高考化学大一轮复习 第四章 非金属及其化合物 4.1 无机非金属材料的主角——硅课件 新人教版.ppt

第一节无机非金属材料的主角 硅 考点一碳 硅单质及其氧化物 核心自主排查 1 碳 硅的原子结构 存在与用途 1 原子结构与存在 空 间网状 化合 2 物理性质和用途 用短线连接起来 答案 c a e b d 2 碳和硅的化学性质 还原性 写出 的化学方程式 制水煤气 2c o22co co2 c2co 2cuo c2cu co2 c h2o g co h2 si 4hf sif4 2h2 si 2naoh h2o na2sio3 2h2 3 硅的工业制法及提纯 涉及的化学方程式 sio2 2csi 2co si 2cl2sicl4 sicl4 2h2si 4hcl 4 二氧化碳与二氧化硅的比较 co2 h2oh2co3 sio2 4hf sif4 2h2o na2sio3 h2o na2co3 h2o nahco3 na2sio3 co2 casio3 co2 caco3 2hclo 2nahco3 casio3 na2co3 co2 c2co sio2 2csi 2co 光导纤维 制冷剂 思维诊断 正确的打 错误的打 1 金刚石 石墨互为同位素 提示 金刚石 石墨是由碳元素组成的不同单质 互为同素异形体 2 加热到一定温度 硅能与氧气 氯气等非金属单质反应 提示 硅单质具有还原性 一定条件下能与非金属单质反应 3 常温下 硅单质不能与任何酸或碱反应 提示 常温下 硅单质能与氢氟酸 强碱 如naoh溶液 反应 4 晶体硅可用作光导纤维的材料 提示 晶体硅可用作半导体材料 光导纤维的主要成分是sio2 5 sio2是酸性氧化物 但不能与水反应生成硅酸 提示 sio2不溶于水 且不与水反应 6 酸性氧化物只能与碱反应 不能与酸反应 提示 sio2能与氢氟酸反应 方法点拨 硅及其氧化物的特性 基础小题快练 1 下列关于c si两种非金属元素的说法中 正确的是 a 两者结合形成的化合物是共价化合物b 在自然界中都能以游离态存在c 氢化物的热稳定性比较 ch4 sih4d 最高价氧化物都能与水反应生成相应的酸 解析 选a c si都是非金属元素 结合形成的化合物是共价化合物 故a正确 si为亲氧元素 不能以游离态存在 故b错误 非金属性c si 则氢化物的热稳定性sih4 ch4 故c错误 sio2既不溶于水 也不和水反应 故d错误 2 下列关于sio2和co2的说法中正确的是 a co2 sio2分别是碳酸和硅酸的酸酐b co2和sio2与水反应分别生成相应的酸c co2是酸性氧化物 sio2是两性氧化物d co2和sio2都是由相应的分子组成的 解析 选a co2 sio2分别是碳酸和硅酸的酸酐 二者均是酸性氧化物 但sio2不与水反应 且其结构中不含有分子 而是由原子组成的 高考模拟预测 1 2017 福州模拟 下列有关说法正确的是 a 硅相对于氢气便于运输 贮存 从安全角度考虑 硅是有开发价值的燃料b 硅在地壳中含量居第二位 在地球上有丰富的硅资源 如石英 水晶 玛瑙的主要成分都是单质硅 c 存放naoh溶液的试剂瓶应用磨口玻璃塞d 二氧化硅是一种良好的半导体材料 解析 选a 硅常温下为固体 性质较稳定 便于贮存 较为安全 硅是有开发价值的燃料 故a正确 硅在地壳中含量居第二位 在地球上有丰富的硅资源 如石英 水晶 玛瑙的主要成分都是二氧化硅 故b错误 二氧化硅能够与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水 硅酸钠溶液具有黏性 所以碱性物质不能用磨口玻璃塞盛放 故c错误 二氧化硅不导电 是绝缘体 故d错误 2 2017 济南模拟 下列离子方程式的书写正确的是 a 水玻璃中通入过量二氧化碳 na2sio3 co2 h2o 2na h2sio3 b 澄清石灰水中通入过量二氧化碳 ca oh 2 2co2 ca2 2 c 硅与氢氟酸的反应 si 4h 4f sif4 2h2 d 二氧化硅溶于烧碱溶液中 sio2 2oh h2o 解析 选d na2sio3是强电解质 应拆成na 且应生成 a错 b项正确写法是co2 oh hc c项 氢氟酸是弱酸 不能拆分成h 和f 3 2017 黄山模拟 由下列实验事实得出的结论正确的是世纪金榜导学号30682045 a 由sio2不能与水反应生成h2sio3 可知sio2不是酸性氧化物b 由sio2 2csi 2co 可知碳的非金属性大于硅 c co2通入na2sio3溶液产生白色沉淀 可知酸性h2co3 h2sio3d sio2可与naoh溶液反应 也可与氢氟酸反应 可知sio2为两性氧化物 解析 选c sio2是酸性氧化物 a项错误 反应sio2 2csi 2co 不能说明碳的非金属性比硅强 该反应能发生是因为生成co气体 它的逸出促进了反应进行 b项错误 co2通入na2sio3溶液中生成h2sio3胶体 符合强酸制弱酸的规律 证明酸性h2co3 h2sio3 c项正确 d项中sio2除氢氟酸外不能与其他的酸反应 sio2为酸性氧化物 不具有两性 d项错误 4 2017 衡水模拟 晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料 可用于制芯片和太阳能电池等 以下是工业上制取纯硅的一种方法 请回答下列问题 世纪金榜导学号30682046 1 在上述生产过程中 属于置换反应的有 填反应代号 2 写出反应 的化学方程式 3 化合物w的用途很广 通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂 可作肥皂的填充剂 是天然水的软化剂 将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至1373 1623k反应 生成化合物w 其化学方程式是 4 a b c三种气体在 节能减排 中作为减排目标的一种气体是 填化学式 分别通入w溶液中能得到白色沉淀的气体是 填化学式 5 工业上合成氨的原料h2的制法是先把焦炭与水蒸气反应生成水煤气 再提纯水煤气得到纯净的h2 提纯水煤气得到纯净的h2的化学方程式为 解析 反应 为石英砂和焦炭生成粗硅和一氧化碳的反应 sio2 2csi 2co 属于置换反应 反应 是si 3hclsihcl3 h2 属于置换反应 反应 是sihcl3 h2si 3hcl 属于置换反应 反应 为特定条件下的反应 co h2oh2 co2 不属于置换反应 a b c分别为co co2 hcl 其中co2是温室气体 是节能减排的目标气体 co2或hcl通入w 硅酸钠 溶液中都能够生成白色沉淀 硅酸 答案 1 2 sihcl3 h2si 3hcl 3 sio2 na2co3na2sio3 co2 4 co2co2 hcl 5 co h2oco2 h2 co2 ca oh 2 caco3 h2o 考点二硅酸 硅酸盐及无机非金属材料 核心自主排查 1 硅酸 难 弱 na2co3 h2sio3 h2sio3sio2 h2o na2sio3 2hcl h2sio3 2nacl 2 硅酸盐 1 概念 由硅 氧和金属元素组成的化合物的总称 是构成地壳岩石的主要成分 2 表示方法 硅酸盐矿物的成分复杂 常用氧化物的形式表示它们的组成 如硅酸钠 na2sio3 写成 钾云母 kh2al3si3o12 写成 na2o sio2 k2o 3al2o3 6sio2 2h2o 3 硅酸钠 na2sio3 白色 可溶于水的粉末状固体 其水溶液俗称 有黏性 水溶液显 性 水玻 璃 碱 与较强的酸反应 如与盐酸反应的化学方程式为 与co2水溶液反应的化学方程式为 用途 黏合剂 矿物胶 耐火阻燃材料 na2sio3 2hcl 2nacl h2sio3 na2sio3 co2 h2o h2sio3 na2co3 3 常见无机非金属材料 1 传统无机非金属材料 纯碱 石灰石和 石英砂 水泥回 转窑 2 玻璃的生产 na2co3 sio2na2sio3 co2 caco3 sio2casio3 co2 3 特殊功能的含硅物质 碳化硅具有金刚石结构 可用作磨料 含硅元素4 的硅钢具有导磁性 硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质 4 新型无机非金属材料 如高温陶瓷 压电陶瓷 生物陶瓷 光导纤维等 思维诊断 正确的打 错误的打 1 水玻璃是一种玻璃 泡花碱属于碱 提示 水玻璃是硅酸钠的水溶液 不是玻璃 泡花碱指硅酸钠 属于盐 2 向硅酸钠溶液中通入适量co2 出现白色沉淀 证明碳的非金属性大于硅元素 提示 由现象知生成了硅酸 碳酸酸性大于硅酸 则非金属性碳大于硅 3 硅酸钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中 提示 硅酸钠溶液具有黏性 不能用带玻璃塞的试剂瓶保存 4 合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料 提示 合成纤维属于有机高分子材料 5 传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐 提示 传统无机非金属材料的主要成分是硅酸盐 但新型无机非金属材料 如光导纤维的主要成分是sio2 方法点拨 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 用 隔开 4 系数配置出现分数应化为整数 如长石kalsi3o8不能写成k2o al2o3 3sio2 应写成k2o al2o3 6sio2 基础小题快练 1 下列关于硅酸盐材料的说法错误的是 a 生活中常见的硅酸盐材料有玻璃 水泥 陶瓷b 普通玻璃的主要成分是sio2c 陶瓷的主要原料是黏土d 硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要原料 解析 选b 普通玻璃的主要成分是na2sio3 casio3和sio2 2 在水玻璃中通入少量的co2气体 充分反应后加热蒸干 再高温充分灼烧 冷却后所得的固体物质为 a na2sio3b na2sio3与na2co3c sio2与na2co3d sio2 na2sio3及na2co3 解析 选a 通入少量co2气体时 发生的反应为na2sio3 co2 h2o na2co3 h2sio3 加热后h2sio3分解为sio2和h2o 再高温灼烧 sio2与na2co3反应生成na2sio3和co2 高考模拟预测 1 2017 德州模拟 硅是构成无机非金属材料的一种主要元素 下列有关硅的化合物的叙述错误的是 a 氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料 其化学式为si3n4b 碳化硅 sic 的硬度大 熔点高 可用于制作高温结构陶瓷和轴承 c 光导纤维是一种新型无机非金属材料 其主要成分为sio2d 二氧化硅为立体网状结构 其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为1 2 解析 选d a项 在氮化硅中氮元素为 3价 硅元素为 4价 则化学式为si3n4 正确 d项 在sio2晶体中 一个硅原子与周围4个氧原子形成4个硅氧单键 错误 2 2017 湛江模拟 月球的矿产资源极为丰富 仅月球表层5cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨 月球上的主要矿物有辉石camgsi2o6 斜长石kalsi3o8和橄榄石 mg或fe 2sio4等 下列说法或分析不正确的是 世纪金榜导学号30682047 a 辉石 斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿b 斜长石的氧化物形式可表示为k2o al2o3 3sio2c 月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气d 橄榄石中铁为 2价 解析 选b 辉石 camgsi2o6 斜长石 kalsi3o8 和橄榄石 mg或fe 2sio4 的成分均属于硅酸盐类 均属于硅酸盐矿 a正确 硅酸盐的氧化物表示方法 先写活泼金属氧化物 然后是不活泼的金属氧化物 再是非金属氧化物二氧化硅 最后是水 所以斜长石的氧化物形式可表示为k2o al2o3 6sio2 b错误 月球上有游离态铁是因为月球环境中没有氧化金属铁的物质 或者条件 所以月球的表面几乎没有氧气 c正确 橄榄石中 镁元素化合价是 2价 硅元素化合价是 4价 氧元素化合价是 2价 所以铁元素化合价是 2价 d正确 加固训练 1 下列关于无机非金属材料的说法中不正确的是 a 传统无机非金属材料是指玻璃 水泥 陶瓷等硅酸盐材料b 新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的许多缺点 c 高温结构材料具有耐高温 耐酸碱腐蚀 硬度大 耐磨损 密度小等优点d 传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐 解析 选d 无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两大类 传统无机非金属材料是指我们常说的硅酸盐材料 包括玻璃 水泥 砖瓦 陶瓷等 新型无机非金属材料是指一些新型的具有特殊结构和特殊功能的非硅酸盐型材料 新型无机非金属材料与传统无机非金属材料相比 具有许多优良性能 如耐高温 耐磨损 耐酸碱腐蚀 具有压电效应 具有生物功能等 2 硅是无机非金属材料的主角 硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90 以上 1 下列物质不属于硅酸盐的是 a 陶瓷b 玻璃c 水泥d 生石灰 2 sio2是玻璃的主要成分之一 sio2与naoh溶液反应的化学方程式为 工艺师常用 填物质名称 来雕刻玻璃 3 用na2sio3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧 说明na2sio3可用作 4 工业上常利用反应2c sio2si 2co 制备硅单质 该反应中所含元素化合价升高的物质是 填化学式 下同 氧化剂是 解析 1 生石灰是cao 为碱性氧化物且不含硅元素 不属于硅酸盐 2 sio2与naoh溶液反应的化学方程式为sio2 2naoh na2sio3 h2o 由于sio2能溶于氢氟酸 因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃 3 na2sio3水溶液又称 水玻璃 具有阻燃的功能 因此可用作防火剂 4 题给反应中碳被氧化 sio2中 4价的硅被还原 因此sio2作氧化剂 答案 1 d 2 sio2 2naoh na2si