高考化学一轮复习_第4章 非金属及其化合物 第1讲 无机非金属材料的主角硅课件 新人教版

,第四章 非金属及其化合物,第一讲 无机非金属材料的主角硅,考纲要求 1了解碳、硅单质及其化合物的主要性质及应用。 2了解碳、硅及其化合物对环境质量的影响。,1碳、硅元素的原子结构与存在,考点一 碳、硅单质的存在与性质,知识梳理,A,A,空间网状,2.碳、硅单质的性质 (1)碳单质的化学性质还原性。 a与O2的反应(用化学方程式表示)： O2不足：_； O2充足：_。,b与其他物质的反应(用化学方程式表示)： 与CuO反应：_ (可用于金属的冶炼)； 与CO2反应：_； 与水蒸气反应：_ (制水煤气)； 与浓硫酸反应：_。,(2)硅的化学性质还原性。 a与氢氟酸反应的化学方程式：_； b与NaOH溶液反应的化学方程式： _； c与O2反应：_。,Si4HF=SiF42H2,Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2,判断正误，正确的划“”，错误的划“×” (1)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅( ) (2)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料( ) (3)单质硅常用作半导体材料和光导纤维( ) (4)硅在自然界中只以化合态的形式存在( ) (5)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应( ),思考辨析,×,×,题组训练,解析 自然界中的硅是以化合态的形式存在，故不能从自然界中直接获得单质硅。 答案 C,2在浓硝酸 水 浓硫酸 氢氟酸 氢氧化钠溶液中，能与单质硅起化学反应的是( ) A B C D,解析 Si与水、浓H2SO4、浓HNO3均不发生反应，但Si能与氢氟酸、NaOH溶液反应放出H2。 答案 C,(1)写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式为 _。 (2)整个制备过程必须严格控制无水无氟。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出该反应的化学方程式为_ _； H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是_ _。,SiHCl3,3H2O=H2SiO33HClH2,氧气与氢气混合，,可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3,解析 (1)H2还原SiHCl3得到Si和HCl。 (2)SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，依据原子守恒，判断另一物质是H2。因H2还原SiHCl3的反应条件是高温(1 357 K)，若混入O2，则H2与O2混合加热可能发生爆炸，同时，O2也可能氧化SiHCl3。,1一氧化碳 (1)物理性质：_色气体，_毒，_溶于水。 (2)化学性质： 燃烧：_。 还原CuO：_。,考点二 碳和硅的氧化物,知识梳理,无,有,不,2二氧化碳和二氧化硅的比较,空间立体网状,大,高,固,低,SiO24HF=SiF42H2O,Ca(ClO)2CO2H2O = CaCO32HClO,CO2Na2O=Na2CO3,橡胶,CO22NaOH= Na2CO3H2O或CO2NaOH= NaHCO3,SiO22NaOH=Na2SiO3H2O,判断正误，正确的划“”，错误的划“×” (1)NH4F水溶液中含有HF，因此，NH4F溶液不能存在于玻璃试剂瓶中( ) (2)Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应可得到Ca(OH)2( ) (3)玻璃容器可长期盛放各种酸( ) (4)SiO2可与HF反应，所以氢氟酸不能保存在玻璃瓶中( ) 解析 依据“以少定多”的原则，Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应的化学方程式为Ca(HCO3)22NaOH=CaCO32H2ONa2CO3，(2)错误；氢氟酸与石英(即SiO2)反应，玻璃的主要成分是SiO2，故氢氟酸能够腐蚀玻璃，而浓硫酸与石英不反应，故(3)错误，(4)正确。,思考辨析,×,×,1下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是( ) ACO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐 BCO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸 CCO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物 DCO2和SiO2都是由相应的分子组成的,题组训练,解析 SiO2不能与水反应，B项错；SiO2也是酸性氧化物，C项错；SiO2中不存在分子，其化学式仅代表Si、O原子个数比为12。 答案 A,2(2015·苏锡常镇四市调研)我国科学家制得了SiO2超分子纳米管，微观结构如图。下列叙述正确的是( ) ASiO2与干冰的晶体结构相似 BSiO2耐腐蚀，不与任何酸反应 C工业上用SiO2制备粗硅 D光纤的主要成分是SiO2，具有导电性,解析 SiO2是原子晶体，是由硅原子和氧原子按12的比例所组成的立体网状晶体。干冰是分子晶体，两者结构不同，故A项错误；SiO2为酸性氧化物，除氢氟酸外不与任何酸反应，故B项错误；工业上用焦炭还原SiO2来制备粗硅，故C项正确；SiO2具有导光性，用于制造光导纤维，SiO2不导电，故D项错误。 答案 C,3二氧化硅(SiO2)又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料，硅及其化合物的转化见下图。下列说法中正确的是( ) ASiO2既能与HF反应，又能与NaOH反应，属于两性氧化物 BSiO2和Si都是光导纤维材料 C在硅胶中加入CoCl2可显示硅胶吸水是否失效 D图中所示转化反应都是非氧化还原反应,解析 两性氧化物的定义为：与酸和碱反应均生成盐和水的氧化物，SiO2与HF反应得到的SiF4不属于盐类，A项错误；SiO2是光导纤维材料，Si为半导体材料，B项错误；CoCl2在吸水和失水状态下显示不同的颜色，C项正确；制取Si的过程中涉及了氧化还原反应，D项错误。 答案 C,4(2015·杭州模拟)用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是( ),解析 由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，因而会析出NaHCO3晶体，A项正确；B项，CO2Na2SiO3H2O=Na2CO3H2SiO3，CO2Na2CO3H2O=2NaHCO3，H2SiO3与CO2不反应，浑浊不会消失；C项，CO2Ca(ClO)2H2O=CaCO32HClO，溶液变浑浊后加入品红溶液，被HClO氧化褪色；D项，首先CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，继续通CO2，生成可溶于水的Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH，则：2NaOHCa(HCO3)2=CaCO3Na2CO32H2O，溶液又变浑浊。 答案 B,CO2与强碱、盐溶液反应产物的判断方法,1硅酸 (1)溶解性：溶解度很小。 (2)化学性质弱酸性：酸性比_还弱：Na2SiO3CO2H2O = Na2CO3H2SiO3。 (3)制备：可用硅酸钠与盐酸反应制得_ _ 。 (4)用途：硅胶可用作_的载体和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂。,考点三 硅酸 硅酸盐,知识梳理,碳酸,Na2SiO32HCl=H2SiO3,2NaCl,干燥剂,2硅酸盐 (1)硅酸盐：是由_元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。 (2)硅酸钠：硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。 (3)硅酸盐组成的表示： 通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2O·SiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为_。,Si、O和金属,K2O·Al2O3·6SiO2,3传统无机非金属材料 (1)普通玻璃： 主要原料：_、_、_。 主要成分：_、_、_。 (2)普通硅酸盐水泥： 主要原料：_、_。 主要设备：_。,石灰石,纯碱,石英,CaSiO3,Na2SiO3,SiO2,石灰石,黏土,水泥回转窑,1(2016·浙江效实中学期末)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( ) 硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 A B C D,题组训练,解析 硅是构成一些岩石和矿物的基本元素；水泥、玻璃都是硅酸盐制品，水晶的主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐制品；二氧化硅用于制作光导纤维；陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料。 答案 C,解析 A项，硅酸钠本身是一种粘合剂，易造成磨口玻璃塞与瓶口粘结；B项，两反应条件不同，反应是在溶液中进行，强酸可以制弱酸，而高温条件下，CO2是气体，逸出促使反应发生；C项，石英玻璃的成分为SiO2，SiO2是氧化物不是盐；D项正确。 答案 D,3(2015·菏泽模拟)随着我国“嫦娥三号”的成功着陆及“玉兔号”月球车开始工作，可以获取大量月球物质并进行成分分析，月球上的主要矿物有辉石CaMgSi2O6、斜长石KAlSi3O8和橄榄石(Mg或Fe)2SiO4等，下列说法或分析不正确的是( ) A辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿 B斜长石的氧化物形式可表示为K2O·Al2O3·3SiO2 C橄榄石中铁为2价 D月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气,解析 根据辉石CaMgSi2O6、斜长石KAlSi3O8和橄榄石(Mg或Fe)2SiO4的化学式可知三者均属于硅酸盐矿，A项正确。根据元素化合价不变的原则，将斜长石的化学式改写为氧化物的形式可表示为K2O·Al2O3·6SiO2，B项不正确。根据化合价代数和为零，橄榄石中铁为2价，C项正确。铁单质与氧气接触易被氧化，所以月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气的缘故，D项正确。 答案 B,用氧化物的形式表示复杂硅酸盐的方法 (1)书写顺序：较活泼的金属氧化物·较不活泼的金属氧化物·SiO2·水 (2)各元素的化合价保持不变，各元素原子个数比符合原来的组成。,1碳及其化合物的转化关系图,考点四 碳、硅及化合物的相互关系及应用,知识梳理,2硅及其化合物转化关系图,1已知甲、乙、丙、X是4种中学化学中常见的物质，其转化关系符合下图。则甲和X(要求甲和X能互换)不可能是( ) AC和O2 BCO2和NaOH溶液 CCl2和Fe DAlCl3溶液和NaOH溶液,题组训练,按要求回答下列问题： (1)C的化学式为_；X的化学式为_。 (2)写出下列方程式： 反应的化学方程