二氧化硅物理性质如何

A. 二氧化硅的结构和性质

二氧化硅

silicon dioxide

化学式SiO2，式量60.08。也叫硅石，是一种坚硬难溶的固体。它常以石英、鳞石英、方石英三种变体出现。从地面往下16千米几乎65％为二氧化硅的矿石。天然的二氧化硅分为晶态和无定形两大类，晶态二氧化硅主要存在于石英矿中。纯石英为无色晶体，大而透明的棱柱状石英为水晶。二氧化硅是硅原子跟四个氧原子形成的四面体结构的原子晶体，整个晶体又可以看作是一个巨大分子，SiO2是最简式，并不表示单个分子。密度2.32g/cm3，熔点1723±5℃，沸点2230℃。无定形二氧化硅为白色固体或粉末。化学性质很稳定。不溶于水也不跟水反应。是酸性氧化物，不跟一般酸反应。气态氟化氢或氢氟酸跟二氧化硅反应生成气态四氟化硅。跟热的强碱溶液或熔化的碱反应生成硅酸盐和水。跟多种金属氧化物在高温下反应生成硅酸盐。用于制造石英玻璃、光学仪器、化学器皿、普通玻璃、耐火材料、光导纤维，陶瓷等。二氧化硅的性质不活泼，它不与除氟、氟化氢和氢氟酸以外的卤素、卤化氢和氢卤素以及硫酸、硝酸、高氯酸作用。氟化氢(氢氟酸)是唯一可使二氧化硅溶解的酸，生成易溶于水的氟硅酸：

SiO2 ＋ 4HF = SiF4↑ ＋ 2H2O

二氧化硅能溶于浓热的强碱溶液：
SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋ H2O

在高温下，二氧化硅能被碳、镁、铝还原：
SiO2＋2C=Si＋2CO↑

二氧化硅是制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维和耐火材料的原料。
当二氧化硅结晶完美时就是水晶；二氧化硅胶化脱水后就是玛瑙；二氧化硅含水的胶体凝固后就成为蛋白石；二氧化硅晶粒小于几微米时，就组成玉髓、燧石、次生石英岩。

物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源，晶体属三方晶系的氧化物矿物，即低温石英（a-石英），是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。广义的石英还包括高温石英（b-石英）。石英块又名硅石， 主要是生产石英砂(又称硅砂)的原料， 也是石英耐火材料和烧制硅铁的原料。
应用领域\用途

玻璃
平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品（玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等）、光学玻璃、玻璃纤维、玻璃仪器、导电玻璃、玻璃布及防 射线特种玻璃等的主要原料
陶瓷及耐火材料
瓷器的胚料和釉料，窑炉用高硅砖、普通硅砖以及碳化硅等的原料
冶金
硅金属、硅铁合金和硅铝合金等的原料或添加剂、熔剂
建筑
混凝土、胶凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能检验材料（即水泥标准砂）等
化工
硅化合物和水玻璃等的原料，硫酸塔的填充物，无定形二氧化硅微粉
机械
铸造型砂的主要原料，研磨材料（喷砂、硬研磨纸、砂纸、砂布等）
电子
高纯度金属硅、通讯用光纤等
橡胶、塑料
填料（可提高耐磨性）
涂料
填料（可提高涂料的耐候性）
2、石英，1954年8月出生于陕西安康。1982年毕业于陕西师范大学，获学士学位，1990年毕业于西北农业大学，获硕士学位。现为陕西省社会科学院院党组成员、副院长，研究员。研究领域为人口社会学、应用社会学。主要涉及区域人口与可持续发展，人力资源开发，社会政策及项目评估。已主持完成、独立完成或作为骨干参与完成国家级、省部级、国际合作课题以及企业委托课题多项，发表、出版有《陕西人口与人力资源开发》等着作和多篇学术论文，成果获省部级和学会科研奖励十余项。担任中国社会学会常务理事，中国人口学会理事。2002年获陕西省劳动模范称号，受到省委省政府表彰。

B. 二氧化硅具有哪些物理性质化学稳定性如何

物理性质
二氧化硅又称硅石，化学式SiO₂。自然界中存在有结晶二氧化硅和无定形二氧化硅两种。结晶二氧化硅因晶体结构不同，分为石英、鳞石英和方石英三种。纯石英为无色晶体，大而透明棱柱状的石英叫水晶。若含有微量杂质的水晶带有不同颜色，有紫水晶、茶晶等。普通的砂是细小的石英晶体，有黄砂（较多的铁杂质）和白砂（杂质少、较纯净）。二氧化硅晶体中，硅原子的4个价电子与4个氧原子形成4个共价键，硅原子位于正四面体的中心，4个氧原子位于正四面体的4个顶角上，SiO₂是表示组成的最简式，仅是表示二氧化硅晶体中硅和氧的原子个数之比。二氧化硅是原子晶体。
自然界存在的硅藻土是无定形二氧化硅，是低等水生植物硅藻的遗体，为白色固体或粉末状，多孔、质轻、松软的固体，吸附性强。
不溶于水。

化学性质
化学性质比较稳定。不跟水反应。是酸性氧化物，不跟一般酸反应。气态氟化氢跟二氧化硅反应生成气态四氟化硅。跟热的浓强碱溶液或熔化的碱反应生成硅酸盐和水。跟多种金属氧化物在高温下反应生成硅酸盐。用于制造石英玻璃、光学仪器、化学器皿、普通玻璃、耐火材料、光导纤维，陶瓷等。二氧化硅的性质不活泼，它不与除氟、氟化氢以外的卤素、卤化氢以及硫酸、硝酸、高氯酸作用（热浓磷酸除外）。
常见的浓磷酸（或者说焦磷酸）在高温下即可腐蚀二氧化硅，生成杂多酸[3] ，高温下熔融硼酸盐或者硼酐亦可腐蚀二氧化硅，鉴于此性质，硼酸盐可以用于陶瓷烧制中的助熔剂，除此之外氟化氢也可以可使二氧化硅溶解的酸，生成易溶于水的氟硅酸： 6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O
二氧化硅一般情况下不与水反应，即与水接触不生成硅酸，但人为规定二氧化硅为硅酸的酸酐。
在大多数微电子工艺感兴趣的温度范围内，二氧化硅的结晶率低到可以被忽略。
尽管熔融石英不是长范围有序，但它却表现出短的有序结构，它的结构可认为是4个氧原子位于四面体的顶点上。多面体中心是一个硅原子。
这样，每4个氧原子近似共价键合到硅原子，满足了硅的化合价外壳。如果每个氧原子是两个多面体的一部分，则氧的化合价也被满足，结果就成了称为石英的规则的晶体结构。
在熔融石英中，某些氧原子，成为氧桥位，与两个硅原子键合。某些氧原子没有氧桥，只和一个硅原子键合。
可以认为热生长二氧化硅主要是由任意方向的多面体网络组成的。与无氧桥位相比，有氧桥的部分越大，氧化层的粘合力就越大，而且受损伤的倾向也越小。干氧氧化层的有氧桥与无氧桥的比率远大于湿氧氧化层。

C. 二氧化硅的物理性质和化学性质

二氧化硅

二氧化硅的物理性质：

无色透明晶体或白色粉末，熔点高、硬度大、难溶于水。

二氧化硅的化学性质：

酸性氧化物、硅酸的酸酐。化学性质很稳定。不溶于水也不跟水反应，不跟一般的酸起作用。能与氟化氢气体或氢氟酸反应生成四氟化硅气体。有酸性氧化物的其它通性，高温下能与碱(强碱溶液或熔化的碱)反应生成盐和水。常温下强碱溶液与SiO2缓慢地作用生成相应的硅酸盐。

强碱溶液能腐蚀玻璃，故贮存强碱溶液的玻璃瓶不能用磨口玻璃塞，若采用玻璃塞(玻璃中含SiO2)，会生成有粘性的硅酸钠，将玻璃瓶塞和瓶口粘结在一起。玻璃瓶内不能久放浓碱液。高温下二氧化硅与碱性氧化物或某些金属的碳酸盐共熔，生成硅酸盐。

D. 二氧化硅有哪些物理性质

二氧化硅又称硅石，化学式SiO₂。自然界中存在有结晶二氧化硅和无定形二氧化硅两种。结晶二氧化硅因晶体结构不同，分为石英、鳞石英和方石英三种。纯石英为无色晶体，大而透明棱柱状的石英叫水晶。若含有微量杂质的水晶带有不同颜色，有紫水晶、茶晶、墨晶等。普通的砂是细小的石英晶体，有黄砂(较多的铁杂质)和白砂(杂质少、较纯净)。二氧化硅晶体中，硅原子的4个价电子与4个氧原子形成4个共价键，硅原子位于正四面体的中心，4个氧原子位于正四面体的4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。SiO₂是表示组成的最简式，仅是表示二氧化硅晶体中硅和氧的原子个数之比。二氧化硅是原子晶体。
SiO₂中Si—O键的键能很高，熔点、沸点较高（熔点1723℃，沸点2230℃）。折射率大约为1.6.
各种二氧化硅产品的折射率为：石英砂为1.547；粉石英为1.544；脉石英为1.542；硅藻土为1.42~1.48；气相白炭黑为1.46；沉淀白炭黑为1.46。
自然界存在的硅藻土是无定形二氧化硅，是低等水生植物硅藻的遗体，为白色固体或粉末状，多孔、质轻、松软的固体，吸附性强。

E. 二氧化硅物理性质熔沸点

二氧化碳为分子晶体（分子间以分子间作用力结合的晶体）,常温下为气体）,二氧化硅为原子晶体（原子间通过共价键结合的晶体）常温下为固体,硬度较大,熔点高.
不过它们都是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,但二氧化硅又有其特性,如常温下一般不和其它酸反应（除氟化氢）,高温下可和碳酸盐反应（很重要这点）.

F. 二氧化碳与二氧化硅的物理，化学性质比较

二氧化碳是分子型晶体，二氧化硅是原子型晶体，所以他们的物理性质完全不同。
二氧化碳通常是一种气体，在低温高压下，可收缩成液体。无味、无色、无毒，是看不见摸不着的气体。二氧化硅是固体，硬度大、熔沸点高。
他们都是酸性氧化物，可以和碱反应，其中二氧化硅也可以和部分酸反应。

G. 二氧化硅是什么，有什么性质

二氧化硅(SiO2)是所有矿物中最丰富的。自然界中存在的二氧化硅称硅石，约占地壳总重量的12%。硅石有石英、鳞石英和方石英三种不同的晶型，石英在室温下最稳定，另两种在高温下稳定，因它们转变成石英的速度很慢，所以在室温亦有存在。某些石英矿有特殊的名称，如大而透明的石英晶体叫做水晶，含微量杂质而呈紫色的叫紫水晶，浅黄、金黄和褐色的称烟水晶，黑色几乎不透明的称墨晶。玉髓、玛瑙和碧玉则是微晶体石英混有其他物质而呈各种颜色的宝石类矿石。肉红玉髓含有氧化铁，绿玉髓含镁。红色碧玉中混有细粒分散的针铁矿(Fe2O3·H2O)。常见的沙是含杂质的石英。中国华北地区有质量较好的大量硅石矿，石英砂岩在华南分布较广，在青海、云南、广东、广西和贵州等省有水晶矿。纯净的天然二氧化硅晶体，是一种坚硬、脆性、不溶的无色透明的固体。

物理性质

晶态二氧化硅

密度：2.2g/cm3

熔点：1723℃

沸点：2230℃

折射率：1.6

溶解性：不溶于水

化学性质

化学性质比较稳定。不跟水反应。具有较高的耐火、耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压电效应、谐振效应以及其独特的光学特性。是酸性氧化物，不跟一般酸反应。氢氟酸跟二氧化硅反应生成气态四氟化硅。跟热的浓强碱溶液或熔化的碱反应生成硅酸盐和水。跟多种金属氧化物在高温下反应生成硅酸盐。二氧化硅的性质不活泼，它不与除氟、氟化氢以外的卤素、卤化氢以及硫酸、硝酸、高氯酸作用（热浓磷酸除外）。

常见的浓磷酸（或者说焦磷酸）在高温下即可腐蚀二氧化硅，生成杂多酸，高温下熔融硼酸盐或者硼酐亦可腐蚀二氧化硅，鉴于此性质，硼酸盐可以用于陶瓷烧制中的助熔剂，除此之外氟化氢也可以可使二氧化硅溶解的酸，生成易溶于水的氟硅酸。

SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O

6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O

SiO2+2NaOH（浓）=Na2SiO3+H2O

SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2↑（高温）

SiO2+CaO=CaSiO3

SiO2+2C=2CO↑+Si