高考化学第一轮复习 4.1 无机非金属材料的主角 硅课件 新人教版.ppt

必考部分 第四单元 非金属及其化合物 第1节无机非金属材料的主角 硅 1 了解碳元素的单质及某些氧化物 氢化物 碳酸盐的性质 2 了解碳的氧化物对大气的污染及其防治 初步了解粉尘对环境及人类健康的影响 1 本节内容重点考查 1 c si元素的单质及其化合物间的转化 2 c si元素的单质及化合物的性质及应用 3 c si新型材料 试题形式不固定 以了解和综合应用为主 试题较易 3 了解si和sio2的主要性质 了解co2和sio2物理性质差异的主要原因 4 了解硅酸及常见硅酸盐的性质 5 了解硅酸盐工业及新型无机非金属材料的性质与应用 2 高考时非选择题的考查形式有两种 一种是与元素及其化合物性质及其转化相结合 一种是以工业生产流程图为载体考查综合应用 一 碳和硅 二 co2和sio2 三 硅酸和硅酸盐1 硅酸 h2sio3 1 物理性质硅酸 溶于水 2 化学性质 弱酸性 比碳酸还弱 与naoh溶液反应的化学方程式 向na2sio3溶液中通入co2的化学方程式 不稳定性硅酸受热分解的化学方程式 3 制备 可用硅酸钠与盐酸反应制得 4 用途 硅胶可用作 的载体和袋装食品 瓶装药品等的干燥剂 2 硅酸盐 1 硅酸盐 是由 元素组成的化合物的总称 是构成地壳岩石的重要成分 2 硅酸钠 硅酸钠的水溶液俗称水玻璃 是制备硅胶和木材防火剂等的原料 3 硅酸盐组成的表示通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成 如硅酸钠 na2sio3 可表示为na2o sio2 长石 kalsi3o8 可表示为 4 硅酸盐的用途 土壤保肥 土壤胶粒带 电 能吸附nh4 k 等 硅酸盐产品 陶瓷 玻璃 水泥等无机非金属材料 硅酸盐制品性质稳定 耐压强度高 硬度大 熔点较高 大都难溶于水 3 na2sio3 2hcl h2sio3 2nacl 4 催化剂2 1 硅 氧和金属 3 k2o al2o3 6sio2 4 负 有人认为sio2既能与酸反应又能与碱反应 所以认为它是一种两性氧化物 你同意这种看法吗 提示 不同意 因为sio2只与酸中的氢氟酸反应 而与其他酸都不反应 sio2是一种酸性氧化物 四 无机非金属材料1 硅酸盐材料 2 特殊功能的含硅物质 1 碳化硅具有金刚石结构 可用作磨料 2 含硅元素4 的硅钢具有 性 3 硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质 答案 1 黏土 石灰石纯碱 石灰石 石英2 2 导磁 1 常温下 下列不发生反应的一组物质是 硅与naoh溶液 硅与盐酸 硅与氢氟酸 二氧化硅与碳酸钠 二氧化硅与naoh溶液 二氧化硅与浓硝酸a b c d 解析 硅的化学性质稳定 常温下除了与氟气 氢氟酸和强酸反应外 它不易与其他物质如氢气 氧气 氯气等反应 答案 d 2 下列说法正确的是 a 硅是人类将太阳能转变为电能的常用材料b 工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品c 水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品d 粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应答案 a 3 下列叙述中正确的是 光导纤维 石英钟的主要成分是单质硅 计算机芯片 太阳能电池板 半导体晶体管的主要成分是单质硅 金刚石 石墨 c60是碳元素的同素异形体 它们之间的转化属于化学变化 在自然界中有游离态的碳 但没有游离态的硅答案 4 下列叙述中正确的是 co2溶于水生成碳酸 所以sio2溶于水也能生成硅酸 sio2是酸性氧化物 不与任何酸反应 sio2是酸性氧化物 能与naoh溶液反应 sio2既能与碱反应 又能与酸 氢氟酸 反应 属于两性氧化物答案 5 下列说法中正确的是 硅酸易溶于水 酸性比碳酸弱 水玻璃是纯净物 硅胶是sio2 硅酸化学性质比较稳定 受热不分解 实验室中可以用水玻璃与co2反应生成硅酸 sio2溶于水即得硅酸 生产水泥和玻璃的共同原料是石英 高温结构陶瓷比金属材料具有更多优点 如不怕氧化 密度小等优点 新型无机非金属材料具有光学特性 生物功能 电学特性 耐高温 强度高 玛瑙手镯 水晶镜片 玻璃所用材料均为硅酸盐答案 co2与碱 盐的反应及co32 hco3 的检验1 与碱的反应 1 反应原理 2 反应后溶质成分的判断 也可用数轴表示 2 与盐溶液的反应 1 co2 na2co3 h2o 2nahco3 2 co2 少量 ca clo 2 h2o caco3 2hclo 3 co2 na2sio3 h2o h2sio3 na2co33 co32 hco3 的检验 1 不能用ca oh 2溶液和ba oh 2溶液检验co32 和hco3 原因是oh 能将hco3 转化为co32 2 加酸后可根据气体是否有气味排除so32 hso3 的干扰 3 不能用加酸看是否有无色无味气体产生的方法检验 因co32 与hco3 两种离子都有该现象发生 例1 向四只盛有一定量naoh溶液的烧杯中通入不同量的co2气体后 在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量 并将溶液加热 产生的co2气体与hcl物质的量的关系如图 忽略co2的溶解和hcl的挥发 则下列分析都正确的组合是 解答本题应注意下列关键点 1 co2与naoh反应后溶液成分的判断 2 明确co32 与h 反应的原理 co32 h hco3 hco3 h co2 h2o 解析 向naoh溶液中通入co2时 所得溶液中的溶质可能有 只有na2co3 只有nahco3 na2co3与nahco3 na2co3与naoh 而naoh na2co3 nahco3分别与hcl反应的方程式为 naoh hcl nacl h2o na2co3 hcl nacl nahco3 和nahco3 hcl nacl co2 h2o nahco3 hcl nacl co2 h2o 设未产生气体时消耗盐酸的体积为v1 产生co2气体时消耗盐酸的体积为v2 由图 可知 开始就有co2生成 故溶质应为nahco3 c na c hco3 a错 由图 知 开始无co2生成 且v2 2v1 可知溶质为na2co3和nahco3 且c co32 c hco3 b正确 由图 可知 v1 v2 所以溶质只有na2co3 且c co32 c oh c错 由图 可知 v1 2v2 所以溶质为naoh na2co3 且c oh c co32 d错 答案 b 把多元弱酸的酸酐 或弱酸 通入其正盐溶液中 可以继续发生反应 生成相应的酸式盐 如 co2 na2co3 h2o 2nahco3so2 na2so3 h2o 2nahso3h2s na2s 2nahs 往100mlnaoh溶液中通入co2 充分反应后 在减压和较低温度下 小心将溶液蒸干 得白色固体m 通入co2的体积v co2 ml 标准状况 下同 与m的质量w g 的关系如图 1 a点时 白色固体m的化学式为 通入co2的体积为 ml 2 c点时 白色固体m的化学式为 通入co2的体积为 ml 3 推算b点时m的组成 用化学式表示 及通入co2气体的体积为 ml 解析 首先naoh转化为na2co3 继续通co2又转化为nahco3 结合图形得出 a点m为na2co3 v co2 1120ml c点m为nahco3 v co2 2240ml b点为na2co3和nahco3的混合物 由守恒法求出v co2 1792ml 答案 1 na2co31120 2 nahco32240 3 na2co3和nahco31792 硅及其化合物的比较及硅材料的应用 一 比较 二 硅酸盐的表示方法及应用1 硅酸盐的表示方法 氧化物法 1 氧化物的顺序 活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物 二氧化硅 水 2 氧化物前系数配置原则 除氧元素外 其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数 3 氧化物之间以 隔开 4 系数配置出现分数应化为整数 2 硅酸盐产品 3 新型无机非金属材料的种类和用途 例2 2013 苏北四市调研 下列叙述正确的是 b 碳和硅都是 a族的元素 所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似c 二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸 所以二氧化硅是两性氧化物d 二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物 但二氧化硅不能与水反应生成硅酸 如何判断两性氧化物 解析 强酸制弱酸的反应规律适用于在溶液中的反应 而该反应是在高温干态下进行的 不能根据该规律判断 事实上碳酸酸性比硅酸强 故a项错误 co2和sio2属不同类型晶体 在物理性质方面有很大差异 故b项错误 sio2能与氢氟酸反应 是sio2的特性 并不能说明它具有碱性 故c项错误 sio2虽属于酸性氧化物 但不能直接与h2o反应生成h2sio3 d项正确 答案 d 物质的性质不仅取决于物质的组成 还取决于物质的结构 si与c都处于 a族且二者相邻 性质相似 但其氧化物的某些性质相差很大 其原因是co2为独立的小分子 分子之间的作用很小 而sio2中不存在这样的单个分子 是靠共价键形成的空间立体网状结构 其硬度很大 熔沸点很高 某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半 该元素 a 在自然界中以化合态的形式存在b 单质常用作半导体材料和光导纤维c 最高价氧化物不与酸反应d 气态氢化物比甲烷稳定 解析 本题是利用元素周期律和元素周期表来考查非金属硅及其化合物的性质和应用 硅及其化合物的性质有非金属及化合物的共性 又有其特殊性 对考生的要求是很全面的 此题对一部分考生来说有一定难度 要求考生对知识的掌握不仅要全面更要细致入微 短周期最外层电子数是次外层电子数一半的元素是si或li 故该元素是si si是非金属而li是金属 si在自然界中只以化合态存在 si常用作半导体材料 而光导纤维的主要成分为sio2 si的最高价氧化物sio2不与一般酸反应 但可以与氢氟酸反应 sio2 4hf sif4 2h2o 稳定性 sih4 ch4 答案 a c si及其化合物性质认识误区硅及其化合物 除了具有碳族元素的通性外 还具有一些特殊性质 2 非金属单质跟碱液作用一般无h2放出 但si 2naoh h2o na2sio3 2h2 3 非金属单质一般不跟非氧化性酸作用 但si能与hf作用 si 4hf sif4 2h2 4 非金属单质一般为非导体 但si为半导体 5 sio2是h2sio3的酸酐 但它不溶于水 不能直接将它与水作用制备h2sio3 6 非金属氧化物的熔 沸点一般较低 但sio2的熔 沸点却很高 7 酸性氧化物一般不与酸反应 但sio2能跟hf作用 sio2 4hf sif4 2h2o 8 无机酸一般易溶于水 h2sio3却难溶于水 10 na2sio3的水溶液俗称水玻璃 但它与玻璃的成分大不相同 硅酸钠又称泡花碱 但它却是盐 并不是碱 例1 下列叙述正确的是 a 高温下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳 说明硅酸 h2sio3 的酸性比碳酸强b 陶瓷 玻璃 水泥容器都能贮存氢氟酸c 石灰抹墙 水泥砌墙的硬化过程原理相同d 玻璃窑中出来的气体的主要成分是二氧化碳 答案 d 有的同学会