高考化学一轮复习 考点6 无机非金属材料及其化合物（第11课时）无机非金属材料的主角碳和硅课件.ppt

第11课时无机非金属材料的主角 碳和硅 课标版化学 一 碳及碳的氧化物1 碳单质 1 存在 在自然界中碳元素既有 态 又有 态 2 碳的三种常见同素异形体 3 碳的化学性质 c 游离 化合 金刚石 石墨 c60 2 碳的氧化物自测1判断下列说法是否正确 1 碳单质的化学性质主要表现为还原性 能被氧化剂氧化为 2价或 4价的化合物 2 硅的性质很稳定 在常温下不与任何物质反应 3 c60 金刚石 石墨互为同位素 答案 1 2 3 自测2由甲气体开始 可发生如下四个变化 甲气体乙气体丙气体乙气体丁澄清溶液戊白色沉淀 则甲 乙 丙 丁 戊分别为 a co2 co o2 caco3 caob o2 co co2 ca hco3 2 caco3c o2 co2 co ca hco3 2 caco3d co co2 o2 cao ca oh 2 答案c以丙气体作为突破口 丙通过灼热的cuo后生成的乙气体可与石灰水反应 说明乙是co2 丙是co 则甲是o2 丁是ca hco3 2 戊是caco3 二 硅及其化合物1 硅单质 1 结构及物理性质 2 化学性质硅的化学性质不活泼 常温下只能与f2 氢氟酸 强碱溶液反应 在加热条件下 能与o2 cl2等少数非金属单质化合 3 工业制备a 制粗硅 sio2 2csi 2co b 粗硅的提纯 si 2cl2sicl4 sicl4 2h2si 4hcl 4 用途 晶体硅是良好的半导体材料 可用作计算机芯片 硅也可用作太阳能电池等 2 硅的重要化合物 1 二氧化硅sio2 2 硅酸 h2sio3 3 硅酸盐a na2sio3na2sio3的水溶液俗称 贮存 盛na2sio3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞 变质 na2sio3水溶液在空气中易变质 反应的离子方程式为si co2 h2oh2sio3 胶体 c 水玻璃 b 硅酸盐的氧化物表示方法书写顺序 低价金属氧化物写在前 高价金属氧化物写在后 活泼金属氧化物写在前 不活泼金属氧化物写在后 书写原则 分子中各原子数目比不变 各元素化合价不变且代数和为零 若系数配置出现分数时应化为正整数 如长石 kalsi3o8 可表示为 自测3下列关于硅的化合物的叙述 错误的是 a 二氧化硅可用于制光导纤维b 二氧化硅能与石灰石反应 sio2 caco3casio3 co2 k2o al2o3 6sio2 c 可以用焦炭还原二氧化硅生产硅 sio2 2csi 2co d 玻璃的主要成分是石灰石 纯碱 石英砂 答案d生产玻璃的主要原料是石灰石 纯碱 石英砂 玻璃的主要成分为二氧化硅 硅酸钠 硅酸钙 d错误 自测4判断下列说法是否正确 1 sio2不与水反应生成硅酸 因此sio2不是酸性氧化物 2 sio2不与任何酸反应 3 2c sio2si 2co 说明c的还原性比si强 4 根据反应 sio2 na2co3na2sio3 co2 可知sio2水化物的酸性比h2co3强 5 光导纤维的主要成分是si 答案 1 2 3 4 5 三 无机非金属材料1 材料的分类材料2 传统无机非金属材料 石灰石 纯碱 caco3 sio2casio3 co2 3 新型无机非金属材料 如高温结构陶瓷 光导纤维等 主要特性 能承受高温 高强度 具有电学 光学特性 具有生物功能 自测5判断下列说法是否正确 1 水晶 玻璃 陶瓷 水泥都属于硅酸盐 2 水晶可制太阳能电池 3 陶瓷 水泥 金刚砂及所有的玻璃都是硅酸盐产品 4 合成纤维和光导纤维都是有机高分子材料 5 氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料 答案 1 2 3 4 5 自测6 2015浙江宁波模拟 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 水晶 2 sio2是玻璃的主要成分之一 sio2与氢氧化钠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 na2sio3可通过sio2与纯碱混合高温熔融反应制得 高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是 a 普通玻璃坩埚b 石英玻璃坩埚c 氧化铝坩埚d 铁坩埚 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 答案 1 d 2 sio2 2naohna2sio3 h2o氢氟酸 3 防火剂d 4 csio2 解析 1 水晶的主要成分是二氧化硅 不属于硅酸盐 2 sio2与naoh溶液反应的化学方程式为sio2 2naohna2sio3 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 含sio2的材料 普通玻璃 石英玻璃 以及al2o3等都能与na2co3在高温下反应 故不能用以上材质的坩埚熔融纯碱 4 题给反应中c 碳 被氧化 sio2中硅元素化合价降低 因此sio2作氧化剂 考点一硅及其化合物的特性 典例1 2015山东聊城模拟 下列说法正确的是 单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料 合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料 盛放naoh溶液时 使用带磨口玻璃塞的玻璃瓶 mg2 h si s在水溶液中能大量共存 向含k na br si的溶液中通入co2后仍能大量共存 sio2与酸 碱均不反应 sio2不与任何酸反应 可用石英制造耐酸容器 sio2是酸性氧化物 能与naoh溶液反应 si sio2 h2sio3均能一步转化 水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂a b c d 答案b 单质硅常用于制太阳能电池 正确 合成纤维是有机材料 错误 naoh能与玻璃中的sio2反应 2naoh sio2na2sio3 h2o 错误 h si可结合生成难溶于水的硅酸 错误 溶液中通入co2后 发生反应 co2 h2o sih2sio3 胶体 c 错误 sio2与强碱 氢氟酸均可反应 错误 错误 正确 sio2不能一步转化为h2sio3 因sio2与h2o不反应 错误 水玻璃俗称 泡花碱 可作黏合剂与防火剂 正确 1 1 2015河北邯郸模拟 下列不能说明碳元素的非金属性比硅元素强的是 a 甲烷比甲硅烷稳定b 硅酸钠溶液的碱性比碳酸钠溶液的碱性强c 碳酸与硅酸钠溶液反应生成硅酸d 高温下sio2和na2co3反应答案da项 甲烷比甲硅烷稳定 说明与氢原子结合的能力碳比硅强 碳元素的非金属性比硅元素强 b项 说明硅酸的酸性比碳酸的酸性弱 硅元素的非金属性比碳元素弱 c项 说明碳酸的酸性比硅酸强 碳元素的非金属性比硅元素强 d项 sio2和na2co3在高温下反应生成co2并不能说明碳元素的非金属性比硅元素强 1 2下列物质 氢氟酸 浓硫酸 烧碱溶液 na2co3固体 氧化钙 浓硝酸 其中在一定条件下能与sio2反应的有 a b c d 全部答案csio2不能与浓硫酸和浓硝酸反应 1 碳和硅的性质比较 2 二氧化碳与二氧化硅的比较 考点二co2与碱 盐的反应1 co2与碱溶液的反应 1 反应原理naohna2co3nahco3 2 反应后溶质成分的判断 也可用数轴来表示 2 co2与盐溶液的反应 1 往naalo2溶液中不断通入co2气体至过量时 反应为 2al co2 少量 3h2o2al oh 3 cal co2 过量 2h2oal oh 3 hc 2 往na2sio3溶液中不断通入co2气体至过量时 反应为 si co2 h2oh2sio3 胶体 c si 2co2 2h2oh2sio3 胶体 2hc 3 往饱和na2co3溶液中通入co2气体 反应为 na2co3 co2 h2o2nahco3 4 往漂白粉溶液中不断通入co2气体的反应为 ca clo 2 co2 h2ocaco3 2hclocaco3 co2 h2oca hco3 2典例2 2015山东潍坊模拟 向100mlnaoh溶液中 通入一定量co2 然后向该溶液中逐滴加入1mol l 1硫酸 所加入硫酸溶液体积与产生co2体积关系如图所示 1 通入一定量co2后 溶液中溶质为 填化学式 2 ab段反应的离子方程式为 3 当加入45ml硫酸时 产生co2的物质的量为 4 原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 的物质的量为ab段消耗的硫酸物质的量的2倍 因此n co2 2 1mol l 1 0 045l 0 025l 0 04mol 4 b点时为na2so4溶液 此时共消耗硫酸1mol l 1 0 045l 0 045mol 则n naoh 0 09mol c naoh 0 9mol l 1 答案 1 naoh na2co3 2 hc h co2 h2o 3 0 04mol 4 0 9mol l 1解析 1 根据图像分析 从开始到a点消耗硫酸25ml ab段消耗硫酸20ml 说明通入一定量co2后溶液中溶质为naoh和na2co3 2 ab段为nahco3与硫酸反应 离子方程式为hc h co2 h2o 3 ab段的化学方程式为2nahco3 h2so4na2so4 2h2o 2co2 反应生成的co2 2 1标准状况下将4 48lco2通入1l0 3mol l 1naoh溶液中 当co2与naoh完全反应时 下列说法正确的是 a 溶液中只有一种阴离子 oh 除外 b 溶液中溶质的物质的