2017版高考化学大一轮复习 第四章 非金属及其化合物 第一讲 碳、硅及无机非金属材料讲义
第4章非金属及其化合物知识点(一轮总复习)概论
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、C 60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碳 硅结构 金刚石：空间网状结构石墨：层状结构晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构物理 性质 金刚石熔点高、硬度大石墨熔点高、质软，有滑腻感 晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高用途 金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯 晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池 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 ．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 2SiO 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。
优化方案高考化学大一轮复习第四章非金属及其化合物第一讲碳、硅及无机非金属材料讲义
第一讲 碳、硅及无机非金属材料[2017高考导航]考点一 碳、硅单质及其重要化合物的性质[学生用书P78]一、碳、硅的单质1．存在：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、C 60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。
2．碳、硅单质的结构、物理性质与用途的比较碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
碳错误!硅⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧与非金属单质反应⎩⎨⎧O 2：Si ＋O 2=====△SiO 2F 2：Si ＋2F 2===SiF 4Cl 2：Si ＋2Cl 2=====△SiCl 4与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑与氢氧化钠溶液反应：Si ＋2NaOH ＋H 2O=== Na 2SiO 3＋2H 2↑二、碳、硅的氧化物 1．CO 的性质(1)物理性质：无色无味的气体，难溶于水。
能使人中毒的原因是与人体中血红蛋白相结合，因缺氧而中毒。
(2)化学性质①可燃性：2CO ＋O 2=====点燃2CO 2。
②还原性：CO 还原Fe 2O 3的反应为Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2。
2．二氧化碳与二氧化硅的比较 (1)物理性质①熔沸点：CO 2的熔沸点比SiO 2的熔沸点低。
②溶解性：CO 2可溶于水，SiO 2不溶于水。
(2)化学性质CO 2：化工原料、灭火剂。
干冰用作制冷剂，人工降雨。
SiO 2：制光学仪器、石英玻璃。
水晶可制作饰品，常用来制造通讯材料光导纤维。
三、硅酸和硅酸钠 1．硅酸硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，不能(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。
(1)硅酸不稳定，受热易分解：H 2SiO 3△,SiO 2＋H 2O 。
(2)硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH 溶液反应的化学方程式为H 2SiO 3＋2NaOH===Na 2SiO 3＋2H 2O 。
(3)硅酸在水中易聚合形成胶体。
高考化学 一轮复习 第四章 非金属及其化合物 第一节 碳、硅及无机非金属材料 新人教
题点(二) 硅及其化合物的性质
3．下列说法错误的是
(A)
A．(2015·安徽高考)SiO2 既能和 NaOH 溶液反应，又能和氢氟酸反
应，所以是两性氧化物
B．(2015·江苏高考)下列转化能一步实现：粗硅―高C―温l2→SiCl4―高H―温2→Si
C．(2013·广东高考)SiO2 可与 HF 反应，因而氢氟酸不能保存在玻 璃瓶中
与 CuO 反应：
高温 2CuO＋C=====
2Cu＋CO2↑ (可用于金属
的冶炼)；
高温 与 CO2 反应： CO2====CO＋H2 (制水煤气)；
△ 与浓硫酸反应： C＋2H2SO4(浓) ====CO2↑＋2SO2↑＋
_2_H__2O_ 。 ②硅的化学性质
H2CO3 酸性强于 H2SiO3 H2SiO3 Na2SiO3＋CO2＋H2O
===Na2CO3＋H2SiO3↓
Na2SiO3＋CO2↑ 高温
CaCO3＋SiO2=====
CaSiO3＋CO2↑
无机酸一般易溶于水
硅酸难溶于水
题点(三) 硅的制备
5．半导体工业中，有一句行话：“从沙滩到用户”，即由 SiO2
被还原，所以碳的还原性强于硅的还原性
选B．项盛A放、NDaO的H反溶应液在时高，温使下用均带生玻成璃了塞气的体磨，口使瓶平衡正移，
2017届高考化学一轮复习 第四章 常见的非金属及其化合物 第1节 碳、硅及无机非金属材料课件
(4)因 H2CO3 的酸性大于 H2SiO3，所以在 Na2SiO3 溶 液中通入 CO2 能发生反应
Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3 ，但在高
高温 Na2SiO3＋CO2↑也能发生。 温下 SiO2＋Na2CO3=====
[对点练] 是( )
下列有关硅及其化合物的说法中正确的
解析： (1)根据方法一的生产流程， 可得反应式： SiO2 高温 Si(粗硅)＋2CO↑，所得的粗硅中含有大量的 ＋2C===== 其他杂质(如 C、SiO2 等)，没有实际应用价值，将粗硅用 HCl、Cl2 处理转化为沸点低的 SiHCl3，化学方程式为 Si 高温 SiHCl3， ＋Cl2＋HCl===== 低沸点的 SiHCl3 通过蒸馏极易 分离提纯，然后将纯的 SiHCl3 在高温下用 H2 还原即可 高温 Si＋3HCl，再 得到纯度高的 Si 蒸气：SiHCl3＋H2===== 进行气相沉淀即可制得高纯度的硅，从而得到单晶硅。
①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O 高温 Si＋2CO↑ ②SiO2＋2C===== ③SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
高温 Na2SiO3＋CO2↑ ④Na2CO3＋SiO2===== 高温 SiC＋2CO↑ ⑤SiO2＋3C===== 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
解析：A 项，H2SiO3 不溶于水，不能使指示剂变色， 错误；B 项，SiO2 可与 HF 反应，所以玻璃瓶不能盛放 氢氟酸，错误；D 中的反应不是在水溶液中进行的，且 产物中有气体生成，与酸性强弱无关，所以 D 错误。
答案：选 C
1．二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判断， 其中正确的是( )
高考化学一轮复习第四章第一节碳硅及无机非金属材料课件
氧气)中燃烧获得
解析：由转化关系图可知，X 是二氧化碳，碳酸在常温下就容 易分解生成二氧化碳，故 A 错误，C 正确；在高温的条件下， 碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，该反应属于置换反应， 故 B 错误；一氧化碳还可以通过还原氧化铁或还原氧化铜等方 法转化成二氧化碳，故 D 错误。 答案：C
2．将足量 CO2 通入 KOH 和 Ca(OH)2 的混合稀溶液中，生成沉 淀的物质的量(n)和通入 CO2 体积(V)的关系正确的是 ( )
题点练通
题点 一 碳及其化合物的性质
1.(2019·合肥瑶海区模拟)碳和碳的化合物
间的部分转化关系如图所示，下列说法
正确的是
()
A．由碳酸转化成 X 一定要在加热条件下进行
B．由碳转化为 X 一定发生的是化合反应
C．物质 X 一定是二氧化碳
D．若使一氧化碳转化成 X，只能通过一氧化碳在空气(或
ห้องสมุดไป่ตู้
当11<nnKCOOH2<21时,反应①、②都发生,产物为 KHCO3、K2CO3、 H2O。
题点 二 草酸(盐)的实验探究
4.(2018·浙江 11 月选考)已知草酸(H2C2O4)是一种弱酸，157 ℃升华， 170 ℃以上分解可放出 CO2 和 CO；可与酸性 KMnO4 溶液反应； 其钠盐易溶于水，钙盐难溶于水。下列说法正确的是( ) A．草酸受热产生的气体，用足量的 NaOH 溶液充分吸收后，可 收集得到纯净的 CO B．草酸受热产生的气体通过灼热的氧化铜，若出现黑色变红色现 象，则说明产生的气体中一定有 CO C．草酸受热产生的气体直接通入足量的澄清石灰水中，若能产生 白色浑浊现象，则说明产生的气体中一定有 CO2 D．H2C2O4 与酸性 KMnO4 溶液反应的离子方程式为 5H2C2O4＋ 2MnO－4 ＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
2017届高考化学一轮总复习 第4章 第1节碳、硅及无机非金属材料课件
【解析】 由于 Na2CO3 的溶解度大于 NaHCO3， 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；
[题组突破] 【题组一】 CO2、SiO2 性质的考查 )
1．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
【解析】 光导纤维的主要成分是 SiO2， A 项错误； NH4F 溶液中 F－水解生成 HF， HF 能与玻璃中的 SiO2 发生反应 4HF ＋ SiO2===SiF4↑＋ 2H2O， 故 NH4F 溶液不能存放在玻璃试剂 瓶中， B 项正确；硅胶具有吸水性，可以作干燥剂， C 项正 高温 确；高温下，焦炭与 SiO2 发生反应： SiO2＋ 2C===== Si ＋ 2CO↑，可以制得粗硅， D 项正确。
2．含硅化合物的特殊性 (1)SiO2 是 H2SiO3 的酸酐，但它不溶于水，不能直接与 水作用制备 H2SiO3； (2)酸性氧化物一般不与酸作用，但 SiO2 能跟 HF 作用： SiO2＋ 4HF===SiF4↑＋ 2H2O； (3)无机酸一般易溶于水，但 H2SiO3 难溶于水； (4)因 H2CO3 的酸性大于 H2SiO3，所以在 Na2SiO3 溶液 中 通 入 CO2 能 发 生 下 列 反 应 ： Na2SiO3 ＋ CO2 ＋ H2O===H2SiO3↓ ＋ Na2CO3 ， 但 在 高 温 下 高温 Na2CO3=====Na2SiO3＋ CO2↑也能发生。 SiO2 ＋
高考化学一轮复习第四章第1节碳、硅及无机非金属材料教师用书
高考化学一轮复习第四章第1节碳、硅及无机非金属材料教师用书[考试说明] 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。
3.了解常见无机非金属材料的性质和用途。
[命题规律] 碳、硅及其化合物的性质是高考的常考点，其考查方式有：结合原子结构、元素周期律以选择题型考查碳、硅及其化合物的性质及应用；以新材料、新技术为背景结合工艺流程图以填空题型考查碳、硅的化合物的性质及应用等。
考点1 碳、硅单质及其氧化物的性质知识梳理1.碳单质的存在、性质和用途2．硅单质的存在、性质和制备(1)存在、结构及物理性质(2)化学性质硅的化学性质不活泼，常温下不能被浓硫酸、浓硝酸等强氧化剂氧化，只能与F 2、氢氟酸、强碱溶液反应；在加热条件下，能与O 2、Cl 2等少数非金属单质化合。
写出下列相关反应的化学方程式：(3)工业制备反应原理：①制粗硅□20SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑， ②粗硅的提纯□21Si ＋2Cl 2=====高温SiCl 4、□22SiCl 4＋2H 2=====高温Si ＋4HCl 。
3．碳和硅的氧化物 (1)一氧化碳CO 是无色无味的□23有毒气体，□24不溶于水，可用作气体燃料和冶金工业的□25还原剂。
(2)二氧化碳和二氧化硅(1)硅与碱溶液反应时，硅为还原剂，H2O为氧化剂。
(2)不能依据反应2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑来说明C 的还原性比Si 强，也不能依据反应SiO 2＋Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑来说明SiO 2水化物的酸性比H 2CO 3强。
(3)用于半导体材料的是高纯的晶体硅，用作光导纤维材料的是SiO 2。
(4)SiO 2是酸性氧化物，但能与HF 反应，因此盛放氢氟酸不能用玻璃瓶，要用特制的塑料瓶。
盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，因为SiO 2与碱溶液反应生成具有黏性的Na 2SiO 3。
高中化学第四章 非金属及其化合物知识点总结
第四章 非金属及其化合物第一讲 碳、硅及无机非金属材料考点1 碳、硅单质及其重要化合物的性质一、碳、硅的单质1．存在：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、C 60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。
2．碳、硅单质的结构、物理性质与用途的比较碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
碳⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧与O 2反应⎩⎪⎨⎪⎧O 2（足量）：C ＋O 2=====点燃CO 2O 2（不足）：2C ＋O 2=====点燃2CO 与氧化物反应⎩⎪⎨⎪⎧CuO ：2CuO ＋C=====△2Cu ＋CO 2↑（冶炼金属）SiO 2：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO ↑（制取粗硅）H 2O ：C ＋H 2O （g ）=====高温CO ＋H 2（制取水煤气）与强氧化性酸反应⎩⎪⎨⎪⎧浓H 2SO 4：C ＋2H 2SO 4（浓）=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 浓HNO 3：C ＋4HNO 3（浓）=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O 二、碳、硅的氧化物 1．CO 的性质(1)物理性质：无色无味的气体，难溶于水。
能使人中毒的原因是其与人体中血红蛋白相结合，因缺氧而中毒。
(2)化学性质①可燃性：2CO ＋O 2=====点燃2CO 2。
②还原性：CO 还原Fe 2O 3的反应为Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2。
2．二氧化碳与二氧化硅的比较 (1)物理性质①熔、沸点：CO 2的熔、沸点比SiO 2的熔、沸点低。
②溶解性：CO 2可溶于水，SiO 2不溶于水。
(2)化学性质CO 2＋H 2OH 2CO 3CO 2：化工原料、灭火剂。
干冰用作制冷剂，人工降雨。
SiO 2：制光学仪器、石英玻璃。
水晶可制作饰品，常用来制造通讯材料光导纤维。
考点2 硅酸盐及无机非金属材料一、硅酸和硅酸钠 1．硅酸(H 2SiO 3)硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，不能使紫色石蕊试液变红色。
高考化学大一轮复习第4章非金属及其化合物4_1碳硅及无机非金属材料课件新人教版
板块一 主干层级突破
自然
考点 1 脂肪烃的结构和性质
考点 1 碳、硅单质及其氧化物的性质 1．碳单质的存在、性质和用途
2．硅单质的存在、质和制备 (1)结构及物理性质
(2)化学性质 硅的化学性质不活泼，常温下不能被浓硫酸、浓硝酸等 强氧化剂氧化，只能与 F2、氢氟酸、强碱溶液反应；在加热 条件下，能与 O2、Cl2 等少数非金属单质化合。 写出下列相关反应的化学方程式：
水玻璃 ，有黏性，水溶液显碱性。
②它能与较强的酸反应，如与盐酸反应：
Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓ ；与 CO2 水溶液反
应： Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3
。
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。
B．Na2CO3、Na2SiO3 D．SiO2
解析 将足量 CO2 气体通入水玻璃中，发生反应：2CO2
＋Na2SiO3＋2H2O===H2SiO3↓＋2NaHCO3；加热蒸干高温
灼烧时发生反应：H2SiO3==△===H2O＋SiO2；2NaHCO3==△===
Na2CO3
＋
CO2↑
＋
H2O
；
SiO2
解析 二氧化硅能与氢氟酸反应，A 错误；光导纤维的 成分是 SiO2，是酸性氧化物，可与强碱溶液反应，C 错误； 二氧化硅中不存在分子，D 错误。
题组二 硅酸盐的结构和性质
3．将足量 CO2 气体通入水玻璃(Na2SiO3 溶液)中，然后 加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是
() A．Na2SiO3 C．Na2CO3、SiO2
高考化学一轮复习 第四章 非金属及其化合物 第1讲 无机非金属材料的主角——硅课件
(3)仪器C中需加入试剂的名称(或化学式)是 无水硫酸铜 (CuSO4) ，其目的是验证 水蒸气
(4)按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接 顺序：g-ab- kj-hi-cd(或dc)-fe-lm。
(5)能证明混合气中含有CO的实验依据是 原混合气 中的CO2已除去，与CuO反应后气体能使澄清石灰 水变浑浊。
流推
3. 非金属单质一般不能和非氧化性酸反应，而 Si不但能和HF反应，且能放出氢气。
程断 题性 的实
题验
4.能与碱反应生成氢气的固体单质有Al和Si
眼题
和
工
5.非金属单质一般为绝缘体，但硅作为
业
半导体材料，而石墨为电的良导体。
课堂练习1 粗硅的制备、提纯原理？ • 粗硅的制备、提纯原理：
高温
SiO2 +3C 高温 SiC + 2CO
开了反应体系而使反应进行到底（化学平衡）。
知识点四：硅酸盐
（1）硅酸盐：硅酸盐是由 硅、氧和金属 组成的化合物的总 称，是构成地壳岩的主要成分。
（2）硅酸钠的水溶液俗称 水玻璃 ，是无色黏稠液体， 常用于制备黏合剂、防腐剂和耐火材料。
（3）硅酸盐组成的表示 通常用二氧化硅和金属氧化物的组成形式表示硅酸盐的组成。 例： Na2SiO3 可表示为Na2O ·SiO2
与O2反应 化
学 性 与金属 质 氧化物
反应
C + O2 2C + O2
C+CuO
CO2 2CO
Cu+CO↑
Si + O2 SiO2
物质 与H2O反
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一讲碳、硅及无机非金属材料[2017高考导航]考纲要求真题统计命题趋势1.了解碳、硅单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2．了解碳、硅单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3．以新材料、新技术为背景考查碳、硅元素及其重要化合物的性质及应用。
2015，卷Ⅰ 26T；2015，卷Ⅱ 7T(A)、13T(D)；2014，卷Ⅱ 7T(AD)、9T(B)、10T(C)高考对本部分的考查主要以碳、硅单质及其重要化合物的性质、应用为主，题型延续选择题或非选择题的形式，中等难度。
预计2017年高考将以碳族元素新型材料为主线考查相关知识，也可能以实验设计为中心来命题，复习备考时注重Si、SiO2的用途。
考点一碳、硅单质及其重要化合物的性质[学生用书P78]一、碳、硅的单质1．存在：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．碳、硅单质的结构、物理性质与用途的比较碳硅结构金刚石：空间网状结构；石墨：层状结构晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构物理性质金刚石熔点高、硬度大；石墨熔点高、质软，有滑腻感晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高用途金刚石用作切割刀具；石墨用作电极、铅笔芯晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
碳⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎧ 与O 2反应⎩⎨⎧O 2足量：C ＋O 2=====点燃 CO 2O 2不足：2C ＋O 2=====点燃 2CO 与氧化物反应⎩⎨⎧ CuO ：2CuO ＋C=====△2Cu ＋CO 2↑冶炼金属SiO 2：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑制取粗硅H 2O ：C ＋H 2O g =====高温 CO ＋H 2制取水煤气与强氧化性酸反应⎩⎪⎨⎪⎧ 浓H 2SO 4：C ＋2H 2SO 4浓△CO 2↑＋ 2SO 2↑＋2H 2O浓HNO 3：C ＋4HNO 3浓△CO 2↑＋ 4NO 2↑＋2H 2O 硅⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧与非金属单质反应⎩⎨⎧ O 2：Si ＋O 2=====△ SiO 2F 2：Si ＋2F 2===SiF 4Cl 2：Si ＋2Cl 2=====△ SiCl4与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑与氢氧化钠溶液反应：Si ＋2NaOH ＋H 2O=== Na 2SiO 3＋2H 2↑二、碳、硅的氧化物1．CO 的性质(1)物理性质：无色无味的气体，难溶于水。
能使人中毒的原因是与人体中血红蛋白相结合，因缺氧而中毒。
(2)化学性质①可燃性：2CO ＋O 2=====点燃2CO 2。
②还原性：CO 还原Fe 2O 3的反应为Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2。
2．二氧化碳与二氧化硅的比较(1)物理性质①熔沸点：CO2的熔沸点比SiO2的熔沸点低。
②溶解性：CO2可溶于水，SiO2不溶于水。
物质二氧化碳二氧化硅化学性质与水反应CO2＋H2OH2CO3不反应与酸反应不反应氢氟酸用于刻蚀玻璃：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O与碱反应(如NaOH)CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O或CO2＋NaOH===NaHCO3SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(盛碱液的试剂瓶不能用玻璃塞)与盐反应(如Na2CO3)CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3SiO2＋Na2CO3=====高温Na2SiO3＋CO2↑与碱性氧化物反应与Na2O反应：CO2＋Na2O===Na2CO3与CaO反应：SiO2＋CaO=====高温CaSiO3与碳反应C＋CO2=====高温2CO 2C＋SiO2=====高温Si＋2CO↑CO2：化工原料、灭火剂。
干冰用作制冷剂，人工降雨。
SiO2：制光学仪器、石英玻璃。
水晶可制作饰品，常用来制造通讯材料光导纤维。
三、硅酸和硅酸钠1．硅酸硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，不能(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。
(1)硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3△,SiO2＋H2O。
(2)硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。
(3)硅酸在水中易聚合形成胶体。
硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂。
2．硅酸钠(Na2SiO3)(1)白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃(或泡花碱)，有黏性，水溶液显碱性。
(2)它能与酸性较硅酸强的酸反应，Na2SiO3溶液与下列两种物质反应的化学方程式分别为与盐酸反应：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。
与CO2(少量)反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。
(3)用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)(2015·高考安徽卷)SiO 2既能和NaOH 溶液反应又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物。
( )(2)SiO 2可由两种单质直接反应生成，将其加入Ba(HCO 3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。
( )(3)硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体。
( )(4)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。
( )(5)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应。
( )(6)加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应。
( )(7)碳的几种同素异形体性质不同的原因主要是由于其结构不同。
( )(8)工业上制取粗硅的反应是SiO 2＋C=====高温Si ＋CO 2↑。
( )答案：(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√(7)√ (8)×2．用短线连接碳、硅单质的物理性质和用途答案：(1)—③ (2)—① (3)—⑤ (4)—② (5)—④3．指出下列反应中SiO 2所表现的化学性质或作用，在A ～E 选项中选择正确答案填入横线上。
(1)SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O__________。
(2)SiO 2＋Na 2CO 3高温,Na 2SiO 3＋CO 2↑__________。
(3)SiO 2＋2C 高温,Si ＋2CO↑__________。
(4)SiO 2＋3C 高温,SiC ＋2CO↑__________。
(5)SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O__________。
A ．作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀B ．具有氧化性C ．酸性氧化物的通性D ．将挥发性的酸酐从其盐中置换出来E ．氧化还原反应中既不作氧化剂，也不作还原剂答案：(1)C (2)D (3)B (4)E (5)A名师点拨(1)Si 的还原性强于C ，但C 在高温下能还原SiO 2生成Si ，且氧化产物为CO ：2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑，其原因是产物CO 为气体，离开反应体系，促使反应向正反应方向进行。
2非金属单质跟碱溶液作用一般无H 2产生，但Si 能跟碱液作用放出H 2，如Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。
3CO 2是温室气体，但CO 2不是污染性气体。
4酸性氧化物一般和水反应生成相应的酸，SiO 2虽然是H 2SiO 3的酸酐，但它不与水反应，不能直接与水作用制备H 2SiO 3。
(2016·最新改编题)将一定量的CO 2气体缓慢通入400 mL 0.5 mol·L －1KOH 溶液中，充分反应后，在减压低温下蒸发溶液得到16.9 g 白色固体，请通过计算确定此白色固体的组成，其质量分别为多少？通入CO 2气体的体积在标准状况下是多少升？[解析] 根据题意：400 mL 0.5 mol·L －1KOH 溶液含KOH 的物质的量为0.20 mol ，若生成的固体全部为K 2CO 3，则其质量为0.10 mol×138 g·mol －1＝13.8 g ，若生成的固体全部为KHCO 3，则其质量为0.2 mol ×100 g·mol －1＝20 g 。
现固体质量为16.9 g 。
所以，此固体为K 2CO 3和KHCO 3的混合物，设K 2CO 3和KHCO 3的物质的量分别为a mol 、b mol ，则有：⎩⎪⎨⎪⎧ 2a ＋b ＝0.20138a ＋100b ＝16.9解得：a ＝0.05，b ＝0.10 ，所以，白色固体中m (K 2CO 3)＝0.05 mol×138 g·mol －1＝6.9 g ；m (KHCO 3)＝0.1 mol×100 g·mol －1＝10 g ，反应中消耗n (CO 2)＝a mol ＋b mol ＝0.15 mol 。
故V (CO 2)＝0.15 mol×22.4 L ·mol －1＝3.36 L 。
[答案] 白色固体为K 2CO 3和KHCO 3的混合物。
质量分别为K 2CO 3 6.9 g 和KHCO 3 10 g 。
通入CO 2气体的体积在标准状况下为3.36 L 。
(计算过程见解析) 标准状况下，将3.36 L CO 2气体通入200 mL 1.00 mol·L －1 NaOH 溶液中，充分反应后溶液中c (CO 2－3)与c (HCO －3) 的比值为(不考虑CO 2－3、HCO －3的水解)( )A ．1∶1 B ．1∶2C ．2∶1D ．1∶3解析：选B 。
n (CO 2)＝ 3.36 L 22.4 L·mol－1＝0.15 mol ，n (NaOH)＝0.2 L×1.00 mol·L －1＝0.2 mol ，由于1<n NaOH n CO 2<2，故二者完全反应生成含Na 2CO 3和NaHCO 3的混合溶液。
设n (Na 2CO 3)＝x ，n (NaHCO 3)＝y则有⎩⎪⎨⎪⎧ x ＋y ＝0.15 mol 根据碳元素守恒2x ＋y ＝0.2 mol 根据钠元素守恒解得x＝0.05 mol，y＝0.1 mol。
CO2与碱反应产物的定量判断CO2通入NaOH、Ca(OH)2等强碱溶液的反应产物与CO2气体的通入量有关，当通入少量CO2时生成碳酸盐，当通入过量CO2时生成碳酸氢盐；当CO2的通入量介于两者之间时，既有正盐又有酸式盐生成，因此推断时一定要注意CO2与碱之间量的关系。
以CO2与NaOH溶液反应为例，将CO2通入NaOH溶液中，可能发生的反应为①CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O；②CO2＋NaOH===NaHCO3。