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硅和氯气的反应式及实验现象

硅的化学性质不活泼,常温下与非金属作用, 只能与F2反应,在F2中瞬间燃烧。加热条件时,能与其它卤素反应生成卤化硅。在高温条件下,硅与碳、氮、硫等非金属单质化合,分别生成碳化硅SiC、氮化硅Si3N4和硫化硅SiS2等。同时它也是一种非金属元素,是一种半导体材料,太阳能电池片的主要原材料。在我们日常生活中,也可以用来制作半导体器件和集成电路。一种四价的非金属元素,以化合物的形式,作为仅次于氧的最丰富的元素存在于地壳中,主要以熔点很高的氧化物和硅酸盐的形式存在。在自然界中几乎没有游离态的硅。那么问题来了,硅和氟气之间会有什么化学反应呢?

硅和氯气的反应

【硅和氯气反应方程式

Si + 2Cl2 =加热= SiCl4

实验所需材料

硅单质,氯气,酒精灯,试管,铁架台

【硅和氯气知识点总结】

反应类型 化合反应,氧化还原反应
反应物 Cl2,Si
生成物 SiCl4
反应条件 加热
反应现象 黄绿色消失

硅和氯气反应过程中可能会遇到的问题?

1.硅与氯气反应必须加热吗,为什么?

解答:虽然反应生成化合物放热,但两种单质分解成单个原子时需要破坏原有的化学键,故需要加热。

2.氯气与硅反应的条件为什么比氟气与硅反应的条件高?

解答:常温下,SiF4 为气体, SiCl4 为液体,反应中生成的气态 SiF4 可以很快离开反应体系,有利于反应正向进行。氟的氧化性比氯的氧化性强,在氧化同种物质时,氧化性弱的物质所需要的条件会更高一些。

3.为什么粗硅和氯气反应会生成四氯化硅而不是二氯化硅?

解答:因为氯的氧化性很强,把硅氧化成高价态

实验小结

从硅和氯气的化学实验中,在加热的条件下,二者发生了化合与氧化还原反应,试管内黄绿色氯气逐渐消失,生成四氯化硅(SiCl4)。温馨提示,四氯化硅在常温下为无色液体,易挥发,有强烈的刺激性,因在潮湿空气中水解而产生白色酸雾,常用作烟雾剂。同时,SiCl4可由Si直接加热氯化或将SiO2与焦炭、氯一起加热来制备。

                       

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