通用版2019版高考化学微一轮复习第12讲碳硅及其化合物学案

1、钢的12碳、硅及其化合物告示钢铁要求1.掌握c，Si元素单体及其重要化合物的主要性质和应用。2.了解c，Si元素单体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，考察C、Si元素及其重要化合物的性质和应用。试验点.碳和硅的特性和应用1.单体的存在形式、物理性质和用途碳硅存在形式玻璃状态和化合状态。和谐物理性质钻石：熔点高。硬度很大石墨：硬度低，电的良导体灰色黑色固体有金属光泽，熔点高，硬度大，脆。用途钻石是切割工具，石墨是电极，铅芯半导体材料、太阳能电池和合金材料2.c，Si的化学性质(编写化学方程式)(1)C的化学性质3354还原性(2)Si的化学性质还原性诗情感评估判断对错(

2、准确地说是“”，错误的“”)(1)碳的不同茄子单质物理特性不同的主要原因是结构不同。（）(2)钻石、石墨、C60是徐璐同位素关系。（）(3)非晶硅经常用于制造半导体材料。（）(4)常温下硅不能与强酸反应或与强碱反应。（）(5)加热到一定温度，硅可以与氧氯等非金属反应。（）(6)晶体硅可用作光纤材料。（）答案：(1)-7300；(2)(3)(4)(5)-7300；(6)碳和硅绝缘的特殊性1.一般来说，非金属元素是单质熔融，沸点低，硬度小，但结晶硅，金刚石熔化，沸点高，硬度大，其中金刚石是自然界中硬度最高的物质。2.一般来说，非金属的单晶体是绝缘体，但硅是半导体，石墨是电的良导体。3.si恢复能力

3、大于c，但c可以在高温下恢复si:SiO 2 2cs I 2co。4.非金属单体和碱反应通常是氧化剂和还原剂，不释放氢，但硅和强碱溶液反应只作为还原剂，释放氢：si 2 NaOH H2O=na 2 SiO 3 2 H2。5.非金属单晶体一般与非氧化性酸没有反应，但硅可以与HF起作用。SI 4HF=SI F42 H2。6.一般而言，金属(Na，K)可以取代水中的氢，而C在高温下也可以取代H2O的氢C H2O (G) H2 CO。测试单碳，硅的性质和用途1.以下陈述正确()A.室温下硅与O2没有反应，因此硅在自然界中有玻璃态B.碳，硅的硬度都是不导电的C.碳、硅和O2反应都产生酸性氧化物D.工业上

4、使用碳和H2O(g)反应的含水气体分析：项目a，硅在自然界中没有自由状态。项目b、石墨、晶体硅导电；C段、C和O2的反应产生的CO不是酸性氧化物。答案：d2.在以下关于碳和硅的叙述中，准确的是()A.那氧化物能与NaOH溶液反应B.其硬度在加热时能与O2反应C.氧化物可溶于水，产生相应的酸。D.碳和硅的两个茄子元素由两个茄子单体组成。分析：CO，SiO2均不溶于水，CO也不与NaOH溶液反应，因此a，c无效。碳除了钻石、石墨外，还有C60等硬度，D错了。答案：b测试多晶硅的工业配方3.半导体产业有“从沙滩到用户”，即SiO2创建Si的说法。制造过程中未提到的化学反应是()A.2c SiO 2

5、si 2coB.sio2 2 NaOH=Na2 sio3 H2OC.si 2c L2 sicl 4D.sicl 4 2h2si 4 HCl解决方法：在工业中制造纯硅的过程是SiO2粗硅SiCl4纯硅，不包括SiO2和NaOH溶液的反应。答案：b4.以无机矿物资源生产部分材料，其生产过程示意图如下。以下相关陈述中无效的是()A.制作粗糙硅时，可能会发生SiC生成反应B.铝、铜、高纯硅和玻璃的生产过程包括氧化还原反应C.冶炼黄铜矿时，SO2可用于生产硫酸，FeO可用作冶炼铁的原料D.用粗硅制作高纯硅时，多次分辨四氯化硅的方法分析：玻璃生产不包括氧化还原反应。答案：b试验点2 CO2、SiO2的性质

6、和应用CO2与SiO2的比较二氧化碳二氧化硅结构一个CO2分子存在空间立体网状结构，无单分子主要物理特性熔化，沸点低，常温下作为气体溶于水硬度大，熔化，沸点高，常温下是固体，不溶于水化学学习性格水CO2+H2OH2CO3没有反应神没有反应SiO 2 4 HF=SIF 42 H2 o(异常)碱Co2 2 NaOH=Na2co 3 H2O或CO2+NaOH=NaHCO3Sio2 2 NaOH=Na2 sio3 H2O(含碱液的试剂瓶用橡胶塞)化学学习性格盐ca(clo)2 CO2 H2O=CaCO 32 hclo，CO2 Na2CO3 H2O=2 nahco3SiO 2 na 2 co 3 na

7、2 SiO 3 CO2-(玻璃制造)碱性氧化物Co2 Na2 ona 2co3Sio 2 Cao casio 3用途化工原料、消火剂、干冰用于人工降雨光学镜片、石英坩埚、光纤多维思考1.SiO2可以反应NaOH和HF，SIO2是两性氧化物吗？为什么？提示：不。因为SiO2与氢火山反应产生的不是盐。2.指出了3c SiO2 sic 2co的氧化剂和还原剂。提示：氧化剂、还原剂为c。二氧化硅特性的特殊性大部分酸性氧化物的共性二氧化硅的特性非金属氧化物的熔体沸点通常很低SiO2的熔点很高酸性氧化物通常与水反应，生成相应的酸SiO2不溶于水，不与水反应酸性氧化物一般与酸没有反应SiO 2 4 HF=S

8、IF 42 H2 o比较强的氧化剂弱酸是复杂分解反应的一般规律，H2CO3酸性比H2SiO3强。Na2sio3 CO2 H2O=Na2 co 3+h2sio 3；下一个反应不能说明酸性的强弱Na2CO3+SiO2Na2sio3 CO2CaCO3+SiO2Casio 3 CO2测试方向1 SiO2的性质和用途1.以下陈述正确()A.在粗硅的制造中，如果发生2c SiO 22 cosi，硅就会恢复，碳的恢复性比硅的恢复性强B.盛NaOH溶液时，使用带玻璃插头的研磨瓶C.要用SiO2制作硅氧烷，首先要将二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后放入CO2。D.na2co 3 SiO 2na2 SiO 3 CO

9、2表明，硅酸比碳酸酸性强分析：选项A，D的反应在高温下产生气体，以纠正平衡，使反应顺利进行，但由于不能说明C，Si的恢复性强弱，或说明H2SiO3和H2CO3酸性的强弱，所以产生了错误。NaOH与玻璃成分的SiO2反应一起生成Na2SiO3，可以粘贴瓶塞。在SiO2中创建H2SiO3的过程为SiO2Na2SiO3H2SiO3。答案：c2.在下一个反应中，指出SiO2表示的化学性质或作用，从A E选项中选择正确答案，放在括号中。(1) SiO2 2 NaOH=Na2 sio3 H2O()(2)SiO 2 na 2 co 3 na 2 SiO 3 CO2-()(3)SiO 2 2cs I 2co(

10、)(4)SiO 2 3c sic 2co()(5)SiO 2 4 HF=SIF 42 H2O()A.玻璃的成分被消耗掉，玻璃被腐蚀了B.氧化性C.酸性氧化物的透气性D.用盐代替挥发性酐。E.不参与氧化还原反应答案：(1)C (2)D (3)B (4)E (5)A速记卡 SiO2的特殊性1.SIO2是H2SiO3的酐，但未溶于水，不能直接水作用下准备H2SiO3。2.酸性氧化物一般与酸不起作用，但SiO2可能与HF起作用：SiO 2 4 HF=SIF 42 H2O。二次二氧化碳和盐或碱溶液之间的反应规律试验3.用4茄子溶液进行实验。下表中，“操纵和现象”和“溶液”的对应关系是错误的()选项操作和

11、现象溶液a进入二氧化碳后，溶液会混浊饱和Na2CO3溶液b进入CO2后，溶液浑浊，从CO2继续通过过量，混浊消失。Na2SiO3溶液c进入CO2后，溶液浑浊，加入紫红色溶液后，红色褪色Ca(ClO)2溶液d进入CO2后，溶液浑浊，从CO2继续通过过量，混浊消失，加入足够的NaOH溶液，然后混浊。清石灰水答案：b4.在标准条件下，将3.36 L CO2气体通过200ML 1.00 MOLL-1 NAOH溶液，使溶液中c(CO)和c(HCO)的比例(无论CO、HCO水解与否) ()A.1: 1b.1: 2C.2: 1d.1: 3解决方案：n (CO2)=0.15 mol，n (NaOH)=0.2

12、l 1.00 moll-1=0.2 mol由于12，两种牙齿完全反应，产生含有Na2CO3和NaHCO3的混合溶液。设定N (Na2CO3)=x，n (nahco3)=y有理解X=0.05 mol，y=0.1 mol答案：b速记卡 CO2和NaOH溶液反应产物的判断(1) CO2对一定量NaOH溶液反应过度的原理：转换图表：NaOHNa2CO3NaHCO3化学方程式：.2 NaOH CO2=Na2CO3 H2O.Na2CO3 CO2 H2O=2 nahco3(2)反应后溶质成分的判断：试验点三硅酸和无机非金属材料1.硅酸盐(1)溶解度：不能溶于水。(2)化学性质(3)可由制造硅酸钠和盐酸反应制

13、成：Na2 SiO 3 2 HCL=h2sio 32 NACL。(4)用途：硅酸用于制造硅，硅可用作催化剂的载体和干燥剂。2.硅酸盐(1)硅酸盐硅、氧、金属构成的化合物的统称是构成地壳岩石的主要成分。(2)硅酸钠硅酸钠水溶液一般称为水玻璃，是无色粘性液体，常用于制备粘合剂、防腐剂、耐火材料等。无机非金属材料(1)硅酸盐材料水泥一般玻璃陶瓷生产原料粘土，石灰石纯碱、石灰石、石英砂粘土主要设备水泥窑玻璃窑瓷窑(2)具有特殊功能的含硅材料碳化硅具有钻石结构，可用作磨料。4%含硅硅钢具有磁性。硅橡胶同时具有高低温耐受性。多维思考1.如何在SiO2中准备H2SiO3？用化学方程式表示。提示：SiO2 2

14、 NaOH=na2sio3 H2O，na2sio 3 2 HCl=h2sio 3=2 NaCl。2.在水玻璃中加入酚酞试液会发生什么现象？然后再加一滴盐酸，完全振动静坐，会有什么现象？(威廉莎士比亚，哈姆雷特，盐酸，盐酸，盐酸)提示：酚酞滴，溶液变成红色。加入盐酸后，溶液的红色逐渐变淡为无色，暂时产生有果冻的凝胶。常用物质中硅及其化合物的错误之处(1)用作半导体材料的不是SiO2，而是晶体硅，用于制作光纤的不是硅，而是SiO2，电脑芯片的成分是晶体硅，不是SiO2。(2)石英玛瑙硅砂等主要成分为SiO2，而不是硅酸盐。(3)传统无机非金属材料陶瓷水泥玻璃的主要成分是硅酸盐。测试硅酸盐1.以下关

15、于硅及其化合物的陈述中正确的是()A.硅酸钠属于盐，不属于碱，因此硅酸钠可以保存在有磨石玻璃罩的试剂瓶里B.反应Na2 SiO 3 H2O CO2=Na2 co 3 h2sio 3，反应Na2 co 3 SiO 2 SiO 2 SiO 3 CO2，两种反应徐璐矛盾，不可能全部发生C.一般玻璃、石英玻璃、水泥等都属于硅酸盐材料D.翡翠的主要成分是Be3Al2Si6O18，以氧化物表示为3BeOAl2O36SiO2。答案：d2.(2018号北大联试验)将足够数量的CO2气体通过水玻璃后蒸熟，在高温下充分燃烧，最终得到的固体物质为()。A.Na2SiO3B.Na2CO3、Na2SiO3C.Na2CO

16、3、sio2d.sio2分析：CO2和水玻璃反应生成Na2CO3(NaHCO3)和H2SiO3，高温下H2SiO3生成SiO2，NaHCO3生成Na2CO3，Na2CO3与SiO2反应生成Na2SiO3和CO2，因此最终固体物体生成Na2SiO3答案：a测试二无机非金属材料3.以下关于硅单晶及其化合物的陈述是正确的()硅是非金属元素，但硅单晶体能导电。水泥、玻璃、沙子都是硅酸盐产品。高纯硅单晶体广泛用于制作光纤。陶瓷是人类应用得很早的硅酸盐材料A. B. C.d .d .分析：光纤、沙子的主要成分都是SiO2。答案：c4.氮化硅(Si3N4)是一种硬度、熔点、化学性质稳定的高温陶瓷材料，在工业

17、上通常由1 300C反应得到高纯硅和纯氮。(1)从特性上推测，氮化硅陶瓷的用途为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _(填充号)。A.涡轮叶片b .创建着色玻璃C.制作永久模具d .陶瓷引擎制作(2)氮化硅陶瓷具有抗腐蚀的性能，除氢氟酸外，与其他无机酸没有反应。陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(3)活性SiCl4和N2 (H2气氛)，强化热反应，高纯氮化硅，反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _