硅和二氧化硅的用途区分
和硅单质相比,二氧化硅的用途更加广泛。你知道生活中哪些用途需要硅单质,哪些又需要二氧化硅吗?这里为大家详细举例。
硅和二氧化硅的用途区分
二氧化硅的主要用于制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维、电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品和耐火材料的原料,是科学研究的重要材料。
硅主要用于:芯片,集成电路,半导体器件,太阳能电池。
硅单质
1、形态及结构
单质硅分为晶体硅和无定形硅两类,晶体硅的结构与金刚石类似。
2、性质
(1)物理性质
灰黑色固体,有金属光泽,熔点高,硬度大,质脆,半导体。
(2)化学性质:在常温下化学性质不活泼,但能与氢氟酸和强碱发生反应。硅单质和氟气反应生成氟化硅,硅单质与氢氟酸反应生成氟化硅和氢气,硅单质与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气。硅单质加热时可以分别和氧气,氯气及碳单质反应,生成对应的化合物。
3、用途
(1)半导体材料,如硅芯片等。
(2)新型能源,如光电池等。
4、硅单质的制备
(1)二氧化硅和碳单质高温时反应生成粗硅和一氧化碳。
(2)粗硅和氯气加热时反应生成氯化硅气体,氯化硅气体和氢气高温时反应生成纯硅和氯化氢。
5、硅单质的特性
(1)碳族元素的主要化合价一般是+2、+4价,而硅常见的是+4价。
(2)硅的还原性强于碳,但碳在高温下能从二氧化硅中还原出硅。
(3)非金属单质与强碱反应一般不生成氢气,而硅却能与强碱溶液反应产生氢气。
(4)非金属单质一般不与非氧化性酸反应,而硅不但能与氢氟酸反应,而且有氢气生成(类似于较活泼金属与酸的置换反应)。
二氧化硅的性质:
二氧化硅化学性质不活泼,不容易与水和大部分酸发生反应。
通常只能与碱性氧化物反应生成盐。氢氟酸(HF)是唯一可以与之反应的酸。
与氢氟酸反应生成氟化硅:SiO2 + 4 HF = SiF4 + 2 H2O
与碱性氧化物反应生成盐:CaO + SiO2 ==高温== CaSiO3
与强碱反应生成盐:SiO2 + 2 NaOH = Na2SiO3 + H2O
高温下与盐反应:SiO2 + Na2CO3 ==高温== Na2SiO3 + CO2↗
被C还原:SiO2 + 2 C ==高温== 2 CO + Si