关于CO2和SiO2的说法中正确的是( )
A．CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐
B．CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸
C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物
D．CO2和SiO2都是由相应的分子组成的
解析：选A。SiO2不能与水反应，B项错；SiO2也是酸性氧化物，C项错；SiO2中不存在分子，其化学式仅代表Si、O原子个数比为1∶2，D项错。
3．(2020
