高考化学 碳、硅及其化合物考点复习学案

高考化学碳、硅及其化合物考点复习学案

考点30碳、硅及其化合物

考点聚焦

1．掌握C、CO、CO2的重要性质以及实验室制取、检验CO2方法。

2．知道硅在自然界中的存在形态，主要用途。

3．能利用晶体结构理论来解释硅和二氧化硅的物理性质，了解它们的化学性质。

4．了解陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐产品的用途。

知识梳理

一、硅(Si)

1．硅的存在：在自然界只有化合态，是一种亲氧元素（这与同主族的碳不同），一般以SiO2 或的形式存在，在地壳中的含量仅次于氧。

2．结构：与金刚石的晶体结构类似，是正四面体型空间网状结构的原子晶体。

3．物理性质：灰黑色，硬度大，熔沸点高，具有金属光泽。

4．化学性质：常温下与F2、HF、NaOH反应：

加热时能与H2化合生成不稳定的氢化物。

5．用途：（1）良好的半导体材料（为什么？）

（2）太阳能电池

（3）计算机芯片

二、二氧化硅(SiO2)

1．存在：天然SiO2也叫硅石，自然界中的石英玛瑙（含杂质的石英）的主要成分都是SiO2。。

2．结构：一个硅原子与4个氧原子形成4个共价键，即每个硅原子周围有4个氧原子，每个氧原子周围有2个硅原子；晶体中硅原子和氧原子以1：2组成空间立体网状结构，是原子晶体。

3．化学性质：（1）酸性氧化物：与强碱反应：

离子方程式：（保存碱性溶液不能用橡胶塞）。与碱性氧化物反应：。

（2）与HF反应：（唯一与其反应的酸）。

4，用途：（1）制造光导纤维

（2）石英坩埚

（3）光学仪器和工艺品

三、硅胶

1．制法：。

2．性质：。

试题枚举

【例1】右图为一定量饱和C a(O H)2溶液中通入CO2气体后，产生CaCO3白色沉淀的质量与CO2体积的关系曲线，试回答：

（1）OA段曲线与AB段曲线所表示的反应方程式为OA：__________，AB_____________。

（2）A点已参加反应的CO2和Ca（OH）2的物质的量之比为______________。

（3）B处溶液中存在的浓度较大的两种离子是_______和________（填离子符号），将B 处生成的溶液煮沸可见到的现象是_______________

解析：CO2与C a(O H)2反应，CO2的量直接影响产物的生成，图形较清楚地反映了这一关系，依据有关反应原理：

CO2（少）+C a(O H)2==CaCO3↓+H2O ，

AB段：CO2+CaCO3+H2O==Ca(HCO3)2

便可判断图形中各段所发生的反应，OA段随着CO2继续通入CaCO3的量逐渐增大，A点达到沉淀最大值，AB段随CO2的继续通入，生成的CaCO3不断溶解转化为Ca(HCO3)2，B点CaCO3全溶解，溶液又变得澄清。

答案：（1）OA段：CO2+Ca(OH)2== CaCO3↓+H

AB段：CO2+CaCO3+H2O==Ca(HCO3)2

（2）A点：n(CO2)∶n[C a(O H)2]=1∶1

（3）Ca2+ HCO3－因Ca(HCO3)2受热分解，溶液变浑浊，有气泡逸出。

【例2】下列关于硅的说法不正确的是 ( )

A.硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体

D.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，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

D.当加热到一定温度时，硅能与氧气、氢气等非金属反应

解析: 常温下，硅可与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应，加热和高温条件下，硅能与氧气、氢气起反应。选C。

答案: C

【例3】石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维，造成输电线、电厂设备破坏。这是由于石墨（）

A . 有放射性 B. 易燃、易爆 C. 能导电 D. 有剧毒

解析:利用了石墨的导电性能，石墨纤维落在输电线上，造成线路短路，发电机和其他设施损坏。石墨性质稳定，无毒也不易燃、易爆。

答案: C