新课标2018高考化学一轮复习专题三非金属元素及其化合物第10讲碳硅及其化合物夯基提能作业
2024届高考化学一轮总复习第四单元非金属及其化合物第10讲硅及其重要化合物课件
(氢氟酸能刻蚀玻璃；氢氟酸用塑料瓶存放)；高温下与碱性氧化物(如 CaO)反应： SiO2＋CaO=高==温==CaSiO3； 与某些盐(如 Na2CO3)发生反应：SiO2＋Na2CO3=高==温==Na2SiO3＋CO2↑。 4．用途：制作光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻 璃和建筑材料等。
考点一 硅和二氧化硅
自然界中，硅无游离态存在，只以化合态(以SiO2或硅酸盐的形式)存在于地壳的矿 物和岩石里。 一、硅 1．原子和晶体结构：硅元素的原子序数为 14，基态原子的简化电子排布式为 [Ne]3s23p2，核外电子的运动状态有14种，不成对电子数为2；单晶硅为共价晶体， 晶体中每个Si原子以sp3杂化，分别与4个相邻的Si原子形成4个σ键，Si原子的配位数 为4，晶体中最小的环是六元环，1个环中平均含有0.5个Si原子，含Si—Si键数为1。 2．物理性质：灰黑色固体，有金属光泽，熔、沸点高，硬度大，有脆性，是常见 的半导体材料和合金材料。金刚石、晶体硅、碳化硅中熔点从高到低的顺序是金刚 石、碳化硅、晶体硅。
下列说法正确的是________(填序号)。 ①因为 HF 与 SiO2 反应，故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记 ②下列转化在一定条件下能够实现：SiO2―H―C→l SiCl4―高H―温2→Si ③石英砂可用于生产单晶硅 ④用 NaOH 溶液不能分离氧化铁中混有的二氧化硅 ⑤Si 和 SiO2 都可用于制造光导纤维 ⑥SiO2 既能和 NaOH 溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物 ⑦向 Na2SiO3 溶液中滴加稀盐酸的离子方程式：Na2SiO3＋2H＋===H2SiO3↓＋2Na＋ ⑧SiC 与 SiO2 的熔点均与所含化学键的键能有关
A．Y、Z分别为H2、Cl2 B．制取粗硅的过程中焦炭与石英会发生副反应生成碳化硅，在该副反应中，氧化 剂与还原剂的物质的量之比为1∶1 C．SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为H2SiO3、H2、HCl，据此推测SiHCl3中 硅元素的化合价为＋4 D．Y与SiHCl3制备多晶硅的反应属于置换反应
第10讲碳硅及其重要化合物(讲义)-2023年高考化学一轮复习”四点“卓越讲义
考点一 碳、硅及其氧化物的性质与用途1．碳、硅元素在自然界中的存在形态(1)碳：既有游离态又有化合态。
(2)硅：因有亲氧性，所以自然界中只有化合态。
硅在地壳中的含量占第二位。
2．碳、硅单质的物理性质和用途碳硅结构金刚石：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3．碳和硅的化学性质——还原性(1)碳单质的化学性质。
①与O 2反应。
A ．O 2不足：2C ＋O 2=====点燃2CO 。
B ．O 2足量：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↑。
(冶炼金属) 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。
(制取水煤气)第10讲 碳、硅及其重要化合物考纲要求：1．了解碳、硅单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。
2．了解碳、硅单质及其重要化合物对环境的影响。
D ．与浓硫酸反应：C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 。
碳的还原性还表现为可将强氧化性的浓硫酸、浓硝酸分别还原为SO 2和NO 2，本身被氧化为CO 2。
(2)硅单质的化学性质。
硅的化学性质不活泼，在常温下只能与氟气(F 2)、氢氟酸(HF)、强碱反应，不能与氢气、氧气、氯气、硫酸、硝酸反应，加热时能与氧气、氯气反应。
①与O 2反应：Si ＋O 2=====△SiO 2。
②与Cl 2反应：Si ＋2Cl 2=====△SiCl 4。
③与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。
④与NaOH 溶液反应：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。
高考专题：碳硅及非金属材料 课件 最新高三高考化学一轮复习
(1)硅在自然界中只以化合态的形式存在( √ ) (2)晶体硅熔点高、硬度大，故可用于制作半导体材料( × ) (3)Si和SiO2都可用于制造光导纤维( × )
正四面体
高
大
正六边形
高
小
能
正五
正六
2.氧化物(CO、CO2)的比较
物理性质
CO
CO2
无色无味气体密度比空气 无色无味气体密度比空气大可溶于
小难溶于水
水(溶解度小)
毒性
有毒(易结合血红蛋白)
无毒(温室效应)
还原性
可燃性还原氧化铁
无(灭火)
氧化性 化学
①与炽热炭反应 ②Mg在CO2中燃烧
性质 与水反应
(2)硅酸钠：硅酸钠溶液俗称 水玻璃，是无色黏稠液体，常用于制备黏合剂、
防腐剂、耐火材料。
高考专题：碳硅及非金属材料 课件 2021届高三高考化学一轮复习
高考专题：碳硅及非金属材料 课件 2021届高三高考化学一轮复习
(3)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：
Na2SiO3
高考专题：碳硅及非金属材料 课件 2021届高三高考化学一轮复习
2.二氧化硅
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高
大
Na2SiO3+H2O CaSiO3
Na2SiO3+CO2↑ Si+2CO↑ SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
高考专题：碳硅及非金属材料 课件 2021届高三高考化学一轮复习
第四单元 非金属及其化合物
第10讲 碳、硅及无机非金属材料
高三化学一轮复习——碳、硅及其化合物
说明：反应要隔绝空气；炭的用量要合适； 方法一：将生成的粗硅和Cl2反应生成液态 SiCl4，通过蒸馏(或多次蒸馏)，实现SiCl4和杂质 的分离，得到的高纯SiCl4用H2还原。
主要反应： Si+2Cl2
高温 高温
SiCl4
Si+4HCl
SiCl4+2H2
方法二：将生成的粗硅在加热条件下与 HCl(g)反应，制成化合物SiHCl3，与杂质分离； 再在高温条件下用H2还原，重新得到高纯硅和 HCl。
SiO32-+CO2+H2O=CO32-+H2SiO3
1.二氧化硅（SiO2）又称硅石，是制备硅及其化 合物的重要原料（如图）。下列说法正确的是
A．SiO2属于两性氧化物 B．盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞 C．硅胶吸水后不能重复再生 在硅胶中加入CoCl2可显示硅胶吸水是否失效 D．图中所示转化反应都是氧化还原反应
(2)下列有关硅材料的说法正确的是______(填字母)。 A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥 B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷 和轴承 C ．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材 料——光导纤维 D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制备的， 其熔点很高 E．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光 单晶硅
5.能说明碳元素的非金属性比硅元素强的是
7、 如图，已知：①单质 E可作为半导体材料； ②化合物F是不能生成盐的氧化物；③化合物I能 溶于水呈酸性，它能够跟氧化物 A起反应。据此， 请填空： (1) 化合物 F 、 I 分别是？ (2) 反应③④的化学方程 式是？
2. 将足量CO2气体通入水玻璃中，然后加 热蒸干，再在高温下充分燃烧，最后所得的 固体物质是（ ） A. Na2SiO3 B. Na2CO3、Na2SiO3 C. Na2CO3、SiO2 D. SiO2
2018年高考化学一轮复习课件 第4章 第1节 碳、硅及其化合物
第四章非金属及其化合物第一节碳、硅及其化合物考纲定位考情播报1.掌握碳、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．了解常见的无机非金属材料。
4．了解碳、硅及其重要化合物的制备方法。
2016·全国甲卷T7/全国丙卷T7(D) 2015·全国卷ⅠT26/全国卷ⅡT7(A)、T13(D) 2014·全国卷Ⅰ T8(A、C)、T13(D)/全国卷Ⅱ T7(A、D)、T9(B)、T10(C)2013·全国卷ⅠT7(D)/全国卷ⅡT9(B)、T10(C) 2012·全国卷T8(B、D)考点1| 碳、硅的性质及其应用[基础知识整合]1．碳、硅单质的存在形式、物理性质和用途碳硅存在形式游离态和化合态化合态单质的结构金刚石：立体网状结构；石墨：层状结构；C60：足球形分子晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构物理性质金刚石：熔点很高、硬度很大；石墨：硬度较小、电的良导体晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大，有脆性用途金刚石用于制造切割刀具，石墨用于制造电极、铅笔芯晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池2.化学性质碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
[应用体验]1．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？[提示] 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的形式存在。
2．写出由SiO 2制备纯硅的化学方程式。
[提示] SiO 2＋2C=====高温Si(粗)＋2CO ↑，Si(粗)＋2Cl 2=====△SiCl 4，SiCl 4＋2H 2=====高温Si ＋4HCl 。
[考点多维探究]角度1 碳、硅的性质和应用1．科学家在不断深入的研究中，发现了一系列新的碳单质，对碳单质的研究已发展成一门独立的科学——碳科学。
一轮复习教学案碳硅及其化合物
A:听课认真，课堂效率高。
B:听课较认真，能跟上教师思路。
C:听课一般，偶尔溜号。
D:听课不认真，经常说话。
(1)碳与O2反应O2(足量)：O2(不足)：与氧化物反应CuO：(冶炼金属)SiO2：(制取粗硅)H2O：与强氧化性酸反应浓H2SO4：浓HNO3：剑桥三中高三化学备课组教学实施方案[考纲要求] 1.理解C,Si单质及其化合物的主要性质及应用。
2.理解C,Si单质及其化合物对环境质量的影响。
3．以新材料、新技术为背景考查C、Si元素及其重要化合物的性质及应用。
【基础知识梳理】1．C、Si单质的存有形态、物理性质及用途(1)碳在自然界既有________态又有________态。
碳的同素异形体有________、________、无定形碳、________等。
(2)硅在地壳中的含量占第____位，仅次于____，全部以________态存有，是一种亲____元素，单质硅有________和________形两种。
晶体硅是良好的________材料，在计算机等电子工业，可用作____________、大规模____________等。
硅是人类将________能转化为____能的常用材料，所以硅还用于制造________。
2．碳、硅单质的化学性质碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
(2)Si 考点二碳、硅的氧化物1．一氧化碳(1)物理性质：色气体，____毒，____溶于水。
(2)化学性质①燃烧：_________________________________________，__________火焰；②还原CuO：____________________________________________________。
2．二氧化碳和二氧化硅的比较物质二氧化硅二氧化碳结构__________结构，不存有单个分子存有单个CO2分子主要物理性质硬度____，熔、沸点____，常温下为____体，不溶于水熔、沸点____，常温下为气体，微溶于水化学性质①与水反应不反应②与酸反应只与氢氟酸反应：____ _ 不反应③与碱(NaOH) 液反应__________ __(盛碱液的试剂瓶用____塞)④与盐反应如与Na2CO3反应：______如与Na2SiO3反应：__________或Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足量)===H2SiO3↓＋2NaHCO3⑤与碱性氧化物反应如与CaO反应：____ ___ ______如与Na2O反应：____________ ____ 用途光导纤维、光学仪器、电子部件制饮料、制碳酸盐考点三硅酸及硅酸盐1．硅酸硅酸____溶于水，其酸性比碳酸____，硅酸________(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液。
(新课标)18高考化学一轮复习专题三非金属元素及其化合物第10讲碳、硅及其化合物讲解课件
通入CO2,溶液变浑浊,继续通入CO2至过量,浑浊不消失,再加入 Ca(ClO)2溶液 品红溶液,红色褪去
D
通入CO2,溶液变浑浊,继续通入CO2至过量,浑浊消失,再加入足 Ca(OH)2溶液 量NaOH溶液,又变浑浊
答案 D A项,向饱和Na2CO3溶液中通入CO2,会发生反应生成碳酸氢 钠,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,所以会析出碳酸氢钠晶体,继续通入 CO2气体,浑浊不消失,故错误;B项,向Na2SiO3溶液中通入CO2,会产生硅 酸,硅酸是不溶于水的白色沉淀,继续通入CO2至过量,浑浊不会消失,故 错误;C项,向Ca(ClO)2溶液中通入CO2,会生成碳酸钙和次氯酸,碳酸钙与 过量CO2反应会转化为碳酸氢钙,沉淀消失,次氯酸具有强氧化性,可使
������ 反思归纳 碳、硅单质的特殊性 (1)一般情况下,非金属单质熔、沸点低,硬度小,但晶体硅、金刚石熔、 沸点高,硬度大,其中金刚石为自然界中硬度最大的物质。
(2)一般情况下,非金属单质为绝缘体,但硅为半导体,石墨为电的良导体。
(3)Si的还原性强于C,但C在高温下能还原出Si:SiO2+2C Si+2CO↑。
硬度大,熔、沸点高,常温下为固体,不溶 熔、沸点低,常温下为气体,微溶于水 于水 CO2+H2O H2CO3
与水反应 不反应
与酸反应 只与氢氟酸反应:
SiO2+4HF SiF4↑+2H2O 与碱反应 ⑨ SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O (盛碱液的试剂瓶用⑩ 橡 塞)
不反应
CO2少量:CO2+2NaOH
(2)分馏(或蒸馏)
(3)①浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化 ②有固体物质生成 在题给反应温度下(1 100~1 200 ℃),普通的玻璃会
高中化学 一轮复习碳硅及其化合物
碳、硅及其化合物【练习题】1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)碳有多种同素异形体，而氧不存在同素异形体( )(2)单质硅常用作半导体材料和光导纤维( )(3)硅在自然界中只以化合态的形式存在( )(4)石墨在一定条件下能转化成金刚石，该转化属于物理变化( )(5)燃料燃烧产物CO 2是温室气体之一( )(6)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，说明该溶液中一定含有CO 2－3( ) (7)标准状况下，5.6 L CO 2气体中含有氧原子数为0.5N A ( )(8)将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在CO 2－3( )(9)用活性炭去除冰箱中的异味，没有发生化学反应( )(10)利用如图装置除去CO 气体中的CO 2气体( )(11)元素碳的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体( )(12)甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有转化关系：甲――→丁乙丁甲丙，若甲为焦炭，则丁可能是O 2( )(13)因为HF 与SiO 2反应，故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记( )(14)下列转化在一定条件下能够实现：SiO 2――→HCl (aq )SiCl 4――→H 2高温Si( ) (15)石英砂可用于生产单晶硅( )(16)用NaOH 溶液不能分离氧化铁中混有的二氧化硅( )(17)物质间转化能一步实现：粗硅――→Cl 2高温SiCl 4――→H 2高温Si( ) (18)硅的最高价氧化物可用于制造光导纤维( )(19) 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( )(20) Si 和SiO 2都用于制造光导纤维( )(21) SiO 2可与HF 反应，因而氢氟酸不能保存在玻璃瓶中( )(22)高温下用焦炭还原SiO 2制取粗硅( )(23)硅胶作袋装食品的干燥剂的过程中没有发生化学变化( )(24) pH ＝2的溶液中可能大量存在Na ＋、NH ＋4、SiO 2－3( )(25)向Na 2SiO 3溶液中滴加稀盐酸的离子方程式：Na 2SiO 3＋2H ＋===H 2SiO 3↓＋2Na＋( )(26)向Na 2SiO 3溶液中通入过量SO 2的离子方程式：SiO 2－3＋SO 2＋H 2O===H 2SiO 3↓＋SO 2－3( )(27)烧结黏土制陶瓷，不涉及化学反应( )2．大气中CO 2含量的增加会加剧“温室效应”。
碳、硅及其化合物(高考一轮复习使用稿)教学文稿
例2:现有Na2CO3溶液2mol/L500mL、HCl溶液2mol/L750mL. 若①向HCl溶液中逐滴加Na2CO3溶液 ， ②向Na2CO3溶液中逐 滴加HCl溶液，分别产生CO2多少？
2020/2/20
例3：某混合气体中可能含有HCl、H2、CO、CO2、 NH3和水蒸气中的两种或多种。当混合气体依次通过 ①澄清石灰水(无混浊现象)；②氢氧化钡溶液(有浑浊 现象)；③浓H2SO4(无现象)；④灼热的氧化铜(变红)； ⑤无水CuSO4(变蓝)。对该混合气体成分判断正确的
4.了解硅酸盐的特点
➢是构成地壳岩石和矿物的主要成分 ➢绝大多数硅酸盐难溶于水
1、硅酸钠：易溶于水，其水溶液俗名水玻璃，粘
性很強，是一种重要的矿物胶。
2、粘土的主要成分是硅酸盐
➢ 种类繁多，结构复杂，常用氧化物的形式表示组成
（1）硅酸钠
（2）高岭石
（3）正长石
2020/2/20
Na2SiO3: Al2(Si2O5)(OH)4 KAlSi3O8
50 0C 0.130g 13.1g
80 0 C 0.094g 101.5g
原料只有该矿石、焦炭和水，没有其它化工原料。
请在方框中写出每步产物的化学式，并填上反应条件或 所需物质或方法。
煅
矿石 烧
2020/2/20
BaO CaO
加
过
热
滤
Ba(OH)2
H2O Ca(OH)2
Ba(OH)2
过 滤
CO2
BaCO3
沉淀质量
A
B CO2体积 O 1）写出OA段曲线和AB段曲线所表示的反应方程式。
CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3 ↓ + H2O CO2 + CaCO3 + H2O == Ca(HCO3)2
高考化学总复习课件碳硅及其化合物
及其化合物
汇报人：XX
20XX-01-12
• 碳硅元素概述 • 碳及其重要化合物 • 硅及其重要化合物 • 碳硅元素化合物之间转化关系 • 实验探究与案例分析 • 知识拓展与前沿动态
01
碳硅元素概述
碳硅元素在周期表中位置及性质
碳元素位于周期表第二周期，第ⅣA 族，具有非金属性，可以形成共价键 。
很大，但化学性质相似。
碳单质的化学性质
03
碳单质在常温下化学性质稳定，但在高温下可以与氧气、卤素
等发生反应。
一氧化碳、二氧化碳性质及用途
1 2
一氧化碳的物理性质和化学性质
一氧化碳是一种无色、无味、难溶于水的气体， 具有还原性和可燃性。
二氧化碳的物理性质和化学性质
二氧化碳是一种无色、无味、密度比空气大的气 体，溶于水生成碳酸，具有弱酸性。
硅酸盐性质
硅酸盐用途
大多数硅酸盐难溶于水，但可与强酸反应 生成相应的盐和水。
制造水泥、陶瓷、玻璃等建筑材料。
硅酸制备方法及性质
01
02
03
硅酸制备方法
可溶性硅酸盐与酸反应可 制得硅酸。如硅酸钠与盐 酸反应可制得硅酸。
硅酸性质
白色胶状沉淀，不溶于水 ，酸性比碳酸弱。能与强 碱反应生成盐和水，是二 元弱酸。
碳硅元素在生物体内也有重要作用，如生物体内的有机物质主要由碳元素构成，而 硅元素则对生物体的骨骼和结缔组织有重要作用。
碳硅元素对人类社会影响
碳元素对人类社会的影响主要体 现在能源、化工、材料等领域， 如石油、天然气等化石燃料是现
代社会的主要能源来源。
硅元素对人类社会的影响主要体 现在电子、信息、材料等领域， 如集成电路、太阳能电池板等都
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第10讲碳、硅及其化合物A组基础题组1.(2016湖南岳阳检测)下列说法正确的是( )A.光导纤维的主要成分是硅B.常用氢氟酸(HF)来蚀刻玻璃C.制普通玻璃的主要原料是烧碱、石灰石、石英砂D.实验室用带玻璃塞的试剂瓶保存氢氧化钠溶液2.(2016山东诸城月考)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发生反应D.加热到一定温度时,硅能与氯气、氧气等非金属单质反应3.(2016湖北七校联考)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.Na2SiO3B.Na2CO3、Na2SiO3C.Na2CO3、SiO2D.SiO24.下列说法错误的是( )A.粗硅SiCl4Si物质间的转化可一步实现B.Si和SiO2都用于制备光导纤维C.SiO2可与HF反应,因而氢氟酸不能保存在玻璃瓶中D.单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料5.(2016天津七校联考)下列说法正确的是( )A.自然界中含有大量的游离态的硅,纯净的硅晶体可用于制作计算机芯片B.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,可用作木材防腐剂C.水泥、玻璃、水晶都是硅酸盐制品D.二氧化硅不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器6.将2.8 g硅粉与2.3 g钠同时放入足量水中,采用恰当的方法收集反应过程中产生的气体(全部收集),这些气体在标准状况下的体积为( )A.1.12 LB.4.48 LC.5.6 LD.3.36 L7.(2016天津检测)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( )①硅酸盐Na2Fe2Si3O10用氧化物的形式表示为Na2O·2FeO·3SiO2②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料A.②③B.①③C.①④D.④8.(2016宁夏银川模拟)下列物质的反应过程符合图示过程的是( )A.向CaCl2溶液中通入过量CO2B.向水玻璃中通入过量CO2C.向澄清石灰水中通入过量CO2D.向水玻璃中加入过量盐酸9.(2016江西南昌模拟)硅及其化合物对人类现代文明具有特殊贡献。
请回答下列有关问题:(1)硅原子的结构示意图为。
(2)下列物品或设备所用材料属于硅酸盐的是(填字母)。
①长江三峡水泥大坝②光导纤维③陶瓷坩埚④普通玻璃⑤硅太阳能电池A.①②③B.③④⑤C.②③④D.①③④(3)下列说法正确的是。
A.在粗硅的制取中发生2C+SiO22CO↑+Si,硅被还原,所以碳的还原性强于硅的还原性B.硅酸钠属于盐,不属于碱,所以硅酸钠可以保存在配磨口玻璃塞的试剂瓶中C.用SiO2制取硅酸,应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应,然后再通入CO2D.由Na2CO3+SiO2 CO2↑+Na2SiO3可知硅酸的酸性强于碳酸(4)常温下,SiCl4为液态,沸点为57.6 ℃,在空气中冒白雾。
制备高纯度硅的中间产物SiCl4中溶有液态杂质,若要得到高纯度SiCl4,应采用的方法是 ;用化学方程式及必要的文字解释SiCl4在空气中冒白雾的原因: 。
10.(2016黑龙江大庆模拟)太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅,高纯硅可以通过以下过程制取:制粗硅:①SiO2+2CSi(粗硅)+2CO↑制纯硅:②Si(粗硅)+2Cl2SiCl4③SiCl4+2H2Si(纯硅)+4HCl石英砂、水晶、玛瑙的主要成分均是SiO2,SiO2的化学性质与CO2有些类似。
(1)请写出SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式: 。
(2)在反应①②③中,②属于(填基本反应类型),属于置换反应的是(填序号)。
(3)在反应①②③中有元素的化合价改变的反应是(填序号)。
B组提升题组11.(2016湖南岳阳测试)某二价金属的碳酸盐和酸式碳酸盐的混合物跟足量的稀盐酸反应,消耗H+和生成CO2的物质的量之比为6∶5,则该混合物中碳酸盐和酸式碳酸盐的物质的量之比是( )A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.1∶412.(2016浙江宁波十校联考)化合物A、B、C、D各由两种元素组成,甲、乙、丙是由短周期元素组成的单质。
这些常见的化合物与单质之间存在如下图所示关系(已知C是一种有机物),以下结论不正确的是( )A.上述转化关系所涉及的化合物中有一种是酸性氧化物B.甲、乙、丙三种单质的晶体一定是分子晶体C.上图所示的五个转化关系中,有三个涉及化合反应D.上图所示的五个转化关系均涉及氧化还原反应13.氮化硅是一种重要的高温结构陶瓷,为立体网状结构的晶体,属于超硬物质,本身具有润滑性,并且耐磨损,抗腐蚀能力强,高温时抗氧化。
人们常常利用它来制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。
(1)下列有关该陶瓷的说法中正确的是(填字母,下同)。
A.氮化硅的分子式为Si3N4B.该陶瓷虽耐高温,但抗震性差、易断裂C.该陶瓷在高温时,易与氧气反应D.氮化硅陶瓷制成的机械部件一般不需要润滑剂(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,但遇上氢氟酸会发生反应:Si3N4+HF+H2OH2SiO3+NH4F。
下列有关说法中正确的是。
A.该反应为氧化还原反应B.该反应配平后的化学计量数依次为1、4、9、3、4C.氢氟酸是一种超强酸D.Si3N4为共价化合物,NH4F为离子化合物(3)氮化硅可由硅的氯化物与氨气在一定条件下反应得到,试写出该反应的化学方程式: 。
14.化合物A是制玻璃的主要原料之一。
常温下,化合物B、H、I为气体,B不溶于水且有毒,H、I易溶于水,H的水溶液呈碱性,I的水溶液呈酸性。
D元素是地壳中含量仅次于氧的非金属元素。
化合物J是一种可用于制造发动机的新型无机非金属材料,其相对分子质量为140,其中D元素的质量分数为60%。
上述物质间的转化关系如下图所示:(1)除A外,制玻璃的主要原料还有(填化学式) 、。
盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,原因是(用化学方程式表示) 。
(2)D元素在元素周期表中的位置是。
(3)H的电子式是。
(4)F和H反应生成J和I的化学方程式是。
(5)下列说法正确的是(填序号)。
a.上述由A生成D的单质的反应属于置换反应b.D元素在自然界中主要以单质形式存在c.G是含有共价键的离子化合物d.I是强电解质,G是弱电解质,二者的水溶液都显酸性15.某矿石可能由FeCO3、SiO2、Al2O3中的一种或几种组成,欲探究其组成,设计探究过程如图所示。
已知:碳酸不能溶解Al(OH)3沉淀。
(1)Si在元素周期表中的位置是。
(2)下列说法正确的是。
a.酸性:H2CO3>H2SiO3b.原子半径:O<C<Si<Alc.稳定性:H2O>CH4>SiH4d.离子半径:O2-<Al3+(3)该矿石的组成是,滤渣和NaOH溶液反应的离子方程式是。
(4)该矿石和1 mol·L-1 HNO3溶液反应的离子方程式为。
(5)工业上依据上述实验原理处理该矿石,将反应池逸出的气体与一定量的O2混合循环通入反应池中,目的是;若处理该矿石2.36×103 kg,得到滤渣1.2×103 kg,理论上至少需要1 mol·L-1 HNO3溶液的体积为L。
答案全解全析A组基础题组1.B A项,光导纤维的主要成分是二氧化硅,不正确;C项,制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英砂,不正确;D项,保存氢氧化钠溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶,因为NaOH与玻璃的主要成分反应生成的硅酸钠是一种矿物胶,时间长了瓶塞会打不开,不正确。
2.C 硅的化学性质不活泼,但常温下仍能与氟气、氢氟酸、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。
3.A CO2与水玻璃反应生成Na2CO3和H2SiO3,在高温条件下H2SiO3变为SiO2,Na2CO3与SiO2反应又生成Na2SiO3和CO2,所以最后得到的固体物质是Na2SiO3,故A正确。
4.B A选项是精制硅的一般过程,正确;SiO2用于制备光导纤维,硅没有这样的用途,B选项错误;氢氟酸能与玻璃中的SiO2发生反应,C选项正确;单质硅是制备太阳能电池常用的材料,D选项正确。
5.B 自然界中无游离态硅,A错;硅酸钠水溶液可作防火、防腐剂,B正确;水晶的主要成分是SiO2,不是硅酸盐制品,C错;二氧化硅可与氢氟酸反应,D错。
6.D 2Na + 2H2O 2NaOH + H2↑2×23 g 2 mol 22.4 L2.3 g 0.1 mol 1.12 LSi + 2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2↑28 g 2 mol 2×22.4 L1.4 g 0.1 mol2.24 L反应后硅剩余1.4 g,标准状况下,V(H2)=1.12 L+2.24 L=3.36 L。
7.D 硅酸盐Na2Fe2Si3O10用氧化物的形式表示为Na2O·Fe2O3·3SiO2,①错误;水晶的主要成分是SiO2,不是硅酸盐制品,②错误;高纯度的硅单质广泛用于电子行业,SiO2用于制作光导纤维,③错误;单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料,④正确。
8.C A项不反应,违背了强酸制备弱酸的原理;B项中沉淀为硅酸,硅酸不能溶于过量的碳酸中;C项先生成CaCO3,然后CaCO3与CO2、H2O反应生成Ca(HCO3)2,符合题意;D项中生成的沉淀为硅酸,硅酸不溶于过量的盐酸。
9.答案(1)(2)D (3)C(4)蒸馏SiCl4+3H2O4HCl↑+H2SiO3↓,生成的HCl与水蒸气结合形成盐酸小液滴,形成白雾解析(3)A项,该反应主要是因为CO是气态物质,从混合物中逸出而容易发生,实际上Si的还原性强于C,A错;硅酸钠本身即为矿物胶,可作黏合剂,使瓶塞、瓶口黏合不易打开,B错;强酸制取弱酸的适用对象是水溶液中的复分解反应,D错。
(4)分离液态混合物可用蒸馏的方法。
10.答案(1)SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O(2)化合反应①③(3)①②③解析(1)SiO2与NaOH溶液反应生成了硅酸钠和水,反应的化学方程式是SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O。
(2)在反应②中,由两种物质生成了一种物质,属于化合反应;在反应①③中,都是由一种单质与一种化合物反应,生成了另一种单质和另一种化合物,属于置换反应。
(3)在反应①②③中,都有单质参加或生成,一定有元素化合价的变化。
B组提升题组11.B 设碳酸盐和酸式碳酸盐的物质的量分别为x mol、y mol,则:RCO3 ~ 2H+ ~ CO2,R(HCO3)2 ~ 2H+ ~ 2CO21 2 1 1 2 2x mol 2x mol x mol y mol 2y mol 2y mol则有(2x mol+2y mol)∶(x mol+2y mol)=6∶5,解得x∶y=1∶2。