2016高考总动员化学第一轮复习----第4章

第一节碳、硅及无机非金属材料[基础知识诊断]知识点一碳、硅单质的主要性质及应用1．C、Si单质的存在形态、物理性质及用途(1)自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素因有亲氧性，所以仅有化合态。

碳单质主要有金刚石、石墨、C60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。

(2)单质的结构、物理性质与用途比较2.碳和硅的化学性质(1)碳单质的化学性质——还原性。

①与O 2的反应：O 2不足：2C ＋O 2=====点燃2CO ；O 2充足：C ＋O 2=====点燃CO 2。

②与其他物质的反应：a ．与CuO 反应：2CuO ＋C=====高温2Cu ＋CO 2↑(可用于金属的冶炼)；b ．与CO 2反应：CO 2＋C=====高温2CO ；c C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2(制水煤气)；d C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 。

(2)硅的化学性质——还原性。

Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑；②与NaOH 溶液反应：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑； ③与O 2反应：Si ＋O 2=====△SiO 2。

[基础诊断]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)C 、Si 在自然界中均存在游离态( )(2)高纯度的硅广泛用于制作计算机芯片( )(3)硅可由二氧化硅还原制得( )(4)对于反应3C ＋SiO 2=====高温SiC ＋2CO ↑，被氧化的物质与被还原的物质的质量比为2∶1( )【答案】(1)×(2)√(3)√(4)√2．从元素周期表的位置看，碳和硅均为ⅣA族元素，自然界中有碳的多种单质存在，自然界中有硅的单质吗？为什么？【答案】没有，因为硅有很强的亲氧性，在地壳形成时硅与氧易结合，难分离，因而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在。

知识点二碳、硅的氧化物[基础诊断]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)SiO2是酸性氧化物，不能与任何酸反应()(2)SiO2与CO2是同族元素的氧化物，化学性质相同()(3)SiO2既能与强碱反应又能与氢氟酸反应，故SiO2为两性氧化物()(4)CO和CO2均为大气污染物，均可用碱液吸收()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×2．写出除去下列气体中混有的杂质(括号内为杂质)可采取的方法：(1)CO(CO2)：。

(2)CO2(CO)：。

(3)CO2(O2)：。

(4)CO2(SO2)：。

(5)CO2(HCl)：。

【答案】(1)通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶(2)通过盛放灼热CuO的硬质玻璃管(3)通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管(4)通过饱和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液(5)通过饱和NaHCO 3溶液知识点三 硅酸和硅酸盐1．硅酸(1)溶解性：溶解度很小。

(2)化学性质： ①弱酸性：酸性比碳酸弱。

②不稳定性：H 2SiO 3=====△SiO 2＋H 2O 。

(3)用途：硅胶可用作催化剂的载体和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂。

2．硅酸盐(1)硅酸盐：是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。

(2)硅酸盐组成的表示方法：通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成，如硅酸钠(Na 2SiO 3)可表示为Na 2O·SiO 2，长石(KAlSi 3O 8)可表示为K 2O·Al 2O 3·6SiO 2。

(3)硅酸钠：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它能与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为与盐酸反应：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。

与CO2水溶液反应：Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓。

③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。

3．无机非金属材料(1)传统无机非金属材料：如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。

常见硅酸盐材料如下表。

(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。

[基础诊断]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)玻璃、石英玻璃、水泥均是硅酸盐材料( )(2)CO 2通入硅酸钠溶液中，有白色沉淀生成，说明酸性H 2CO 3>H 2SiO 3( )(3)氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料( )(4)SiO 2(含杂质Fe 2O 3)――→足量NaOH 溶液滤液――→足量HCl 过滤H 2SiO 3( ) 【答案】 (1)× (2)√ (3)√ (4)√2．利用下图中的装置和试剂验证酸性H 2CO 3>H 2SiO 3，能否达到实验目的，为什么？【答案】 不能，挥发出来的HCl 气体进入硅酸钠溶液后，也能与硅酸钠溶液反应，生成白色沉淀。

和CO 2与硅酸钠溶液反应的现象相同，无法确定是谁发生了反应。

[基础能力提升]1．下列关于碳和硅的叙述中，正确的是( )A ．其氧化物都能与NaOH 溶液反应B．其单质在加热时都能跟O2反应C．其氧化物都能溶于水生成相应的酸D．碳和硅两种元素共有两种单质【解析】CO与NaOH溶液不反应，A错误；SiO2与水不反应，C错误；碳有多种同素异形体，D错误。

【答案】 B2．(2015·银川模拟)下列说法中不正确的是()A．因SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2对应的酸B．CO2通入水玻璃可以得到硅酸沉淀C．SiO2熔点高、硬度大D．氢氟酸能够雕刻玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸【解析】H2SiO3对应的酸性氧化物是SiO2，但SiO2不能直接与水反应生成H2SiO3。

【答案】 A3．(2015·南宁模拟)下列离子方程式的书写正确的是()A．水玻璃中通入过量二氧化碳：Na2SiO3＋CO2＋H2O===2Na ＋＋CO2－＋H2SiO33B．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)2＋2CO2===Ca2＋＋2HCO－3C．硅与氢氟酸的反应：Si＋4H＋＋4F－===SiF4↑＋2H2↑D．二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O 【解析】Na2SiO3是强电解质，应拆成Na＋、SiO2－3，且应生成HCO－3，A错；B项正确写法是CO2＋OH－===HCO－3；C项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成H＋和F－。

【答案】 D4．(2015·唐山二模)下列物质：①氢氟酸；②浓H2SO4；③烧碱溶液；④Na2CO3固体；⑤氧化钙；⑥浓HNO3。

其中在一定条件下能与SiO2反应的有()A．①②⑥B．②③⑥C．①③④⑤D．全部【解析】SiO2可与烧碱溶液、氧化钙反应，表现出酸性氧化物的性质；SiO2可以与氢氟酸反应；在制玻璃过程中SiO2与Na2CO3固体反应；SiO2不能与浓硫酸和浓硝酸反应。

【答案】 C5．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。

(1)下列物质不属于硅酸盐的是 。

A ．陶瓷B ．普通玻璃C ．水泥D ．生石灰(2)SiO 2是玻璃的主要成分之一，SiO 2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 ，工艺师常用 (填物质名称)来雕刻玻璃。

(3)用Na 2SiO 3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na 2SiO 3可用作 。

Na 2SiO 3可通过SiO 2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是 。

A ．普通玻璃坩埚B ．石英玻璃坩埚C ．氧化铝坩埚D ．铁坩埚(4)工业上常利用反应2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO ↑制备硅单质，该反应中所含元素化合价升高的物质是 (填化学式、下同)，氧化剂是 。

【解析】 (1)生石灰是CaO ，为碱性氧化物且不含Si 元素，不属于硅酸盐。

(2)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。

由于SiO2能溶于氢氟酸，因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。

(3)Na2SiO3水溶液又称“水玻璃”，具有阻燃的功能，因此可用作防火剂。

SiO2和Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能与Na2CO3在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融纯碱。

(4)题给反应中C(碳)被氧化，SiO2中＋4价的硅被还原，因此SiO2作氧化剂。

【答案】(1)D(2)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O氢氟酸(3)防火剂D(4)C SiO21．2种物质的重要用途：①晶体硅制硅芯片和太阳能电池；②二氧化硅制光导纤维和光学仪器。

2．二氧化硅的2个反应：①SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O；②SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。

3．单质硅的制备原理：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO ↑。

第二节 氯及其化合物[基础知识诊断]知识点一 氯气的性质和用途1．物理性质注意：闻氯气气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，使极少量的Cl 2飘进鼻孔。

2．化学性质(1)与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物。

①与铁反应：2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3。

②与铜反应：Cu ＋Cl 2=====点燃CuCl 2。

(2)与非金属反应：与H 2反应：H 2＋Cl 2=====点燃2HCl ，(3)与水反应：溶于水的氯气部分与水反应，离子方程式为Cl 2＋H 2O H ＋＋Cl －＋HClO 。

(4)与碱反应：与NaOH 溶液反应，离子方程式为Cl 2＋2OH －===Cl －＋ClO －＋H 2O 。

(5)与还原性无机化合物反应(书写离子方程式)： ①与碘化钾溶液反应：2I －＋Cl 2===I 2＋2Cl －。

②与SO 2Cl 2＋SO 2＋2H 2O===4H ＋＋2Cl －＋SO 2－4。

③与FeCl 2溶液反应：2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －。

3．氯气的制法(1)实验室制法 化学方程式：MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 。

(2)工业制法化学方程式：2NaCl ＋2H 2O=====通电2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑。

[基础诊断]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)燃烧反应一定是O 2参加的氧化还原反应( )(2)Cl 2与H 2O 或NaOH 的反应中氯气既是氧化剂又是还原剂( )(3)要证明Cl 2无漂白性而HClO 有漂白性的实验方法，可以先让干燥Cl 2通入干燥的有色布条，再通入湿润的有色布条看是否褪色( )(4)氯气可用于消灭田鼠，为此，可将氯气用软管通入到田鼠洞中，这是利用了氯气的毒性和密度比空气的大( )【答案】 (1)× (2)√ (3)√ (4)√2．久置的氯水和新制氯水性质上有哪些差异？【答案】 长时间放置的氯水最终会变成稀盐酸，溶液酸性增强，但氧化性降低，最终溶液由黄绿色变成无色。