Lý thuyết Silic và hợp chất của silic (mới 2023 + Bài Tập) - Hóa học 11

Tóm tắt lý thuyết Hóa 11 Bài 17: Silic và hợp chất của silic ngắn gọn, chi tiết sẽ giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm Hóa 11 Bài 17.

1 7481 lượt xem
Tải về


Lý thuyết Hóa 11 Bài 17: Silic và hợp chất của silic

Bài giảng Hóa 11 Bài 17: Silic và hợp chất của silic

A. SILIC

Lý thuyết Hóa 11 Bài 17: Silic và hợp chất của silic | Hóa học lớp 11 (ảnh 1)

- Silic ở ô thứ 14, nhóm IVA, chu kì 3 của bảng tuần hoàn.

- Cấu hình electron nguyên tử Si: [Ne]3s23p2

- Nguyên tử Si có thể tạo được tối đa 4 liên kết cộng hóa trị với các nguyên tử khác.

I. Tính chất vật lý

- Silic có hai dạng thù hình: silic tinh thể và silic vô định hình.

+ Silic tinh thể có cấu trúc giống kim cương, màu xám, có ánh kim, có tính bán dẫn, nóng chảy ở 1420oC.

+ Silic vô định hình là chất bột màu nâu.

II. Tính chất hóa học

- Silic có các số oxi hóa: -4, 0, +2 và +4 (số oxi hóa +2 ít đặc trưng hơn).

- Trong các phản ứng hóa học, silic vừa thể hiện tính oxi hóa vừa thể hiện tính khử.

- Silic vô định hình hoạt động hơn silic tinh thể.

1. Tính khử

a) Tác dụng với phi kim

- Silic tác dụng trực tiếp với flo ở nhiệt độ thường; với clo, brom, iot, oxi khi đun nóng; với cacbon, nitơ, lưu huỳnh ở nhiệt độ rất cao.

Thí dụ:

Si0+2F2Si+4F4 (silic tetraflorua)

Si0+O2t°Si+4O2 (silic đioxit)

b) Tác dụng với hợp chất

- Silic tác dụng tương đối mạnh với dung dịch kiềm, giải phóng khí hiđro.

- Phương trình hóa học:

Si0+ 2NaOH + H2O → Na2Si+4O3 + 2H2

2. Tính oxi hóa

- Ở nhiệt độ cao, silic tác dụng với các kim loại như canxi, magie, sắt tạo thành silixua kim loại.

Thí dụ:

2Mg+Si0t°Mg2Si-4 (magie silixua)

III. Trạng thái tự nhiên

- Silic là nguyên tố phổ biến thứ hai sau oxi, chiếm gần 29,5% khối lượng vỏ Trái Đất.

- Trong tự nhiên chỉ gặp silic dưới dạng các hợp chất, chủ yếu là cát (SiO2), các khoáng vật silicat và aluminosilicat như: cao lanh (Al2O3.2SiO2.2H2O), xecpentin (3MgO.2SiO2.2H2O), mica, đá xà vân, thạch anh, ...

Lý thuyết Hóa 11 Bài 17: Silic và hợp chất của silic | Hóa học lớp 11 (ảnh 1)

Hình 1: Một số khoáng vật chứa silic

IV. Ứng dụng và điều chế

1. Ứng dụng

- Silic siêu tinh khiết là chất bán dẫn được dùng trong kĩ thuật vô tuyến và điện tử. Pin mặt trời chế tạo từ silic có khả năng chuyển năng lượng mặt trời thành điện năng, cung cấp cho các thiết bị trên tàu vũ trụ.

Lý thuyết Hóa 11 Bài 17: Silic và hợp chất của silic | Hóa học lớp 11 (ảnh 1)Hình 2: Pin mặt trời

- Trong luyện kim, hợp kim ferosilic được dùng để chế tạo thép chịu axit.

2. Điều chế

- Khử SiO2 ở nhiệt độ cao bằng các chất khử mạnh như magie, nhôm, cacbon.

Thí dụ:

SiO2 +  2Mgt°Si + 2MgO

B. HỢP CHẤT CỦA SILIC

I. Silic đioxit

- SiO2 là chất ở dạng tinh thể, không tan trong nước.

- Tan chậm trong dung dịch kiềm đặc, nóng, tan dễ trong kiềm nóng chảy.

SiO2 + 2NaOHt°Na2SiO3 + H2O

- Tan được trong axit HF.

SiO2 + 4HF→SiF4 + 2H2O

Dựa vào tính chất này, người ta dùng dung dịch HF để khắc chữ lên thủy tinh.

II. Axit silixic

    - H2SiO3 là chất ở dạng keo, không tan trong nước. Khi mất một phần nước tạo thành vật liệu xốp là silicagen. Dùng để hút hơi ẩm trong các thùng đựng hàng hóa.

Lý thuyết Hóa 11 Bài 17: Silic và hợp chất của silic | Hóa học lớp 11 (ảnh 1)

Hình 3: Silicagen

- Axit silixic là axit rất yếu, yếu hơn cả axit cacbonic nên bị đẩy ra khỏi dung dịch muối.

Na2SiO3 + CO2 + H2O → Na2CO3 + H2SiO3

III. Muối silicat

- Đa số các muối silicat đều không tan, chỉ có muối silicat của kim loại kiềm tan được trong nước.

- Dung dịch đậm đặc của Na2SiO3 và K2SiO3 được gọi là thủy tinh lỏng. Thủy tinh lỏng dùng tẩm vải hoặc gỗ để chống cháy, dùng để chế tạo keo dán thủy tinh và sứ.

Lý thuyết Hóa 11 Bài 17: Silic và hợp chất của silic | Hóa học lớp 11 (ảnh 1)

Hình 4: Thủy tinh lỏng

Trắc nghiệm Hóa 11 Bài 17: Silic và hợp chất của Silic

Câu 1: Cho các phản ứng:

(1) SiO2 + C to

(2) SiO2 + Mg  to

(3) Si + dung dịch NaOH  to

(4) C + H2to

(5) Mg + CO2 to

(6) Ca3(PO4)2 + SiO2 + Cto

Số phản ứng tạo ra đơn chất là

A. 4.                         

B. 3.                          

C. 5.                         

D. 6.

Đáp án: D

Giải thích:

(1) SiO2 + 2C toSi + 2CO

(2) SiO2 + 2Mg  to2MgO + Si

(3) Si + 2NaOH +H2O toNa2SiO3 + 2H2

(4) C + H2to CO + H2

(5) 2Mg + CO2 to 2MgO + C

(6) Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C to3CaSiO3 + 2P + 5CO

Câu 2: Silic phản ứng được với tất cả các chất trong dãy nào dưới đây?

A. Na2SiO3, Na3PO4, NaCl.                      

B. HCl, Fe(NO3)3, CH3COOH.

C. CuSO4, SiO2, H2SO4 loãng.                 

D. F2, Mg, NaOH.

Đáp án: D

Giải thích: 

Si + 2F2toSiF4

Si + 2MgtoMg2Si

Si + 2NaOH + H2OtoNa2SiO3 + 2H2

Câu 3: Khẳng định nào sau đây không đúng?

A. SiO2 tan được trong dung dịch HF.

B. Si không có khả năng tác dụng với kim loại.

C. Thành phần hóa học chính của thạch cao nung là CaSO4.H2O.

D. Si tác dụng với dung dịch kiềm giải phóng khí hiđro.

Đáp án: B

Giải thích:

A. đúng SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O (phương trình này ứng dụng dùng để khác thủy tinh)

B. Sai: Si + 2Mg to Mg2Si

C. đúng vì thành phần chính của thạch cao nung là CaSO4.H2O.

D. đúng  Si + 2NaOH + H2Oto Na2SiO3 + 2H2

Câu 4: Phương trình hóa học nào sau đây không đúng?

A. SiO2+2Ct°Si+2CO                  

B. SiO2+4HClSiCl4+2H2O

C. SiO2+2Mgt°2MgO+Si            

D. SiO2+4HFSiF4+2H2O

Đáp án: B

Giải thích: 

SiO2 chỉ tác dụng với dung dịch HF chứ không tác dụng với dung dịch HCl.

Câu 5: Một loại phân kali chứa 59,6% KCl; 34,5% K2CO3 về khối lượng  còn lại là SiO2. Độ dinh dưỡng của loại phân này là:

A. 61,10.                         

B. 49,35.                          

C. 50,70.                         

D. 60,20.

Đáp án: A

Giải thích:

Trong 100g phân kali có 59,6 gam KCl và 34,5 gam K2CO3

nK2O=59,674,5+2.34,51382=0,65 mol

→ Độ dinh dưỡng của phân kali là:

% K2O =94.0,65100.100%=61,1% 

Câu 6: Silic đioxit (SiO2) tan chậm trong dung dịch kiềm đặc, nóng; tan dễ trong dung dịch kiềm nóng chảy tạo thành silicat. Silic đioxit thuộc loại oxit nào dưới đây ?

A. Oxit lưỡng tính.                                  

B. Oxit axit.

C. Oxit không tạo muối (trung tính).        

D. Oxit bazơ.

Đáp án: B

Giải thích:

SiO2 là một oxit axit có axit tương ứng là axit silixic H2SiO3.

Câu 7: Người ta thường dùng cát (SiO2) để chế tạo khuôn đúc kim loại. Để làm sạch hoàn toàn những hạt cát bám trên bề mặt vật dụng làm bằng kim loại có thể dùng hóa chất nào dưới đây ?

A. dung dịch H2SO4 loãng                       

B. dung dịch HNO3 loãng                        

C. dung dịch HF        

D. dung dịch NaOH loãng

Đáp án: C

Giải thích:

Để làm sạch cát bám trên bề mặt vật dụng kim loại, có thể dùng dung dịch HF do SiO2 tan được trong axit HF.

SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O.

Dựa vào tính chất này, người ta còn dùng dung dịch HF để khắc chữ và hình lên thủy tinh.

Câu 8: Trong quá trình luyện gang, người ta thường sử dụng chất nào sau đây để loại bỏ SiO2 ra khỏi gang?

A. CaCO3                 

B. CO                       

C. Ca                        

D. CO2

Đáp án: A

Giải thích:

Chất chảy CaCO3 ở nhiệt độ cao bị phân hủy thành CaO, sau đó hóa hợp với SiO2 là chất khó nóng chảy có trong quặng sắt thành xỉ silicat dễ nóng chảy, có khối lượng riêng nhỏ nổi lên trên gang.

Câu 9: Trong phòng thí nghiệm, silic được điều chế bằng phương pháp nào ?

A. đốt cháy một hỗn hợp bột magie và cát nghiền mịn

B. cho silic đioxit tác dụng vời axit flohiđric

C. dùng than cốc khử silic đioxit ở nhiệt độ cao

D. nung than cốc, cát (SiO2) và Ca3(PO4)2 trong lò điện (1200Co)

Đáp án: A

Giải thích:

Trong phòng thí nghiệm, silic được điều chế bằng cách dùng chất khử mạnh như Mg, Al khử SiO2 ở nhiệt độ cao.

SiO2 + 2Mg t° 2MgO + Si

Câu 10: Silic tác dụng với chất nào sau đây ở nhiệt độ thường ?

A. F2                         

B. Br2                       

C. Cl2                        

D. O2

Đáp án: A

Giải thích: Ở nhiệt độ thường, silic có thể tác dụng với flo; còn có nhiệt độ cao, silic có thể tác dụng với các phi kim khác.

Xem thêm các bài tổng hợp lý thuyết Hóa học lớp 11 đầy đủ, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 18: Công nghiệp silicat

Lý thuyết Bài 19: Luyện tập: Tính chất của cacbon, silic và hợp chất của chúng

Lý thuyết Bài 20: Mở đầu về hóa học hữu cơ

Lý thuyết Bài 21: Công thức phân tử của hợp chất hữu cơ

Lý thuyết Bài 22: Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ

1 7481 lượt xem
Tải về


Xem thêm các chương trình khác: