【名师一号】2017届高考化学一轮复习 第4章 非金属及其化合物 第1讲 无机非金属材料的主角硅课件 新人教版

③与碱 SiO ＋2NaOH===Na SiO ＋H O _________________________ 2 2 3 2 (NaOH) (盛碱液的试剂瓶用_______ 橡胶 塞) 液反应
化 学 性 质 ④与盐 反应 ⑤与碱 性氧化 物反应 用途 如与Na2CO3反应： 高温 SiO ＋ CaO===== CaSiO3 _________________________ 2 如与CaO反应：
解析 (1)H2还原SiHCl3得到Si和HCl。
(2)SiHCl3 遇水剧烈反应生成 H2SiO3 、 HCl 和另一种物质，依据原子
守恒，判断另一物质是 H2 。因 H2 还原 SiHCl3 的反应条件是高温 (1 357 K)，若混入O2，则H2与O2混合加热可能发生爆炸，同时，O2也可能氧化
高温 与CO2反应：____________________ CO2＋C=====2CO ； 高温 C ＋ H O(g)===== CO＋H2 (制水煤气)； 与水蒸气反应：______________________ 2
△ C＋2H2SO4(浓)=====CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 与浓硫酸反应：__________________________________________ 。
题组训练
1．硅作为一种新型能源被广泛开发利用，关于其有利因素的下列说 法中，你认为不正确的是( ) A．硅燃烧产物对环境产生的污染容易得到有效控制 △ B．从 Si(s)＋O2(g)=====SiO2(s) 烧放出的热量多 C．自然界中硅的储量丰富，可以从自然界直接获得单质硅 D．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料之一
解析
3.36 L n(CO2)＝ ＝0.150 mol， 22.4 L· mol－1
n(NaOH)＝0.200 L×1.00 mol· L－1＝0.200 mol， nNaOH 0.2 mol 4 nNaOH ＝ ＝ 即 1< <2 ，反应产物为 Na2CO3、 0.15 mol 3 nCO2 nCO2 NaHCO3，设其物质的量分别为 x、y，则
(2)硅的化学性质——还原性。
Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑ ； a．与氢氟酸反应的化学方程式：_________________________ b．与NaOH溶液反应的化学方程式： Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑ ________________________________________ ；
△ c．与O2反应：______________________ 。 Si＋O2=====SiO2
思考辨析
判断正误，正确的划“√”，错误的划“×” (1)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅( √ ) (2)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料( √ (3)单质硅常用作半导体材料和光导纤维( × ) (4)硅在自然界中只以化合态的形式存在( √ ) (5)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应( × ) )
2.碳、硅单质的性质 (1)碳单质的化学性质——还原性。
a．与O2的反应(用化学方程式表示)：
点燃 O2不足：__________________ 2C＋O2=====2CO ；
点燃 C ＋ O ===== CO2 。 O2充足：__________________ 2
b．与其他物质的反应(用化学方程式表示)： 高温 2CuO ＋ C===== 2Cu＋CO2↑ (可用于金属的冶炼)； 与CuO反应：__________________________
液又变浑浊。
答案 B
5．标准状况下，将 3.36 L CO2 气体通入 200 mL 1.00 mol· L－1 NaOH
－ － 2－ 溶液中，充分反应后溶液中 c(CO2 ) 与 c (HCO ) 的比值为 ( 不考虑 CO 3 3 3 、
HCO－ 3 的水解)( A．1∶1 C．2∶1
) B．1∶2 D．1∶3
第四章 非金属及其化合物
第一讲
无机非金属材料的主角——硅
[考纲要求] 1．了解碳、硅单质及其化合物的主要性质及应用。 2．了解碳、硅及其化合物对环境质量的影响。
考点一
碳、硅单质的存在与性质
知识梳理
1．碳、硅元素的原子结构与存在 碳 原子结构示意图 __________ 在元素周期表中 的位置 单质的结构 元素在自然界中 的存在形式 ⅣA 族 第二周期________ 空间网状 结构 金刚石：__________ 石墨：层状结构 既有游离态又有化合态 __________ ⅣA 族 第三周期_______ 晶体硅：与金刚石类 似的空间网状结构 只有化合态 硅
CO2＋H2O H2CO3 __________________
①与水 不反应 反应 ②与酸 只与氢氟酸反应： 反应 SiO _____________________ 2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
不反应
二氧化硅
二氧化碳 CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O或CO2＋ NaOH=== NaHCO3 _____________________ 如与Ca(ClO)2反应： Ca(ClO)2＋CO2＋H2O ____________________ === CaCO3↓＋2HClO 如与Na2O反应： _____________________ CO2＋Na2O===Na2CO3 制饮料、制碳酸盐
解析 自然界中的硅是以化合态的形式存在，故不能从自然界中
ΔH＝－858.6 kJ· mol－1 可知，硅燃
直接获得单质硅。
答案 C
2．在①浓硝酸
A．①②
②水
③浓硫酸
)
④氢氟酸
⑤氢氧化钠溶液中，
能与单质硅起化学反应的是(
B．②④
C．④⑤
解析
D．③④
Si 与水、浓 H2SO4 、浓 HNO3 均不发生反应，但 Si 能与氢氟
酸、NaOH溶液反应放出H2。 答案 C
3．制备硅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： 焦炭 HCl 精馏 H2 石英砂 ――→ 粗硅 ――→ SiHCl3粗 ――→ SiHCl3纯 ――→ 高温 573 K以上 1 357 K 高纯硅
SiHCl3。
考点二
碳和硅的氧化物
知识梳理
1．一氧化碳 不 无 色气体，________ 有 (1)物理性质：________ 毒，________ 溶于水。 (2)化学性质：
点燃 2CO＋O2=====2CO2 ①燃烧：________________________ 。 △ CO ＋ CuO===== Cu＋CO2 ②还原CuO：_________________________ 。
2．二氧化碳和二氧化硅的比较
二氧化硅 空间立体网状 结构，不存在 ______________ 单个分子 二氧化碳 存在单个CO2分子
结构 主要物 理性质 化 学 性 质
低 ，常温下 大 ，熔、沸点_____ 高 ， 熔、沸点_____ 硬度_____ 固 体，不溶于水 为气体，微溶于水 常温下为______
通入CO2，溶液变浑浊，再加入品红溶 液，红色褪去
通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过 量，浑浊消失，再加入足量NaOH溶液， 又变浑浊
D．
澄清石灰水
解析
由于 Na2CO3 的溶解度大于 NaHCO3 的溶解度， Na2CO3 ＋
CO2＋H2O===2NaHCO3，因而会析出NaHCO3晶体，A项正确；B项， CO2 ＋ Na2SiO3 ＋ H2O===Na2CO3 ＋ H2SiO3↓ ， CO2 ＋ Na2CO3 ＋ H2O===2NaHCO3 ， H2SiO3 与 CO2 不反应，浑浊不会消失； C 项， CO2 ＋ Ca(ClO)2 ＋ H2O===CaCO3↓ ＋ 2HClO ，溶液变浑浊后加入品红溶 液 ， 被 HClO 氧 化 褪 色 ； D 项 ， 首 先 CO2 ＋ Ca(OH)2===CaCO3↓ ＋ H2O ， 继 续 通 CO2 ， 生 成 可 溶 于 水 的 Ca(HCO3)2 ， 再 加 入 足 量 的 NaOH ，则： 2NaOH ＋ Ca(HCO3)2===CaCO3↓ ＋ Na2CO3 ＋ 2H2O ，溶
错；SiO2中不存在分子，其化学式仅代表Si、O原子个数比为1∶2。
答案 A
2．(2015·苏锡常镇四市调研)我国科学家制得了SiO2超分子纳米管，
微观结构如图。下列叙述正确的是( A．SiO2与干冰的晶体结构相似 )
B．SiO2耐腐蚀，不与任何酸反应
C．工业上用SiO2制备粗硅 D．光纤的主要成分是SiO2，具有导电性 解析 SiO2是原子晶体，是由硅原子和氧原子按1∶2的比例所组成
高温 SiO2＋Na2CO3 ===== _____________________ Na2SiO3＋CO2↑
光导纤维、光学仪器、电子部 件
思考辨析
判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)NH4F水溶液中含有HF，因此，NH4F溶液不能存在于玻璃试剂瓶 中( √ ) (2)Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应可得到Ca(OH)2( × ) (3)玻璃容器可长期盛放各种酸( × ) (4)SiO2可与HF反应，所以氢氟酸不能保存在玻璃瓶中( √ ) 解析 依据“以少定多”的原则，Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液 反 应 的 化 学 方 程 式 为 Ca(HCO3)2 ＋ 2NaOH===CaCO3↓ ＋ 2H2O ＋ Na2CO3 ， (2) 错 误 ； 氢 氟 酸 与 石 英 ( 即 SiO2) 反 应 ， 玻 璃 的 主 要 成 分 是 SiO2，故氢氟酸能够腐蚀玻璃，而浓硫酸与石英不反应，故(3)错误，(4) 正确。
题组训练
1．下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是(