第一节碳、硅及其化合物

1、高考总复习化学高考总复习化学第三章第三章 非金属及其化合物非金属及其化合物第一节第一节碳、硅及其化合物碳、硅及其化合物考纲网络考纲网络考纲点击考纲点击1了解了解C、Si的单质及其重要化合物的主要性质及应用。的单质及其重要化合物的主要性质及应用。2了解了解C、Si的单质及其重要化合物对环境质量的影响。的单质及其重要化合物对环境质量的影响。3以新材料、新技术为背景考查以新材料、新技术为背景考查C、Si的单质及其重要化合物的单质及其重要化合物的性质及应用。的性质及应用。考纲网络考纲网络网络构建网络构建梳理判断梳理判断栏栏目目链链接接梳理基础一、碳、硅一、碳、硅1单质的存在形态、物理性质及用途。单质的

2、存在形态、物理性质及用途。游离态游离态化合态化合态二二氧氧化合态化合态梳理基础（续上表）（续上表）高高大大高高软软灰黑色灰黑色金属金属大大高高金刚石金刚石石墨石墨半导体半导体太阳能太阳能梳理基础不不还原还原2COCO22COSi梳理基础(2)硅单质的化学性质：常温下化学性质不活泼，但能与硅单质的化学性质：常温下化学性质不活泼，但能与_、_、_反应。反应。与氢氟酸反应的化学方程式：与氢氟酸反应的化学方程式：_。与烧碱溶液反应的离子方程式：与烧碱溶液反应的离子方程式：_ 。加热时与加热时与O2、Cl2等非金属单质反应，其化学方程式为等非金属单质反应，其化学方程式为SiO2=_；Si2Cl2=_。F

3、2氢氟酸氢氟酸强碱强碱SiO2SiCl4二、碳、硅的氧化物二、碳、硅的氧化物梳理基础不成盐不成盐还原性还原性CuCO22Fe3CO2酸性酸性足量足量少量少量梳理基础2二氧化硅与二氧化碳的比较。二氧化硅与二氧化碳的比较。空间立体网状空间立体网状酸性氧化物酸性氧化物大大高高固体固体不溶不溶低低微微梳理基础（续上表）（续上表）不反应不反应SiF42H2ONa2SiO3H2ONa2CO3H2ONaHCO3梳理基础（续上表）（续上表）Na2SiO3CO2CaCO32HClO2NaHCO3Na2CO3三、硅酸、硅酸盐和无机非金属材料三、硅酸、硅酸盐和无机非金属材料梳理基础1硅酸。硅酸。(1)物理性质：物理

4、性质：_溶于水。溶于水。(2)化学性质。化学性质。弱酸性：硅酸是一种很弱的酸，酸性比碳酸弱酸性：硅酸是一种很弱的酸，酸性比碳酸_，与，与NaOH溶液反应的化学方程式为溶液反应的化学方程式为_。不稳定性：受热易分解，化学方程式为不稳定性：受热易分解，化学方程式为_。不不弱弱梳理基础(3)制备及用途。制备及用途。可溶性硅酸盐溶液与其他酸溶液反应可制得硅酸，如硅酸钠溶可溶性硅酸盐溶液与其他酸溶液反应可制得硅酸，如硅酸钠溶液与盐酸反应，其离子方程式为液与盐酸反应，其离子方程式为_。硅胶可用作硅胶可用作_、_的载体。的载体。2硅酸盐。硅酸盐。(1)硅酸盐。硅酸盐。由由_组成的化合物的总称，硅酸盐结构复杂

5、，大组成的化合物的总称，硅酸盐结构复杂，大多多_，化学性质，化学性质_。干燥剂干燥剂催化剂催化剂硅、氧和金属硅、氧和金属不溶于水不溶于水很稳定很稳定梳理基础(2)硅酸钠。硅酸钠。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_(或泡或泡花碱花碱)，是无色黏稠液体，常用于制备，是无色黏稠液体，常用于制备_和作为木材和作为木材_等。用途：黏合剂等。用途：黏合剂(矿物胶矿物胶)，耐火阻燃材料。能与酸，耐火阻燃材料。能与酸性比硅酸强的酸反应，化学方程式分别为：性比硅酸强的酸反应，化学方程式分别为：与盐酸反应：与盐酸反应：Na2SiO32HCl=_。与与CO2水溶液反应

6、：水溶液反应：Na2SiO3CO2(少量少量)H2O=_。水玻璃水玻璃硅胶硅胶防火剂防火剂2NaClH2SiO3H2SiO3Na2CO3梳理基础石灰石、黏土石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英纯碱、石灰石、石英梳理基础正确的打正确的打“”，错误的打错误的打“”。1向饱和向饱和Na2CO3中通入足量中通入足量CO2，溶液变浑浊溶液变浑浊，析出了析出了NaHCO3()2硅元素在自然界中以游离态存在硅元素在自然界中以游离态存在()3氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料()4金刚石、石墨和金刚石、石墨和C60互为同分异构体互为同分异构体()梳理基础1解析：解析：Na2CO3CO2H2

7、O=2NaHCO3，NaHCO3的溶解度小于的溶解度小于Na2CO3生成的生成的NaHCO3肯定肯定溶解不完而析出。溶解不完而析出。2解析：解析：由于硅是亲氧元素，在自然界中只有化合态。由于硅是亲氧元素，在自然界中只有化合态。3解析：解析：氮化硅陶瓷是耐高温材料。氮化硅陶瓷是耐高温材料。4解析：解析：三者是同素异形体。三者是同素异形体。梳理基础5因碳原子最外层有因碳原子最外层有4个电子个电子，故碳的化合物多为共价化合物故碳的化合物多为共价化合物()6高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维()7SiO2是酸性氧化物是酸性氧化物，能与能与NaOH溶液反应溶液反应()8

8、硅是构成一些岩石和矿物的基本元素硅是构成一些岩石和矿物的基本元素()9硅的导电性介于金属与绝缘体之间硅的导电性介于金属与绝缘体之间，是良好的半导体材料是良好的半导体材料()10二氧化碳通入硅酸钠溶液中有沉淀生成二氧化碳通入硅酸钠溶液中有沉淀生成，证明碳酸的酸性强，证明碳酸的酸性强于硅酸于硅酸()梳理基础6解析：解析：二氧化硅才是制作光导纤维的主要原料。二氧化硅才是制作光导纤维的主要原料。热点典例热点典例栏栏目目链链接接热点热点1硅及其化合物的性质硅及其化合物的性质热点典例热点典例1硅及其化合物的性质。硅及其化合物的性质。热点典例热点典例热点典例热点典例热点典例热点典例热点典例热点典例热点典例热

9、点典例A蒸馏蒸馏 B干馏干馏 C分液分液 D精馏精馏(3)用还原剂在高温条件下可以使用还原剂在高温条件下可以使SiCl4中的硅被还原出来，中的硅被还原出来，即可制得高纯度的硅。写出用氢气还原即可制得高纯度的硅。写出用氢气还原SiCl4的化学方程式：的化学方程式：_。热点典例热点典例热点典例热点典例 针对训练针对训练热点典例热点典例请回答下列问题：请回答下列问题：(1)第第步制备粗硅的化学反应方程式为步制备粗硅的化学反应方程式为_。(2)粗硅与粗硅与HCl反应完全后反应完全后，经冷凝得到的经冷凝得到的SiHCl3(沸点沸点33.0 )中含有少量中含有少量SiCl4(沸点沸点57.6 )和和HCl

10、(沸点沸点84.7 )，提纯提纯SiHCl3采用的方法为采用的方法为_。( (3)用用SiHCl3与过量与过量H2反应制备纯硅的装置如下图所示反应制备纯硅的装置如下图所示(热源及热源及夹持装置略去夹持装置略去)：热点典例热点典例装置装置B中的试剂是中的试剂是_。装置装置C中的烧瓶需要加热中的烧瓶需要加热，其目的是其目的是_。热点典例热点典例热点典例热点典例热点典例热点典例热点典例热点典例热点热点2碳及其化合物碳及其化合物热点典例热点典例1碳及其化合物的转化。碳及其化合物的转化。热点典例热点典例 2数轴法突破有关数轴法突破有关CO2与碱反应的计算。与碱反应的计算。 CO2通入通入NaOH、Ca(

11、OH)2等强碱溶液的反应与等强碱溶液的反应与CO2气体的气体的通入量有关，当通入量有关，当CO2通入少量时生成碳酸盐，当通入少量时生成碳酸盐，当CO2通入过量通入过量时生成碳酸氢盐；当时生成碳酸氢盐；当CO2的通入量介于两者之间时，既有正的通入量介于两者之间时，既有正盐又有酸式盐生成，因此推断时一定要注意盐又有酸式盐生成，因此推断时一定要注意CO2与碱之间量与碱之间量的关系。的关系。 以以CO2与与NaOH溶液反应为例：溶液反应为例： CO2少量：少量：CO22NaOH=Na2CO3H2O CO2足量：足量：CO2NaOH=NaHCO3热点典例热点典例当当n(OH) n(CO2)的值不同时产物

12、如下：的值不同时产物如下：3与典型的常考的盐溶液反应。与典型的常考的盐溶液反应。(1)CO2Na2CO3H2O=2NaHCO3；热点典例热点典例热点典例热点典例4通入过量通入过量CO2后溶液仍浑浊，符合条件的五种溶液是：后溶液仍浑浊，符合条件的五种溶液是：(1)Na2SiO3溶液；溶液；(2)NaAlO2溶液；溶液；(3)C6H5ONa溶液；溶液；(4)饱和的饱和的Na2CO3溶液；溶液；(5)饱和饱和NaCl的氨溶液的氨溶液(侯氏制碱原理侯氏制碱原理)。热点典例热点典例热点典例热点典例热点典例热点典例【例例2】将足量将足量CO2通入通入KOH和和Ca(OH)2的混合稀溶液中，的混合稀溶液中，

13、生成沉淀的物质的量生成沉淀的物质的量(n)和通入和通入CO2体积体积(V)的关系正确的是的关系正确的是()答案：答案：D热点典例热点典例 针对训练针对训练 2将足量将足量CO2通入通入NaOH和和Ba(OH)2的混合稀溶液中的混合稀溶液中，生生成沉淀的物质的量成沉淀的物质的量n和通入和通入CO2体积体积V的关系如下图所示的关系如下图所示，图中图中AB段表示的离子方程式是段表示的离子方程式是() A热点典例热点典例热点典例热点典例 解析：解析：OA段段Ba(OH)2与与CO2反应生成反应生成BaCO3，到到A点反应完点反应完，CO2与与NaOH反应生成反应生成Na2CO3，NaOH反反应完后应完

14、后，CO2再与再与Na2CO3反应。反应。巩固演练巩固演练栏栏目目链链接接巩固演练巩固演练C巩固演练巩固演练 解析：解析：硅燃烧生成二氧化硅硅燃烧生成二氧化硅，二氧化硅不是气体二氧化硅不是气体，其污染容易得到有效控制；硅为固体燃料其污染容易得到有效控制；硅为固体燃料，化学性化学性质不活泼质不活泼，运输、贮存比较容易且又安全；硅在自运输、贮存比较容易且又安全；硅在自然界中无单质形式然界中无单质形式，只有化合物只有化合物，所以所以C是错误的。是错误的。巩固演练巩固演练2下列关于硅和硅的化合物叙述不正确的是下列关于硅和硅的化合物叙述不正确的是()硅晶体的结构和金刚石相似，都含有共价键硅晶体的结构和金

15、刚石相似，都含有共价键硅是地壳硅是地壳中含量最多的元素中含量最多的元素单晶硅是良好的半导体材料单晶硅是良好的半导体材料二氧二氧化硅是制造光导纤维的重要原料化硅是制造光导纤维的重要原料二氧化硅分子是由两个二氧化硅分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的氧原子和一个硅原子组成的二氧化硅是酸性氧化物，它二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸不溶于任何酸A BC DD巩固演练巩固演练 解析：解析：地壳中含量最多的元素是氧元素；二氧化地壳中含量最多的元素是氧元素；二氧化硅是原子晶体硅是原子晶体(SiO2只是硅原子和氧原子的最简比只是硅原子和氧原子的最简比)，晶体中不存在单个分子；晶体中不存在单个分子；SiO2

16、可以溶于可以溶于HF。巩固演练巩固演练3(2015扬州中学质检扬州中学质检)碳纳米管是由碳原子组成的六角形碳纳米管是由碳原子组成的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲而成，具有许多异常的力学、电学和蜂巢状平面薄膜卷曲而成，具有许多异常的力学、电学和化学性能。下列关于碳纳米管的说法不正确的是化学性能。下列关于碳纳米管的说法不正确的是( )A碳纳米管属于一种有机合成纤维碳纳米管属于一种有机合成纤维B碳纳米管与金刚石互为同素异形体碳纳米管与金刚石互为同素异形体C常温下，碳纳米管具有较好的稳定性常温下，碳纳米管具有较好的稳定性D碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料A巩固演练巩固演练解析：解析：碳纳米管是由碳形成的单质碳纳米管是由碳形成的单质，不是有机物不是有机物，故故A错误。错误。巩固演练巩固演练4将过量将过量CO2通入下列溶液中，最终溶液变浑浊的是通入下列溶液中，最终溶液变浑浊的是()饱和饱和Na2CO3溶液溶液Na2SiO3溶液溶液NaAlO2溶液溶液 Ca(ClO)2溶液溶液CaCl2溶液溶液A BC D全部全部C巩固演练巩固演练 解析：解析：析出析出NaHCO3晶体；晶体；产生产生H2SiO3沉