二氧化矽的性質和用途重難點歸納
近幾年來，高考化學試題中多次考查碳族元素中金剛石、石墨、乾冰、晶體矽、晶體二氧化矽的結構。在學習過程中，要通過書本中給出的結構，構建三維立體結構。同時，近幾年來較注重考查碳的化合物的性質，在學習過程中要聯絡生產、生活實際。
1、在本單元學習中，要用元素週期律知識，通過元素非金屬性、金屬性的遞變規律，學習碳族元素性質。
2、要注意區分元素的金屬性和金屬活動性的區別。元素的金屬性和金屬活動性有本質區別，它們之間無必然聯絡。如：從元素週期表的位置看，鉛的金屬性比錫強，但從金屬活動性看，錫比鉛強。
3、碳族元素的常見化合價為+2和+4價，一般**比低價穩定，但鉛的低價（+2）比**（+4）穩定。
4、矽在常溫下穩定，但能與氫氟酸和熱鹼反應。si + 4hf = sif4↑ + 2h2↑；
si + 2naoh + h2o = na2sio3 + 2h2↑
矽的這種特性在各級考試中經常出現。
5、金剛石、晶體矽、晶體sio2均屬於原子晶體。其中，前兩種的c、si原子分別是周圍四個c、si原子的四面體中心，後者的si原子是周圍四個o原子的四面體中心。
6、矽酸鹽結構複雜，習慣上用氧化物表示。結構上，si原子是si、o四面體的中心。
一、知識提要
1．二氧化矽的存在
在自然界中，二氧化矽在地殼中廣泛存在，主要存在矽石、石英、矽藻、水晶、沙子裡，以結晶形和無定形兩種形態廣泛存在自然界裡。無色透明的六稜柱形、末端具有六面角錐的晶體，叫水晶；普通的黃沙是含鐵化合物的石英，石英也是花崗石、片麻石等的組分之一。矽藻土是一種無定形態的二氧化矽，它是死亡的矽藻和其他微小生物的遺體，經沉積膠結成為多孔、質輕、鬆軟的固體物質，表面積很大，吸附能力很強。
2．二氧化矽的結構、物理性質和化學性質：
⑴二氧化矽的結構：晶體二氧化矽是矽原子和氧原子以共價鍵形成立體網狀的晶體，晶體中不存在單個的二氧化矽分子，二氧化矽的矽原子處於正四面體的中心，分別以共價單鍵跟處於正四面體頂角的4個氧原子結合形成[sio4]正四面體，si-o鍵在空間重複，形成體型「大分子」。晶體中，最小的環上有6個矽原子和6個氧原子，共12個原子，矽氧原子個數比為1:
2，所以組成最簡式為sio2，晶體中不存在單個的分子
⑵物理性質：二氧化矽晶體是一種堅硬、有脆性、不導電、難熔（熔點1710℃）也難溶於水的無色固體。
⑶化學性質：二氧化矽是矽酸的酸酐，但其不能與水反應生成矽酸。由於矽氧鍵較牢固，化學性質十分穩定。
是一種酸性氧化物，具有酸性氧化物的一些性質，如在高溫下能與鹼性氧化物、鹼、純鹼等起反應而生成矽酸鹽；二氧化矽不與一般的酸反應，有較好的抗酸性，但能被氫氟酸腐蝕，所以人們常用氫氟酸來雕刻玻璃；能被強還原劑（碳）在高溫下還原得粗矽。有關反應如下：
sio2+4hf= sif4↑+2h2o
sio2+2naoh= na2sio3+2h2o
sio2+ca（oh）2=casio3+h2o
sio2+cao === casio3
sio2+2c === si+2co↑
sio2+ na2co3 === na2sio3+co2↑
sio2+ caco3=== casio3+ co2↑
sio2+ na2so3=== na2sio3+so2↑
3．二氧化矽的用途：用作光導纖維、光學玻璃、光學儀器、高階化學儀器、鐘錶、石英坩堝、瑪瑙飾品、建築材料等。矽藻可以作為吸附劑和催化劑的載體以及保溫材料。
二、疑難問答
1．為什麼實驗室中盛鹼液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？氫氟酸儲存時應注意什麼？
答：玻璃中含二氧化矽，鹼液能與二氧化矽反應而不與橡皮作用；不用玻璃瓶或玻璃塞，用塑料瓶。
2．「二氧化矽既能與氫氟酸反應，又能與強鹼反應，所以二氧化矽有兩性」。這句話對嗎？
答：不對。二氧化矽與氫氟酸反應是其特性，且反應產物也不是鹽和水，它不與其它酸反應，只是酸性氧化物，與所有強鹼都能反應生成鹽和水。
3． 碳和矽同組族，二氧化碳與二氧化矽的組成相似，二者有何異同？
答：如下表
4．矽酸鹽通常可以用二氧化矽和金屬氧化物的形式表示，用氧化物的形式表示矽酸鹽時應注意什麼？
答：用氧化物的形式表示矽酸鹽時應注意：元素化合價不變；原子個數比不變；氧化物係數配置為最簡整數；按活潑「金屬氧化物—較不活潑金屬氧化物—二氧化矽—水」的順序寫，中間用間隔號隔開。
5．將下列鹽表示成氧化物的形式。
mg2sio4kalsi3o8al2(si2o5)(oh)4
pb2pbo4k**o4 kh2po4nano3 na2co3
三、典型例題
[例1] 若發現114號新元素x，它的最外層有4個電子,下列有關敘述正確的是（ ）
a．有穩定的氣態氫化物xh4
b．x的最高正價氧化物化學式為xo2
c．x為非金屬元素
d．x的低價氧化物是酸性氧化物
[解析] 由同主族元素性質遞變規律，同主族元素的氫化物的穩定性依次減弱，金屬性依次增強，氧化物、氫氧化物的鹼性依次增強，所以a、c、d錯，由同主族元素性質相似性，他們的最高正價都是+4價，故選b。
[例2] 在下列物質的轉化關係中， a是一種固體物質，e是一種白色沉澱。據此填寫：
⑴b的化學式是b在固態時屬於晶體。
⑵b和a溶液反應的離子方程式是
⑶a和a溶液反應的離子方程式
[解析] 根據c和過量鹽酸反應生成白色沉澱e，所以e為不溶性的酸，在常見的酸中，不溶性的酸只有h4sio4（或h2sio4），所以e為原矽酸，b為sio2、d為h2o 、a為單質矽，b為sio2。
[例3] 石英砂和焦炭在高溫電爐中，可以合成金剛砂（sic），金剛砂硬度很大，工業上用作磨料。生產金剛砂的過程中可能發生的反應方程式為金剛砂的結構類似於熔點比低，比高（選以下選項字母填空）
a金剛石 b石墨 c晶體矽 d sio2
隨著碳和sio2物質的量配比的變化，固體產物和殘留反應物的成分也相應變化，填寫下表
[解析] 碳和sio2物質的量配比的變化，固體產物和殘留反應物的成分也相應變化。反應有：2c+sio2 ===si+2co，3c+sio2===sic+2co；金剛砂的結構類似於金剛石或晶體矽，熔點比金剛石、石墨低，比晶體矽、二氧化矽高（與原子半徑有關）；當n（c）/n（sio2）＜2時，固體產物和殘留反應物的成分為si、sio2；當n（c）/n（sio2）=2時，固體產物的成分是si；當2＜n（c）/n（sio2）＜3時，固體產物的成分為si、sic；當n（c）/n（sio2）=3時，固體產物的成分是sic；當n（c）/n（sio2）＞3時，固體產物和殘留反應物的成分為c、sic。
二氧化矽的用途
二氧化矽廣泛存在於自然界中，與其他礦物共同構成了岩石。天然存在的二氧化矽也叫矽石，是一種堅硬難熔的固體。石英的主要成分也是二氧化矽，透明的石英晶體，就是我們常說的水晶。東莞市強大化工 二氧化矽是製造光導纖維的重要原料。一般較純淨的石英，可用來製造石英玻璃。石英玻璃膨脹係數很小，相當於 普通玻璃的1 ...
二氧化矽測定方法
二氧化矽標準溶液 吸取50.0ml貯備溶液，稀釋至500ml。用聚乙烯瓶密封儲存,此溶液每毫公升含0.10mg二氧化矽。四 步驟 1 標準曲線的繪製 取每毫公升含0.10mg的二氧化矽標準溶液0 0.50 1.00 3.00 5.00 7.00 10.00 ml，分別移入50 ml比色管中，加水稀釋...
二氧化矽檢驗記錄
進廠批號供方批號本批數量包裝規格 物料 樣品 送檢部門檢驗專案 檢驗依據二氧化矽質量標準報告日期年月日 一 性狀 1 取本品在自然光下觀察呈。判定標準 應為白色疏鬆粉未 無臭 無味。2 取本品g，平輔於白紙上，自然光下觀察。判定標準 明顯可見異物不得檢出 微細可見異物總和 10個 10g。本項結論 ...