2013届高考化学第一轮总复习课件25.ppt

1、1,第 课时,21,碳族元素、无机非金属材料,第 七 章,碳族元素 硅及其化合物,2,根据“稳定岛假说”，元素周期表的最终界限可能是175号左右，科学家预测114号元素为“类铅”，下列有关它的性质的预测中，错误的是( ) A.它的硬度比铅小，熔点比铅低 B.它的+4价氯化物具有氧化性,体验,D,3,C.它的金属性比铅强 D.电解它的硝酸盐和硝酸铜的混合溶液时，它在阴极首先析出 类铅比铅的金属性强，熔点比铅小，化学性质类似铅，所以有+4价氯化物且具有氧化性，所以在电解时，铜离子先得到电子首先析出，D错。,解析,4,对于A族元素，下列叙述中不正确的是( ) A.SiO2和CO2中，Si和O，C和O

2、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8 C.CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应 D.该族元素的主要化合价为+4和+2,B,体验,5,(2009高考海南)门捷列夫在描述元素周期表时，许多元素尚未发现，但他为第四周期的三种元素留下了空位，并对它们的一些性质做了预测，X是其中的一种“类硅”元素，后来被德国化学家文克勒发现，并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律，下列有关X性质的描述中错误的是( ),体验,D,6,A.X单质不易与水反应 B.XO2可被碳或氢还原为X C.XCl4的沸点比SiCl4的高 D.XH4的稳定性比SiH4

3、的高,7,下列各晶体的化学式既能表示物质的组成，又能表示物质分子式的是( ) A.CO2B.SiO2 C.NH4ClD.C,A,体验,8,固体熔化时必须破坏非极性键的是( ) A.冰B.晶体硅 C.溴D.二氧化硅,体验,B,9,下列说法正确的是( ) A.硅材料广泛用于光纤通讯 B.工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品 C.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 D.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应,体验,A,10,下列物质中，不含有硅酸盐的是( ) A.水玻璃B.硅芯片 C.黏土D.普通水泥,体验,B,11,已知某硅酸盐可表示为Mga(Si4O10)(OH)b(其中a、b为正整数)。 (1)a与b

4、应满足的关系式为 (填表达式)。 (2)a能否等于2， (填“能”、“不能”或“无法确定”)。 (3)当a=4时的硅酸盐的表达式为。,体验,2a-b=4,不能,4MgO4SiO22H2O,12,本题主要考查根据化合价书写化学式的能力。 (1)根据化合物中正负化合价代数和为零的原则：(+2)a+(+4)4+(-2)10+(-1)b=0，即2a-b=4；(2)由于a、b为正整数，故a不能等于2；(3)a=4时，b=4，然后根据各元素的化合价写成氧化物4MgO4SiO22H2O形式。,解析,13,碳、硅及其化合物的性质 1.C、CO2、CO、碳酸盐等的性质，CO2的制备 碳的同素异形体除金刚石、石墨

5、外，还有活性炭、C60、C70等，其中金刚石是原子晶体，石墨是混合型晶体，C60、C70等是分子晶体，其物理性质差异较大，碳能与O2、CO2、CuO、H2O、SiO2、浓HNO3、浓H2SO4等多种物质反应，表现还原性。,考点一,14,CO为无色、无味的气体，有剧毒，不溶于水。空气中的CO主要来自汽车尾气、含碳化合物的不完全燃烧。CO具有可燃性和还原性，可用作燃料和金属的冶炼。 CO2是无色、无味的温室气体，可溶于水。CO2具有酸性氧化物的通性(与水、碱、碱性氧化物、某些盐反应)、弱氧化性(与Mg、C等反应)、与Na2O2反应等化学性质。CO2可用作灭火剂、制纯碱、汽水，干冰用作制冷剂或人工降

6、雨。 碳酸盐能与酸反应，可溶性碳酸盐能与某些盐反应，不溶性碳酸盐受热可分解，实验室可用石灰石和盐酸反应制得CO2。,15,2.硅、二氧化硅、硅酸和硅酸盐 硅在自然界分布很广，以化合态的形式存在，晶体硅呈灰黑色，有金属光泽，是良好的半导体材料；结构与金刚石类似，熔、沸点很高，硬而脆。硅的化学性质不活泼，常温下只能与F2、HF和NaOH等反应；加热时，可与O2反应。工业上，用碳和二氧化硅在高温下可制得粗硅。 天然SiO2也叫硅石，自然界中的石英、玛瑙等主要成分都是SiO2，SiO2是无色透明的原子晶体，熔、沸点很高，硬度大。,16,SiO2除能与HF反应外，还具有酸性氧化物的通性，能与CaO、Na

7、OH等反应；SiO2还具有弱氧化性，高温下可与C反应。 H2SiO3是不溶于水的白色固体，酸性比H2CO3弱，能与碱溶液反应，受热易分解。 硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，也是黏土的主要成分。硅酸盐种类繁多，结构复杂，其组成可用二氧化硅和金属氧化物的形式表示。,17,【考点示例1】下列有关实验的说法正确的是() A.除去铁粉中混有的少量铝粉，可加入过量的氢氧化钠溶液，完全反应后过滤 B.为测定熔融氢氧化钠的导电性，可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体后进行测量 C.制备Fe(OH)3胶体，通常是将Fe(OH)3固体溶于热水中 D.某溶液中加入盐酸能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有C,1

8、8,本题主要考查简单的实验操作。铁粉不与NaOH溶液反应，而铝粉可溶于NaOH溶液，故A正确；陶瓷中含SiO2、硅酸盐等，SiO2可与NaOH作用，故B不正确；Fe(OH)3胶体的制备通常将饱和FeCl3滴入到沸腾的水中，将Fe(OH)3固体加入到热水中只能得到沉淀，C不正确；可能使澄清石灰水变浑浊的气体为SO2或CO2，而与酸作用能产生CO2的可能是C，也可能是HC，D不正确。 【答案】A,解析,19,【变式演练1】硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题： (1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：,石英砂,

9、焦炭,高温,粗硅,HCl,573 K以上,SiHCl3(粗),精馏,SiHCl3(纯),H2,1357 K,高纯硅,20,写出由纯SiHCl3制备高纯硅和化学反应方程式。 整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式;H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是。,氧气与氢气混合，可能引起爆炸,21,(2)下列关于硅材料的说法正确的是 (填字母)。 A.碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥 B.氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承 C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料光导纤维 D.普通玻

10、璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高 E.盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅,BC,22,(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象：,试管中有白色胶状沉淀生成，并且有 刺激性气体生成,23,多元弱酸及其盐的相互转化规律 1.转化规律 H2CO3HCC 2.应用 (1)多元弱酸与碱反应生成的产物由它们的物质的量之比决定； (2)多元弱酸的正盐与酸反应的生成物由它们的物质的量之比决定；,OH-,H+,考点二,OH-,H+,24,(3)转化关系中相间的物质不能大量共存如：H2CO3(或CO2+H2O)与C不能大量共存； (

11、4)碱性：正盐酸式盐酸。 3.比碳酸酸性弱的酸 常见的有：HClO、H2SiO3、H3AlO3、C6H5OH等(哪些反应可以说明?)。,25,4.碳酸的酸式盐和正盐的比较 (1)在水中的溶解性 含K+、Na+、N的正盐易溶于水，其余一般不溶于水；酸式盐均易溶于水。 一般的，在相同温度下，难溶性正盐溶解度小于其酸式盐溶解度，如溶解度Ca(HCO3)2CaCO3;可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度，如溶解度Na2CO3NaHCO3。,26,(2)热稳定性 一般的热稳定性顺序：正盐酸式盐碳酸，如Na2CO3NaHCO3H2CO3。 可溶性正盐难溶性正盐，如CaCO3高温分解，而K2CO3不易分解。,

12、27,(3)酸式盐与碱反应时的产物要根据相对用量判断 如在Ca(HCO3)2溶液中滴加NaOH溶液： Ca(HCO3)2+NaOHCaCO3+NaHCO3+H2O(NaOH少量) Ca(HCO3)2+2NaOHCaCO3+Na2CO3+2H2O(NaOH过量),28,【例2】向2.5 mL 0.2 molL-1的Na2CO3溶液中徐徐滴入0.1 molL-1稀盐酸7.5 mL，在标准状况下产生CO2的体积是() A.8.4 mLB.5.6 mL C.2.8 mLD.4.2 mL Na2CO3溶液中滴入盐酸的反应过程是：Na2CO3NaHCO3CO2， 只有当反应全部完成后，才能发生反应放出CO

13、2。,解析,HCl,HCl,29,Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl 11 1 510-4 mol7.510-4 mol x x=510-4 mol，余下HCl 2.510-4 mol NaHCO3+ HCl NaCl+CO2+H2O 1 1 1 510-4 mol2.510-4 mol y y=2.510-4 mol V(CO2)=2.510-4 mol22.4L mol-1 =5.610-3L=5.6 mL 【答案】B,30,【变式2】把CO2通入NaOH溶液中，当CO2和NaOH完全反应时，其质量比为3340，则下列说法正确的是( ) A.反应后CO2有剩余 B.溶液中除OH-外

14、，只存在一种阴离子 C.溶液还可吸收CO2 D.溶液中溶质的物质的量之比为11,C,31,1.硅及其化合物常见的“反常”的性质。 (1)Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si。 SiO2+2C高温Si+2CO (2)非金属单质跟碱液作用一般无H2放出，但Si却放出H2。 (3)非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能与HF作用。 (4)非金属单质一般为非导体，但Si为半导体，石墨为良导体。,32,(5)SiO2既是H2SiO3的酸酐，又是H4SiO4的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H2SiO3和H4SiO4。 (6)非金属氧化物一般为分子晶体，但SiO2晶体为原子晶体。

15、 (7)酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟HF作用。 (8)无机酸一般易溶于水，但H2SiO3和H4SiO4均难溶于水。,33,(9)因H2CO3的酸性大于H2SiO3和H4SiO4，所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能发生下列反应： Na2SiO3+CO2+2H2OH4SiO4+Na2CO3，但在高温下 Na2CO3+SiO2高温Na2SiO3+CO2也能发生。,34,(10)Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，但它与玻璃的成分大不相同，硅酸钠另一俗称泡花碱，但它却是盐，并不是碱。 2.常见气态氧化物的除杂方法(括号内为杂质) (1)CO(CO2)：通过盛有澄清石灰水的洗气瓶。 (2)

16、CO2(CO)：通过盛放灼热CuO的硬质玻璃管。,35,(3)CO2(O2)：通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管。 (4)CO2(SO2)：通过饱和NaHCO3溶液或KMnO4酸性溶液。 (5)CO2(HCl)：通过饱和NaHCO3溶液。 (6)CO2(H2S)：通过CuSO4溶液。,36,(7)SO2(HCl)：通过饱和NaHSO3溶液。 (8)SO2(SO3)：通入饱和的NaHSO3溶液洗气或通过浓H2SO4洗气或冷凝。 (9)H2S(HCl)：通过饱和NaHS溶液。 (10)NO(NO2)：通过水洗气或冷凝。,37,【例3】用下图组装实验可以研究CO的还原性,38,试回答下列问题： (1)从装

17、置A中的长颈漏斗加入的试剂应是(填编号)。 A.稀硫酸B.浓硫酸 C.稀盐酸D.浓硝酸 (2)装置B中最适宜的试剂是 溶液。 (3)装置D中发生反应的化学方程式是 。 (4)装置E中产生的现象是 。,C,饱和NaHCO3,黑色粉末变红,39,(5)必须用装置C吸收除去气体中水蒸气的理由是防止发生反应： 。 (6)若根据装置F中石灰水变浑浊现象确认CO具有还原性，应在上图中装置与之间连接下图中的装置 (填编号)。 本题主要考查碳及其化合物的化学性质及学生综合分析实验的能力。根据实验流程及装置中所盛药品的特征，本实验的设计原理为：制取CO2纯CO2CO CO2CaCO3,解析,净化、干燥,C,CuO,Ca(OH)2,D,E,40,(1)因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶物CaSO4阻碍反应进行，浓硝酸易挥发、易分解使制得的CO2不纯，所以选择稀盐酸制取CO2。 (2)制取的CO2气体中混有杂质HCl，因此选用饱和NaHCO3溶液除去HCl。 (3)纯净、干燥的CO2与黑色固体炭发生反应的化学方程式为：C+CO2高温2CO。,41,(4)E中发生反应的方程