专题 硅及其化合物

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1、专题8硅及其化合物碳、硅及其化合物1.碳族元素在周期表中的位置：第ⅣA族，包括碳、硅、锗、锡、铅2.结构特点：最外层都是4个电子，最高价氧化物的化学式是RO2,同时也有+2价，其中Pb的+2价稳定，其余的+4价稳定，碳硅的氢化物化学式是：CH4、SiH43．单质碳有同素异形体：金刚石、石墨、无定形碳、C60化学性质碳在常温下非常稳定，但在高温条件下活动性增强，主要表现为还原性(1)与单质反应2C+O22COC+O2CO2(2)与某些氧化物反应C+CO22C+SiO2C+2CuO2COC+H2O(g)Si+2CO↑2Cu+CO2↑CO+H2(3)与氧化性酸反应C+2H2SO4(浓)C

2、+4HNO3(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2OCO2↑+4NO2↑+2H2O4.碳的氧化物(1)CO物理性质：无色无味、难溶于水，有剧毒的气体。具有可燃性和还原性。化学性质：2CO+O23CO+Fe2O3CO+H2O2CO22Fe+3CO2CO2+H2(2)CO2(与CaCl2溶液不反应)物理性质：无色无味，能溶于水(1∶1)的气体。密度比空气大，易液化。化学性质：①氧化性：CO2+C2CO②酸性氧化物的通性CO2+H2OH2CO3CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2OCO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)27．硅(1)与单质反应物理性质：有金属光泽，灰黑色固体，溶沸

3、点高，良好的半导体，结构类似金刚石Si+2F2SiF4Si+HF=SiF4+H2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+H2↑（其中水做氧化剂）名师指点：Si能与HF溶液、NaOH溶液反应不是因为它具有两性，而是Si的特殊性(2)硅的制取：SiO2+2C精制：Si+2Cl2SiCl4+2H28．二氧化硅(1)酸性氧化物的通性Si+2CO↑(得到粗硅)SiCl4（无色液体）Si+4HClSiO2+CaOCaSiO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(2)氧化性SiO2+2CSi+2CO↑(3)和HF反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（SiO2是玻璃的主要成分，氢

4、氟酸可以雕刻玻璃和腐蚀玻璃，不能用玻璃瓶盛装，应用塑料瓶）9．硅酸和硅酸盐(1)硅酸是不溶于水的白色固体，酸性比碳酸还弱。设计实验验证硅酸酸性比碳酸还弱：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（胶体）+2NaClNa2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3（胶体）+Na2CO3(2)硅酸盐硅酸盐种类繁多，结构复杂，是构成地壳岩石的主要成分。常用SiO2和金属氧化物表示它的组成。硅酸盐的书写形式可用氧化物的形式表示活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·二氧化硅·水如黏土：Al2O3·2SiO2·2H2O水泥的主要成分：3CaO·SiO2、2CaO·SiO2，3CaO·Al2O3普通玻璃的

5、主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO211.高温结构陶瓷：氧化铝陶瓷、氮化硅（Si3N4）、碳化硼（B4C）12．碳及其化合物转化关系13．硅及其化合物转化关系无机非金属材料-----硅(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(每小题4分，共48分)1．[2013·山东日照一模，7]化学与生产、生活密切相关，下列有关叙述正确的是()A．晶体硅是“信息革命”的支柱材料，可用于制作光导纤维B．将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀C．化学反应伴随着能量的变化，反应物总能量一定大于生成物总能量2．[2013·山东济南，10]下列关于C、Si、S、Cl四种非金属

6、元素的说法中，正确的是()A．两两结合形成的化合物都是共价化合物B．在自然界中都能以游离态存在C．氢化物的热稳定性比较：CH4<SiH4<H2S<HClD．最高价氧化物都能与水反应生成相应的酸，且酸性依次增强3．[2013·北京朝阳二模，8]下列说法正确的是()A．高温下，可在试管内完成焦炭和石英砂(SiO2)制取硅的反应B．CO2和钠在一定条件下反应可以得到金刚石和碳酸钠，反应中氧化剂和还原剂之比是3∶4C．现代海战通过喷放液体SiCl4(极易水解)和液氨可产生烟幕，其主要成分是NH4ClD．从燃煤烟道灰中(含GeO2)提取半导体材料单质锗(Ge)，没有发生氧化

7、还原反应4．[2013·安徽安庆]利用石英砂制取并获得高纯硅的主要化学反应如下：高温①SiO2＋2C=====Si(粗)＋2CO↑△②Si(粗)＋2Cl2=====SiCl4高温③SiCl4＋2H2=====Si(纯)＋4HCl关于上述反应的分析不正确的是()A．①、③是置换反应，②是化合反应B．高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅C．任一反应中，每消耗或生成28g硅，均转移4mol电子D．高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅5．[2013·福建上学