高中化学一轮复习 第二单元 第12讲 碳、硅及其化合物

1、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

2、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,CuCO2,2Fe3CO2,2CO2,CaCO3H2O,2MgOC,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)

3、2 2NaHCO3,CaCO3CO2H2O Na2CO3CO2H2O,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 2CSiO2,2COS

4、i,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

5、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。 SiO2,_(可在空气中燃烧,Si2NaOHH2O=_,Na2SiO32H2,正四面体,不,Si2CO,Na2SiO3H2O,2二氧化硅,CaSiO3CO2,Na2SiO3CO2,1)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：SiO22C,_,SiO22NaOH=_。 SiO24HF=SiF42H2O,SiO2CaCO3 SiO2Na2CO3,_。 _,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

6、试液变红色,硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3,SiO2H2O,硅酸能与碱溶液反应，如与 NaOH 溶液反应的化学方程 式为 H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O,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,2NaClH2SiO3,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 Na2SiO32HCl=_，Na2SiO3CO2,H2O=_,Na2CO3H2SiO3,溶液,无色透明,2硅酸盐,硅,氧,金属,不溶于水,稳定,1)硅酸

7、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：SiO23C=SiC2CO,2)氮化硅：3Si2N2=Si3N4,3.新型陶瓷,1900,1300,3SiCl42N26H2=Si3N412HCl,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

8、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。ae 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,。 SiO22NaOH=N

9、a2SiO3H2O,SiO22C,Si2CO,SiO24HF=SiF42H2O,Na2CO3SiO2 SiO23C,Na2SiO3CO2； SiC2CO,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,Aace,Bbde,Ccde Dab,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，

10、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、CaCO

11、3 在高温下发生反应,Na2CO3SiO2 CaCO3SiO2,Na2SiO3CO2 CaSiO3CO2,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

12、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 D34.1,3)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