2019版高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第1节碳、硅及其化合物学案

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1、第一节　碳、硅及其化合物考纲定位全国卷5年考情1.掌握碳、硅单质及其重要化合物的主要性质及应用。2．了解碳、硅单质及其重要化合物对环境质量的影响。3．了解常见的无机非金属材料。4．了解碳、硅及其重要化合物的制备方法。2017年：Ⅱ卷T13(B)、T26(2)；Ⅲ卷T11(C)、T27(2)2016年：Ⅱ卷T7；Ⅲ卷T7(D)2015年：Ⅰ卷T26；Ⅱ卷T7(A)、T13(D)2014年：Ⅰ卷T8(A、C)、T13(D)；Ⅱ卷T7(A、D)、T9(B)、T10(C)2013年：Ⅰ卷T7(D)；Ⅱ卷T9(B)、T10(C)考点1

2、碳、硅及其氧化物(对应学生用书第62页)[考纲知识整合]1

3、．碳、硅单质的存在形式碳硅存在形式既有游离态，又有化合态因有亲氧性，所以仅有化合态单质金刚石、石墨、C60等同素异形体晶体硅和无定形硅两大类2.碳、硅单质的结构、物理性质与用途(1)碳、硅单质的结构金刚石：空间网状结构；石墨：层状结构；晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构。(2)碳、硅的物理性质和用途(用短线连接起来)：【提示】　①—c　②—a　③—e　④—b　⑤—d3．碳、硅的化学性质(写出有关化学方程式)(1)碳的化学性质(2)硅的化学性质①与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。②与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。③与O2反

4、应：Si＋O2SiO2。4．工业制备纯硅(写出有关化学方程式)提醒：(1)自然界中没有游离态硅，工业上常用焦炭在电炉中还原SiO2得到粗硅。　(2)Si的还原性强于C，但C能还原SiO2生成Si，且氧化产物为CO：2C＋SiO2Si＋2CO↑，其原因是产物CO为气体，它的放出降低了生成物浓度，促使反应向正反应方向进行。且该反应必须在隔绝空气的条件下进行。5．碳、硅的氧化物(1)一氧化碳的性质及应用①物理性质：无色无味的气体，难溶于水，能使人中毒的原因是与人体内血红蛋白相结合，因缺氧而中毒。②化学性质及应用(写出有关化学方程式)a．可燃性：2CO＋O22CO2，可作燃料。b．还原性：C

5、O还原Fe2O3的反应为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，可用于冶炼金属。(2)CO2与SiO2性质的比较①共性均属于酸性氧化物，均能与碱、金属氧化物反应，写出二者与NaOH溶液(足量)反应的离子方程式：CO2＋2OH－===CO＋H2O、SiO2＋2OH－===SiO＋H2O；二者与CaO反应的化学方程式：CO2＋CaO===CaCO3、SiO2＋CaOCaSiO3。②差异性a．SiO2与氢氟酸反应的化学方程式：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。b．SiO2与Na2CO3、CaCO3的反应——工业制玻璃SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑；SiO2＋CaCO3

6、CaSiO3＋CO2↑。c．CO2与H2O反应的化学方程式：CO2＋H2OH2CO3。d．SiO2为高硬度、高熔沸点的固体，不溶于水，而CO2为低熔沸点的气体，可溶于水。(3)SiO2与CO2的用途①CO2：制饮料、碳酸盐，干冰用作制冷剂，作灭火剂，干冰用于人工降雨。②SiO2：光导纤维、制光学仪器、电子部件，水晶可制作饰品。(4)CO2的制法用大理石与稀盐酸或稀硝酸发生反应的离子方程式：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。提醒：(1)CO2与水反应生成碳酸，但SiO2不溶于水，不能用SiO2与水反应制备硅酸。　(2)SiO2既能与HF反应，又能与NaOH溶液反应，但

7、SiO2不是两性氧化物。　(3)不能利用大理石与稀H2SO4反应制CO2，因为CaCO3与H2SO4反应生成的CaSO4微溶，覆盖在CaCO3的表面，阻止反应的继续进行。[高考命题点突破]命题点1　碳及其氧化物的主要性质及其探究1．下列说法正确的是________(填序号)。(1)(2017·全国Ⅲ卷)燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放(2)(2016·全国Ⅱ卷)燃料燃烧产物CO2是温室气体之一(3)(2016·四川高考)将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明该溶液中一定含有CO(4)(2016·四川高考)标准状况下，5.6LCO2气体中含

8、有氧原子数为0.5NA(5)(2016·海南高考)将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在CO(6)(2014·全国Ⅱ卷)利用如图装置除去CO气体中的CO2气体(7)(2015·江苏高考)元素碳的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体(8)(2013·江苏高考)甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有转化关系：甲乙丙，若甲为焦炭，则丁可能是O2(9)(2017·全国Ⅲ卷)含石墨烯的电极中石墨烯作用主要是提高电极的导电性【答案】　(2)(4)(8)(9)2．甲气