硅的化合物的性质 硅及其化合物的性质
时间：2019-04-16 03:14:56 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
(一)二氧化硅 1.物理性质 天然二氧化硅分为晶体二氧化硅和无定型二氧化硅两大类。天然的晶体二氧化硅俗名“石英”，或叫“水晶”，是透明的六方柱状固体；无定型二氧化硅主要有硅藻土等。二氧化硅固体硬度大，熔沸点高，不导电，难溶于水。
2.结构
晶体二氧化硅是硅原子与氧原子以共价键形成的空间立体网状结构，属于原子晶体。1个硅原子与4个氧原子结合，1个氧原子与2个硅原子结合；因此，硅原子与氧原子的个数比为:Si∶O＝1∶2，是化学式，物质中并没有“SiO2”分子；1mol二氧化硅晶体中含有:4molSi－O键、1mol硅原子和2mol氧原子。二氧化硅晶体的平面结构示意图如下所示：
但二氧化硅晶体实际并非平面结构，而是一个空间立体网状结构。二氧化硅晶体中的Si－O键能很大，因而二氧化硅的性质十分稳定。
3.化学性质
①二氧化硅是硅酸的酸酐，因此二氧化硅被称为硅酸酐，属于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性（二氧化硅不能与水反应生成硅酸）。
A.与强碱反应：SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2O。
B.与碱性氧化物反应：CaO＋SiO2高温CaSiO3，Na2O＋SiO2高温Na2SiO3。
C.与盐反应：CaCO3＋SiO2高温CaSiO3＋CO2↑，Na2CO3＋SiO2高温Na2SiO3＋CO2↑。
(二)硅酸和原硅酸
1.硅酸（H2SiO3）
①物理性质：硅酸为白色、粉末状固体，难溶于水。
②化学性质：
A.弱酸性。硅酸是酸性比碳酸还弱的弱酸，不能使指示剂变色，但具有酸的部分性质。例如，
a.分步电离：H2SiO3HSiO3＋H＋，HSiO-3SiO2－-3＋H＋。
注意：硅酸的第一步电离就十分微弱，第二步电离更加微弱，几乎难以进行。因此，硅酸的酸性极弱。
b.与强碱反应：H2SiO3＋2NaOHNa2SiO3＋2H2O。
B.不稳定性。硅酸很不稳定，受热就能分解。
注意：硅酸不能由其酸酐二氧化硅直接与水反应生成，但硅酸受热分解可以生成二氧化硅；因此，二氧化硅仍然是硅酸的酸酐。硅酸是由可溶性硅酸盐与酸反应生成，如Na2SiO3＋CO2＋H2OH2SiO3↓＋Na2CO3。
2.原硅酸（H4SiO4）
①物理性质：原硅酸为白色、胶状固体，难溶于水。
②化学性质：
A.弱酸性。原硅酸也是酸性比碳酸还弱的弱酸，不能使指示剂变色，但具有酸的部分性质。
B.不稳定性。原硅酸很不稳定，在空气中放置较长时间或受热就能分解生成硅酸，反应为H4SiO4△H2SiO3＋H2O，如果继续加热硅酸也能分解：H2SiO3△SiO2＋H2O。
注意：硅酸与原硅酸在组成上相差一个水分子，这同磷酸和偏磷酸的关系相似，按照通常的命名方法，“H4SiO4”应叫硅酸，“H2SiO3”应叫偏硅酸，但因“H4SiO4”极不稳定，很难长时间存在，所以，“H4SiO4”就叫原硅酸，“H2SiO3”叫硅酸。
另外，可溶性硅酸盐与较强的酸反应，最初生成的是原硅酸，如Na2SiO3＋2HCl＋H2OH4SiO4↓＋2NaCl；生成的原硅酸分解后才生成硅酸。
(三)硅酸盐
硅酸、原硅酸以及由它们缩水生成的各种酸对应的盐通称为硅酸盐。
硅酸盐中，除碱金属对应的硅酸盐能溶于水之外，其他的硅酸盐都难溶于水。
硅酸钠是最常见的可溶性硅酸盐，其水溶液俗名水玻璃；水玻璃是无色黏稠的液体，是矿物胶，具有很强的黏合性，用作黏合剂、防腐剂和耐火材料。
硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，自然界中各种天然硅酸盐矿物约占地壳质量的5％左右。
硅酸盐种类繁多，结构复杂。习惯上用二氧化硅和金属氧化物的形式表示硅酸盐的组成，通式为aMxOy?bSiO2?cH2O（M为金属元素原子，a、b、c为自然数，当金属氧化物有多种时，按照K2O、Na2O、CaO、MgO、Al2O3等的顺序排列）；但是不能认为硅酸盐就是由金属氧化物、二氧化硅和水按照一定比例组成的。例如，
硅酸钠：Na2SiO3，写作Na2O?SiO2。
镁橄榄石：Mg2SiO4，写作2MgO?SiO2。
高岭土：Al2(Si2O5)(OH)4，写作Al2O3?2SiO2?2H2O。
（作者单位：江苏省靖江市斜桥中学）
