化学中 Si和Sio2的用途

化学中 Si和Sio2的用途,第1张

Si(硅)的用途: 

①高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半导体;掺入微量的第VA族元素,形成n型和p型半导体结合在一起,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料。

②金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。将陶瓷和金属混合烧结,制成金属陶瓷复合材料,它耐高温,富韧性,可以切割,既继承了金属和陶瓷的各自的优点,又弥补了两者的先天缺陷。 可应用于军事武器的制造第一架航天飞机“哥伦比亚号”能抵挡住高速穿行稠密大气时磨擦产生的高温,全靠它那三万一千块硅瓦拼砌成的外壳。

光导纤维通信,最新的现代通信手段。用纯二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纤维,激光在玻璃纤维的通路里,无数次的全反射向前传输,代替了笨重的电缆。光纤通信容量高,一根头发丝那么细的玻璃纤维,可以同时传输256路电话,它还不受电、磁干扰,不怕窃听,具有高度的保密性。光纤通信将会使 21世纪人类的生活发生革命性巨变。

SiO2(二氧化硅)用途:

1、高性能通讯材料光导纤维的主要原料就是二氧化硅。

2、一般较纯净的石英可用来制造石英玻璃。石英玻璃常用于制造耐高温的化学仪器。

3、水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器,也用来制成高级工业品和眼镜片等。

单质硅(Si)的性质:

(1)物理性质:有金属光泽的灰黑色固体,熔点高,硬度大.

(2)化学性质:

①常温下化学性质不活泼,只能跟F2、HF和NaOH溶液反应.

Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF4↑+2H2↑  

Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑

②在高温条件下,单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应.

Si+O2 SiO2 Si+2Cl2 SiCl4

(3)用途:太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等.

(4)硅的制备:工业上,用C在高温下还原SiO2可制得粗硅.

SiO2+2C=Si(粗)+2CO↑ Si(粗)+2Cl2=SiCl4  

SiCl4+2H2=Si(纯)+4HCl

二氧化硅,化学术语,纯的二氧化硅无色,常温下为固体,化学式为SiO₂,不溶于水。不溶于酸,但溶于氢氟酸及热浓磷酸,能和熔融碱类起作用。自然界中存在有结晶二氧化硅和无定形二氧化硅两种。二氧化硅用途很广泛,主要用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、气凝胶毡、硅铁、型砂、单质硅、水泥等,在古代,二氧化硅也用来制作瓷器的釉面和胎体。一般的石头主要由二氧化硅、碳酸钙构成。

1、二氧化硅:耐高温的化学仪器,光导纤维。

二氧化硅是制造玻璃、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。

2、硅:芯片,集成电路,半导体器件,太阳能电池。

金属硅主要用于生产有机硅、制取高纯度的半导体材料以及配制有特殊用途的合金等。

扩展资料

二氧化硅晶体中,硅原子位于正四面体的中心,四个氧原子位于正四面体的四个顶角上,许多个这样的四面体又通过顶角的氧原子相连,每个氧原子为两个四面体共有,即每个氧原子与两个硅原子相结合。

二氧化硅的最简式是SiO₂,但SiO₂不代表一个简单分子(仅表示二氧化硅晶体中硅和氧的原子个数之比)。纯净的天然二氧化硅晶体,是一种坚硬、脆性、难溶的无色透明的固体。

除氟气和氢氟酸外,二氧化硅跟卤素、卤化氢和无机酸均不反应,但能溶于热的浓碱、熔融的强碱或碳酸钠中。此外,高温时二氧化硅能被焦炭、镁等还原。

常温时强碱溶液与SiO₂会缓慢反应生成硅酸盐,故贮存强碱溶液的玻璃瓶不能用磨口玻璃塞(玻璃中含SiO₂),否则会生成有黏性的硅酸钠Na₂SiO₃,使瓶塞和瓶口黏结在一起。由于SiO₂能与氢氟酸反应,因此不能用玻璃容器盛放氢氟酸。


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