【三维设计】(人教通用版)2015届高考化学一轮总复习讲义 第一节 碳、硅及其化合物

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1、【三维设计】(人教通用版)2015届高考化学一轮总复习讲义第一节碳、硅及其化合物第一节碳、硅及其化合物1.单质的存在形态、物理性质和用途2.碳和硅的化学性质(1)碳单质的化学性质——还原性。+2CO2、SiO2CCuO、浓硫酸+4COO――→―→CO2不足常温下不活泼O2―充足2①与O2的反应:点燃点燃O2不足:C+②与其他物质的反应:高温a.与CuO反应:2CuO+C=====2Cu+CO2↑(可用于金属的冶炼);1高温b.与CO2反应:高温c.与水蒸气反应:C+H2O(g)=====CO+H2(制水煤气);△d.

2、与浓硫酸反应:C+2H2SO4(浓)=====CO2↑+2SO2↑+2H2O。(2)硅的化学性质——还原性。与F2、氢氟酸、酸、浓硝酸等Si与O2、Cl2等反应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反应:Si+O2=====SiO2。1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)(2013·广东高考)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅。()(2)(2013·浙江高考)碳有多种同素异形体,而氧不存在

3、同素异形体。()(3)(2012·新课标全国卷)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料。()(4)(2011·山东高考)单质硅常用作半导体材料和光导纤维。()(5)(2011·山东高考)硅在自然界中只以化合态的形式存在。()(6)硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应。()答案:(1)√(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×2.将碳、硅的单质和其物理性质或用途用短线连接起来。强氧化剂氧化不能被浓硫答案:①—c,②—a,③—e,④—b,⑤—d3.根据元素周期律,硅的还原性比碳强,但工业上为什么能用焦炭与SiO2反应

4、制取粗硅?高温提示:工业上制取粗硅的反应为SiO2+2C=====Si+2CO↑,可以从平衡的角度理解,该2反应的产物CO是气体,CO不断从反应体系中脱离,从而使反应向正反应方向进行。4.(2013·安徽高考改编)W的一种核素的质量数为28,中子数为14,则W元素是哪种元素?W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体,试写出该反应的化学方程式。提示:Si元素,Si+4HF===SiF4↑+2H2↑5.中学化学中,能和NaOH溶液反应产生H2的非金属单质是什么?提示:Si硅的工业制法1.制取粗硅工业上,用焦炭在电炉中还原二氧

5、化硅得到含有少量杂质的粗硅。高温SiO2+2C=====Si+2CO↑2.粗硅提纯高温(1)Si+2Cl2=====SiCl4高温SiCl4+2H2=====Si+4HCl250~300℃(2)Si+3HClCu粉或=====Ag粉SiHCl3+H21100~1200℃SiHCl3+H2=====Si+3HCl3.注意问题(1)用焦炭还原SiO2,产物是CO而不是CO2。(2)粗硅中含碳等杂质,与Cl2反应生成的SiCl4中也含CCl4等杂质,经过分馏提纯SiCl4后,再用H2还原,得到高纯度硅。1.半导体工业中,有

6、一句行话:“从沙滩到用户”,即由SiO2制取Si。制取过程中不涉及的化学反应是()高温A.2C+SiO2=====Si+2CO↑B.SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O△C.Si+2Cl2=====SiCl4高温D.SiCl4+2H2=====Si+4HCl2.制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯3硅的主要方法,生产过程示意图如下:焦炭HCl石英砂――→粗硅――→SiHCl3粗高温573K以上精馏―→SiHCl3纯―H2――→高纯硅1357K(1)写出由纯SiH

7、Cl3制备高纯硅的化学方程式___________________________________。(2)整个制备过程必须严格控制无水无氧。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_______________________________________________;H2还原SiHCl3过程中若混入O2,可能引起的后果是__________________________________________________________________________

8、___________________________。[答案专区]CCl2H21.解析:工业制取纯硅的工艺流程为:SiO2――→粗硅――→SiCl―→纯硅,该工艺流程中不4―涉及SiO2与NaOH溶液的反应。答案:B2.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

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