2015高考化學(xué)專題三第二單元（含硅礦物與信息材料）一輪復(fù)習(xí)教案

1、2015金版新學(xué)案高中化學(xué)總復(fù)習(xí)講義：專題三第二單元含硅礦物與信息材料考點一碳、硅單質(zhì)的性質(zhì)及用途1碳、硅元素在自然界中的存在形態(tài)(1)碳：既有游離態(tài)又有化合態(tài)。(2)硅：只有化合態(tài)。硅在地殼中的含量占第二位。2碳、硅單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途(用短線連接)答案：(1)(2)(3)(4)(5)3化學(xué)性質(zhì)硅(1)硅可用作半導(dǎo)體材料，是否可用于解釋元素周期性變化的規(guī)律？(2)用化學(xué)方程式表示工業(yè)上獲取純硅的過程。提示：(1)可以，硅位于金屬和非金屬的分界線附近，性質(zhì)上由金屬性逐漸過渡到非金屬性，即有金屬的性質(zhì)又有非金屬的性質(zhì)。(2)SiO22CSi2COSi2Cl2SiCl4SiCl42H2Si(純)4

2、HCl1下列關(guān)于硅的說法中，不正確的是()A硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料B硅的導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料C硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)D加熱到一定溫度時，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應(yīng)答案：C2硅被譽(yù)為無機(jī)非金屬材料的主角。有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”、“未來的石油”。下列有關(guān)說法中正確的是()A硅的含量居第二位，在地球上有豐富的單質(zhì)硅資源，如石英、水晶、瑪瑙的主要成分都是單質(zhì)硅B硅相對于氫氣便于運輸、貯存，從安全角度考慮，硅是有開發(fā)價值的燃料C存放NaOH溶液的試劑瓶應(yīng)用細(xì)口玻璃瓶并配磨口玻璃塞D硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，所以是制造光導(dǎo)纖維的基

3、本原料解析： 硅在自然界中全部以化合物的形式存在，石英、水晶、瑪瑙的主要成分都是二氧化硅，A不正確；C不正確，應(yīng)該用橡皮塞；D不正確，制造光導(dǎo)纖維的是二氧化硅，答案選B。答案：B3.石墨烯的結(jié)構(gòu)示意圖如右圖所示，下列關(guān)于石墨烯的敘述正確的是()A石墨烯可導(dǎo)電，說明它是電解質(zhì)B石墨烯、金剛石、C60、“碳納米泡沫”四種物質(zhì)都是碳的單質(zhì)C由于C(石墨，s)=C(金剛石，s)H1.9 kJ·mol1知金剛石比石墨烯穩(wěn)定D盡量使用含6C的產(chǎn)品，減少使用含6C的產(chǎn)品，此舉符合“促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)”的宗旨解析：“石墨烯可由石墨剝離而成”故石墨烯是可以導(dǎo)電的非金屬單質(zhì)，它既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)，A

4、項錯；石墨烯、金剛石、C60、“碳納米泡沫”都是由碳元素形成的不同的單質(zhì)，它們互為同素異形體，B項正確；C項中由于石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的H>0，是吸熱過程，即石墨的能量較金剛石低，因而石墨烯穩(wěn)定，C項錯；6C和6C都是碳元素，故D項錯。答案：B42013年6月，歐洲對我國光伏產(chǎn)品實行高額征稅措施，嚴(yán)重影響世界清潔能源的發(fā)展。多晶硅、導(dǎo)電玻璃(玻璃上鍍金屬)是太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的重要物質(zhì)。制備多晶硅必須先得到高純度硅。三氯甲硅烷(SiHCl3，可燃)還原法是當(dāng)前制高純硅的主要方法，其生產(chǎn)流程如圖所示：(1)下列判斷正確的是_(填序號)。A高純度石英砂能用作制造CPU的半導(dǎo)體材料B石英砂在高溫下與焦

5、炭反應(yīng)生成粗硅和二氧化碳C利用石英砂可制備光伏產(chǎn)業(yè)所需的玻璃D硅性質(zhì)穩(wěn)定，不能溶解在任何酸或堿溶液中(2)整個制備過程中必須嚴(yán)格控制無水無氧。SiHCl3遇H2O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：_。H2還原SiHCl3過程中若混入O2，可能引起的后果是_。(3)該工藝流程可循環(huán)利用的物質(zhì)是_。解析：(1)選項A，石英砂的主要成分是SiO2，SiO2能制造光導(dǎo)纖維等，但它不是半導(dǎo)體，不能用于制造CPU。選項B，由于SiO2與C在高溫下反應(yīng)時，C是過量的，所以其產(chǎn)物為CO。選項C，SiO2在高溫下與CaCO3、Na2CO3反應(yīng)可制得玻璃。選項D，Si性質(zhì)穩(wěn)定，

6、但它能溶解在氫氟酸和NaOH溶液中。(2)SiHCl3中H為1價，H2O中的H為1價，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成H2：SiHCl33H2O=H2SiO33HClH2。 因SiHCl3、H2在O2中都能燃燒，所以混有O2時易引起爆炸。(3)粗硅與HCl反應(yīng)的化學(xué)方程式為Si(粗) 3HCl(g)=SiHCl3(l)H2(g)；SiHCl3制備高純硅的反應(yīng)為SiHCl3H2Si(純)3HCl，可知反應(yīng)產(chǎn)生的H2是反應(yīng)的反應(yīng)物，反應(yīng)產(chǎn)生的HCl是反應(yīng)的反應(yīng)物，所以H2、HCl是可循環(huán)利用的物質(zhì)。答案：(1)C(2)SiHCl33H2O=H2SiO33HClH2O2與SiHCl3、H2混合可能引起爆炸(

7、3)H2和HCl本題以光伏產(chǎn)業(yè)為背景，考查硅及其化合物相關(guān)知識，其難點就是分析生產(chǎn)工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)：通常是參與了某一反應(yīng)，同時又在另一反應(yīng)中生成的物質(zhì)?？键c二碳、硅的氧化物1CO的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)：無色無味的氣體，難溶于水，能使人中毒的原因是：與人體中血紅蛋白相結(jié)合，因缺氧而中毒。(2)化學(xué)性質(zhì)可燃性：2COO22CO2還原性：CO還原Fe2O3的反應(yīng)為Fe2O33CO2Fe3CO2。2CO2與SiO2的比較(1)物理性質(zhì)熔沸點：CO2的熔沸點比SiO2的熔沸點低。溶解性：CO2：可溶于水；SiO2：不溶于水。(2)二氧化碳與二氧化硅化學(xué)性質(zhì)比較物質(zhì)二氧化碳二氧化硅化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)C

8、O2H2OH2CO3不反應(yīng)與酸反應(yīng)不反應(yīng)氫氟酸用于刻蝕玻璃，反應(yīng)為SiO24HF=SiF42H2O與堿反應(yīng)(如NaOH)CO22NaOH=Na2CO3H2O或CO2NaOH=NaHCO3SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(盛堿液的試劑瓶不能用玻璃塞)化學(xué)性質(zhì)與堿性氧化物反應(yīng)與Na2O反應(yīng)：CO2Na2O=Na2CO3與CaO反應(yīng)：SiO2CaOCaSiO3與碳反應(yīng)CCO22CO2CSiO2Si2CO(3)主要用途CO2：化工原料、滅火劑。干冰用作制冷劑，人工降雨。SiO2：制光學(xué)儀器、石英玻璃。水晶可制作飾品，常用來制造通訊材料光導(dǎo)纖維。(1)除去下列氣體中混有的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))可采

9、取的方法：CO(CO2)：_。CO2(CO)：_。CO2(O2)：_。CO2(SO2)：_。CO2(HCl)：_。(2)有人認(rèn)為SiO2既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)，所以認(rèn)為它是一種兩性氧化物，你同意這種看法嗎？ 提示：(1)通過盛有濃NaOH溶液的洗氣瓶通過盛放灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管通過盛放灼熱銅網(wǎng)的硬質(zhì)玻璃管通過飽和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液通過飽和NaHCO3溶液(2)該看法是錯誤的。SiO2和堿溶液反應(yīng)體現(xiàn)了SiO2為酸性氧化物的性質(zhì)，但SiO2與氫氟酸反應(yīng)時并沒有生成鹽，另外其他酸難與SiO2反應(yīng)，故SiO2不具備兩性氧化物的性質(zhì)，不屬于兩性氧化物。1下列關(guān)于碳和硅的氧化物說法

10、正確的是_。碳和硅的氧化物都是酸性氧化物二氧化硅分子由1個硅原子和2個氧原子構(gòu)成二氧化硅不與水及任何酸反應(yīng)CO2、CH4等氣體都是溫室氣體CO常作還原劑，PbO2常作氧化劑碳在高溫下與SiO2反應(yīng)，作還原劑，但碳的非金屬性比硅強(qiáng)ABCD答案：D2下列說法正確的是()二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟堿反應(yīng)，但不能與任何酸反應(yīng)根據(jù)反應(yīng)SiO2CaCO3CaSiO3CO2可推知硅酸酸性比碳酸強(qiáng)二氧化碳通入硅酸鈉溶液中可以制得硅酸二氧化硅常被用來制造光導(dǎo)纖維ABCD解析：SiO2能與氫氟酸反應(yīng)，高溫條件下反應(yīng)并不能說明硅酸的酸性比碳酸的酸性強(qiáng)。答案：C3在下圖所示的物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化關(guān)系中，A是一種固體單質(zhì)，

11、E是一種白色不溶于水的物質(zhì)，a溶液焰色為黃色。據(jù)此填空：據(jù)此填寫：(1)B的化學(xué)式是_，目前在現(xiàn)代通訊方面B已被用作_的主要原料。(2)B和a溶液反應(yīng)的離子方程式是_。(3)A和a溶液反應(yīng)的離子方程式是_。(4)C和過量鹽酸反應(yīng)的離子方程式是_。解析：由CE(白色)DB及問題(1)可推知C應(yīng)為Na2SiO3，E為H2SiO3，D為H2O，B為SiO2。進(jìn)一步可推知A為Si，a溶液為NaOH溶液，F(xiàn)為H2。答案：(1)SiO2光導(dǎo)纖維(或光纖)(2)SiO22OH=SiOH2O(3)Si2OHH2O=SiO2H2(4)SiO2H=H2SiO34下列實驗過程中，始終無明顯現(xiàn)象的是()ANH3通入F

12、eSO4溶液中BCO2通入CaCl2溶液中CAlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液D向飽和碳酸鈉溶液中通入過量的CO2答案：B5用四種溶液進(jìn)行實驗，下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對應(yīng)關(guān)系錯誤的是()選項溶液操作與現(xiàn)象ANaAlO2溶液通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通入CO2至過量，溶液仍保持渾濁BCa(ClO)2溶液通入CO2，溶液變渾濁，再加入品紅溶液，紅色褪去CNa2SiO3溶液通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通入CO2至過量，渾濁消失DCa(OH)2溶液通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通CO2至過量，渾濁消失，再加入足量NaOH溶液，又變渾濁答案：C(1)可用CO2制取的弱酸碳酸酸性比硅酸、次氯酸、

13、苯酚、偏鋁酸等強(qiáng)，將CO2氣體通入Na2SiO3、NaClO、ONa、NaAlO2鹽溶液中，均能發(fā)生反應(yīng)而生成相應(yīng)的弱酸和碳酸(氫)鹽，這是“強(qiáng)酸制弱酸”原理的應(yīng)用。(2)注意事項用CO2制取弱酸時，若通入過量CO2均生成HCO。CO2通入CaCl2或BaCl2溶液不會產(chǎn)生白色沉淀，因為碳酸的酸性弱于鹽酸。6標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將3.36 L CO2氣體通入200 mL 1.00 mol·L1 NaOH溶液中，充分反應(yīng)后溶液中c(CO)與c(HCO)的比值為(不考慮CO、HCO的水解)()A11 B12C21 D13解析：n(CO2)0.15 mol，n(NaOH)0.2 L×1.

14、00 mol·L10.2 mol由于1<<2，故二者完全反應(yīng)生成含Na2CO3和NaHCO3的混合溶液設(shè)n(Na2CO3)x，n(NaHCO3)y則有解得x0.05 mol，y0.1 mol答案：BCO2與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)物的判斷(1)將CO2通入一定量NaOH溶液中至過量的反應(yīng)原理：轉(zhuǎn)化示意圖：NaOHNa2CO3NaHCO3有關(guān)化學(xué)方程式：.2NaOHCO2=Na2CO3H2O.Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3(2)反應(yīng)后溶質(zhì)成分的判斷考點三硅酸和硅酸鹽1硅酸(1)物理性質(zhì)：不溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)H2SiO3(3)用途：硅膠可用作干燥劑、催化劑的載體等。2

15、硅酸鹽(1)由硅、氧和金屬元素組成化合物的總稱，是構(gòu)成地殼巖石的主要成分。(2)硅酸鈉Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃，是無色黏稠液體，常用于制備黏合劑、防腐劑、耐火材料。(3)硅酸鹽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：如硅酸鈉(Na2SiO3)可表示為Na2O·SiO2，鉀長石(KAlSi3O8)可表示為K2O·Al2O3·3SiO2(或K2O·Al2O3·6SiO2)。3無機(jī)非金屬材料(1)傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料水泥玻璃陶瓷生產(chǎn)原料黏土、石灰石純堿、石灰石、石英黏土主要設(shè)備水

16、泥回轉(zhuǎn)窯玻璃熔爐陶瓷窯生產(chǎn)條件高溫(2)新型無機(jī)非金屬材料如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、生物陶瓷、壓電陶瓷、光導(dǎo)纖維等。(1)探究由SiO2制取H2SiO3的最佳方案(用流程圖表示)。(2)實驗室里熔融NaOH固體時，能否選用瓷坩堝？為什么？(3)想一下為什么可將陶瓷、玻璃、水泥歸納在一起，然后從所給的4個詞中選出1個與它們同類的物質(zhì)_。(填代碼)光導(dǎo)纖維有機(jī)陶瓷人造纖維磚瓦提示：(1)SiO2Na2SiO3溶液H2SiO3。(2)不能，因為陶瓷中含有SiO2，會與NaOH反應(yīng)生成溶于水的Na2SiO3。(3)1開發(fā)新材料是現(xiàn)代科技發(fā)展的方向之一。下列有關(guān)材料的說法正確的是()硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元

17、素水泥、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)纖維陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料氮化硅陶瓷是新型無機(jī)非金屬材料C60屬于原子晶體，用于制造納米材料纖維素乙酸酯屬于天然高分子材料ABCD解析：水晶的主要成分是SiO2，而非硅酸鹽，錯。光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2，而非單質(zhì)Si，錯。C60屬于分子晶體，錯。纖維素乙酸酯不是天然高分子材料，錯。答案：C2青石棉(cricidolite)是世界衛(wèi)生組織確認(rèn)的一種致癌物質(zhì)，是鹿特丹公約中受限制的46種化學(xué)品之一。青石棉的化學(xué)式為：Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸處理時，還原產(chǎn)物只有NO。下列說法中正確的是()A青石棉

18、是一種易燃品且易溶于水B青石棉的化學(xué)組成用氧化物的形式可表示為：Na2O·FeO·2Fe2O3·8SiO2·H2OC1 mol Na2Fe5Si8O22(OH)2與足量的硝酸作用，至少需消耗6 L 3 mol·L1 HNO3溶液 D1 mol Na2Fe5Si8O22(OH)2與足量氫氟酸作用，至少需消耗5.5 L 2 mol·l1 HF溶液解析：根據(jù)青石棉的組成可知，該物質(zhì)屬于硅酸鹽，不是一種易燃品且難溶于水，A不正確；根據(jù)氧原子守恒可知應(yīng)該是Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O

19、，B不正確；根據(jù)組成可知和硝酸作用生成2 mol硝酸鈉、5 mol硝酸鐵和1 mol NO，因此需要硝酸的物質(zhì)的量是18 mol，選項C正確；和氫氟酸反應(yīng)生成SiF4、NaF，物質(zhì)的量分別是8 mol和2 mol，所以需要HF的物質(zhì)的量是34 mol，D不正確，答案選C。答案：C(1)硅酸鹽的表示方法硅酸鹽(2)無機(jī)非金屬材料分類無機(jī)非金屬材料3能實現(xiàn)下列物質(zhì)間直接轉(zhuǎn)化的元素是()單質(zhì)氧化物酸或堿鹽A硅B氮C鈉 D鐵解析：A項SiO2不能和水反應(yīng)；B項N2和O2第一步只能生成NO，NO不能和水反應(yīng)；C項正確；D項Fe2O3不能和水反應(yīng)。答案：C4已知A是帶有金屬光澤的灰黑色固體單質(zhì)。根據(jù)如圖所

20、示的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答下列有關(guān)問題。(1)寫出B、C兩物質(zhì)的名稱：B_，C_。(2)寫出DB的化學(xué)方程式：_。(3)寫出BC的離子方程式：_。答案：(1)硅酸鈉硅酸(2)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(3)SiOH2OCO2=COH2SiO3硅及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖1(2011·全國理綜·11)將足量CO2通入下列各溶液中，所含離子還能大量共存的是()AK、SiO、Cl、NOBH、NH、Al3、SOCNa、S2、OH、SODNa、C6H5O、CH3COO、HCO解析：A項，因碳酸酸性強(qiáng)于硅酸，將足量二氧化碳通入該溶液中可得硅酸沉淀，則SiO不能大量共存，錯

21、誤；B項，將足量二氧化碳通入該溶液中，四種離子均不發(fā)生反應(yīng)，可以大量共存，正確；C項，將足量二氧化碳通入該溶液中，OH不能大量共存，C項錯誤；D項，碳酸酸性強(qiáng)于苯酚，將足量二氧化碳通入該溶液中，C6H5O不能大量共存，D項錯誤。答案：B2(2013·江蘇化學(xué))甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)中，甲、乙、丙均含有相同的某種元素，它們之間具有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：甲乙丙。下列有關(guān)物質(zhì)的推斷不正確的是()A若甲為焦炭，則丁可能是O2B若甲為SO2，則丁可能是氨水C若甲為Fe，則丁可能是鹽酸D若甲為NaOH溶液，則丁可能是CO2解析：A項正確，所發(fā)生的反應(yīng)為：2CO2(不足)2CO,2COO22CO2，CCO

22、22CO。B項正確，所發(fā)生的反應(yīng)為：SO2(過量)NH3·H2O=NH4HSO3，NH4HSO3NH3·H2O=(NH4)2SO3H2O，(NH4)2SO3H2OSO2=2NH4HSO3。C項中，若甲為Fe，丁為鹽酸，則乙為FeCl2，F(xiàn)eCl2與鹽酸不反應(yīng)，故C錯誤。D項正確，所發(fā)生的反應(yīng)為：2NaOHCO2=Na2CO3H2O，Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3，NaOHNaHCO3=Na2CO3H2O。答案：C3判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“×”)(1)高溫下用焦炭還原SiO2制取粗硅(2013·廣東理綜，11C)()(2)SiO2有導(dǎo)電

23、性，所以SiO2可用于制備光導(dǎo)纖維(2012·廣東理綜，12B)()(3)單質(zhì)硅是將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿某Ｓ貌牧?2012·新課標(biāo)全國卷，8B)()(4)合成纖維和光導(dǎo)纖維都是新型無機(jī)非金屬材料(2012·新課標(biāo)全國卷，8D)()(5)變色硅膠干燥劑含有CoCl2，干燥劑呈藍(lán)色時，表示不具有吸水干燥功能(2011·浙江理綜，8A)()(6)硅酸鈉溶液應(yīng)保存在帶玻璃塞的試劑瓶中(2012·海南，4B)()(7)SiO2與酸、堿均不反應(yīng)(2012·天津理綜，2B)()(8)向一定濃度的Na2SiO3溶液中通入適量CO2氣體，出現(xiàn)白色沉淀，則

24、H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性強(qiáng)(2012·江蘇，13C)()答案：(1)(2)×(3)(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×4(2013·上?；瘜W(xué)·25)硅與鋁同周期。SiO2是硅酸鹽玻璃(Na2CaSi6O14)的主要成分，Na2CaSi6O14也可寫成Na2O·CaO·6SiO2。盛放NaOH溶液的試劑瓶若用玻璃瓶塞容易形成粘性的硅酸鹽而無法打開，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。長石是鋁硅酸鹽，不同類長石其氧原子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同。由鈉長石化學(xué)式NaAlSi3O8可推知鈣長石的化學(xué)式為_。解析：由鈉長石的化學(xué)式NaAlSi3O8可