高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第1章 化學(xué)計量在實驗中的應(yīng)用 第1講 物質(zhì)的量 氣體摩爾體積課件 新人教版 (232)

1、1第四章非金屬及其化合物第一講 無機非金屬材料的主角硅考綱要求考綱要求1了解碳、硅單質(zhì)及其化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。了解碳、硅單質(zhì)及其化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2了解碳、硅及其化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。了解碳、硅及其化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。1碳、硅元素的原子結(jié)構(gòu)與存在碳、硅元素的原子結(jié)構(gòu)與存在考點一碳、硅單質(zhì)的存在與性質(zhì)考點一碳、硅單質(zhì)的存在與性質(zhì) 知識梳理知識梳理碳碳硅硅原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)示意圖_在元素周期表中在元素周期表中的位置的位置第二周期第二周期_族族第三周期第三周期_族族單質(zhì)的結(jié)構(gòu)單質(zhì)的結(jié)構(gòu)金剛石：金剛石：_結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)石墨：層狀結(jié)構(gòu)石墨：層狀結(jié)構(gòu)晶體硅：與金剛石類晶體硅：與金剛石類似的空

2、間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)似的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)元素在自然界中元素在自然界中的存在形式的存在形式既有游離態(tài)又有化合態(tài)既有游離態(tài)又有化合態(tài)只有化合態(tài)只有化合態(tài)AA空間網(wǎng)狀空間網(wǎng)狀2.碳、硅單質(zhì)的性質(zhì)碳、硅單質(zhì)的性質(zhì)(1)碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)還原性。還原性。 a與與O2的反應(yīng)的反應(yīng)(用化學(xué)方程式表示用化學(xué)方程式表示)：O2不足：不足：_；O2充足：充足：_。b與其他物質(zhì)的反應(yīng)與其他物質(zhì)的反應(yīng)(用化學(xué)方程式表示用化學(xué)方程式表示)：與與CuO反應(yīng)：反應(yīng)：_ (可用于金屬的冶煉可用于金屬的冶煉)；與與CO2反應(yīng)：反應(yīng)：_；與水蒸氣反應(yīng)：與水蒸氣反應(yīng)：_ (制水煤氣制水煤氣)；與濃硫酸反應(yīng)：與濃硫酸反應(yīng)：_。(2)

3、硅的化學(xué)性質(zhì)硅的化學(xué)性質(zhì)還原性。還原性。a與氫氟酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：與氫氟酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：_；b與與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：_；c與與O2反應(yīng)：反應(yīng)：_。Si4HF=SiF42H2Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2判斷正誤，正確的劃判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃，錯誤的劃“”(1)高溫下用焦炭還原高溫下用焦炭還原SiO2制取粗硅制取粗硅()(2)單質(zhì)硅是將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿某Ｓ貌牧蠁钨|(zhì)硅是將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿某Ｓ貌牧?)(3)單質(zhì)硅常用作半導(dǎo)體材料和光導(dǎo)纖維單質(zhì)硅常用作半導(dǎo)體材料和光導(dǎo)纖維()(4)硅在自然界中只以化合態(tài)的形式存在硅在自然界中只以化合態(tài)

4、的形式存在()(5)硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)()思考辨析思考辨析 題組訓(xùn)練題組訓(xùn)練解析解析自然界中的硅是以化合態(tài)的形式存在，故不能從自然界中直自然界中的硅是以化合態(tài)的形式存在，故不能從自然界中直接獲得單質(zhì)硅。接獲得單質(zhì)硅。答案答案C2在在濃硝酸濃硝酸水水濃硫酸濃硫酸氫氟酸氫氟酸氫氧化鈉溶液中，氫氧化鈉溶液中，能與單質(zhì)硅起化學(xué)反應(yīng)的是能與單質(zhì)硅起化學(xué)反應(yīng)的是()ABCD解析解析Si與水、濃與水、濃H2SO4、濃、濃HNO3均不發(fā)生反應(yīng)，但均不發(fā)生反應(yīng)，但Si能與氫氟能與氫氟酸、酸、NaOH溶液反應(yīng)放出溶液反應(yīng)放出H2。答案答案C(1)寫

5、出由純寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)方程式為制備高純硅的化學(xué)方程式為_。(2)整個制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氟。整個制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氟。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為和另一種物質(zhì)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ _；H2還原還原SiHCl3過程中若混入過程中若混入O2，可能引起的后果是，可能引起的后果是_ _。 SiHCl3 3H2O=H2SiO33HClH2氧氣與氫氣混合，氧氣與氫氣混合， 可能引起爆炸；氧氣可能會氧化可能引起爆炸；氧氣可能會氧化SiHCl3解析解析(1)H2還原還原SiHCl3得到得到Si和

6、和HCl。(2)SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，依據(jù)原子和另一種物質(zhì)，依據(jù)原子守恒，判斷另一物質(zhì)是守恒，判斷另一物質(zhì)是H2。因。因H2還原還原SiHCl3的反應(yīng)條件是高溫的反應(yīng)條件是高溫(1 357 K)，若混入，若混入O2，則，則H2與與O2混合加熱可能發(fā)生爆炸，同時，混合加熱可能發(fā)生爆炸，同時，O2也可能氧化也可能氧化SiHCl3。1一氧化碳一氧化碳(1)物理性質(zhì)：物理性質(zhì)：_色氣體，色氣體，_毒，毒，_溶于水。溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)：燃燒：燃燒：_。還原還原CuO：_?？键c二碳和硅的氧化物考點二碳和硅的氧化物知識梳理知識梳理無無有有

7、不不2二氧化碳和二氧化硅的比較二氧化碳和二氧化硅的比較二氧化硅二氧化硅二氧化碳二氧化碳結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)_結(jié)構(gòu)，不存在結(jié)構(gòu)，不存在單個分子單個分子存在單個存在單個CO2分子分子主要物主要物理性質(zhì)理性質(zhì)硬度硬度_，熔、沸點，熔、沸點_，常溫下為常溫下為_體，不溶于水體，不溶于水熔、沸點熔、沸點_，常溫下，常溫下為氣體，微溶于水為氣體，微溶于水化化學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)與水與水反應(yīng)反應(yīng)不反應(yīng)不反應(yīng)_與酸與酸反應(yīng)反應(yīng)只與氫氟酸反應(yīng)：只與氫氟酸反應(yīng)：_不反應(yīng)不反應(yīng)空間立體網(wǎng)狀空間立體網(wǎng)狀大大高高固固低低SiO24HF=SiF42H2O二氧化硅二氧化硅二氧化碳二氧化碳化化學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)與堿與堿 (NaOH)液反應(yīng)液反應(yīng)_(盛

8、堿液的試劑瓶用盛堿液的試劑瓶用_塞塞)_與鹽與鹽反應(yīng)反應(yīng)如與如與Na2CO3反應(yīng)：反應(yīng)：_如與如與Ca(ClO)2反應(yīng)：反應(yīng)：_與堿與堿性氧化性氧化物反應(yīng)物反應(yīng)如與如與CaO反應(yīng)：反應(yīng)：_如與如與Na2O反應(yīng)：反應(yīng)：_用途用途光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部件件制飲料、制碳酸鹽制飲料、制碳酸鹽Ca(ClO)2CO2H2O = CaCO32HClO CO2Na2O=Na2CO3 橡膠橡膠CO22NaOH= Na2CO3H2O或或CO2NaOH= NaHCO3SiO22NaOH=Na2SiO3H2O判斷正誤，正確的劃判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃，錯誤的劃“”(1)NH4F水

9、溶液中含有水溶液中含有HF，因此，因此，NH4F溶液不能存在于玻璃試劑瓶溶液不能存在于玻璃試劑瓶中中()(2)Ca(HCO3)2溶液與過量溶液與過量NaOH溶液反應(yīng)可得到溶液反應(yīng)可得到Ca(OH)2()(3)玻璃容器可長期盛放各種酸玻璃容器可長期盛放各種酸()(4)SiO2可與可與HF反應(yīng)，所以氫氟酸不能保存在玻璃瓶中反應(yīng)，所以氫氟酸不能保存在玻璃瓶中()解析解析依據(jù)依據(jù)“以少定多以少定多”的原則，的原則，Ca(HCO3)2溶液與過量溶液與過量NaOH溶液溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca(HCO3)22NaOH=CaCO32H2ONa2CO3，(2)錯誤；氫氟酸與石英錯誤；氫氟酸與

10、石英(即即SiO2)反應(yīng)，玻璃的主要成分是反應(yīng)，玻璃的主要成分是SiO2，故氫氟酸能夠腐蝕玻璃，而濃硫酸與石英不反應(yīng)，故，故氫氟酸能夠腐蝕玻璃，而濃硫酸與石英不反應(yīng)，故(3)錯誤，錯誤，(4)正確。正確。 思考辨析思考辨析 1下列關(guān)于下列關(guān)于SiO2和和CO2的說法中正確的是的說法中正確的是()ACO2、SiO2分別是碳酸和硅酸的酸酐分別是碳酸和硅酸的酸酐BCO2和和SiO2與水反應(yīng)分別生成相應(yīng)的酸與水反應(yīng)分別生成相應(yīng)的酸CCO2是酸性氧化物，是酸性氧化物，SiO2是兩性氧化物是兩性氧化物DCO2和和SiO2都是由相應(yīng)的分子組成的都是由相應(yīng)的分子組成的題組訓(xùn)練題組訓(xùn)練解析解析SiO2不能與水反

11、應(yīng)，不能與水反應(yīng)，B項錯；項錯；SiO2也是酸性氧化物，也是酸性氧化物，C項項錯；錯；SiO2中不存在分子，其化學(xué)式僅代表中不存在分子，其化學(xué)式僅代表Si、O原子個數(shù)比為原子個數(shù)比為1 2。答案答案A2(2015蘇錫常鎮(zhèn)四市調(diào)研蘇錫常鎮(zhèn)四市調(diào)研)我國科學(xué)家制得了我國科學(xué)家制得了SiO2超分子納米管，超分子納米管，微觀結(jié)構(gòu)如圖。下列敘述正確的是微觀結(jié)構(gòu)如圖。下列敘述正確的是()ASiO2與干冰的晶體結(jié)構(gòu)相似與干冰的晶體結(jié)構(gòu)相似BSiO2耐腐蝕，不與任何酸反應(yīng)耐腐蝕，不與任何酸反應(yīng)C工業(yè)上用工業(yè)上用SiO2制備粗硅制備粗硅D光纖的主要成分是光纖的主要成分是SiO2，具有導(dǎo)電性，具有導(dǎo)電性解析解析S

12、iO2是原子晶體，是由硅原子和氧原子按是原子晶體，是由硅原子和氧原子按1 2的比例所組成的比例所組成的立體網(wǎng)狀晶體。干冰是分子晶體，兩者結(jié)構(gòu)不同，故的立體網(wǎng)狀晶體。干冰是分子晶體，兩者結(jié)構(gòu)不同，故A項錯誤；項錯誤；SiO2為酸性氧化物，除氫氟酸外不與任何酸反應(yīng)，故為酸性氧化物，除氫氟酸外不與任何酸反應(yīng)，故B項錯誤；工業(yè)上用焦項錯誤；工業(yè)上用焦炭還原炭還原SiO2來制備粗硅，故來制備粗硅，故C項正確；項正確；SiO2具有導(dǎo)光性，用于制造光導(dǎo)具有導(dǎo)光性，用于制造光導(dǎo)纖維，纖維，SiO2不導(dǎo)電，故不導(dǎo)電，故D項錯誤。項錯誤。答案答案C3二氧化硅二氧化硅(SiO2)又稱硅石，是制備硅及其化合物的重要原

13、料，硅又稱硅石，是制備硅及其化合物的重要原料，硅及其化合物的轉(zhuǎn)化見下圖。下列說法中正確的是及其化合物的轉(zhuǎn)化見下圖。下列說法中正確的是()ASiO2既能與既能與HF反應(yīng)，又能與反應(yīng)，又能與NaOH反應(yīng)，屬于兩性氧化物反應(yīng)，屬于兩性氧化物BSiO2和和Si都是光導(dǎo)纖維材料都是光導(dǎo)纖維材料C在硅膠中加入在硅膠中加入CoCl2可顯示硅膠吸水是否失效可顯示硅膠吸水是否失效D圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是非氧化還原反應(yīng)圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是非氧化還原反應(yīng)解析解析兩性氧化物的定義為：與酸和堿反應(yīng)均生成鹽和水的氧化兩性氧化物的定義為：與酸和堿反應(yīng)均生成鹽和水的氧化物，物，SiO2與與HF反應(yīng)得到的反應(yīng)得到的SiF4不屬于

14、鹽類，不屬于鹽類，A項錯誤；項錯誤；SiO2是光導(dǎo)纖維是光導(dǎo)纖維材料，材料，Si為半導(dǎo)體材料，為半導(dǎo)體材料，B項錯誤；項錯誤；CoCl2在吸水和失水狀態(tài)下顯示不同在吸水和失水狀態(tài)下顯示不同的顏色，的顏色，C項正確；制取項正確；制取Si的過程中涉及了氧化還原反應(yīng)，的過程中涉及了氧化還原反應(yīng)，D項錯誤。項錯誤。答案答案C4(2015杭州模擬杭州模擬)用四種溶液進(jìn)行實驗，下表中用四種溶液進(jìn)行實驗，下表中“操作及現(xiàn)象操作及現(xiàn)象”與與“溶液溶液”對應(yīng)關(guān)系錯誤的是對應(yīng)關(guān)系錯誤的是()選項選項操作及現(xiàn)象操作及現(xiàn)象溶液溶液A通入通入CO2，溶液變渾濁，溶液變渾濁飽和飽和Na2CO3溶液溶液B通入通入CO2，溶

15、液變渾濁，繼續(xù)通，溶液變渾濁，繼續(xù)通CO2至過至過量，渾濁消失量，渾濁消失Na2SiO3溶液溶液C通入通入CO2，溶液變渾濁，再加入品紅溶，溶液變渾濁，再加入品紅溶液，紅色褪去液，紅色褪去Ca(ClO)2溶液溶液D通入通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通，溶液變渾濁，繼續(xù)通CO2至過至過量，渾濁消失，再加入足量量，渾濁消失，再加入足量NaOH溶液，溶液，又變渾濁又變渾濁澄清石灰水澄清石灰水解析解析由于由于Na2CO3的溶解度大于的溶解度大于NaHCO3的溶解度，的溶解度，Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，因而會析出，因而會析出NaHCO3晶體，晶體，A項正確；項正確；B項，項，CO2Na2S

16、iO3H2O=Na2CO3H2SiO3，CO2Na2CO3H2O=2NaHCO3，H2SiO3與與CO2不反應(yīng)，渾濁不會消失；不反應(yīng)，渾濁不會消失；C項，項，CO2Ca(ClO)2H2O=CaCO32HClO，溶液變渾濁后加入品紅溶液，溶液變渾濁后加入品紅溶液，被被HClO氧化褪色；氧化褪色；D項，首先項，首先CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，繼續(xù)，繼續(xù)通通CO2，生成可溶于水的，生成可溶于水的Ca(HCO3)2，再加入足量的，再加入足量的NaOH，則：，則：2NaOHCa(HCO3)2=CaCO3Na2CO32H2O，溶液又變渾濁。，溶液又變渾濁。答案答案BCO2與強堿、鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)物

17、的判斷方法與強堿、鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)物的判斷方法與鹽的與鹽的反應(yīng)反應(yīng)(遵循強遵循強制弱的制弱的原理原理)CO2Na2CO3H2O=2NaHCO3CO2(少量少量)2NaAlO23H2O=2Al(OH)3Na2CO3CO2(足量足量)NaAlO22H2O=Al(OH)3NaHCO3CO2(少量少量)Ca(ClO)2H2O=CaCO32HClOCO2(少量少量)Na2SiO3H2O=H2SiO3Na2CO31硅酸硅酸(1)溶解性：溶解度很小。溶解性：溶解度很小。(2)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)弱酸性：酸性比弱酸性：酸性比_還弱：還弱：Na2SiO3CO2H2O = Na2CO3H2SiO3。(3)制備：可用硅酸鈉

18、與鹽酸反應(yīng)制得制備：可用硅酸鈉與鹽酸反應(yīng)制得_ _ 。(4)用途：硅膠可用作用途：硅膠可用作_的載體和袋裝食品、瓶裝藥品等的的載體和袋裝食品、瓶裝藥品等的干燥劑。干燥劑?？键c三硅酸硅酸鹽考點三硅酸硅酸鹽知識梳理知識梳理碳酸碳酸Na2SiO32HCl=H2SiO3 2NaCl干燥劑干燥劑2硅酸鹽硅酸鹽(1)硅酸鹽：是由硅酸鹽：是由_元素組成的化合物的總稱，是構(gòu)成地元素組成的化合物的總稱，是構(gòu)成地殼巖石的重要成分。殼巖石的重要成分。(2)硅酸鈉：硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃，是制備硅膠和木材防火劑硅酸鈉：硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃，是制備硅膠和木材防火劑等的原料。等的原料。(3)硅酸鹽組成的表示：硅酸鹽

19、組成的表示：通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示硅酸鹽的組成，如硅通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示硅酸鹽的組成，如硅酸鈉酸鈉(Na2SiO3)可表示為可表示為Na2OSiO2，長石，長石(KAlSi3O8)可表示為可表示為_。Si、O和金屬和金屬K2OAl2O36SiO23傳統(tǒng)無機非金屬材料傳統(tǒng)無機非金屬材料(1)普通玻璃：普通玻璃：主要原料：主要原料：_、_、_。主要成分：主要成分：_、_、_。(2)普通硅酸鹽水泥：普通硅酸鹽水泥：主要原料：主要原料：_、_。主要設(shè)備：主要設(shè)備：_。石灰石石灰石純堿純堿石英石英CaSiO3Na2SiO3SiO2石灰石石灰石黏土黏土水泥回轉(zhuǎn)窯水泥回

20、轉(zhuǎn)窯1(2016浙江效實中學(xué)期末浙江效實中學(xué)期末)下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是的是()硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料ABCD題組訓(xùn)練題組訓(xùn)練解析解析硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素；硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素；水泥、玻璃都是水泥、玻璃都是硅酸鹽制品，水晶的主要成分是二氧化硅，不是硅酸鹽制品；硅酸鹽制品，水晶的主要成分是

21、二氧化硅，不是硅酸鹽制品；二氧化二氧化硅用于制作光導(dǎo)纖維；硅用于制作光導(dǎo)纖維；陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料。陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料。答案答案C解析解析A項，硅酸鈉本身是一種粘合劑，易造成磨口玻璃塞與瓶口項，硅酸鈉本身是一種粘合劑，易造成磨口玻璃塞與瓶口粘結(jié)；粘結(jié)；B項，兩反應(yīng)條件不同，反應(yīng)項，兩反應(yīng)條件不同，反應(yīng)是在溶液中進(jìn)行，強酸可以制弱是在溶液中進(jìn)行，強酸可以制弱酸，而高溫條件下，酸，而高溫條件下，CO2是氣體，逸出促使反應(yīng)發(fā)生；是氣體，逸出促使反應(yīng)發(fā)生；C項，石英玻璃項，石英玻璃的成分為的成分為SiO2，SiO2是氧化物不是鹽；是氧化物不是鹽；D項正確。項正確。答案答案D3(2

22、015菏澤模擬菏澤模擬)隨著我國隨著我國“嫦娥三號嫦娥三號”的成功著陸及的成功著陸及“玉兔號玉兔號”月球車開始工作，可以獲取大量月球物質(zhì)并進(jìn)行成分分析，月球上的主月球車開始工作，可以獲取大量月球物質(zhì)并進(jìn)行成分分析，月球上的主要礦物有輝石要礦物有輝石CaMgSi2O6、斜長石、斜長石KAlSi3O8和橄欖石和橄欖石(Mg或或Fe)2SiO4等，下列說法或分析不正確的是等，下列說法或分析不正確的是()A輝石、斜長石及橄欖石均屬于硅酸鹽礦輝石、斜長石及橄欖石均屬于硅酸鹽礦B斜長石的氧化物形式可表示為斜長石的氧化物形式可表示為K2OAl2O33SiO2C橄欖石中鐵為橄欖石中鐵為2價價D月球表層沙土中有

23、游離態(tài)鐵是因為月球的表面幾乎沒有氧氣月球表層沙土中有游離態(tài)鐵是因為月球的表面幾乎沒有氧氣解析解析根據(jù)輝石根據(jù)輝石CaMgSi2O6、斜長石、斜長石KAlSi3O8和橄欖石和橄欖石(Mg或或Fe)2SiO4的化學(xué)式可知三者均屬于硅酸鹽礦，的化學(xué)式可知三者均屬于硅酸鹽礦，A項正確。根據(jù)元素化合項正確。根據(jù)元素化合價不變的原則，將斜長石的化學(xué)式改寫為氧化物的形式可表示為價不變的原則，將斜長石的化學(xué)式改寫為氧化物的形式可表示為K2OAl2O36SiO2，B項不正確。根據(jù)化合價代數(shù)和為零，橄欖石中鐵為項不正確。根據(jù)化合價代數(shù)和為零，橄欖石中鐵為2價，價，C項正確。鐵單質(zhì)與氧氣接觸易被氧化，所以月球表層沙土中項正確。鐵單質(zhì)與氧氣接觸易被氧化，所以