硅及其化合物特殊性“大盘点”

硅元素位于元素周期表中第三周期第IVA族，在地壳中含量仅次于氧。硅是常见的非金属单质，是良好的半导体材料，是唯一能与碱反应产生H2的非金属单质。硅的相关知识是历年高考命题的热点之一，题型一般多表现为无机推断，化学实验与计算等；往往考查了硅单质及其化合物的特殊性，在作题时，常常作为推断题的突破口。硅及其化合物有许多特殊的性质，我们归纳如下：

1.非金属单质一般为非导体，如硫，磷等，但是Si却为半导体材料，另外还有一个特殊的单质，石墨为导体。

2.碳、硅同属于第IVA族，还原性应该是Si＞C，但是在高温下，C却能够把Si从SiO2中还原出来，原因是氧化产物CO是气体，能迅速地从反应体系中逸出，有利于单晶硅的生成。SiO2 + 2CSi + 2CO↑

例1.能说明碳元素的非金属性比硅元素强的是（）

A．CH4要比SiH4稳定B．碳与SiO2反应生成硅

C．高温下SiO2和Na2CO3反应

D．CO2比SiO2的熔点低，

【解析】元素非金属性比较，可以从其气态氢化物的稳定性来比较，也可以从最高价氧化物的水化物酸性强弱来比较。而B选项，只反映出碳的还原性大于硅，D反应是在高温下进行，是难挥发性酸制备易挥发性酸的原理。

【答案】A；

3.硅的化学性质在通常情况下比较稳定的，但是在自然界中却没有游离态的单质硅存在，它主要以二氧化硅以及硅酸盐的形式存在。

4.一般是活泼金属与酸反应可以生成氢气，而非金属一般是没有这个性质，但是单质硅却可以和氢氟酸反应得到氢气：Si + 4HFSiF4 + 2H2↑。

5.非金属单质与碱反应时，一般是非金属既作氧化剂，又作还原剂——发生歧化反应，都不会生成氢气，例如：3S +6NaOH2Na2S + Na2SO3+3H2O，但是单质硅却是例外，它与碱溶液反应时只作还原剂，得到氢气：Si+2OH－+H2OSiO32－+2H2↑

6.非金属氧化物多为分子晶体，例如：SO3、CO2、CO等，而二氧化硅却是原子晶体

7.酸酐溶于水一般都可以得到相应的酸，例如：SO3+H2OH2SO4，P2O5+3H2O2H3PO4等。但是SiO2除外，原因是SiO2既不溶于水，也不与水反应；硅酸的制备是利用可溶性硅酸盐与强酸反应制得：SiO32－+2H＋H2SiO3↓

8.酸性氧化物一般都不与酸反应（与氧化性酸发生氧化还原反应的除外），而二氧化硅却可以与氢氟酸反应：SiO2 + 4HFSiF4 +2H2O。

9.无机酸一般多溶于水，而H2SiO3以及H4SiO4都是难溶于水的。

例2.下列关于硅和二氧化硅的叙述不正确的是（）

A．晶体硅和二氧化硅晶体的结构都类似于金刚石

B．晶体硅常用来制造集成电路，二氧化硅可以制造光纤

C．硅和二氧化硅都不与水和酸（氢氟酸除外）反应

D．硅和二氧化硅都广泛存在于自然界中，天然SiO2叫硅石

【解析】晶体硅和二氧化硅都为正四面体结构的空间网状结构，原子晶体，A选项正确，D错误，硅元素在自然界中全部以化合态的形式存在。

【答案】A；

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