必修部分专题3第三单元含硅矿物与信息材料

1、第三单元含硅矿物与信息材料第三单元含硅矿物与信息材料专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料2017高考导航高考导航专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料考纲要求考纲要求真题统计真题统计命题趋势命题趋势1.了解碳、硅单质了解碳、硅单质及其重要化合物及其重要化合物的主要性质及应的主要性质及应用。用。2了解碳、硅单了解碳、硅单质及其重要化合质及其重要化合物对环境质量的物对环境质量的影响。影响。2015，卷，卷 7T(A)；2014，卷，卷 13T(D)；2014，卷，卷 7T(AD)、10T(C)预计预计2017年高考中本单元内年高考中本单元内容考查以碳和硅的化合物的容考查以碳和硅的化合物的

2、性质与应用为主，题型仍以性质与应用为主，题型仍以选择题为主。硅、二氧化硅选择题为主。硅、二氧化硅及硅酸盐产品在生产、生活及硅酸盐产品在生产、生活中的应用，特别是与材料科中的应用，特别是与材料科学的发展是命题的热点，在学的发展是命题的热点，在备考中应予以关注。备考中应予以关注。栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料考点一碳、硅及其氧化物的性质考点一碳、硅及其氧化物的性质栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料1碳碳 与与O2反应反应 O2 足量足量 ：_O2 不足不足 ：_与氧化与氧化物反应物反应 CuO：_ 冶炼金属冶炼金属 SiO2：_ 制取粗硅制取粗硅

3、 H2O：CH2O g =高温高温COH2 制取水煤气制取水煤气 与强氧化与强氧化性酸反应性酸反应 浓浓H2SO4：_浓浓HNO3：_ 栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料二、二氧化硅和二氧化碳的比较二、二氧化硅和二氧化碳的比较物质物质二氧化硅二氧化硅二氧化碳二氧化碳结构结构_结结构，不存在单个分子构，不存在单个分子存在存在单个分子单个分子主要物主要物理性质理性质硬度硬度_，熔、沸熔、沸点高，常温下为点高，常温下为_体体，不溶于水，不溶于水熔、沸点熔、沸点_，常常温温下为下为气体，微溶于水气体，微溶于水空间立体网状

4、空间立体网状大大固固低低栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料物质物质二氧化硅二氧化硅二氧化碳二氧化碳化化学学性性质质与水与水反应反应不反应不反应与酸与酸反应反应只与氢氟酸反应：只与氢氟酸反应：SiO24HF=SiF42H2O不反应不反应与碱与碱反反应应(如如NaOH)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(盛碱液的试剂瓶用盛碱液的试剂瓶用_塞塞)CO2少少量量:CO22NaOH=Na2CO3H2OCO2过过量量:CO2NaOH=NaHCO3橡胶橡胶栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料栏目栏目

5、导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料2将碳、硅的单质和其物理性质或用途用短线连接起来。将碳、硅的单质和其物理性质或用途用短线连接起来。 金刚石金刚石 a.质软、能导电，可制电极质软、能导电，可制电极 石墨石墨 b.作吸附剂、脱色剂作吸附剂、脱色剂 C60 c.熔点高、硬度大，制饰品熔点高、硬度大，制饰品和切削工具和切削工具 活性炭活性炭 d.熔点高，可作半导体材料熔点高，可作半导体材料和制光电池的材料和制光电池的材料 晶体硅晶体硅 e.具有特殊结构，可能成为具有特殊结构，可能成为新型催化剂或催化剂载体新型催化剂或催化剂载体

6、 栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料(1)能与能与 X 发生化学反应的酸是发生化学反应的酸是_；由；由 X 制备制备 Mg2Z的化学方程式为的化学方程式为 _。 氢氟酸氢氟酸SiO24Mg=2MgOMg2Si 栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料(2)由由 Mg2Z 生成生成 Y 的化学反应方程式为的化学反应方程式为 _，Y 分子的电子式为分子的电子式为 _。 (3)Z、X 中共价键的类型分别是中共价键的类型分别是_。 Mg2Si4HCl=2MgCl2SiH4非极性非极性(共价共价)键、极性

7、键、极性(共价共价)键键栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料 写出写出 SiO2、NaOH、HF 三者中两两之间发生反应的化学方三者中两两之间发生反应的化学方程式：程式：_、_、_。 SiO22NaOH=Na2SiO3H2O SiO24HF=SiF42H2O NaOHHF=NaFH2O 栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料碳、硅单质的性质碳、硅单质的性质解析：解析：CO 不溶于水，不能生成相应的酸，也不能与不溶于水，不能生成相应的酸，也不能与 NaOH溶液反应；溶液反应；SiO2不溶于水，也不

8、能生成相应的酸；碳有金刚不溶于水，也不能生成相应的酸；碳有金刚石、石墨、石、石墨、C60等同素异形体，硅有晶体硅和无定形硅等，等同素异形体，硅有晶体硅和无定形硅等，所以两种元素共有多种单质。所以两种元素共有多种单质。 B栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料解析：解析：A 项，项，SiO22C=高温高温Si2CO；B 项，项，CO22Mg=点燃点燃2MgOC； C 项，项， SiO2不能与水反应生成不能与水反应生成 H2SiO3，也无法与其他物质通过一步反应生成也无法与其他物质通过一步反应生成 H2SiO3；D 项，项，Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。 C栏目栏

9、目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料碳、硅氧化物的性质碳、硅氧化物的性质C栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料解析：解析：强酸制弱酸的规律适用于在溶液中进行的反应，而强酸制弱酸的规律适用于在溶液中进行的反应，而SiO2与与 Na2CO3是高温下固体之间的反应，由于生成是高温下固体之间的反应，由于生成 CO2气气体逸出，有利于反应的进行，体逸出，有利于反应的进行，A 项错；焦炭和项错；焦炭和 SiO2制取硅需制取硅需在高温下反应， 在高温下试管会熔化， 玻璃中的在高温下反应， 在高温下试管会熔化， 玻璃中的 SiO2也会与也会与焦炭反应，焦炭反应，B 项错；

10、项错；N2不是温室气体，不是温室气体，D 项错。项错。 栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料序号序号粉末状混合物粉末状混合物选择的试剂选择的试剂选用的操作选用的操作(1)CaCO3(SiO2)(2)NaCl(SiO2)(3)SiO2(Fe2O3)(4)SiO2(CaCO3)(5)SiO2(NH4Cl)BDAA栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基

11、础材料从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料考点二硅酸及硅酸盐考点二硅酸及硅酸盐一、硅酸一、硅酸1硅酸硅酸_溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸_(填填“能能”或或“不能不能”)使紫色石蕊试液变红色。使紫色石蕊试液变红色。2硅酸不稳定，受热易分解：硅酸不稳定，受热易分解：_。3硅酸能与碱溶液反应，如与硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程溶液反应的化学方程式为式为H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O。4硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作用作_。不不不能

12、不能干燥剂干燥剂栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料二、硅酸盐二、硅酸盐1概念：概念：_的总称，的总称，是构成地壳岩石的主要成分。是构成地壳岩石的主要成分。2表示方法：表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠示它们的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)写成写成_，钾云母钾云母(KH2Al3Si3O12)写成写成_。3硅酸钠硅酸钠(Na2SiO3)(1)白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称_，有黏性，水溶液显碱性。有黏性，水溶液显碱性。由硅、氧和金属组成的化合物由

13、硅、氧和金属组成的化合物Na2OSiO2K2O3Al2O36SiO22H2O水玻璃水玻璃栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料(2)它能与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为它能与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为与盐酸反应：与盐酸反应：_；与与CO2水溶液反应：水溶液反应：_。(3)用途：黏合剂用途：黏合剂(矿物胶矿物胶)，耐火阻燃材料。，耐火阻燃材料。Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料三、无机非金属材料三、无机非金属材料1传统无机非金属材料传统

14、无机非金属材料,如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。2.新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。瓷、压电陶瓷等。水泥水泥玻璃玻璃陶瓷陶瓷生产生产原料原料主要主要设备设备石灰石、黏土石灰石、黏土纯碱、石灰石、纯碱、石灰石、石英石英黏土黏土水泥回转窑水泥回转窑玻璃熔炉玻璃熔炉陶瓷窑陶瓷窑栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料Na2OAl2O36SiO2 2MgO3SiO2nH2O 栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到

15、基础材料从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料 (2013高考海南卷高考海南卷)硅在地壳中的含量较高。 硅及其化硅在地壳中的含量较高。 硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。回答下列合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。回答下列问题：问题： (1)1810 年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种时，得到一种“金属金属”。这种。这种“金属金属”可能是可能是_。 (2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中，生产普通陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中，生产普通玻璃的主要原料

16、有玻璃的主要原料有_。 含有硅、碳的铁合金含有硅、碳的铁合金(或硅铁或硅铁)石英砂、纯碱和石灰石石英砂、纯碱和石灰石栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料发生的主要反应发生的主要反应电弧炉电弧炉流流化床反化床反应器应器还原炉还原炉SiO22C=1 6001 800 Si2CO Si3HCl=250300 SiHCl3H2 SiHCl3H2=1 1001 200 Si3HCl 用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，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该反应的化学方程式为_；

17、碳；碳化硅又称化硅又称_，其晶体结构与，其晶体结构与_相似。相似。 SiO23C=高温高温SiC2CO 金刚砂金刚砂金刚石金刚石(或单晶硅或单晶硅)栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料在流化床反应的产物中，在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占大约占 85%，还有，还有 SiCl4、SiH2Cl2、 SiH3Cl等， 有关物质的沸点数据如下表， 提纯等， 有关物质的沸点数据如下表， 提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_。 物质物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸点沸点/2 35557.63

18、1.88.230.484.9 111.9SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为极易水解，其完全水解的产物为_。 (4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是_。 精馏精馏(或蒸馏或蒸馏)H4SiO4(或或H2SiO3)、H2、HClH2、HCl栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料 过量过量 CO2、 少量、 少量 CO2分别通入分别通入 Na2SiO3溶液中发生反应的离溶液中发生反应的离子方程式为子方程式为_、_。 2CO22H2OSiO23=H2SiO3

19、2HCO3 CO2H2OSiO23=H2SiO3CO23 栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料硅酸盐的性质与应用硅酸盐的性质与应用1青石棉是一种致癌物质，是鹿特丹公约中受限制的青石棉是一种致癌物质，是鹿特丹公约中受限制的 46种化学品之一，其化学式为种化学品之一，其化学式为 Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀。青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有硝酸溶液处理时，还原产物只有 NO，下列说法不正确的是，下列说法不正确的是( ) A青石棉是一种硅酸

20、盐材料青石棉是一种硅酸盐材料 B青石棉中含有一定量的石英晶体青石棉中含有一定量的石英晶体 C青石棉的化学组成可表示为青石棉的化学组成可表示为 Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O D1 mol 青石棉能使青石棉能使 1 mol HNO3被还原被还原 B栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料解析：解析：硅酸盐指的是硅、氧与其他金属元素硅酸盐指的是硅、氧与其他金属元素(主要是铝、铁、主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称，故青石棉是一结合而成的化合物的总称，故青石棉是一种硅酸盐产品；青石棉是一种纯净物，不可能含有一定量的种硅酸盐产品；青石棉

21、是一种纯净物，不可能含有一定量的石英晶体；石英晶体；1 mol Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O 跟硝酸反应跟硝酸反应时，失去时，失去 3 mol 电子，故能使电子，故能使 1 mol HNO3被还原。被还原。 栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料选项选项性质性质用途用途A硅酸钠化学性质稳定硅酸钠化学性质稳定用作木材防火剂用作木材防火剂B硅胶具有吸附水分的能力硅胶具有吸附水分的能力硅用作半导体材料硅用作半导体材料C二氧化硅硬度大、熔点高二氧化硅硬度大、熔点高用氢氟酸在玻璃上刻花纹用氢氟酸在玻璃上刻花纹D焦炭具有可燃性焦炭具有可燃性焦炭还原二氧化硅冶炼粗硅焦炭还原

22、二氧化硅冶炼粗硅解析：解析：硅胶吸附水，与硅用作半导体材料无关，硅胶吸附水，与硅用作半导体材料无关，B 错误；二错误；二氧化硅硬度大，与氢氟酸在玻璃上刻花纹无关，氧化硅硬度大，与氢氟酸在玻璃上刻花纹无关，C 错误；焦错误；焦炭具有可燃性，与焦炭还原二氧化硅无关，炭具有可燃性，与焦炭还原二氧化硅无关，D 错误。错误。 A栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料SiO22NaOH=Na2SiO3H2O CaAl2Si2O8 栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到基础材料从矿物到基础材料含硅物质间的转化含硅物质间的转化C栏目栏目导引导引专题专题3从矿物到