2019届高考化学一轮复习苏教版课件：专题4 非金属及其化合物 第1讲(50张PPT)
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2019年高考化学一轮精品复习讲义：第四章 非金属及其化合物
第四章 非金属及其化合物第1讲碳、硅及其化合物1．单质的存在形态、物理性质和用途2．碳和硅的化学性质(1)碳单质的化学性质——还原性：＋2 ＋4CO ――→CO 2、CuO 、SiO 2O 2(不足) 0 C 常温下不活泼――→CuO 、浓硫酸O 2(充足)CO 2①与O 2反应：O 2不足：2C ＋O 2=====点燃2CO ；O 2充足：C ＋O 2=====点燃CO 2。
②与其他物质反应：a ．与CuO 反应：2CuO ＋C=====△2Cu ＋CO 2(可用于某些金属的冶炼)；b ．与CO 2反应：CO 2＋C=====高温2CO ；c ．与水蒸气反应：C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2(制水煤气)；d ．与浓硫酸反应：C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 。
(2)硅的化学性质——还原性：①与氢氟酸反应：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。
[认知无盲区](1)碳单质的化学性质主要表现为还原性，能被氧化剂氧化为＋2价或＋4价的化合物。
(2)工业上制备硅的反应：①粗硅的制备：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO ↑ ②由粗硅制纯硅：Si(粗)＋2Cl 2=====△SiCl 4SiCl 4＋2H 2=====高温Si(纯)＋4HCl(3)用石英砂和焦炭制备粗硅的反应必须要隔绝空气在电炉中进行，得到的氧化产物是CO 而不是CO 2。
[练习点点清]1．将碳、硅单质的物理性质和用途用短线连接起来。
答案：①—c，②—a，③—e，④—b，⑤—d2.已知A是灰黑色1的、有金属光泽的固体单质。
根据如图所示的物质之间的转化关系，回答下列有关问题。
(1)写出B、C两物质的名称：B______________________，C___________________________________________。
2019高考化学大一轮复习课件：第四单元 非金属及其化合物 第1讲
Si+4HCl (2)SiO2+4HF SiF4↑+2H2O (3)Na2SiO3+2HCl H2SiO3↓+2NaCl
(4)Na2CO3+SiO2 ↑
Na2SiO3+CO2↑、CaCO3+SiO2
பைடு நூலகம்CaSiO3+CO2
课 堂 精 讲见《自学听讲》P54
碳、硅及其氧化物的性质
1.从元素周期表的位置看,碳和硅均为第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存在吗?为什么?
从元素周期表的位置看,碳和硅均为第ⅣA 族元素。 自然界中 有碳的多种单质存在,但自然界中却没有硅的单质存在,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的形式存在。 二、二氧化硅 1.存在 自然界中,碳元素既有游离态,又有化合态,而硅元素仅有⑨ 态,主要以氧化物和⑩ 的形式存在。天然 SiO2 有 和 两种,统称硅石。 2.物理性质
(2)在高温条件下可以与碳酸盐反应,如与碳酸钙反应的化 学方程式为 。
(3)在高温条件下,能够与碱性氧化物反应,如与氧化钙反应 的化学方程式为 。
(4)常温下与氢氟酸反应的化学方程式为
。
5.用途 建筑材料中混凝土的成分之一;制作光导纤维;制作以 SiO2 为主要成分的石英、玛瑙等工艺品。
1.CO2 是温室气体,但 CO2 不是污染性气体。 2.酸性氧化物一般和水反应生成相应的酸,但 SiO2 不与水反 应。 3.SiO2 是酸性氧化物,它既能与酸(氢氟酸)反应,又能与 NaOH 溶液反应。
三、硅酸、硅酸盐 1.硅酸 (1)物理性质 硅酸的溶解度 干燥硅胶 (2)化学性质 a.弱酸性:酸性比碳酸 方程式为
2019版高考化学一轮复习第四章非金属及其化合物章末总结课件
如NaOH＋HCl=== 水，如2NaOH＋
NaCl＋H2O
与活泼金属反应，表
H2S===Na2S＋2H2O
与较活泼金属反应， 表现氧化性
氧化性 现氧化性，如Fe＋
2HCl===FeCl2＋H2↑
－
还
与强氧化金属氧化物
Cl2、SO2等)反应：H2S △ ＋Cl2 ===== S＋2HCl， 2H2S＋SO2===3S↓＋ (氧化剂，如CuO等)
固体＋液体―→气体
气体
收集
方法 尾气 处理
向上排空气法
向上排空气法
向下排空气法
用水或碱溶液吸收
用碱溶液吸收
用稀酸溶液吸收
2.HCl、H2S和NH3的性质比较
HCl H2S NH3 水溶液显弱碱性，与 酸反应生成盐，如 NH3＋HCl===NH4Cl 水溶液显强酸性，与 水溶液显弱酸性， 酸碱性
碱反应生成盐和水， 与碱反应生成盐和
应生成白色沉淀：应生成黑色沉淀：
AgNO3＋HCl
===AgCl↓＋
H2O===AgOH↓＋NH4NO3，
HNO3
2HNO3
二、氧化物(CO2、SO2和SiO2)的比较 1.CO2、SO2和SiO2的物理性质比较 CO2 SO2 SiO2
色、态、味
水溶性 密度 熔沸点
无色无味气体
能溶于水(1∶1) 比空气大 较低，固态易升华
第四章 非金属及其化合物
章末总结
内容索引
章末总结一
章末总结二
几种重要的物质性质比较
哪些非金属及化合物对环境造成影响
章末总结一
几种重要的物质性质比较
一、氢化物(HCl、H2S、NH3)的比较 1.HCl、H2S和NH3的制取方法 HCl 利用食盐和浓硫酸在 不加热或稍微加热的 条件下，进行反应： H2S 用硫化亚铁跟稀盐酸或 ===FeCl2＋H2S↑，FeS NH3 用NH4Cl固体与消
NaCl＋H2O
与活泼金属反应，表
H2S===Na2S＋2H2O
与较活泼金属反应， 表现氧化性
氧化性 现氧化性，如Fe＋
2HCl===FeCl2＋H2↑
－
还
与强氧化金属氧化物
Cl2、SO2等)反应：H2S △ ＋Cl2 ===== S＋2HCl， 2H2S＋SO2===3S↓＋ (氧化剂，如CuO等)
固体＋液体―→气体
气体
收集
方法 尾气 处理
向上排空气法
向上排空气法
向下排空气法
用水或碱溶液吸收
用碱溶液吸收
用稀酸溶液吸收
2.HCl、H2S和NH3的性质比较
HCl H2S NH3 水溶液显弱碱性，与 酸反应生成盐，如 NH3＋HCl===NH4Cl 水溶液显强酸性，与 水溶液显弱酸性， 酸碱性
碱反应生成盐和水， 与碱反应生成盐和
应生成白色沉淀：应生成黑色沉淀：
AgNO3＋HCl
===AgCl↓＋
H2O===AgOH↓＋NH4NO3，
HNO3
2HNO3
二、氧化物(CO2、SO2和SiO2)的比较 1.CO2、SO2和SiO2的物理性质比较 CO2 SO2 SiO2
色、态、味
水溶性 密度 熔沸点
无色无味气体
能溶于水(1∶1) 比空气大 较低，固态易升华
第四章 非金属及其化合物
章末总结
内容索引
章末总结一
章末总结二
几种重要的物质性质比较
哪些非金属及化合物对环境造成影响
章末总结一
几种重要的物质性质比较
一、氢化物(HCl、H2S、NH3)的比较 1.HCl、H2S和NH3的制取方法 HCl 利用食盐和浓硫酸在 不加热或稍微加热的 条件下，进行反应： H2S 用硫化亚铁跟稀盐酸或 ===FeCl2＋H2S↑，FeS NH3 用NH4Cl固体与消
高三化学一轮复习第四章非金属及其化合物资料
第一节⎪⎪无机非金属材料的主角——硅第一课时二氧化硅和硅酸[课标要求]1．了解SiO2的结构、性质和用途。
2．了解硅酸的制备和化学性质。
1．硅元素的存在和原子结构2．二氧化硅(1)存在与形态SiO2的存在形态有和两大类，统称，石英、水晶、玛瑙的主要成分是。
1．石英、沙子、水晶、玛瑙、光导纤维的主要成分均是SiO2。
2．SiO2是硅酸的酸酐，但硅酸不能由SiO2与水反应制得。
3．熟记三个化学方程式(1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。
(2)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
(3)Na2SiO3＋H2O＋CO2===H2SiO3↓＋Na2CO3(证明H2CO3酸性强于H2SiO3)。
硅元素的存在与二氧化硅(2)结构SiO2晶体是由Si和O按原子数之比为的比例组成的结构的晶体。
每个硅原子周围结合4个O原子，每个O原子周围结合2个Si原子。
(3)物理性质熔点；硬度；溶解性：于水。
(4)化学性质(5)用途①沙子是基本的建筑材料。
②纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本材料，可以制作。
③石英和玛瑙制作饰物和工艺品。
④实验室中使用坩埚。
[特别提醒]硅是一种亲氧元素，自然界中以SiO2和硅酸盐的形式存在，没有游离态的硅。
1．为什么实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶要用橡胶塞而不能用玻璃塞？(玻璃的成分中含有SiO2)2．实验室能否用玻璃瓶保存氢氟酸？3．SiO2既能与NaOH溶液反应，又能与氢氟酸反应，SiO2属于两性氧化物吗？SiO2和CO2的比较SiO2CO2不同熔、沸点高低状态无色晶体气态点与水反应不反应与酸反应只与氢氟酸反应不反应相同点与碱性氧化物反应CaO＋SiO2=====高温CaSiO3CO2＋CaO===CaCO3与碱反应SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2OCO2＋2NaOH===Na 2CO3＋H2O与某些盐反应SiO2＋Na2CO3=====高温Na2SiO3＋CO2↑SiO2＋CaCO3=====高温CaSiO3＋CO2↑CO2＋H2O＋Na2CO3===2NaHCO3CO2＋H2O＋Na2SiO3===H2SiO3↓＋Na2CO3与碳反应SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑CO2＋C=====△2CO1．下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是()A．CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐B．CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物D．CO2和SiO2都是由相应的分子组成的2．SiO2是一种酸性氧化物，下列反应的化学方程式中不正确的是()A．SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O B．SiO2＋CaO=====高温CaSiO3C．SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O D．SiO2＋4HCl===SiCl4＋2H2O1．制备实验操作实验现象滴加酚酞溶液后溶液呈色，滴加稀盐酸后溶液变为色，有生成结论Na2SiO3溶液呈碱性；可溶性硅酸盐与盐酸反应可以制得硅酸，反应的化学方程式为硅酸H 2SiO 3=====△SiO 2＋H 2O 完成下列两个反应的化学方程式：(1)向Na 2SiO 3溶液中通入少量CO 2气体： 。
高考化学一轮复习第四单元非金属及其化合物4.1无机非金属材料的主角——硅获奖公开课优质课件
考点二
基础梳理
考点突破
1.硅及其化合物的特性
物质
一般规律
硅还原性强于碳
Si
硅及其化合物特性
2C+SiO2
Si+2CO↑
硅可与强碱溶液反应产生
非金属与强碱溶液反应一
H2:Si+2NaOH+H2O
般不产生 H2
Na2SiO3+2H2↑
非金属一般不与非氧化性
Si+4HF
SiF4↑+2H2↑
酸反应
一般非金属单质为绝缘体 硅为半导体,常用于电子元件
-12考点一
考点二
物质
一般规律
酸性氧化物一般与水反应
生成相应的酸
酸性氧化物一般不与酸发
生反应
SiO2
“较强酸制较弱酸”,H2CO3
酸性强于
H2SiO3:
Na2SiO3+CO2+H2O
Na2CO3+H2SiO3↓
H2SiO3 无机酸一般易溶于水
硅酸盐 大多数硅酸盐难溶于水
基础梳理
考点突破
硅及其化合物特性
SiC。
(3)制备纯硅时,石英管不能更换为玻璃管,因为高温条件下玻璃
管会软化。
-16考点一
考点二
基础梳理
考点突破
跟踪训练
1.(2016福建龙岩教学质量检查)Si、SiO2广泛用于制造晶体管、
光导纤维等。下列有关说法正确的是( )
A.附着油污的晶体管可用碱液浸泡
关闭
B.光导纤维遇碱会影响光信号传输
晶体管中的硅和二氧化硅可以与碱液反应,所以附着油污的晶体管
考点突破
例1SiO2是一种化工原料,可以制备一系列物质(如图所示)。下列
2019版高考化学一轮复习 第四章 非金属及其化合物 第1节 无机非金属材料的主角—硅优质课件
酸性氧化物一般与水 反应生成相应的酸 SiO2 不溶于水，不与水反应
酸性氧化物一般不与 SiO2＋4HF===SiF4↑＋
酸发生复分解反应 2H2O SiO2 “较强酸制较弱酸” Na2SiO3＋CO2＋
是复分解反应的一般 H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，
规律，碳酸酸性大于 但在高温下 Na2CO3＋
煤气)； 与浓硫酸反应： __C_＋__2_H__2S_O__4(_浓__)_=_=_△=_=_=_C__O_2_↑__＋__2_S_O__2↑__＋__2_H__2O____。
(2)硅的化学性质——还原性。 ①与氢氟酸反应的化学方程式： S_i_＋__4_H_F_=_=__=_S_iF__4↑__＋__2_H__2↑__； ②与 NaOH 溶液反应的化学方程式：Si＋2NaOH＋ H2O===Na2SiO3＋2H2↑； ③与 O2 反应：_S_i_＋__O_2_=_=△_=_=_=_S_i_O_2_。
H) 液的试剂瓶用_橡__胶___塞) 反应
CO2 过量：___C_O__2_＋_ N__a_O__H_=_=_=_N__a_H__C_O__3 __
性
质
与盐 反应
如与 Na2CO3 反应： _S__iO__2＋__N__a_2_C_O__3=_高=__=温_=_=_
_N__a_2_S_iO__3_＋__C_O__2↑______
题组1 考查碳、硅单质的重要性质及应用
1．下列关于硅单质用途的说法不正确的是( ) A．硅和碳的单质都具有同素异形体 B．硅的晶体结构类似于金刚石，熔点高，硬度大 C．硅属于金属，所以是良好的半导体材料 D．硅可用作光电转换材料 解析：硅属与非金属，C 不正确。
答案：C
2．硅及其化合物的应用范围很广。下列说法正确的 是( )
高考化学一轮复习专题四4.13非金属及其化合物课件苏教版
2．[2015· 北京卷改编]某消毒液的主要成分为NaClO，还 含有一定量的NaOH。用离子方程式解释下列事实。(已知：饱 和NaClO溶液的pH约为11) (1)该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：
Cl _________________________________________________ 。 2＋2OH ===ClO ＋Cl ＋H2O
考点
氯及其化合物的性质和应用
1．氯气的物理性质 颜色 气味 毒性 密度 特性
黄绿色 强烈刺激性气味 有毒 比空气大 易液化 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Cl2飘进鼻孔。
2．从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性 得1e ――――→ － H2，Fe，I (1)与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物 点燃 ①与铁反应：2Fe＋3Cl2 ===== 2FeCl3(红棕色烟，溶于水 后溶液呈黄色，铁在常温下与液氯不反应)。 点燃 ②与铜反应：Cu＋Cl2 ===== CuCl2(棕黄色烟，溶于水后 溶液呈蓝绿色)。
液氯 分类 纯净物 颜色 黄绿色 性质 氧化性 粒子 种类 Cl2
新制氯水 混合物 浅黄绿色 酸性、氧化性、漂白性
＋
久置氯水 混合物 无色 酸性
＋
Cl2、HClO、H2O、H 、 H2O、H 、 Cl－、ClO－、OH－ Cl－、OH－
5.次氯酸 (1)不稳定性：次氯酸分解反应的化学方程式为 光照 2HClO ===== 2HCl＋O2↑。氯水须现用现配，保存在棕色 瓶，置于冷暗处。
Hale Waihona Puke (2)强氧化性：盛放新制氯水的试剂瓶不能用橡胶塞。 ①能将有色物质氧化为无色物质，作漂白剂。 ②杀菌、消毒。次氯酸是利用其强氧化性杀菌消毒，明矾 净水是利用Al3＋水解产生的Al(OH)3胶体吸附水中的固体悬浮 物。 (3)弱酸性：向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2，化学方程式 为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。
(江苏专版)高考化学一轮复习第二板块专题四非金属及其化合物第一部分1.1碳、硅及无机非金属材料课件
(2)粗硅提纯 高温
①Si＋2Cl2=====SiCl4； ②SiCl4＋2H2=高==温==Si＋4HCl。
第十一页，共37页。
注意
①用焦炭还原 SiO2，产物是 CO 而不是 CO2。 ②粗硅中含碳等杂质，与 Cl2 反应生成的 SiCl4 中也含 CCl4 等杂质，经过分馏提纯 SiCl4 后，再用 H2 还原，得到高 纯度硅。
能与氟气、氟化氢和 NaOH 溶液等发生反应，C 错误。
第十九页，共37页。
3．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)：_通__过__盛__有__浓__N__a_O_H__溶__液__的__洗__气__瓶__。 (2)CO2(CO)：_通__过__盛__放__灼__热__C__u_O__的__硬__质__玻__璃__管__。 (3)CO2(O2)：_通__过__盛__放__灼__热__铜__网__的__硬__质__玻__璃__管__。 (4)CO2(SO2)：通__过__盛__有__饱__和___N_a_H_C__O_3_溶__液__或__酸__性___K_M__n_O__4_ _溶__液__的__洗__气__瓶___。 (5)CO2(HCl)：_通__过__盛__有__饱__和___N_a_H__C_O__3 _溶__液__的__洗__气__瓶___。
第二十页，共37页。
知识点
二
硅酸(ɡuī 硅酸(ɡuī
suān)、 suān)盐、
无机非金属材料
第二十一页，共37页。
1．硅酸
第二十二页，共37页。
2．硅酸盐 (1)概念：是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称， 是构成地壳岩石的重要成分。 (2)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(Na2SiO3)可表示为 Na2O·SiO2 ，长石(KAlSi3O8) 可表示为 K2O·Al2O3·6SiO2 。 氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示其结构，切不 可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。
①Si＋2Cl2=====SiCl4； ②SiCl4＋2H2=高==温==Si＋4HCl。
第十一页，共37页。
注意
①用焦炭还原 SiO2，产物是 CO 而不是 CO2。 ②粗硅中含碳等杂质，与 Cl2 反应生成的 SiCl4 中也含 CCl4 等杂质，经过分馏提纯 SiCl4 后，再用 H2 还原，得到高 纯度硅。
能与氟气、氟化氢和 NaOH 溶液等发生反应，C 错误。
第十九页，共37页。
3．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)：_通__过__盛__有__浓__N__a_O_H__溶__液__的__洗__气__瓶__。 (2)CO2(CO)：_通__过__盛__放__灼__热__C__u_O__的__硬__质__玻__璃__管__。 (3)CO2(O2)：_通__过__盛__放__灼__热__铜__网__的__硬__质__玻__璃__管__。 (4)CO2(SO2)：通__过__盛__有__饱__和___N_a_H_C__O_3_溶__液__或__酸__性___K_M__n_O__4_ _溶__液__的__洗__气__瓶___。 (5)CO2(HCl)：_通__过__盛__有__饱__和___N_a_H__C_O__3 _溶__液__的__洗__气__瓶___。
第二十页，共37页。
知识点
二
硅酸(ɡuī 硅酸(ɡuī
suān)、 suān)盐、
无机非金属材料
第二十一页，共37页。
1．硅酸
第二十二页，共37页。
2．硅酸盐 (1)概念：是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称， 是构成地壳岩石的重要成分。 (2)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(Na2SiO3)可表示为 Na2O·SiO2 ，长石(KAlSi3O8) 可表示为 K2O·Al2O3·6SiO2 。 氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示其结构，切不 可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。
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确；反应⑤中硅的化合价和氧的化合价都没有改变，因此二氧化硅没有参加氧化
还原反应，e判断正确，所以选项B正确。 答案 B
考点二
硅酸盐
无机非金属材料
(频数：★☆☆ 难度：★☆☆)
1.硅酸
Na2CO3＋H2SiO3↓
△ H2SiO3=====SiO2＋H2O
如与 Na2CO3 反应： CO2(不足)===H2SiO3↓＋Na2CO3 ④与盐 _______________________________ 高温 SiO2＋Na2CO3===== _____________________ 反应 或 Na2SiO3 ＋ 2H2O ＋ 2CO2( 足 Na2SiO3＋CO2↑ __________________ 量)===H2SiO3↓＋2NaHCO3
性好、硬度大、熔点高等；B项，同种元素的不同单质互称同素异形体； C项，碳
原子半径大于氢原子，则石墨炔孔径大于H2分子的直径，可以容纳H2分子；D项， 碳与浓硫酸反应产物均为二氧化碳和二氧化硫。 答案 D
2.下列关于硅的说法不正确的是(
)
A.硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体 B.硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料 C.硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应
硅及其化合物的特殊性 高温 ①Si 的还原性强于 C， 但 C 能还原 SiO2 生成 Si， 且氧化产物为 CO： 2C＋SiO2===== Si＋2CO↑。 ②SiO2 是 H2SiO3 的酸酐，它不溶于水，不能直接与水作用制备 H2SiO3。 ③酸性氧化物一般不与酸反应， 但 SiO2 能与 HF 反应： SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。 高温 ④H2CO3 的酸性大于 H2SiO3， 但在高温下 SiO2＋Na2CO3=====Na2SiO3＋CO2↑也 能发生。
第 1讲
【2019· 备考】
含硅矿物和信息材料
最新考纲：1.掌握碳元素、硅元素的单质的主要性质及应用。2.掌握碳元素、硅元 素的重要化合物的主要性质及应用。3.了解碳元素、硅元素的单质及重要化合物的
制备方法。4.了解碳元素、硅元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。
考点一 碳、硅单质及氧化物
(频数：★☆☆ 难度：★☆☆)
c.反应③中SiO2表现了酸性氧化物的通性
d.反应④符合用难挥发性酸酐制取易挥发性酸酐 e.反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应 A.ace C.cde B.bde D.ab
解析
通常用氢氟酸来刻蚀玻璃，与之对应的反应是③，因此 a 判断错误， c判断
也错；反应②是一个置换反应，其中二氧化硅被还原，表现出氧化性，b判断正确； 反应④是一个复分解反应，用难挥发的二氧化硅制取易挥发的二氧化碳，d判断正
1.碳、硅元素的原子结构与存在 碳 原子结构 示意图 硅
___________
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
第二周期ⅣA 族 金刚石：空间网状结构 石墨：层状结构 既有游离态又有化合态
第三周期ⅣA 族 晶体硅：与金刚石类 似的空间网状结构 只有化合态
2.碳、硅单质的性质
①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O 高温 ②SiO2＋2C=====Si＋2CO↑ ③SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O 高温 ④Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑ 高温 ⑤SiO2＋3C=====SiC＋2CO↑
a.反应①中SiO2作为玻璃的成分被消耗，用于刻蚀玻璃 b.反应②中SiO2表现出氧化性
不反应
②与酸 只与氢氟酸反应： SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O 反应 ____________________________
SiO2＋2NaOH=== _____________________
Na2SiO3＋H2O ③与碱 __________________( 盛
化 学 性 质 反应
－ 中一定含有 CO2 3 (
) (2016· 四川高考)
(4)因为HF与SiO2反应，故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记(
) (2016· 全国Ⅲ卷)
(5)石英砂可用于生产单晶硅(
)
(2016· 海南高考)
答案
(1)×
(2)√
(3)×
(4)√
(5)√
探源：本题源于教材LK必修1 P66图3－1－11“碳及其化合物在自然界中的转化示意 图”RJ必修1 P76“思考与交流”，对碳、硅及其化合物的性质进行了考查。
④⑤ _____
_____ ④ _____ ④
(5)
SiO2(NH4Cl)
_____ ②
3.(溯源题)判断下列说法是否正确
(1)燃煤中加入 CaO 可以减少酸雨的形成及温室气体的排放( ) (2017· 课标全国Ⅲ) (2)燃料燃烧产物 CO2 是温室气体之一( ) (2016· 全国Ⅱ卷) (3)将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明该溶液
再加入足量的 NaOH ，则发生反应： 2NaOH ＋ Ca(HCO3)2===CaCO3↓ ＋ Na2CO3
＋2H2O，溶液又变浑浊。 答案 B
5.二氧化硅广泛存在于自然界中，在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重
要的用途。a～e是对①～⑤反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行的判断，其中 正确的是( )
用过滤法分离，B项错误；反应①中HCl作氧化剂，反应②中HCl为氧化产物，C项错
误；反应①和②都不是可逆反应，D项错误。
答案 A
【练后归纳】
在设计制备纯硅的实验题中，常遇到的知识点
(1)高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅： 高温 SiO2＋2C=====Si(粗)＋2CO↑ (2)粗硅与干燥 HCl 气体反应制得 SiHCl3： 300 ℃ Si＋3HCl=====SiHCl3＋H2 (3)粗硅与干燥 Cl2 反应制得 SiCl4： 高温 Si(粗)＋2Cl2=====SiCl4 (4)SiHCl3 与过量 H2 在高温下反应制得纯硅： 高温 SiHCl3＋H2=====Si(纯)＋3HCl
CO2 少量：CO _______________________ 2＋2NaOH===Na2CO3
橡胶 碱液的试剂瓶用_______
塞)
＋ H2O ___________ 、 CO2＋NaOH===NaHCO3 CO2 过量：________________________ Na2SiO3＋H2O＋ 如与 Na2SiO3 反应：_______________
高温 SiO2＋2C=====Si＋2CO↑
3.二氧化碳和二氧化硅的比较
物质 结构 主要物理 性质 ①与水 化学 性质 反应 子 体，不溶于水 不反应 二氧化硅 空间立体网状结构，不存在单个分 二氧化碳 存在单个分子
硬度大，熔、沸点高，常温下为固 熔、沸点低，常温下为气 体，微溶于水
CO2＋H2O H2CO3 _____________________
再加入足量NaOH溶液，又变浑浊
解析
A项，CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3↓，由于NaHCO3的溶解度小，生
成的NaHCO3的质量多而析出；B项，CO2＋Na2SiO3＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓， H2SiO3 与 CO2 不反应，浑浊不会消失； C 项， CO2 ＋ Ca(ClO)2 ＋ H2O===CaCO3↓ ＋ 2HClO，所以溶液变浑浊，加入的品红被 HClO氧化褪色； D项，首先， CO2＋ Ca(OH)2===CaCO3↓ ＋ H2O ，继续通 CO2 至过量，产生可溶于水的 Ca(HCO3)2 ，
D.加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应
解析 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。硅在常温
下化学性质不活泼，但仍能与氟气、氟化氢和NaOH溶液等发生反应，加热至一定 温度时，硅能与氯气、氧气等发生反应。 答案 C
3.(2018· 银川模拟)科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所 示：
题组二
碳、硅氧化物的性质用途
4.(2018· 杭州质检)用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系 错误的是( 选项 A B C D ) 操作及现象 通入足量CO2，溶液变浑浊 通入CO2，溶液变浑浊；继续通CO2至过量，浑浊消失 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； 溶液 饱和Na2CO3 Na2SiO3溶液 Ca(ClO)2溶液 Ca(OH)2溶液
⑤与碱 化学 性氧化 性质 物反应 光导纤维、 光学仪器、 电子 用途 部件 制饮料、制碳酸盐
SiO2＋ 如与 CaO 反应：_______
如与 Na2O 反应：Na _______ 2O＋
高温 CO2===Na2CO3 CaO=====CaSiO3 _______________________ _______________________
(1)碳、硅的物理性质和用途(用短线连接起来)：
(2)碳的化学性质
点燃 C＋O2=====CO2 点燃 2C＋O2=====2CO
高温 3C＋Fe2O3=====3CO↑＋2Fe 高温 2C＋SiO2=====Si＋2CO↑
△ C＋2H2SO4(浓)===== CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
(3)硅的化学性质及制取
1.(RJ必修1· P8110改编)下列关于碳、硅及其化合物的叙述正确的是(
)
A.碳、硅都是ⅣA族元素，它们在自然界中都以化合态形式存在
B.二氧化碳、二氧化硅的物理性质相似 C.二氧化碳、二氧化硅都是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成相应的盐 D.高纯度的二氧化硅用于制造半导体材料 答案 C
2.根据教材SiO2性质的一般性与特殊性完成下列表格。 可供选择的试剂：A.盐酸 B.氢氧化钠溶液 C.氧气 D.水 E.二氧化碳 可选用的操作：①水洗 ②加热 ③高温灼烧 ④过滤 ⑤结晶 粉末状混合物 (1) (2) (3) (4) CaCO3(SiO2) NaCl(SiO2) SiO2(Fe2O3) SiO2(CaCO3) 选择的试剂 B _____ _____ D _____ A _____ A 选用的操作 ④ _____