①制粗硅
用焦炭在高温下还原二氧化硅可得粗硅,化学方程式为SiO2+2C\s\up7(高温(高温)Si+2CO↑。
②粗硅精炼
粗硅在高温下与氯气反应生成四氯化硅(液体),四氯化硅经蒸馏提纯后,再用H2还原,制得高纯度的硅,化学方程式为Si+2Cl2\s\up7(高温(高温)SiCl4,SiCl4+2H2\s\up7(高温(高温)Si+4HCl。
二、二氧化硅与光导纤维
1.二氧化硅
(1)存在:SiO2广泛存在于自然界中,是沙子、石英的主要成分。纯净的SiO2又称水晶。
(2)物理性质
状态 颜色 熔点 硬度 水溶性 晶体 无色 高 大 不溶
(3)化学性质
①具有酸性氧化物的通性:
a.常温下SiO2与强碱溶液反应生成盐和水:SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O;
b.高温下SiO2与碱性氧化物反应生成盐:SiO2+CaO\s\up7(高温(高温)CaSiO3。
②弱氧化性:SiO2+2C\s\up7(高温(高温)Si(粗)+2CO↑。
③特性:与氢氟酸(HF)反应:SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。此反应常被用来刻蚀玻璃。
2.光导纤维
(1)主要成分:SiO2。
(2)用途:用于通讯、能量传输、信息处理,遥测遥控和医疗器械制造等。
【练一练】
1.正误判断,正确的打"√",错误的打"×"
(1)因为硅的化学性质不活泼,所以在自然界中有游离态的硅存在( )
(2)SiO2是酸性氧化物,所以SiO2能与H2O反应生成硅酸( )
(3)因为SiO2能导电,所以SiO2能用于制造光导纤维( )
(4)熔融NaOH可用石英坩埚盛放( )
(5)SiO2晶体是由SiO2分子直接组成的( )
(6)光导纤维在强碱条件下易发生"断路"( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
2.下列关于硅及二氧化硅的化学性质的化学方程式书写错误的是( )
A.硅与氢氟酸反应:Si+4HF===SiF4↑+2H2↑
B.硅与烧碱溶液反应:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑