南方新高考高中化学一轮复习 第二单元 第12讲 碳、硅及其化合物课件.ppt

碳 硅及其化合物 第12讲 考纲导视 基础反馈 判断正误 正确的画 错误的画 1 将气体通入澄清石灰水 溶液变浑浊 证明原气体是 co2 2 在co2中 mg燃烧生成mgo和c 在该反应中 mg 的还原性强于c的还原性 3 除去co中的co2可使混合气体通过naoh溶液 然后 再干燥 4 晶体硅熔点高 硬度大 可用于制作半导体材料 5 si和sio2都用于制造光导纤维 6 石英只能用于生产光导纤维 7 高温下用焦炭还原sio2制取粗硅 8 二氧化硅不与强酸反应 可用石英器皿盛放氢氟酸 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 考点一 碳及其重要化合物 知识梳理 1 碳族元素的主要特征 4个电子 共价 碳族元素包括碳 硅 锗 锡 铅五种元素 碳族元素原子最外层均有 特殊的结构决定了该族元素易形成 化合物 碳是构成有机物的主角 硅是构成矿物质的主角 因而碳族元素形成物质的种类繁多 2 碳元素的单质 金刚石 石墨 同素异形体 常见的碳单质有 c60等 它们之间互为 3 碳的氧化物 续表 cu co2 2fe 3co2 2co2 caco3 h2o 2mgo c h2co3 2co 续表 4 碳酸和碳酸盐 co2 h2o 1 碳酸 h2co3 不稳定 容易分解成 和 2 热稳定性 正盐 酸式盐 酸 例如 ca hco3 22nahco3 caco3 co2 h2ona2co3 co2 h2o ca hco3 2在溶液中加热可以分解 nahco3在溶液中稳定 加热固体可以分解 而na2co3加强热也难分解 3 溶解性 第 a族元素对应的碳酸的正盐溶解性小于其酸式盐 而第 a族元素对应的碳酸的正盐溶解性大于其酸式盐 例如 常温下 s caco3 s nahco3 4 正盐与酸式盐可以相互转化 na2co3 nahco3 考点集训 例1 2015年襄阳五中模拟 下列推论正确的是 a 由 hf比hcl稳定性好 可推知hf比hcl沸点高 b 在粗硅的制取中发生反应2c sio2 2co si 硅被还原 可推知碳的还原性大于硅的还原性c 由 同温度下等浓度的na2co3溶液比na2so4溶液的ph大 可推知c比s的非金属性弱d 由 某过程发生化学键断裂 可推知该过程发生了化学变化答案 c 思路指导 对于表格型实验现象与解析判断的选择题 需要逐个进行辨认 切勿凭感觉做出推断 记忆物质转化 相应实验现象及原因解析 尤其是典型物质的典型特性 例如nahco3的饱和结晶析出 硅酸的不溶于水 na2o2的淡黄色等 答案 d 考点二 硅 硅酸 硅酸盐 知识梳理 一 硅和二氧化硅 正四面体 1 硅 1 硅具有 结构 为带有金属光泽的灰黑色固体 熔点高 硬度大 质脆 2 硅在常温下化学性质稳定 只能与f2 hf naoh溶液 sio2 等反应 si o2 可在空气中燃烧 si 2naoh h2o na2sio3 2h2 正四面体 不 si 2co na2sio3 h2o 2 二氧化硅 casio3 co2 na2sio3 co2 1 二氧化硅具有 结构 溶于水 2 二氧化硅具有弱氧化性和酸性氧化物的通性 例 sio2 2c sio2 2naoh sio2 4hf sif4 2h2o sio2 caco3 sio2 na2co3 二 硅酸 硅酸盐 1 硅酸 弱 弱 1 性质 硅酸是难溶于水的 酸 其酸性比碳酸 硅酸不能使紫色石蕊试液变红色 硅酸不稳定 受热易分解 h2sio3 sio2 h2o 硅酸能与碱溶液反应 如与naoh溶液反应的化学方程式为h2sio3 2naoh na2sio3 2h2o 硅酸在水中易聚合形成胶体 浓度较小时形成 浓度较大时形成凝胶 硅酸凝胶干燥脱水变成硅酸干胶 或硅胶 硅酸干胶吸附水分能力强 常用作 干燥剂 也用作催化剂的载体 2 制备 2nacl h2sio3 硅酸可通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得 反应的化学方程式为na2sio3 2hcl na2sio3 co2 h2o na2co3 h2sio3 溶液 无色透明 2 硅酸盐 硅 氧 金属 不溶于水 稳定 1 硅酸盐是由 和 组成的化合物的总称 硅酸盐是一类结构复杂的物质 一般都 化学性质很 通常用 和 的形 式表示其组成 二氧化硅 金属氧化物 2 三种常见的硅酸盐产品 1 碳化硅 sio2 3c sic 2co 2 氮化硅 3si 2n2 si3n4 3 新型陶瓷 1900 1300 3sicl4 2n2 6h2 si3n4 12hcl 考点集训 例4 2015年陕西西安二模 下列有关硅的叙述中 正确的 是 a 工业上通常以sio2为原料 用氧化剂与其反应制备单质硅b 硅是构成矿物和岩石的主要元素 硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位c 硅的化学性质不活泼 在自然界中可以以游离态存在d 硅在电子工业中 是重要的半导体材料 解析 工业上用二氧化硅和碳来制取硅单质 该反应中碳作还原剂 a错误 硅是构成矿物和岩石的主要元素 地壳中含量最高的元素是o 其次是硅 b错误 硅的化学性质不活泼 但硅属于亲氧元素 在自然界中以化合态存在 不能以游离态存在 广泛存在于矿物和岩石中 c错误 硅位于金属和非金属元素之间 导致硅单质具有金属和非金属的性质 是重要的半导体材料 d正确 答案 d 例5 二氧化硅广泛存在于自然界中 在日常生活 生产 科研及新型材料等方面有着重要的用途 a e是对 反应中sio2所表现的化学性质或作用进行的判断 其中正确的是 sio2 2naoh na2sio3 h2o sio2 2c si 2co sio2 4hf sif4 2h2o na2co3 sio2 sio2 3c na2sio3 co2 sic 2co a 反应 中sio2作为玻璃的成分被消耗 用于刻蚀玻璃b 反应 中sio2表现出氧化性c 反应 中sio2表现了酸性氧化物的通性d 反应 符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性酸酐的道理e 反应 中sio2未参加氧化还原反应 a ace b bde c cded ab 思路指导 解答本题要注意两点 sio2的性质 稳定性强 酸性氧化物 sio2的特性 能与氢氟酸反应 不能与水直接反应生成硅酸 解析 通常用氢氟酸来刻蚀玻璃 与之对应的反应是 因此a判断错误 c判断也错误 反应 是一个置换反应 其中二氧化硅被还原 表现出氧化性 b判断正确 反应 是一个复分解反应 用难挥发的二氧化硅制取易挥发的二氧化碳 d判断正确 反应 中硅的化合价和氧的化合价都没有改变 因此二氧化硅没有参加氧化还原反应 e判断也正确 所以选项b正确 答案 b 例6 下列陈述 和 均正确并且有因果关系的是 解析 干燥氯气没有漂白性 a项错误 高温下发生的反应 不适用于溶液中离子反应总结的酸性大小比较规律 b项错误 co2通入cacl2中若有caco3沉淀 必定产生hcl 显然不合理 d项错误 答案 c 归纳总结sio2可与na2co3 caco3在高温下发生反应 na2co3 sio2caco3 sio2 na2sio3 co2 casio3 co2 在高温下发生的这两个反应遵循高沸点物质制低沸点物质的反应原理 与碳酸的酸性强于硅酸并不矛盾 后者反应原理基于溶液中的离子反应 例7 氮化硅 si3n4 是高温结构陶瓷 具有优良的性能 人们常常利用它来制造轴承 气轮机叶片 永久性模具等机械构件 设计合成氮化硅的工艺流程如下 1 电弧炉中发生的主要反应是 用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅 该反应的化学方程式为 碳化硅晶体结构中含 键 2 在流化床反应的气态产物中 sicl4大约占85 还有 cl2等 有关物质的沸点数据如下表 提纯sicl4的主要工艺操作依次是沉降 其中温 度最好控制在 填序号 a 略小于 34 1 b 大于57 6 c 略小于57 6 d 34 1 3 粉末状si3n4遇水能生成一种有刺激性气味 常用做制冷剂的气体和一种难溶性的酸 该反应的方程式是 该工艺流程中涉及的主要反应属于氧化还原反应的有 个 思路指导 从液态混合物中分离一般采用蒸馏 液态成分变成气态 从气态混合物中分离一般采用冷凝 或降温 气态成分变成液态 解析 1 工业生产所用焦炭往往过量 生成物为co而不是co2 2 冷凝 或降温 后 气态混合物中沸点较高的成分先变成液态而与其他气体分离 所以选择略小于57 6