第一節(jié)碳、硅及其化合物

1、高考總復(fù)習(xí)化學(xué)高考總復(fù)習(xí)化學(xué)第三章第三章 非金屬及其化合物非金屬及其化合物第一節(jié)第一節(jié)碳、硅及其化合物碳、硅及其化合物考綱網(wǎng)絡(luò)考綱網(wǎng)絡(luò)考綱點擊考綱點擊1了解了解C、Si的單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。的單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2了解了解C、Si的單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。的單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。3以新材料、新技術(shù)為背景考查以新材料、新技術(shù)為背景考查C、Si的單質(zhì)及其重要化合物的單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì)及應(yīng)用。的性質(zhì)及應(yīng)用?？季V網(wǎng)絡(luò)考綱網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建梳理判斷梳理判斷欄欄目目鏈鏈接接梳理基礎(chǔ)一、碳、硅一、碳、硅1單質(zhì)的存在形態(tài)、物理性質(zhì)及用途。單質(zhì)的

2、存在形態(tài)、物理性質(zhì)及用途。游離態(tài)游離態(tài)化合態(tài)化合態(tài)二二氧氧化合態(tài)化合態(tài)梳理基礎(chǔ)（續(xù)上表）（續(xù)上表）高高大大高高軟軟灰黑色灰黑色金屬金屬大大高高金剛石金剛石石墨石墨半導(dǎo)體半導(dǎo)體太陽能太陽能梳理基礎(chǔ)不不還原還原2COCO22COSi梳理基礎(chǔ)(2)硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)：常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，但能與硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)：常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，但能與_、_、_反應(yīng)。反應(yīng)。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：_。與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式：與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式：_ 。加熱時與加熱時與O2、Cl2等非金屬單質(zhì)反應(yīng)，其化學(xué)方程式為等非金屬單質(zhì)反應(yīng)，其化學(xué)方程式為SiO2=_；Si2Cl2=_。F

3、2氫氟酸氫氟酸強堿強堿SiO2SiCl4二、碳、硅的氧化物二、碳、硅的氧化物梳理基礎(chǔ)不成鹽不成鹽還原性還原性CuCO22Fe3CO2酸性酸性足量足量少量少量梳理基礎(chǔ)2二氧化硅與二氧化碳的比較。二氧化硅與二氧化碳的比較?？臻g立體網(wǎng)狀空間立體網(wǎng)狀酸性氧化物酸性氧化物大大高高固體固體不溶不溶低低微微梳理基礎(chǔ)（續(xù)上表）（續(xù)上表）不反應(yīng)不反應(yīng)SiF42H2ONa2SiO3H2ONa2CO3H2ONaHCO3梳理基礎(chǔ)（續(xù)上表）（續(xù)上表）Na2SiO3CO2CaCO32HClO2NaHCO3Na2CO3三、硅酸、硅酸鹽和無機非金屬材料三、硅酸、硅酸鹽和無機非金屬材料梳理基礎(chǔ)1硅酸。硅酸。(1)物理性質(zhì)：物理

4、性質(zhì)：_溶于水。溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)。化學(xué)性質(zhì)。弱酸性：硅酸是一種很弱的酸，酸性比碳酸弱酸性：硅酸是一種很弱的酸，酸性比碳酸_，與，與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。不穩(wěn)定性：受熱易分解，化學(xué)方程式為不穩(wěn)定性：受熱易分解，化學(xué)方程式為_。不不弱弱梳理基礎(chǔ)(3)制備及用途。制備及用途?？扇苄怨杷猁}溶液與其他酸溶液反應(yīng)可制得硅酸，如硅酸鈉溶可溶性硅酸鹽溶液與其他酸溶液反應(yīng)可制得硅酸，如硅酸鈉溶液與鹽酸反應(yīng)，其離子方程式為液與鹽酸反應(yīng)，其離子方程式為_。硅膠可用作硅膠可用作_、_的載體。的載體。2硅酸鹽。硅酸鹽。(1)硅酸鹽。硅酸鹽。由由_組成的化合物的總稱，硅酸鹽結(jié)構(gòu)復(fù)雜

5、，大組成的化合物的總稱，硅酸鹽結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大多多_，化學(xué)性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)_。干燥劑干燥劑催化劑催化劑硅、氧和金屬硅、氧和金屬不溶于水不溶于水很穩(wěn)定很穩(wěn)定梳理基礎(chǔ)(2)硅酸鈉。硅酸鈉。白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱_(或泡或泡花堿花堿)，是無色黏稠液體，常用于制備，是無色黏稠液體，常用于制備_和作為木材和作為木材_等。用途：黏合劑等。用途：黏合劑(礦物膠礦物膠)，耐火阻燃材料。能與酸，耐火阻燃材料。能與酸性比硅酸強的酸反應(yīng)，化學(xué)方程式分別為：性比硅酸強的酸反應(yīng)，化學(xué)方程式分別為：與鹽酸反應(yīng)：與鹽酸反應(yīng)：Na2SiO32HCl=_。與與CO2水溶液反應(yīng)

6、：水溶液反應(yīng)：Na2SiO3CO2(少量少量)H2O=_。水玻璃水玻璃硅膠硅膠防火劑防火劑2NaClH2SiO3H2SiO3Na2CO3梳理基礎(chǔ)石灰石、黏土石灰石、黏土純堿、石灰石、石英純堿、石灰石、石英梳理基礎(chǔ)正確的打正確的打“”，錯誤的打錯誤的打“”。1向飽和向飽和Na2CO3中通入足量中通入足量CO2，溶液變渾濁溶液變渾濁，析出了析出了NaHCO3()2硅元素在自然界中以游離態(tài)存在硅元素在自然界中以游離態(tài)存在()3氮化硅陶瓷是新型無機非金屬材料氮化硅陶瓷是新型無機非金屬材料()4金剛石、石墨和金剛石、石墨和C60互為同分異構(gòu)體互為同分異構(gòu)體()梳理基礎(chǔ)1解析：解析：Na2CO3CO2H2

7、O=2NaHCO3，NaHCO3的溶解度小于的溶解度小于Na2CO3生成的生成的NaHCO3肯定肯定溶解不完而析出。溶解不完而析出。2解析：解析：由于硅是親氧元素，在自然界中只有化合態(tài)。由于硅是親氧元素，在自然界中只有化合態(tài)。3解析：解析：氮化硅陶瓷是耐高溫材料。氮化硅陶瓷是耐高溫材料。4解析：解析：三者是同素異形體。三者是同素異形體。梳理基礎(chǔ)5因碳原子最外層有因碳原子最外層有4個電子個電子，故碳的化合物多為共價化合物故碳的化合物多為共價化合物()6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()7SiO2是酸性氧化物是酸性氧化物，能與能與NaOH溶液反應(yīng)溶液反應(yīng)()8

8、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()9硅的導(dǎo)電性介于金屬與絕緣體之間硅的導(dǎo)電性介于金屬與絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料是良好的半導(dǎo)體材料()10二氧化碳通入硅酸鈉溶液中有沉淀生成二氧化碳通入硅酸鈉溶液中有沉淀生成，證明碳酸的酸性強，證明碳酸的酸性強于硅酸于硅酸()梳理基礎(chǔ)6解析：解析：二氧化硅才是制作光導(dǎo)纖維的主要原料。二氧化硅才是制作光導(dǎo)纖維的主要原料。熱點典例熱點典例欄欄目目鏈鏈接接熱點熱點1硅及其化合物的性質(zhì)硅及其化合物的性質(zhì)熱點典例熱點典例1硅及其化合物的性質(zhì)。硅及其化合物的性質(zhì)。熱點典例熱點典例熱點典例熱點典例熱點典例熱點典例熱點典例熱點典例熱點典例熱

9、點典例A蒸餾蒸餾 B干餾干餾 C分液分液 D精餾精餾(3)用還原劑在高溫條件下可以使用還原劑在高溫條件下可以使SiCl4中的硅被還原出來，中的硅被還原出來，即可制得高純度的硅。寫出用氫氣還原即可制得高純度的硅。寫出用氫氣還原SiCl4的化學(xué)方程式：的化學(xué)方程式：_。熱點典例熱點典例熱點典例熱點典例 針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練熱點典例熱點典例請回答下列問題：請回答下列問題：(1)第第步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為_。(2)粗硅與粗硅與HCl反應(yīng)完全后反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點沸點33.0 )中含有少量中含有少量SiCl4(沸點沸點57.6 )和和HCl

10、(沸點沸點84.7 )，提純提純SiHCl3采用的方法為采用的方法為_。( (3)用用SiHCl3與過量與過量H2反應(yīng)制備純硅的裝置如下圖所示反應(yīng)制備純硅的裝置如下圖所示(熱源及熱源及夾持裝置略去夾持裝置略去)：熱點典例熱點典例裝置裝置B中的試劑是中的試劑是_。裝置裝置C中的燒瓶需要加熱中的燒瓶需要加熱，其目的是其目的是_。熱點典例熱點典例熱點典例熱點典例熱點典例熱點典例熱點典例熱點典例熱點熱點2碳及其化合物碳及其化合物熱點典例熱點典例1碳及其化合物的轉(zhuǎn)化。碳及其化合物的轉(zhuǎn)化。熱點典例熱點典例 2數(shù)軸法突破有關(guān)數(shù)軸法突破有關(guān)CO2與堿反應(yīng)的計算。與堿反應(yīng)的計算。 CO2通入通入NaOH、Ca(

11、OH)2等強堿溶液的反應(yīng)與等強堿溶液的反應(yīng)與CO2氣體的氣體的通入量有關(guān)，當(dāng)通入量有關(guān)，當(dāng)CO2通入少量時生成碳酸鹽，當(dāng)通入少量時生成碳酸鹽，當(dāng)CO2通入過量通入過量時生成碳酸氫鹽；當(dāng)時生成碳酸氫鹽；當(dāng)CO2的通入量介于兩者之間時，既有正的通入量介于兩者之間時，既有正鹽又有酸式鹽生成，因此推斷時一定要注意鹽又有酸式鹽生成，因此推斷時一定要注意CO2與堿之間量與堿之間量的關(guān)系。的關(guān)系。 以以CO2與與NaOH溶液反應(yīng)為例：溶液反應(yīng)為例： CO2少量：少量：CO22NaOH=Na2CO3H2O CO2足量：足量：CO2NaOH=NaHCO3熱點典例熱點典例當(dāng)當(dāng)n(OH) n(CO2)的值不同時產(chǎn)物

12、如下：的值不同時產(chǎn)物如下：3與典型的?？嫉柠}溶液反應(yīng)。與典型的?？嫉柠}溶液反應(yīng)。(1)CO2Na2CO3H2O=2NaHCO3；熱點典例熱點典例熱點典例熱點典例4通入過量通入過量CO2后溶液仍渾濁，符合條件的五種溶液是：后溶液仍渾濁，符合條件的五種溶液是：(1)Na2SiO3溶液；溶液；(2)NaAlO2溶液；溶液；(3)C6H5ONa溶液；溶液；(4)飽和的飽和的Na2CO3溶液；溶液；(5)飽和飽和NaCl的氨溶液的氨溶液(侯氏制堿原理侯氏制堿原理)。熱點典例熱點典例熱點典例熱點典例熱點典例熱點典例【例例2】將足量將足量CO2通入通入KOH和和Ca(OH)2的混合稀溶液中，的混合稀溶液中，

13、生成沉淀的物質(zhì)的量生成沉淀的物質(zhì)的量(n)和通入和通入CO2體積體積(V)的關(guān)系正確的是的關(guān)系正確的是()答案：答案：D熱點典例熱點典例 針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練 2將足量將足量CO2通入通入NaOH和和Ba(OH)2的混合稀溶液中的混合稀溶液中，生生成沉淀的物質(zhì)的量成沉淀的物質(zhì)的量n和通入和通入CO2體積體積V的關(guān)系如下圖所示的關(guān)系如下圖所示，圖中圖中AB段表示的離子方程式是段表示的離子方程式是() A熱點典例熱點典例熱點典例熱點典例 解析：解析：OA段段Ba(OH)2與與CO2反應(yīng)生成反應(yīng)生成BaCO3，到到A點反應(yīng)完點反應(yīng)完，CO2與與NaOH反應(yīng)生成反應(yīng)生成Na2CO3，NaOH反反應(yīng)完后應(yīng)完

14、后，CO2再與再與Na2CO3反應(yīng)。反應(yīng)。鞏固演練鞏固演練欄欄目目鏈鏈接接鞏固演練鞏固演練C鞏固演練鞏固演練 解析：解析：硅燃燒生成二氧化硅硅燃燒生成二氧化硅，二氧化硅不是氣體二氧化硅不是氣體，其污染容易得到有效控制；硅為固體燃料其污染容易得到有效控制；硅為固體燃料，化學(xué)性化學(xué)性質(zhì)不活潑質(zhì)不活潑，運輸、貯存比較容易且又安全；硅在自運輸、貯存比較容易且又安全；硅在自然界中無單質(zhì)形式然界中無單質(zhì)形式，只有化合物只有化合物，所以所以C是錯誤的。是錯誤的。鞏固演練鞏固演練2下列關(guān)于硅和硅的化合物敘述不正確的是下列關(guān)于硅和硅的化合物敘述不正確的是()硅晶體的結(jié)構(gòu)和金剛石相似，都含有共價鍵硅晶體的結(jié)構(gòu)和金

15、剛石相似，都含有共價鍵硅是地殼硅是地殼中含量最多的元素中含量最多的元素單晶硅是良好的半導(dǎo)體材料單晶硅是良好的半導(dǎo)體材料二氧二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的重要原料化硅是制造光導(dǎo)纖維的重要原料二氧化硅分子是由兩個二氧化硅分子是由兩個氧原子和一個硅原子組成的氧原子和一個硅原子組成的二氧化硅是酸性氧化物，它二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸不溶于任何酸A BC DD鞏固演練鞏固演練 解析：解析：地殼中含量最多的元素是氧元素；二氧化地殼中含量最多的元素是氧元素；二氧化硅是原子晶體硅是原子晶體(SiO2只是硅原子和氧原子的最簡比只是硅原子和氧原子的最簡比)，晶體中不存在單個分子；晶體中不存在單個分子；SiO2

16、可以溶于可以溶于HF。鞏固演練鞏固演練3(2015揚州中學(xué)質(zhì)檢揚州中學(xué)質(zhì)檢)碳納米管是由碳原子組成的六角形碳納米管是由碳原子組成的六角形蜂巢狀平面薄膜卷曲而成，具有許多異常的力學(xué)、電學(xué)和蜂巢狀平面薄膜卷曲而成，具有許多異常的力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能。下列關(guān)于碳納米管的說法不正確的是化學(xué)性能。下列關(guān)于碳納米管的說法不正確的是( )A碳納米管屬于一種有機合成纖維碳納米管屬于一種有機合成纖維B碳納米管與金剛石互為同素異形體碳納米管與金剛石互為同素異形體C常溫下，碳納米管具有較好的穩(wěn)定性常溫下，碳納米管具有較好的穩(wěn)定性D碳納米管比表面積大，可用作新型儲氫材料碳納米管比表面積大，可用作新型儲氫材料A鞏固演練鞏固演練解析：解析：碳納米管是由碳形成的單質(zhì)碳納米管是由碳形成的單質(zhì)，不是有機物不是有機物，故故A錯誤。錯誤。鞏固演練鞏固演練4將過量將過量CO2通入下列溶液中，最終溶液變渾濁的是通入下列溶液中，最終溶液變渾濁的是()飽和飽和Na2CO3溶液溶液Na2SiO3溶液溶液NaAlO2溶液溶液 Ca(ClO)2溶液溶液CaCl2溶液溶液A BC D全部全部C鞏固演練鞏固演練 解析：解析：析出析出NaHCO3晶體；晶體；產(chǎn)生產(chǎn)生H2SiO3沉