2018人教高中化学73总复习碳硅(基础)知识讲解

2021人教版高中化学73总复习碳、硅(基础)知识解说2021人教版高中化学73总复习碳、硅(基础)知识解说2021人教版高中化学73总复习碳、硅(基础)知识解说高考总复习?碳硅?【考大纲求】1．认识C、Si及其化合物的主要性质及应用。2．掌握CO2的实验室制取。3．认识玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐资料的制备原料、原理和特色，能用氧化物形式表示硅酸盐的构成。【知识网络】1、碳及其化合物转变关系2．硅及其化合物转变关系【考点梳理】考点一．碳及其化合物【高清讲堂：356213碳及其化合物】1．碳单质⑴同素异形体：①定义：由同种元素形成的不一样样单质称为同素异形体。②种类：金刚石、石墨、C60、C70等。⑵化学性质：因为碳原子最外层有4个电子，故碳在常温下性质比较坚固，很难被氧化，但在点燃或加热的条件下活动性加强，主要表现为还原性。①与单质反响2C+O22COC+O2CO2②与某些氧化物反响C+CO22COC+HO(g)CO+H2〔水煤气〕22C+SiO2Si+2CO↑△2Cu+CO2↑(CuO足量)C+2CuOC+CuO△Cu+CO↑(C足量)③与氧化性酸反响C+2HSO(浓)△↑+2SO↑+2HO2CO2422C+4HNO3(浓)△CO2↑+4NO2↑+2H2O2．一氧化碳⑴物理性质：无色无味气体，有毒，不溶于水。⑵化学性质①可燃性：2CO+O22CO)；2CO(用点燃的方法除掉②还原性(与Fe3O4、CuO、H2O的反响)△Fe3O4+4CO3Fe+4CO2；△CuO+COCu+CO2；H2O+CO

H2+CO2(工业制

H2)⑶毒性：CO有剧毒，与血液里的血红蛋白联合，令人体缺氧而死亡；主要来自汽车尾气、煤和石油焚烧及钢铁冶炼等。3．二氧化碳⑴物理性质：无色无味，密度比空气大的气体，微溶于水，固体CO2叫做“干冰〞。⑵分子构造：电子式；构造式O=C=O。⑶化学性质：①弱氧化性CO2+C2CO；CO2+2Mg2MgO+C②酸性氧化物的通性CO2+H2O＝H2CO3CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O；CO2+CaCO3+H2O＝Ca(HCO3)2CO2+CaO＝CaCO3③与盐的反响〔相对较强的酸制取较弱的酸〕：往漂白粉溶液中不停通入CO2气体的反响为：Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO，CaCO3+CO2+H2O==Ca(HCO3)2(B)在NaAlO2溶液中不停通入CO2气体至过分时，反响为：2AlO2－+CO2(少许)+3H2332―O==2Al(OH)↓+COAlO2―+CO2(过分)+2H2O==Al(OH)3↓+HCO－3〔C〕往Na2SiO3溶液中不停通入CO2气体至过分时，反响为：SiO32―222332―，+CO+HO==HSiO(胶体)+COSiO32―+2CO2+2H2O==H2SiO3(胶体)+2HCO3―〔D〕往饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体，反响为：2Na++CO32―+CO2+H2O==2NaHCO3↓(E)C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH↓+NaHCO3⑷制法：①工业制法：煅烧石灰石CaCO3CaO+CO2↑②实验室制法：石灰石和稀盐酸反响原理：CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O装置：“固＋液→气〞或启普发生器及其简单装置知识拓展——除杂：被提纯气体杂质除杂方法COCO2经过盛有NaOH溶液的洗气瓶CO2CO经过盛放灼热氧化铜的硬质玻璃管CO2O2经过盛放灼热铜网的硬质玻璃管CO2SO2经过盛有饱和NaHCO3溶液或酸性高锰酸钾溶液CO2HCl经过饱和NaHCO3溶液4．碳酸盐溶解性正盐中只有碱金属的碳酸盐和铵盐溶于水，所有酸式盐均溶于水。一般酸式盐比相应正盐易溶，但碱金属的碳酸氢盐比正盐溶解度小。热坚固性一般规律：可溶性碳酸正盐>不溶性碳酸正盐>酸式碳酸盐。Na2CO3>CaCO3>NaHCO3正盐与酸式盐的互相转变Na2CO3CO2；HClNaHCO3；NaOH考点二．硅及其化合物1．硅(1)硅的化学性质。在常温下，硅的化学性质不开朗，不与O、Cl、HSO、HNO3等反响，但可与氟气、2224氢氟酸和强碱反响。①硅和氟气反响：Si+2F2==SiF4。②硅和氢氟酸反响：Si+4HF==SiF4↑+2H↑。2③硅和氢氧化钠溶液反响：Si+2NaOH+HO==NaSiO+2H2↑。223△④硅在氧气中加热：Si+O2SiO2。硅的工业制法。SiO2＋2C

Si(粗硅)＋2CO↑(注意产物

)提纯：

Si+2Cl2

SiCl4

；SiCl4+2H2

Si+4HCl↑晶体硅的用途。用来制造半导体器件，制成太阳能电池、芯片和耐酸设施等。2．二氧化硅(SiO2)⑴物理性质：硬度大、熔点高，难溶于水。⑵化学性质：①酸性氧化物的通性：SiO2是酸性氧化物，是H2SiO3的酸酐，但不溶于水：SiO2+CaOCaSiO3SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O(Na2SiO3是强的粘合剂)②弱氧化性：SiO2+2CSi+2CO↑③特色：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O重点解说：A〕因为玻璃的成分中含有SiO2，故实验室盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞。B〕未进行磨砂办理的玻璃，在常温下是不易被强碱腐化的，故盛放碱液可以用玻璃瓶〔不可以用玻璃塞〕。C〕因为氢氟酸腐化玻璃，与玻璃中的SiO2反响，因此氢氟酸既不可以用玻璃塞、也不可以用玻璃瓶保留，而应保留在塑料瓶或铅皿中。⑶用途：①SiO2是制造光导纤维的主要原料。②石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等。③水晶常用来制造电子工业的重要零件、光学仪器、工艺品等。④石英砂常用作制玻璃和建筑资料。SiO2与CO2化学性质的比较物质二氧化硅(SiO2)二氧化碳(CO2)与水反响CO2+H2OH2CO3与酸反响SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O不反响CO+2NaOH=NaCO+HO与碱反响SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O2232CO2+NaOH=NaHCO3与碱性氧化物反响222332与碳反响SiO2+2CSi+2CO↑CO2+C=2CO3．硅酸(H4SiO4、H2SiO3)⑴不坚固性：H2SiO3△SiO2+H2O⑵极弱酸性：不可以使酸碱指示剂变色：H2SiO3＋2NaOH=Na2SiO3+2H2O制备：Na2SiO3+CO2+2H2O=H4SiO4↓(白色胶状)+Na2CO3或Na2SiO3+2HCl==H2SiO3↓+2NaCl，H4SiO4＝H2SiO3+H2O(不坚固、易分解)4．硅酸盐⑴常用的硅酸盐是Na2SiO3，俗称“泡花碱〞，易溶于水，其水溶液称为水玻璃，是一种矿物胶，密封保留。可用作肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂。⑵硅酸盐改写为氧化物形式〔次序为：较开朗金属氧化物·金属氧化物·二氧化硅·水〕如高岭石Al2(Si2O5)(OH)4改写为：Al2O3·2SiO2·2H2O再如：钾长石KAlSi3O8不可以写成1K2O·1Al2O3·3SiO2，应写成K2O·Al2O3·6SiO2。22(3)无机非金属资料。①传统无机非金属资料：陶瓷、玻璃、水泥。水泥玻璃陶瓷原料粘土、CaCO3、石膏纯碱、石灰石、石英粘土反响复杂反响原理NaCO+SiO高温NaSiO+CO↑2原理23232CaCO3+SiO2高温CaSiO3+CO2↑水泥的主要成分：3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3一般玻璃的主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2②新式无机非金属资料：高温构造陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷。【典型例题】种类一、碳及其化合物例1、向以下物质的浓溶液中迟缓地通入过分CO2气体，整个过程中无明展现象的是〔〕A．水玻璃B．苯酚钠C．漂白粉D．饱和碳酸钠E．氯化钙【思路点拨】①题干中CO2是过分的；碳酸的酸性比盐酸弱，②而比硅酸、次氯酸、苯酚强。【答案】E【解析】CO2溶于水生成碳酸，碳酸的酸性比盐酸弱，而比硅酸、次氯酸、苯酚强。根据酸与盐反响的规律，过分CO2通入硅酸钠溶液中有白色积淀H2SiO3生成，CO2通入苯酚钠溶液中会生成苯酚浊液；CO2通入次氯酸钙溶液过程中会生成碳酸钙白色积淀，CO2过分最后积淀会消逝；过分CO2通入饱和碳酸钠溶液会生成碳酸氢钠，碳酸氢钠溶解度比碳酸钠溶解度小而结晶析出；CO2通入氯化钙溶液无明展现象。【总结升华】相对较强的酸与弱酸盐反响可以制取相对较弱的酸，弱酸一般不可以制强酸。贯串交融：【高清讲堂：356213例题3】【变式1】经过以下实验，溶液仍为澄清透明的是A．饱和Na2CO3溶液中通入CO2B．NaHCO3溶液中参加过分的NaOH溶液C．Ca(HCO3)2溶液中参加过分的KOH溶液D．少许的CO2通入CaCl2溶液中【答案】BD【变式2】以下离子方程式书写不正确的选项是〔〕。A．往NaOH溶液中通入过分CO2：CO2+OH－－==HCO3－2－B．H2SiO3与NaOH溶液混淆：2OH+H2SiO3==2H2O+SiO3C．石英砂与烧碱反响制水玻璃：2－==SiO32－2SiO+2OH+HOD．往水玻璃中通入二氧化碳：+2－Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3↓+2Na+CO3【答案】D【解析】D项，Na+。2SiO3应写成离子，应删去Na种类二、硅及其化合物例2、以下对于硅的说法不正确的选项是〔〕．硅是非金属，但它的单质是灰黑色且有金属光彩的固体B．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是优秀的半导体资料C．硅的化学性质不开朗，常温下不与任何物质起反响D．当加热到必定温度时，硅能与氧气、氯气等非金属反响【思路点拨】硅在周期表中的处于金属与非金属的分界限周边，虽为非金属，但有某些金属性。【答案】C【解析】硅是一种拥有金属光彩的灰黑色固体，A正确；硅是优秀的半导体资料，确；硅在常温下可与氟气、强碱溶液反响，C错误；在加热时，硅与氧气、氯气等反响，正确。【总结升华】要注意概括硅的特别性质：硅的化学性质坚固，常温下可与氟气、烧碱溶液发生；在加热条件下，硅能与氧气、氯气等非金属反响。贯串交融：【高清讲堂：356213例题1】【变式1】资料与化学亲密有关，表中对应关系错误的选项是〔〕

B正D资料

主要化学成分A．

金刚石

三氧化二铝B．

大理石、石灰石

碳酸钙C．

一般水泥、一般玻璃

硅酸盐D.

砂子、石英

二氧化硅【答案】A【高清讲堂：356213例题2】【变式2】对于工业生产的表达中，错误的选项是〔〕．制一般玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英【答案】D【高清讲堂：356213例题4】【变式3】对于ⅣA族元素，以下表达中不正确的选项是A．SiO2和CO2中，Si和O，C和O之间都是共价键B．C、Si和Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在必定条件下都能和氧化钙反响D．Si可用于制备光导纤维和半导体【答案】BD【变式4】〔2021唐山一模〕以下物质：①氢氟酸②浓H2SO4③烧碱溶液④Na2CO3⑤氧化钙⑥浓HNO3。此中在必定条件下既能与SiO2反响，又能与CO2反响的有〔〕。A．①②⑥B．②③⑥C．③④⑤D．所有【答案】C【解析】SiO2、CO2均可与烧碱溶液、氧化钙反响，表现出酸性氧化物的性质；SiO2可与氢氟酸反响，CO2不与氢氟酸反响；浓H2SO4、浓HNO3与两者都不反响；高温条件下SiO2可与固体反响，平常情况下CO2可与Na2CO3溶液反响。【总结升华】二氧化硅的化学性质很坚固，常温下只与氢氟酸、强碱溶液反响，在加热条件下可表达二氧化硅酸性氧化物的通性。种类三、推测题例3、A、B、C、D、E、F、G、H、I九种物质好像以以下列图所示反响关系：：①单质E可作为半导体资料；②化合物F是不可以生成盐的氧化物；③化合物溶于水呈酸性，它能跟氧化物A起反响。据此，请填空：

I1〕化合物F是________。2〕化合物I是________。3〕反响②的化学方程式是________________。4〕反响④的化学方程式是________________。【思路点拨】波及碳硅的单质的置换需要高温条件。单质氟室温下可与水反响：2F+2HO==4HF+O222【答案】〔1〕CO〔一氧化碳〕〔2〕HF高温CO+H2〔4〕〔3〕C+H2O(g)2F+2HO==4HF+O222【解析】由“单质E可作为半导体资料〞可猜想E为硅，那么A为SiO2，A与B反响生成的F为CO，CO是不可以盐氧化物，那么A为SiO2，B为碳；碳与氧化物C反响生成CO，那么C是H2O，G是H2；G与H生成H2O，那么H是O2；与H2O反响生成O2的有K、Na、F，但知足I能溶于水呈酸性且与SiO反响的只有F。222【总结升华】本题是一道无机推测题，主要察看硅元素及其化合物的性质。本题难度中等。贯串交融：【变式1】有A、B、C、D四种含硅元素的物质，它们能发生以下反响：1〕C与烧碱反响生成A和水；2〕A溶液与钙盐溶液反响生成白色积淀D；3〕B在空气中焚烧生成C；4〕C在高温下与碳反响生成单质B。依据上述变化，写出A、B、C、D的化学式：A________，B________，C________，D________。【答案】Na2SiO3SiSiO2CaSiO3【变式2】〔2021甘肃兰州期末〕A、B、C、D、E代表单质或化合物