优化方案版高考化学大一轮复习 第四章 非金属及其化合物 第一讲 碳、硅及无机非金属材料讲义

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1、【优化方案】2017版高考化学大一轮复习第四章非金属及其化合物第一讲碳、硅及无机非金属材料讲义第一讲碳、硅及无机非金属材料[2017高考导航]考点一碳、硅单质及其重要化合物的性质[学生用书P78]一、碳、硅的单质1．存在：自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素因有亲氧性，所以仅有化合态。碳单质主要有金刚石、石墨、C60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。2．碳、硅单质的结构、物理性质与用途的比较碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。碳错误!△O：Si＋O=====?SiO??与非金属单质反应F：Si＋2F===SiF??△Cl：Si＋2

2、Cl=====硅??SiCl?与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF↑＋2H↑与氢氧化钠溶液反应：Si＋2NaOH＋HO===??NaSiO＋2H↑222224224222324二、碳、硅的氧化物1．CO的性质(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中血红蛋白相结合，因缺氧而中毒。(2)化学性质1点燃①可燃性：2CO＋O2=====2CO2。高温②还原性：CO还原Fe2O3的反应为Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2。2．二氧化碳与二氧化硅的比较(1)物理性质①熔沸点：CO2的熔沸点比SiO2的熔沸点低。②溶解性：CO2可溶于

3、水，SiO2不溶于水。CO2：化工原料、灭火剂。干冰用作制冷剂，人工降雨。SiO2：制光学仪器、石英玻璃。水晶可制作饰品，常用来制造通讯材料光导纤维。三、硅酸和硅酸钠1．硅酸硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，不能(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。(1)硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3△,SiO2＋H2O。(2)硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。(3)硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂。2．硅酸钠(Na2SiO3)(1)白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶

4、液俗称水玻璃(或泡花碱)，有黏性，水溶液显碱性。(2)它能与酸性较硅酸强的酸反应，Na2SiO3溶液与下列两种物质反应的化学方程式分别为与盐酸反应：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。与CO2(少量)反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。(3)用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。21．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)(2015·高考安徽卷)SiO2既能和NaOH溶液反应又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物。()(2)SiO2可由两种单质直接反应生成，将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气

5、体和沉淀产生。()(3)硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体。()(4)硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。()(5)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应。()(6)加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应。()(7)碳的几种同素异形体性质不同的原因主要是由于其结构不同。()高温(8)工业上制取粗硅的反应是SiO2＋C=====Si＋CO2↑。()答案：(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×(6)√(7)√(8)×2．用短线连接碳、硅单质的物理性质和用途答案：(1)—③(2)—①(3)—⑤(4)—②(5)—④3．指出下

6、列反应中SiO2所表现的化学性质或作用，在A～E选项中选择正确答案填入横线上。(1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O__________。(2)SiO2＋Na2CO3高温,Na2SiO3＋CO2↑__________。(3)SiO2＋2C高温,Si＋2CO↑__________。(4)SiO2＋3C高温,SiC＋2CO↑__________。(5)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O__________。A．作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀B．具有氧化性C．酸性氧化物的通性D．将挥发性的酸酐从其盐中置换出来E．氧化还原反应中既不作氧化剂

7、，也不作还原剂答案：(1)C(2)D(3)B(4)E(5)A名师点拨高温(1)Si的还原性强于C，但C在高温下能还原SiO2生成Si，且氧化产物为CO：2C＋SiO2=====Si＋2CO↑，其原因是产物CO为气体，离开反应体系，促使反应向正反应方向进行。?2?非金属单质跟碱溶液作用一般无H2产生，但Si能跟碱液作用放出H2，如Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。?3?CO2是温室气体，但CO2不是污染性气体。?4?酸性氧化物一般和水反应生成相应的酸，SiO2虽然是H2SiO3的酸酐，但它不与水反应，不能直接与水作用制备H2SiO3。3(2

8、016·最新改编题)将一定量的CO2气