第1讲碳硅及其重要化合物

归纳总结
见附表
特别提示 (1)工业上用焦炭和石英制取粗
硅的反应生成的是 CO 而不是 CO2。 (2)中学化学中能与强碱溶液反应生成 H2 的单 质是 Al 和 Si。 (3)SiO2 能与强碱或氢氟酸反应,但 SiO2 不是两 性氧化物。
【例 1】 (2013 山东莱州一中月考)下列说法正确的 是( ) A.二氧化硅是酸性氧化物,它可以跟碱反应,但不能 与任何酸反应 B.根据反应 SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑,可推知硅 酸的酸性比碳酸的酸性强 C.碳酸比硅酸的酸性强,且硅酸不溶于水 D.CO2 与 SiO2 均可溶于水生成对应的酸
归纳总结
1.CO2 与碱溶液的反应 (1)与 NaOH 溶液的反应 ①反应原理
NaOH
Na2CO3
②反应后溶质成分的判断
可用数轴表示如下:
NaHCO3
(2)与 Ca(OH)2 或 Ba(OH)2 溶液反应 现象:CO2 不足时,生成白色沉淀;CO2 过量时,生成的 白色沉淀消失,溶液变澄清。 2.CO2 与盐溶液的反应 (1)Na2SiO3 溶液(或 NaAlO2 溶液) CO2 不足:Na2SiO3+H2O+CO2 Na2CO3+H2SiO3↓; CO2 过量:Na2SiO3+2H2O+2CO2 2NaHCO3+H2SiO3↓。 两种情况均生成白色胶状沉淀。
(3)制备:可用硅酸钠与盐酸反应制 得:Na2SiO3+2HCl H2SiO3↓+2NaCl。 (4)用途:硅酸用于制硅胶,硅胶可用作催化剂的载 体和干燥剂。 4.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)硅酸钠:硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,是制备硅 胶和木材防火剂等的原料。
1.一氧化碳 (1)物理性质:无色无味的气体,难溶于水,能使人中毒的原 因是与人体内血红蛋白相结合,使人因缺氧而中毒。 (2)化学性质
①可燃性:2CO+O2 2CO2;
②还原性:CO 还原 Fe2O3 的反应为 3CO+Fe2O3 2.二氧化碳和二氧化硅的比较
2Fe+3CO2。
见附表
wk.baidu.com 3.硅酸 (1)溶解性:溶解度很小。 (2)化学性质
第四章 常见的非金属及其化 合物
第 1 讲 碳、硅及其重要化合物
考纲导向
1.了解碳、硅元素单质及其重要化合物的主要性 质及应用。 2.了解碳、硅元素单质及其重要化合物对环境质 量的影响。
热点导学 1.硅及其化合物的特性和用途。
2.SiO 2 与 CO2 性质的相同点与不
同点。
3.HC
O
? 3
与
C
O32?
(3)硅酸盐组成的表示
通常用金属氧化物和二氧化硅的组合形式表示硅酸盐的组成 ,
表示的顺序是 :活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化
硅→水 ,化合价低的金属氧化物放在前面。如硅酸钠 (Na2SiO3)可 表示为 Na2O· SiO2,长石(KAlSi3O8)可表示为 K2O·Al2O3·6SiO2。
三、无机非金属材料
1.硅酸盐材料
水泥
普通玻璃
生产原料 黏土、石灰石 纯碱、石灰石、石英
主要设备 水泥回转窑
玻璃窑
2.特殊功能的含硅物质
(1)碳化硅具有金刚石结构,可用作磨料。
(2)含硅元素 4%的硅钢具有导磁性。
(3)硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质。
陶瓷 黏土 陶瓷窑
【断一断】
1.水晶、玻璃、陶瓷、水泥都属于硅酸盐。
(4)硅酸盐的用途
①土壤保肥——土壤胶粒带
负电,能吸附
N
H
? 4
、K+等。
②硅酸盐产品——陶瓷、玻璃、水泥等传统无机非金属材料。
【练一练 2】 下列关于 SiO2 和 CO2 的叙述中不正 确的是( C ) A.都是共价化合物 B.都是酸性氧化物,都能与强碱溶液反应 C.都能溶于水且与水反应 D.SiO2 可用于制光导纤维,干冰可用于人工降雨
性质的比较。
基础梳理
要点突破
巩固演练
基础梳理 抓主干、固双基
知识导图
交流展示
知识梳理
一、碳、硅单质的主要性质与用途
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: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(用线连接)
3.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)硅
【练一练 1】下列关于硅的说法中不正确的是 ( C )
A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料 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
二、碳、硅的重要化合物的主要性质及用途
解析:SiO2 可与氢氟酸反应:SiO2+4HF SiF4↑ +2H2O,A 项错误;由于反应条件是高温,生成 CO2 脱离反应体系,使反应进行,与碳酸、硅酸的酸性 强弱无关,B 项错误;SiO2 不溶于水,与水不反 应,D 项错误。 答案:C
【跟踪训练 1】(2014 北京海淀区模拟)下列叙述 正确的是( B ) A.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 B.硅酸钠的水溶液俗名为水玻璃 ,可用于制备硅 胶和木材防火剂 C.制造玻璃是复杂的物理变化 ,玻璃的组成不同, 性能不同 D.SiO2 属于酸性氧化物,可用 SiO2 与 H2O 在高温下 反应制 H2SiO3
解析:高纯度的硅单质主要用于制造半导体 芯片,制作光导纤维的是 SiO2,A 项错误;制 造玻璃包含复杂的物理变化和化学变化,C 项错误;SiO2 与 H2O 不反应,D 项错误。
要点二 CO2 的性质及 CO23? 、 HCO3? 的检验
问题导引 1.你能指出 C O32? 、HC O3? 检验时需用到哪些试剂吗? 2.将 CO2 气体持续通入一定量的澄清石灰水中,有何 现象?先后发生的反应有哪些?说说你的看法。
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2.水晶可制太阳能电池。
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3.陶瓷、水泥、金刚砂及所有的玻璃都是硅酸盐产品。( )
4.合成纤维和光导纤维都是有机高分子材料。
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5.氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料。
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答案:1.× 2.× 3.× 4.× 5.√
要点突破 解疑难、提知能
探究归纳
要点一 硅及其化合物的特性
问题导引 1.“SiO2+4HF SiF4↑+2H2O”该反应能否说明 SiO2 是碱 性氧化物?说说你的看法。 2.“2C+SiO2 Si+2CO↑”该置换反应能否说明碳比硅的 还原性强?说说你的看法。