Toptailieu.vn xin giới thiệu sơ lược Lý thuyết Silic và hợp chất của silic (Lý thuyết + 35 bài tập có lời giải) Hóa học 11 chọn lọc, hay nhất giúp học sinh lớp 11 ôn luyện để nắm chắc kiến thức cơ bản và đạt kết quả cao trong các bài thi môn Hóa học.

Mời các bạn đón xem:

Silic và hợp chất của silic (Lý thuyết + 35 bài tập có lời giải)

Lý thuyết Silic và hợp chất của silic

A. SILIC

- 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 1420^oC.

+ 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:

$\stackrel{0}{\mathrm{Si}}+2{\mathrm{F}}_2\to \stackrel{+4}{\mathrm{Si}}{\mathrm{F}}_4$ (silic tetraflorua)

$\stackrel{0}{\mathrm{Si}}+{\mathrm{O}}_2\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }\stackrel{+4}{\mathrm{Si}}{\mathrm{O}}_2$ (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:

$\stackrel{0}{\mathrm{Si}}$+ 2NaOH + H₂O → ${\mathrm{Na}}_2\stackrel{+4}{\mathrm{Si}}{\mathrm{O}}_3$ + 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:

$2\mathrm{Mg}+\stackrel{0}{\mathrm{Si}}\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }{\mathrm{Mg}}_2\stackrel{-4}{\mathrm{Si}}$ (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, ...

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.

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 +  2Mg$\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$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 + 2NaOH$\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$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.

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.

Hình 4: Thủy tinh lỏng

Bài tập Silic và hợp chất của silic

Câu 1: Cho các phản ứng:

(1) SiO₂ + C $\stackrel{t^o}{\to }$

(2) SiO₂ + Mg  $\stackrel{t^o}{\to }$

(3) Si + dung dịch NaOH  $\stackrel{t^o}{\to }$

(4) C + H₂O $\stackrel{t^o}{\to }$

(5) Mg + CO₂ $\stackrel{t^o}{\to }$

(6) Ca₃(PO₄)₂ + SiO₂ + C$\stackrel{t^o}{\to }$

Số phản ứng tạo ra đơn chất là

A. 4.                         

B. 3.                          

C. 5.                         

D. 6.

Đáp án: D

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

A. Na₂SiO₃, Na₃PO_4, NaCl.                      

B. HCl, Fe(NO₃)₃, CH₃COOH.

C. CuSO₄, SiO₂, H₂SO₄ loãng.                 

D. F₂, Mg, NaOH.

Đáp án: D

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

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

A. $Si{O}_2+2C\stackrel{t°}{\to }Si+2CO$                  

B. $Si{O}_2+4HCl\stackrel{}{\to }SiC{l}_4+2H_{2}O$

C. $Si{O}_2+2Mg\stackrel{t°}{\to }2MgO+Si$            

D. $Si{O}_2+4HF\stackrel{}{\to }Si{F}_4+2H_{2}O$

Đáp án: B

Câu 5: Một loại phân kali chứa 59,6% KCl; 34,5% K₂CO₃ về khối lượng và 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

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

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

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

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 (1200${}_{o}C$)

Đáp án: A

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

Câu 11: Silic không phản ứng với

A. oxi đốt nóng.                                                   

B. dung dịch NaOH.

C. Mg ở nhiệt độ cao.                                           

D. H₂O ở điều kiện thường.

Đáp án: D

Câu 12: Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Axit silixic (H₂SiO₃) có tính axit mạnh hơn axit cacbonic.

B. Trong phản ứng với oxi, cacbon đóng vai trò là chất oxi hóa.

C. Silic đioxit tan được trong dung dịch NaOH đặc, nóng.

D. Khí CO₂ thường được dùng để chữa cháy vì CO₂ là một oxit axit.

Đáp án: C

Câu 13: Phát biểu nào sau đây sai?

A. Đốt cháy hoàn toàn CH₄ bằng oxi, thu được CO₂ và H₂O.

B. SiO₂là oxit axit.

C. SiO₂ tan tốt trong dung dịch HCl.

D. Sục khí CO₂ vào dung dịch Ca(OH)₂ dư thì dung dịch bị vẩn đục.

Đáp án: C

Câu 14: Cấu hình electron nguyên tử của silic là
A. 1s² 2s² 2p⁵.

B. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p².           

C. 1s² 2s² 2p⁴.

D. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵.

Đáp án: B

Câu 15: Điều nào sau đây là sai ?

A. Silicagen là axit salixic khi bị mất nước.

B. Axit silixic là axit yếu nhưng mạnh hơn axit cacbonic.

C. Tất cả các muối silicat đều không tan (trừ muối của kim loại kiềm và amoni).

D. Thủy tinh lỏng là dung dịch đậm đặc của Na₂SiO₃ và K₂SiO₃.

Đáp án: B

Câu 16: Phản ứng nào dùng để điều chế silic trong công nghiệp ?

A. SiO₂ + 2Mg$\stackrel{t°}{\to }$ Si + 2MgO

B. SiO₂ + 2C $\stackrel{t°}{\to }$Si + 2CO

C. SiCl₄ + 2Zn → 2ZnCl₂ + Si

D. SiH₄ $\stackrel{t°}{\to }$ Si + 2H₂

Đáp án: B

Câu 17: Đun nóng m gam silic trong oxi dư thu được 53,4 gam silic đioxit. Giá trị của m là

A. 18,69 gam

B. 24,92 gam

C. 37,38 gam

D. 12,46 gam

Đáp án: B

Câu 18: Cho m gam hỗn hợp Na₂CO₃ và Na₂SiO₃ vào lượng dư dung dịch HCl thu được 3,36 lít khí X và 3,9 gam kết tủa Y. Giá trị của m là

A. 22.                   

B. 28,1.                       

C. 22,8.                        

D. 15,9.

Đáp án: A

Câu 19. Nhận xét nào sau đây không đúng về Silic?

A. Silic là nguyên tố phổ biến thứ hai trong thiên nhiên, chỉ sau oxi.

B. Silic chiếm khoảng ¼ khối lượng vỏ Trái Đất.

C. Trong tự nhiên Silic tồn tại cả ở dạng đơn chất và hợp chất.

D. Một số hợp chất của silic: cát trắng, đất sét (cao lanh).

Đáp án: D

Câu 20. Khi cho nước tác dụng với oxit axit nào sau đây sẽ không thu được axit?

A. CO₂.      

B. SO₂.       

C. SiO₂.     

D. N₂O₅.

Đáp án: C

Bài 21: Nung nóng NaOH dư với 5 kg cát khô, thu được 9,15 kg Na₂SiO₃. Hàm lượng SiO₂ trong cát là

A. 90%.   

B. 96%.   

C. 75%.   

D. 80%.

Đáp án: A

Bài 22: Cho 25 gam hỗn hợp silic và than tác dụng với dung dịch NaOH đặc, dư, đun nóng thu được 11,2 lít khí H₂ (đktc). Thành phần phần trăm khối lượng của Si trong hỗn hợp ban đầu là ( biết hiệu suất phản ứng là 100%)

A. 56%.   

B. 14%.   

C. 28%.   

D. 42%.

Đáp án: C

Bài 23: Cho m gam hỗn hợp Na₂CO₃ và Na₂SiO₃ vào lượng dư dung dịch HCl thu được 3,36 lít khí X và 3,9 gam kết tủa Y. Giá trị của m là

A. 22.   

B. 28,1.   

C. 22,8.   

D. 15,9.

Đáp án: A

Bài 24: Công thức hoá học của thuỷ tinh là:

A. Na₂O.CaO.6SiO₂          

B. CaO.6SiO₂

C. Na₂O.6SiO₂          

D. Na₂O.CaO.2SiO

Đáp án: A

Bài 25: Nghiền thủy tinh thành bột rồi cho vào nước cất, nhỏ thêm vài giọt phenolphtalein. Màu của dung dịch thu được là:

A. không màu.          

B. màu đỏ.

C. màu hồng.          

D. màu tím.

Đáp án: C

Bài 26: Những người đau dạ dày thường có pH trong dạ dày nhỏ hơn 2 (mức bình thường là nằm trong khoảng từ 2 đến 3). Để chữa bệnh, người bệnh thường uống chất nào dưới đây trước bữa ăn ?

A. Nước đường

B. Dung dịch NaOH loãng

C. Nước muối

D. Dung dịch NaHCO₃

Đáp án: D

Bài 27: Cho các phản ứng sau:?

(1) Si + F₂ →

(2) Si + O₂ →

(3) Si + NaOH + H₂O →

(4) Si + Mg →

(5) Si + HF + HNO₃ →

Số phản ứng Si thể hiện tính khử là

A. 1.          

B. 3.

C. 4.          

D. 2.

Đáp án: C

Bài 28: Để khắc chữ hoặc hình trên thủy tinh người ta sử dụng dung dịch nào dưới đây ?

A. Na₂SiO₃.          

B. H₂SiO₃.

C. HCl.          

D. HF.

Đáp án: D

Bài 29: Điều nào sau đây là sai ?

A. Silicagen là axit salixic khi bị mất nước.

B. Axit silixic là axit yếu nhưng mạnh hơn axit cacbonic.

C. Tất cả các muối silicat đều không tan (trừ muối của kim loại kiềm và amoni).

D. Thủy tinh lỏng là dung dịch muối của axit silixic.

Đáp án: B

Bài 30: Phản ứng nào dùng để điều chế silic trong công nghiệp ?

A. SiO₂ + 2Mg → Si + 2MgO

B. SiO₂ + 2C → Si + 2CO

C. SiCl₄ + 2Zn → 2ZnCl₂ + Si

D. SiH₄ → Si + 2H₂

_{Đáp án: B}

Câu 31: Cho các phản ứng:

(1) SiO₂ + C $\stackrel{t^o}{\to }$

(2) SiO₂ + Mg  $\stackrel{t^o}{\to }$

(3) Si + dung dịch NaOH  $\stackrel{t^o}{\to }$

(4) C + H₂O $\stackrel{t^o}{\to }$

(5) Mg + CO₂ $\stackrel{t^o}{\to }$

(6) Ca₃(PO₄)₂ + SiO₂ + C$\stackrel{t^o}{\to }$

Số phản ứng tạo ra đơn chất là

A. 4.                         

B. 3.                          

C. 5.                         

D. 6.

Đáp án: D

Câu 32: Silic phản ứng được với tất cả các chất trong dãy nào dưới đây?

A. Na₂SiO₃, Na₃PO_4, NaCl.                      

B. HCl, Fe(NO₃)₃, CH₃COOH.

C. CuSO₄, SiO₂, H₂SO₄ loãng.                 

D. F₂, Mg, NaOH.

Đáp án: D

Câu 33: 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

Câu 34: Phương trình hóa học nào sau đây không đúng?

A. $Si{O}_2+2C\stackrel{t°}{\to }Si+2CO$                  

B. $Si{O}_2+4HCl\stackrel{}{\to }SiC{l}_4+2H_{2}O$

C. $Si{O}_2+2Mg\stackrel{t°}{\to }2MgO+Si$            

D. $Si{O}_2+4HF\stackrel{}{\to }Si{F}_4+2H_{2}O$

Đáp án: B

Câu 35: Một loại phân kali chứa 59,6% KCl; 34,5% K₂CO₃ về khối lượng và 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