2020版新一线高考化学人教版一轮复习教学案：第4章拓展链接碳、硅及其化合物含答案

1、碳、硅及其化合物硅化合态晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构金刚石：熔点很高、硬度很大；石墨：硬度较小、电的良导体造电极、铅笔芯。C60可作催化剂或催化拓展链接碳、硅及其化合物硅化合态晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构金刚石：熔点很高、硬度很大；石墨：硬度较小、电的良导体造电极、铅笔芯。C60可作催化剂或催化(对应学生用书第页 )一、碳、硅及其氧化物1碳、硅单质的存在形式、结构、物理性质和用途碳存在形游离态和化合态式金刚石：立体网状结构；单质的石墨：层状结构；结构C60：足球形分子晶体硅为灰黑色固体， 有金物理性属光泽、熔点高、硬度大、质有脆性金刚石用于制造切割刀具，石墨用于制晶体硅用作半导体材

2、料、 硅用途芯片和硅太阳能电池剂载体注：硅为亲氧元素，在自然界中无游离态。2碳、硅的化学性质 (写出有关化学方程式 )(1)碳的化学性质(2)硅的化学性质SiO2SiO2。NaOH 溶液(足量) H2CO3。CO2SiO2SiO2。NaOH 溶液(足量) H2CO3。CO2为低熔沸点的气体，可溶=CO2 H2O、SiO22OH =SiO2 H2O；二者与 3 3与 NaOH 溶液反应： Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。与 O2反应：3碳、硅的氧化物(1)一氧化碳的性质及应用物理性质：无色无味的气体，难溶于水，能使人中毒。中毒的原因是与人体内血红蛋白相结合，因缺氧而中毒。化学性质及应

3、用 (写出有关化学方程式 )a可燃性： 2COO22CO2，可作燃料。b还原性： CO还原 Fe2O3的反应为 3COFe2O32Fe3CO2，可用于冶炼金属。(2)CO2与 SiO2性质的比较共性均属于酸性氧化物，均能与碱、金属氧化物反应，写出二者与反应的离子方程式： CO22OHCaO反应的化学方程式： CO2CaO=CaCO3、SiO2CaOCaSiO3。差异性aSiO2与氢氟酸反应的化学方程式： SiO24HF=SiF42H2O。bSiO2与 Na2CO3、CaCO3的反应工业制玻璃SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2；SiO2CaCO3CaSiO3CO2。cCO2与 H2O反应的

4、化学方程式： CO2H2OdSiO2为高硬度、高熔沸点的固体，不溶于水，而于水。(3)SiO2与 CO2的用途CO2：制饮料、碳酸盐，作灭火剂，干冰用作制冷剂，也可用于人工降雨。SiO2：光导纤维、制光学仪器、电子部件，水晶可制作饰品。(4)CO2的制法 NaOH 溶液反应，但 SiO2不是两性氧化CO2，因为的表面，阻止反应的继续进行。玻璃黏土、石灰石水泥回转窑高温 NaOH 溶液反应，但 SiO2不是两性氧化CO2，因为的表面，阻止反应的继续进行。玻璃黏土、石灰石水泥回转窑高温CO2H2O。CaCO3与 H2SO4反应生成的 CaSO4陶瓷纯碱、石灰石、石英玻璃窑黏土陶瓷窑CaCO32H

5、=Ca2提醒：(1)SiO2既能与氢氟酸反应，又能与物；(2)不能利用大理石与稀硫酸反应制微溶，覆盖在 CaCO3二、硅酸、硅酸盐和无机非金属材料1硅酸的性质、制备与应用 (写出有关的化学方程式 )提醒：硅胶的形成过程硅酸在水中易聚合形成硅酸凝胶， 经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶， 称为硅胶。2硅酸钠(Na2SiO3) 俗称泡花碱(1)白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。(2)与较强的酸反应生 成硅酸：如 Na2SiO3 溶液与稀 硫酸反应：Na2SiO3H2SO4=H2SiO3Na2SO4；与SO2水溶液反应： Na2SiO3SO2H2O=H2SiO3Na

6、2SO3。(3)用途：黏合剂、耐火阻燃材料。3无机非金属材料(1)传统无机非金属材料水泥生产原料主要设备生产条件(2)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。(3)特殊功能的含硅物质碳化硅具有金刚石结构，可用作磨料。含硅元素 4%的硅钢具有导磁性。(SiO2CSiCO223A 项，反应产物不是 CO2而是 CO；B 项，碳酸比硅酸酸性强； D项，SiO2不)操作及现象通(SiO2CSiCO223A 项，反应产物不是 CO2而是 CO；B 项，碳酸比硅酸酸性强； D项，SiO2不)操作及现象通入 CO2，溶液不变浑浊通入 CO2，溶液变浑浊，继续通 CO2至过量，浑浊

7、消失通入 CO2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去继续通 CO2至过量，浑浊消失，再加入足量的 NaOH溶液，又变浑浊CO2通入 Na2SiO3溶液中，先生成沉淀 H2SiO3，继续通 CO2，H2SiO3不反应，(SiO2：65%70%、C：30%35%)制取水玻(SiO22NaOH=Na2SiO3H2O)溶液BaCl2溶液Na2SiO3溶液Ca(ClO)2溶液Ca(OH)2溶液)拓展练习 1(2019南昌月考 )下列关于硅元素及其化合物的有关说法正确的是A由沙子制备光伏材料的反应之一为B高温下 SiO2能与 Na2CO3固体反应生成 Na2SiO3和 CO2，说明硅酸酸性强于碳酸C因为

8、玻璃中含有 SiO2，所以不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱性溶液DSiSiO2H2SiO3SiO2SiO 均能一步转化C能一步转化为 H2SiO3。2用四种溶液分别进行实验， 表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是 (选项ABC通入 CO2，溶液变浑浊，DB不溶解。3(2019 安庆模拟 )水玻璃(Na2SiO3溶液)广泛应用于耐火材料、 洗涤剂生产等领域，是一种重要的工业原料。如图是用稻壳灰璃的工艺流程：下列说法正确的是A原材料稻壳灰价格低廉，且副产品活性炭有较高的经济价值B操作 A 与操作 B 完全相同C该流程中硅元素的化合价发生改变D反应器中发生的复分解反应为稻壳灰来源广泛价格低廉

9、，活性炭具有吸附性，有较高的经济价值，B 错误；二氧化硅中，硅元4，所以该流程中硅元素的化合价SiO22NaOH=Na2SiO3H2ONaOH溶液的洗CO2使澄清石灰水变浑浊，故CO。稻壳灰来源广泛价格低廉，活性炭具有吸附性，有较高的经济价值，B 错误；二氧化硅中，硅元4，所以该流程中硅元素的化合价SiO22NaOH=Na2SiO3H2ONaOH溶液的洗CO2使澄清石灰水变浑浊，故CO。2COO22CO2检验 CO2中CO是否存在的思维模板A 正确；操作 A 为过滤，操作 B为蒸发浓缩，是两种不同的操作，素的化合价是 4，硅酸钠中，硅元素的化合价是没有发生改变， C错误；由复分解反应的概念可知

10、，不属于复分解反应， D 错误。4(2019信阳模拟 )为检验二氧化碳气体中是否混有一氧化碳，某课外兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置：根据装置回答问题：(1)A 装置的作用是 _。(2) 实 验 后 通 过 _ 处 理 尾 气 ， 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为_。(3)若实验时观察到 _，则证明原气体中一定含有一氧化碳。解析：(1)除去混合气体中的 CO2时，可先将混合气体通入盛有浓气瓶中，故 A 装置的作用是吸收 CO2，以排除对后续实验的干扰。(2)CO有毒，故将 CO点燃生成 CO2才能排放到空气中。(3)CO 还原 CuO使黑色粉末变成红色，反应生成的可利用这些现象

11、来证明原气体中一定含有答案：(1)吸收 CO2(2)点燃(3)B 中无明显现象，装置 C中黑色粉末变成光亮的红色， D 中澄清石灰水变浑浊思维建模 各装置的作用是：A除去混合气体中的 CO2气体B 中无明显现象， D中的澄清石灰水变浑浊。2170 B 中无明显现象， D中的澄清石灰水变浑浊。2170 以上分解。C中CO，为进行验证，选用甲组实验中的装，5。草酸的钠盐和钾盐 易溶于水，而其钙盐难溶于水。 草酸晶体C CO还原 CuO：COCuOCuCO2D验证 CO 的氧化产物 CO2E除去尾气中的 CO2气体F除去尾气中的 CO 气体，防止污染环境确定混合气体中含有 CO气体的实验现象是：C中

12、的物质由黑色变成光亮的红色，5(2015全国卷， 改编)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中， 其 K15.410K25.410(H2C2O4 2H2O)无色，熔点为 101 ，易溶于水，受热脱水、升华，回答下列问题：(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置可观察到的现象是 _，反应的离子方程式为 _，说 明 分 解 产 物 中 含 有 _ 。 装 置 B 的 主 要 作 用 是_。(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有置 A、B 和下图所示的部分装置 (可以重复选用 )进行实验。A、B、_。装CO的现象是_比H2CO3的酸性_。(写化学方程式 ) CuOA、B、_。装CO的现象是_比H2CO3的酸性_。(写化学方程式 ) CuO 3 3 32OHH 中黑色粉末变为红色，其前的弱H2OCO2D 中澄清石灰冷凝(水蒸气、草酸等 )，防止草酸进置 H反应管中盛有的物质是 _。能证明草酸晶体分解产物中有_。(3)若上图中的装置 C 中的澄清石灰水改为水玻璃，则装置 C 中的现象是_，反应的离子方程式为 _，此现象说明 H2SiO3(4)氢氟酸不能用玻璃瓶盛装的理由是_，氢 氧 化 钠 溶 液 的 试 剂 瓶