第1讲碳、硅及其化合物夯基提能作业 高考化学(课标)一轮复习
高考化学一轮复习 第4章 非金属及其化合物 第1节 碳、硅及其化合物教案 新人教版
学习资料第一节碳、硅及其化合物考纲定位要点网络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的影响.3。
了解常见的无机非金属材料。
4.了解碳、硅单质及其重要化合物的制备方法。
碳、硅及其氧化物知识梳理1．碳、硅单质的存在形式、结构、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。
C60可作催化剂或催化剂载体晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池2．碳、硅的化学性质（写出有关化学方程式) （1)碳的化学性质(2）硅的化学性质①与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。
②与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑.③与O2反应：Si＋O2错误!SiO2.④与Cl2反应生成SiCl4。
［辨易错］(1)金刚石、石墨、C60为碳的同位素. ( )(2)金刚石的熔点比C60的高,金刚石与石墨的沸点相同。
（）(3）根据2C＋SiO2错误!Si＋2CO↑可知C的还原性强于Si。
（）（4）碳、硅均可与浓硝酸反应。
（）［答案］(1)×（2)√(3）×(4)×3．碳、硅的氧化物(1)一氧化碳的性质及应用①物理性质：无色无味的气体,难溶于水，能使人中毒.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化学性质及应用（写出有关化学方程式） a ．可燃性：2CO ＋O 2=====点燃2CO 2，可作燃料。
b ．还原性:CO 还原Fe 2O 3的反应为3CO ＋Fe 2O 3错误!2Fe ＋3CO 2,可用于冶炼金属。
（2)CO 2与SiO 2性质的比较 ①共性均属于酸性氧化物，均能与碱、金属氧化物反应，写出二者与NaOH 溶液（足量）反应的离子方程式:CO 2＋2OH －===CO 错误!＋H 2O 、SiO 2＋2OH －===SiO 错误!＋H 2O ；二者与CaO 反应的化学方程式：CO 2＋CaO===CaCO 3、SiO 2＋CaO 错误!CaSiO 3。
专题五第1讲 碳、硅及其化合物-2021年高考化学一轮复习金版导学案(必修部分)(参考答案与解析)
2021年高考化学一轮复习金版导学案（必修部分）专题五 非金属及其化合物第1讲 碳、硅及其化合物基础精讲练考点一1知识梳理1．(1)游离 化合 金刚石 石墨 C 60 (2)氧 化合 晶体 无定形2．空间网状 层状 金刚石 空间网状 大 软 灰黑 大 高 电极 半导体3．(1)C ＋O 2=====点燃CO 2 2C ＋O 2=====点燃2CO 3C ＋Fe 2O 3=====高温3CO↑＋2Fe 2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑ C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O C ＋4HNO 3(浓)=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O(2)Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑ Na 2SiO 3＋2H 2↑ Si ＋O 2=====△SiO 2 (3)SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑4．空间立体网状 大 高 固 低 CO 2＋H 2O H 2CO 3 SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O 橡胶 CO 2＋2NaOH===Na 2CO 3＋H 2O CO 2＋NaOH===NaHCO 3 SiO 2＋Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑ Na 2SiO 3＋H 2O ＋CO 2(不足)===H 2SiO 3↓＋Na 2CO 3 SiO 2＋CaO=====高温CaSiO 3 Na 2O ＋CO 2===Na 2CO 3回扣判断 答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)× (9)× (10)× (11)√(12)√2对点速练1．解析：A 项，石墨烯是一种新发现的材料，它的物理性质是拉力好、导电性和导热性好、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H 2分子的直径，可以容纳H 2分子；D 项，碳与浓硫酸反应产物均为二氧化碳和二氧化硫。
高考化学一轮复习1碳硅及其化合物课件
硅
物理 金刚石：熔点很___高__、硬度很__大___； 晶体硅为灰黑色固体，有金属 性质 石墨：硬度较___小__、良好的导电性 光泽、熔点_高__、硬度_大__、有脆性
_金__刚__石__用于制造切割刀具，石墨
_____ 用途
用于制造电极、铅笔芯。C60可作 催化剂或催化剂载体
半导体 晶体硅用作_______材料、硅芯片 和硅太阳能电池
提示：×。由于盐酸的酸性比碳酸的强，CO2与CaCl2溶液不反应。
(6)合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料。
()
提示：×。合成纤维属于高分子材料，不属于新型无机非金属材料。
考点2：硅酸、硅酸盐和无机非金属材料 【核心知识自查】 1.硅酸和硅酸盐 (1)硅酸(H2SiO3)
(2)Na2SiO3
Na2SiO3+H2O+CO2====Na2CO3+H2SiO3↓
【易错警示】Na2SiO3的水溶液保存两提醒 (1)Na2SiO3易与空气中的CO2、H2O反应，要密封保存。 (2)可溶性碳酸盐、硅酸盐的水溶液呈碱性，保存该溶液的试剂瓶不能用 玻璃塞，应用橡胶塞。
2.无机非金属材料 (1)传统无机非金属材料
()
提示：×。石英玻璃的成分为SiO2，SiO2是氧化物不是盐。
(H提42S示)i向O：3N↓×a2+S。SiOO过323 溶量。液SO中2应通( 生入成过)H量S SO2。的离子方程式：O S32 i
+SO2+H2O====
(5)可依据反应Na2CO3+SiO2 O
3
Na2SiO3+CO2↑说明H2SiO3的酸性比H2CO3
强。 ( )
高温
提示：×。强酸+弱酸盐========强酸盐+弱酸，该规律仅适用于常温下水溶
2019届高考化学一轮复习(人教版)：第4章 基础课1 碳、硅及其化合物 无机非金属材料(含答案) - 副本
个性化学科优化学案考点一 碳、硅及其氧化物1．碳、硅元素的存在形态(1)碳元素在自然界中既有游离态又有化合态。
碳的同素异形体有金刚石、石墨、无定形碳、C 60等。
(2)硅元素在地壳中的含量占第二位，仅次于氧元素，是一种亲氧元素，全部以化合态存在，单质硅有晶体和无定形两种。
2．3．碳、硅原子的最外电子层都是4个电子，位于元素周期表的第ⅣA 族，不容易失电子也不容易得电子，单质化学性质较稳定，但在一定条件下也能与许多物质发生化学反应，一般表现为还原性(如图)。
(1)碳的化学性质(2)硅的化学性质及制取Ⅰ.①与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑；②与NaOHSi＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑；③与F2反应：2F2＋Si===SiF4；④与O2反应：Si＋O2=====△SiO2；⑤与Cl2反应：Si ＋2Cl2=====△SiCl4。
Ⅱ.工业制法：用焦炭和二氧化硅在电炉中反应得到粗硅，反应的化学方程式为。
从元素周期表的位置看，硅的还原性比碳强，但碳能与SiO2反应制取Si，试从化学平衡的角度认识该反应发生的原因。
4．二氧化碳和二氧化硅的比较物质二氧化硅二氧化碳结构空间立体网状结构，不存在单个分子存在单个分子物理性质硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水熔、沸点低，常温下为气体，微溶于水化学性质①与水反应不反应CO2＋H2O H2CO3②与酸反应只与氢氟酸反应：不反应③与碱反应(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)CO2少量：、CO2过量：④与盐反应如与Na2CO3反应：SiO2＋Na2CO3=====高温Na2SiO3＋CO2↑如与Na2SiO3反应：Na2SiO3＋H2O＋CO2(不足)===H2SiO3↓＋Na2CO3或Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足量)===H2SiO3↓＋2NaHCO3⑤与碱性氧化物反应如与CaO反应：SiO2＋CaO=====高温CaSiO3如与Na2O反应：Na2O＋CO2===Na2CO3用途光导纤维、光学仪器、电子部件制饮料、制碳酸盐利用所提供的试剂和方法除去各混合物中的杂质(括号内为杂质)。
2021新高考化学一轮复习(山东专用)：4-1 碳、硅及其重要化合物
(3)CO2 在自然界中的循环 ①CO2 的主要来源：大量含碳燃料的燃烧。 ②自然界消耗 CO2 的主要反应： a．溶于江水、海水中：CO2＋H2O H2CO3； b．光合作用将 CO2 转化为 O2； c．岩石的风化：CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2。
4．碳酸(H2CO3) 弱酸性、不稳定性。碳酸(H2CO3)只能在水中存在。H2CO3 在水中与 CO2 共存，因此常把 CO2＋H2O 当碳酸用。 5．碳酸的酸式盐和正盐的比较 (1)在水中的溶解性 含 K＋、Na＋、NH4＋的正盐易溶于水，其余一般不溶于水；酸 式盐均能溶于水。 一般来说，在相同温度下，难溶性正盐溶解度小于其酸式盐 溶解度，如溶解度 Ca(HCO3)2>CaHCO3；可溶性正盐溶解度大 于其酸式盐溶解度，如溶解度 Na2CO3>NaHCO3。
(4)与酸的反应
①CaCO3 与盐酸反应的离子方程式：
CaCO3＋2H＋===H2O＋CO2↑＋Ca2＋
。
②Ca(HCO3)2 与盐酸反应的离子方程式：
HCO－3 ＋H＋===H2O＋CO2↑
。
(5)与碱的反应
①Na2CO3 与 Ca(OH)2 反应的离子方程式：
CO23－＋Ca2＋===CaCO3↓
知识点一
知识点二
课时作业
知识点一 碳及其化合物
1．碳单质 (1)存在形式有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯，它们互为同素 异形体。
(2)主要化学性质——还原性
可燃性
2C＋O2(不足)=点==燃==2CO、C＋O2(足量)=点==燃== CO2
CuO： 2CuO＋C==△===2Cu＋CO2↑ (冶
3．饱和 Na2CO3 溶液与 CaSO4 固体反应的离子方程式：CO23－＋
高考化学一轮复习碳硅及其重要化合物课时同步练习
高考化学一轮复习碳硅及其重要化合物课时同步练习1．以下除杂方法正确的选项是( )A ．SiO 2中含Al 2O 3杂质，可以参与足量NaOH 溶液然后过滤除去B ．CO 2中含有CO 杂质，可以通入盛有CuO 的玻璃管且加热C ．CO 2中含有HCl 杂质，可以经过盛有Na 2CO 3溶液的洗气瓶D ．Na 2CO 3溶液中含有Na 2SiO 3杂质，可以通入足量的CO 2，然后过滤解析 A 项，SiO 2、Al 2O 3均与NaOH 溶液反响；C 项，应经过盛有饱和NaHCO 3溶液的洗气瓶，D 项，Na 2CO 3与CO 2反响生成NaHCO 3。
答案 B2．区分向Na 2SiO 3溶液中参与以下物质，能生成不溶于NaOH 溶液的白色沉淀的是( )A ．KB ．稀盐酸C ．CaCl 2溶液D ．KNO 3溶液解析 盐酸与Na 2SiO 3反响生成的硅酸可溶解在NaOH 溶液中，B 错误；CaCl 2与Na 2SiO 3反响生成硅酸钙，该物质不溶于水也不溶于NaOH 溶液。
答案 C3．以下有关说法中正确的选项是( )A ．碳酸、硅酸均是二元弱酸，均能使紫色石蕊变白色B ．硅胶就是硅酸构成的液溶胶C ．SiO 2能溶解在NaOH 溶液中但不能溶解在氨水中D ．硅、二氧化硅、硅酸对热均很动摇解析 硅酸难溶于水，不能使指示剂变色，A 错误；硅胶是固体，B 错误；SiO 2可与强碱溶液反响但不与弱碱溶液反响，C 正确；硅酸受热易分解，D 错误。
答案 C4．以下图表示物质经过一步反响的转化关系，以下说法正确的选项是( )X ――→O 2酸性氧化物―→恢复性盐A ．X 能够是Si 单质B ．X 能够是含S 元素的化合物C ．酸性氧化物能够为CO 2D ．恢复性盐能够为FeCl 3解析 假定X 为Si ，那么酸性氧化物为SiO 2，由于硅元素处于其最低价态，故由其构成的盐不具有恢复性，A 错误；同理C 错误；FeCl 3中铁元素处于最低价，故其不具有恢复性，且铁对应的氧化物也不是酸性氧化物，D 错误；X 可以是H 2S ，与O 2反响可构成SO 2，再与NaOH 反响可生成恢复性盐Na 2SO 3，B 正确。
(2021年整理)高三一轮复习碳和硅
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第四章 第1讲 无机非金属材料的主角—硅一、课前预习：1．碳和硅位于周期表中的第 族，属于碳族元素。
碳族元素原子最外层电子数为 ，既不 容易 电子，也不容易 电子。
易形成 键，难形成 键.2．碳族元素的递变规律：从上到下电子层数依次 ，原子半径依次 ，原子核对最外层电子的吸引能力 ，失电子的能力 ，从上到下由非金属递变为金属的变化非常典型。
其中碳是非金属，硅、锗是半导体材料，锡、铅是金属。
3．碳族元素在自然界里的存在：自然界里碳有 、 两种；硅在地壳里无游离态，主要以含氧化合物的形式存在.4．几种同素异形体：碳： 、 、 ;硅:晶体硅，无定形硅。
二、知识梳理（一)碳和硅1.物理性质：金刚石熔点 、硬度 .金刚石用作切割刀具，制饰品；石墨熔点高、质软，有滑腻感，可用作电极、铅笔芯等。
晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高。
晶体硅可用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池。
2。
化学性质：（2)硅⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧与氢氧化钠反应：与氢氟酸反应：：：：与非金属单质反应：222Cl F O3.思考与探究1：用化学方程式表示工业上获取纯硅的过程.；；。
（二）碳、硅的氧化物——CO2和SiO2物质二氧化硅二氧化碳结构结构，不存在单个分子存在单个CO2分子主要物理性质硬度，熔、沸点，常温下为固体，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CO2＋H2O H2CO3②与酸反应不反应③与碱反应CO2少量:CO2过量：④与盐反应与Na2CO3反应:与Na2CO3反应：⑤与碱性氧化物反应与CaO的反应：与Na2O的反应:⑥与碳反应C＋CO2错误!2CO2C＋SiO2错误!Si＋2CO↑2同意这种看法吗？ .主要用途:CO2：化工原料、灭火剂。
2019版高考化学一轮复习(课标3卷B版)教师用书：专题十四 碳、硅及其化合物 无机非金属材料 PDF版含答案
物理性质
与 Ｏ ２ 反应 化 学 性 质
Ｏ ２ 不足时：２Ｃ＋Ｏ ２ ������������ ２ＣＯ ＣｕＯ：２ＣｕＯ＋Ｃ ������������ ２Ｃｕ＋ＣＯ ２ ʏ（ 冶炼金属） Ｈ２ Ｏ：Ｃ＋Ｈ２ Ｏ（ ｇ） ������������ ＣＯ＋Ｈ２（ 制取水煤气） ＳｉＯ ２ ：ＳｉＯ ２ ＋２Ｃ ������������ Ｓｉ＋２ＣＯʏ（ 制取粗硅）
Ｃ． 制作航天服 的材 料是由 碳化 硅陶 瓷和 碳纤 维等 复合 而成
������������
３． 答案㊀ Ｃ㊀ 太阳能电池板中使用的材料是单质硅而不是二 氧化硅，故 Ａ 错误； 有机玻璃为有机高分子材料， 不是硅酸盐 产品，而古代的陶瓷㊁砖瓦㊁ 现代的水泥都是硅酸盐产品， 故 Ｂ 错误；制作航天服的材料是由碳化硅陶瓷和碳纤维等复合而 Ｎａ ２ ＳｉＯ ３ ＋Ｈ２ Ｏ，所以石英玻璃不耐强碱，Ｄ 错误㊂ 的应用㊂ 下列对应关系错误的是
Ｄ． 天宫一号 使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料
与强氧化性 酸反应 用途
浓硫酸：Ｃ＋２Ｈ２ ＳＯ４（ 浓） ������������ ＣＯ２ ʏ＋２ＳＯ２ ʏ＋２Ｈ２ Ｏ 高温润滑剂㊁铅笔芯等
ә
２． （ ２０１８ 贵 州 贵 阳 一 中 月 考， １３ ） 将 １ ０００ ｍＬ ＮＨ４ ＨＣＯ ３ 和 Ｋ ２ ＣＯ ３ 的混合溶液分成十等份， 取一份加入含 ａ ｍｏｌ ＮａＯＨ 的 烧碱溶 液， 恰 好 完 全 反 应； 另 取 一 份 加 入 含 ｂ ｍｏｌ ＨＣｌ 的 盐 酸，恰好完全反应㊂ 该混合溶液中各离子浓度 （ 单位：ｍｏｌ ／ Ｌ） 正确的是
物质 一般规律 硅 还 原 性 大 于碳 非金 属 与 强 碱 溶液 反 应 一 般 Ｓｉ 不产生 Ｈ２ 非金 属 一 般 不 与非 氧 化 性 酸 反应 一般 非 金 属 单 质为绝缘体 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 ＳｉＯ ２ 较强酸制较弱 酸 ， Ｈ２ ＣＯ ３ 酸 性大于 Ｈ２ ＳｉＯ ３ Ｈ２ Ｏ Ｎａ ２ ＳｉＯ ３ ＋ ＣＯ ２ ＋ Ｎａ ２ ＣＯ ３ Ｈ２ ＳｉＯ ３ 硅酸盐 ＋ Ｎａ ２ ＣＯ ３ ＋ＳｉＯ ２ ������������Ｎａ ２ ＳｉＯ ３ ＋ＣＯ ２ ʏ ＣａＣＯ ３ ＋ＳｉＯ ２ ������������ＣａＳｉＯ ３ ＋ＣＯ ２ ʏ
【三维设计】(人教通用版)高考化学一轮总复习讲义 第一节 碳、硅及其化合物
第一节碳、硅及其化合物明考纲要求理主干脉络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。
碳、硅单质的性质及应用1．单质的存在形态、物理性质和用途碳 硅 存在形态 游离态和化合态化合态物理性质金刚石：熔点高、硬度大 石墨：硬度小、电的良导体灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大，有脆性用途金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯半导体材料、太阳能电池和合金材料2．碳和硅的化学性质(1)碳单质的化学性质——还原性。
C ＋2O ――→CO 2、SiO 2O 2不足 C 0常温下不活泼――→CuO 、浓硫酸O 2充足C ＋4O 2①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。
不能被浓硫酸、浓硝酸等强氧化剂氧化Si 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。
1.判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)(2013·广东高考)高温下用焦炭还原SiO 2制取粗硅。
( )(2)(2013·浙江高考)碳有多种同素异形体，而氧不存在同素异形体。
( )(3)(2012·新课标全国卷)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料。
高三化学一轮复习精品 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[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。
下列关于碳单质的叙述正确的是( )A ．碳的各种单质互称为碳的同素异形体B ．碳元素的各种单质结构虽然不同，但性质差别不大C ．碳元素的单质性质不同，其用途相同D ．碳元素的单质只有金刚石与石墨A [碳的各种单质由于组成结构的不同，性质、应用也不一定相同。
]2．(2017·济南模拟)有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。
下列有关硅的说法中，不正确的是( )A ．高纯度的硅广泛用于制作计算机芯片B ．硅可由二氧化硅还原制得C ．低温时，硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应D ．自然界中硅的储量丰富，自然界中存在大量的单质硅D [硅为亲氧元素，在自然界中不存在游离态的单质。
]3.下列说法正确的是( )A ．单质――→＋O 2氧化物――→＋H 2O 酸或碱――→＋NaOH 或HCl盐，碳或硅单质可以按上述关系进行转化B ．若a 、b 、c 分别为Si 、SiO 2、H 2SiO 3，则可以通过一步反应实现转化：b c ―→aC ．太阳能电池板中的硅在元素周期表中处于金属元素与非金属元素的交界位置D ．单质硅常用于制造光导纤维C [A 项，SiO 2与H 2O 不反应；B 项，SiO 2不能一步生成H 2SiO 3；D 项，SiO 2制造光导纤维。
新课标高考化学一轮总复习第4章第一节碳硅及其化合物讲义
新课标高考化学一轮总复习第4章第一节碳硅及其化合物讲义碳、硅的单质(对应复习讲义第37页)1．碳、硅单质的存在形式、物理性质和用途2.碳、硅单质的化学性质——一般表现还原性碳 与O 2反应C ＋O 2=====完全燃烧CO 22C ＋O 2=====不完全燃烧2CO与氧化物反应C ＋2CuO=====△2Cu ＋CO 2↑2C ＋SiO 2=====高温2CO↑＋Si C ＋CO 2=====高温2CO C ＋H 2O （g ）=====高温CO ＋H 2与强氧化性酸反应浓硫酸：C ＋2H 2SO 4(浓)=====△2SO 2↑＋CO 2↑＋2H 2O 浓硝酸：C ＋4HNO 3(浓)=====△4NO 2↑＋CO 2↑＋2H 2O硅――→ 与O 2 反应Si ＋O 2=====△ SiO 2――→ 与F 2 反应Si ＋2F 2=====△SiF 4――→ 与HF 反应Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑――→ 与NaOH 溶液反应Si ＋2NaOH ＋H 2O ===Na 2SiO 3＋2H 2↑(类似Al 性质)3．SiO 2制粗硅、提纯硅的一般过程 SiO 2――→C Si(粗)――→Cl 2SiCl 4――→H 2Si判断正误(1)硅的性质不活泼，故自然界中存在游离态的硅元素。
( ) (2)金刚石、石墨、C 60为碳的三种同素异形体。
( )(3)晶体硅熔点高、硬度大，故可用于制作半导体材料。
( ) (4)Si 和SiO 2都可用于制造光导纤维。
( )(5)非金属性：C>Si ，则热稳定性：CH 4>SiH 4。
( ) (6)Si 为非金属，与酸不能反应。
( )[提示] (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)×1．有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。
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第1讲碳、硅及其化合物A组基础题组1.共建“一带一路”符合国际社会的根本利益,彰显人类社会的共同理想和美好追求。
下列贸易商品中,主要成分不属于有机物的是( )A.中国丝绸B.捷克水晶C.埃及长绒棉D.乌克兰葵花籽油答案 B B项,水晶主要成分是二氧化硅,属于无机物。
2.下列各组物质有关性质关系的比较,正确的是( )A.硬度:SiO2<CO2B.溶解性:SiO2>CO2C.熔点:SiO2<CO2(干冰)D.酸性:H2CO3>H2SiO3答案 D A项,硬度:SiO2>CO2,A错误;B项,二氧化硅不溶于水,二氧化碳与水反应生成碳酸,可知溶解性:SiO2<CO2,B错误;C项,熔点:SiO2>CO2,C错误;D项,非金属性:C>Si,则酸性:H2CO3>H2SiO3,D正确。
3.下列变化,不能通过一步反应直接完成的是( )A.Al→NaAlO2B.NaHCO3→Na2CO3C.SiO2→H2SiO3D.Fe(OH)2→Fe(OH)3答案 C Al与NaOH溶液发生反应生成Al O2-,可一步反应生成,A不选;NaHCO3加热分解为碳酸钠、二氧化碳和水,可一步反应生成,B不选;SiO2不溶于水,也不与水反应,因此SiO2先与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠溶液,然后再加入稀硫酸可以得到硅酸,故选C;Fe(OH)2可与H2O、O2发生化合反应生成Fe(OH)3,D不选。
4.向一定浓度的下列物质的澄清溶液中通入过量的CO2气体,最后肯定没有沉淀生成的是( )①Ca(OH)2②Na2CO3③CaCl2④Ca(ClO)2⑤NaAlO2⑥Na2SiO3A.①③④B.②③④⑥C.①②③⑤D.①②③④⑤⑥答案 A 向Ca(OH)2、Ca(ClO)2溶液中分别通入过量的CO2,最终生成Ca(HCO3)2,没有沉淀生成;向Na2CO3溶液中通入过量CO2,最终会析出NaHCO3晶体;CO2与CaCl2不反应;CO2与NaAlO2溶液反应产生Al(OH)3沉淀;CO2与Na2SiO3溶液反应产生H2SiO3沉淀。
5.(2018宁夏银川二模)中华传统文化博大精深,其中涉及很多的化学知识。
下列有关说法不正确的是( )A.“滴水穿石”“绳锯木断”不包含化学变化B.工业生产玻璃、水泥、漂白粉,均需要用石灰石作原料C.“落汤螃蟹着红袍”肯定发生了化学变化D.中国蓝是古代人工合成的蓝色化合物,其化学式为BaCuSi4O10,可改写成BaO·CuO·4SiO2答案 A 大理石(即碳酸钙)与水、二氧化碳反应生成Ca(HCO3)2,属于化学变化,A错误。
6.下列除杂方法正确的是( )A.SiO2中含有Al2O3杂质,可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去B.CO2中含有CO杂质,可以通过盛有灼热CuO的玻璃管C.CO2中含有HCl杂质,可以通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶D.Na2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质,可以通入足量的CO2,然后过滤答案 B A项,SiO2、Al2O3均与NaOH溶液反应;C项,应通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶;D项,引入了NaHCO3杂质。
7.(2018山东聊城三模)灼热的焦炭与水蒸气反应所得产物为H2、CO和少量CO2,为了检验产物中的H2和CO(设气体均被充分吸收),设计如下实验装置。
下列有关说法错误的是( )A.为了实验安全,应先点燃①处酒精灯,后点燃④处酒精灯B.②、③、⑤中依次盛装氢氧化钠溶液、浓硫酸和澄清石灰水C.④中黑色固体变红色,即可证明产物中一定含有H2和CO中的一种或两种D.若用碱石灰替换无水硫酸铜,也可以达到检验H2和CO的目的答案 D A项,H2、CO不纯时加热易发生爆炸,则为了实验安全性,应先点燃①处酒精灯排出装置中空气,后点燃④处酒精灯,故A正确;B项,由上述分析可知,②、③、⑤中依次盛装氢氧化钠溶液、浓硫酸和澄清石灰水,故B正确;C项,H2和CO均能还原CuO,当黑色氧化铜变红色,说明产物中一定含有H2和CO中的一种或两种,故C正确;D项,若用碱石灰替换无水硫酸铜,碱石灰可吸收水、二氧化碳,不能达到检验H2和CO的目的,故D错误。
8.A、B、C、D、E代表单质或化合物,它们之间的相互转换关系如图所示。
A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质,其晶体结构与金刚石相似。
请填空:(1)形成单质A的原子的结构示意图为,它的最高化合价为。
(2)B的化学式为,B和碳反应生成A和E的化学方程式为。
(3)C的化学式为,D的化学式为。
答案(1)+4(2)SiO2SiO2+2C Si+2CO↑(3)CaSiO3Na2SiO3解析A、B、C、D、E代表单质或化合物,A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质,其晶体结构与金刚石相似,A是Si。
B和碳在高温下反应生成A和E,则该反应是碳和二氧化硅反应生成硅和CO的反应,即B是二氧化硅,E是CO;二氧化硅在高温下和氧化钙反应生成C 即硅酸钙,二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成D即硅酸钠。
根据以上分析可知A是Si,B是SiO2,C是CaSiO3,D是Na2SiO3,E是CO。
(1)形成单质A的原子是硅原子,其原子结构示意图为,最外层有4个电子,它的最高化合价为+4。
(2)B的化学式为SiO2,晶体类型为原子晶体,B和碳反应生成A和E的化学方程式是SiO2+2CSi+2CO↑。
(3)C的化学式为CaSiO3,D的化学式为Na2SiO3。
9.为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱,某学生设计了如下图所示的实验装置,一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。
请据此回答:(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液,分液漏斗所盛试剂应为。
(2)装置B所盛的试剂是 ,其作用是。
(3)装置C所盛试剂是 ,C中反应的离子方程式是。
(4)由此得到的结论是酸性: > > 。
答案(1)盐酸(2)饱和NaHCO3溶液吸收HCl气体(答案合理即可)(3)Na2SiO3溶液Si O32-+CO2+H2O H2SiO3↓+C O32-(或Si O32-+2CO2+2H2O 2HC O3-+H2SiO3↓)(4)HCl H2CO3H2SiO3解析(1)根据强酸制取弱酸的原则,分液漏斗中应盛放最强的酸,最强的酸是盐酸,所以分液漏斗中所盛试剂名称是盐酸。
(3)硅酸钠能和二氧化碳、水反应生成硅酸和碳酸钠(碳酸氢钠),反应的离子方程式为Si O 32-+CO2+H2O H2SiO3↓+C O32- (或Si O32-+2CO2+2H2O 2HC O3-+H2SiO3↓)。
10.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(1)第三周期ⅣA族(2)abc(3)FeCO3和SiO2SiO2+2OH- Si O32-+H2O(4)3FeCO3+10H++N O3- 3Fe3++3CO2↑+NO↑+5H2O(5)NO循环使用减少环境污染,NO跟H2O、O2反应后又得到硝酸,可以提高原料利用率3×104解析(4)SiO2与硝酸不反应。
FeCO3与硝酸反应时,要注意生成Fe3+,同时硝酸被还原为NO。
(5)NO、H2O、O2可发生反应:4NO+2H2O+3O24HNO3,生成的硝酸可循环使用,减少污染。
每溶解3 mol FeCO3,消耗10 mol HNO3,如果由NO回收的1 mol HNO3循环利用,则理论上只需要9 mol HNO3,即:FeCO3~3HNO3。
根据2.36×103 kg矿石处理后得到滤渣1.2×103 kg,可知其中含有1.16×103 kg FeCO3,需要硝酸3×104 mol,故理论上需1 mol·L-1的HNO3溶液3×104L。
B组提升题组11.蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成。
现取一份蛇纹石试样进行实验,首先将其溶于过量的盐酸,过滤后,在所得的沉淀X和溶液Y中分别加入NaOH溶液至过量。
下列叙述不正确的是( )A.沉淀X的成分是SiO2B.将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤,可得到红色颜料Fe2O 3C.在溶液Y中加入过量的NaOH溶液,过滤得到的沉淀的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2D.溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+答案 B MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3中只有SiO2不溶于盐酸,沉淀X为SiO2,溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+;MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3中MgO、Fe2O3均不溶于NaOH溶液,B项错误。
12.A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素,它们有如图所示的转化关系。
该元素(用R表示)的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气。
请回答下列问题:(1)写出下列物质的化学式:A ;C ;E 。
(2)反应①的化学方程式为,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。
(3)反应④的离子方程式为。
(4)反应⑤的离子方程式为。
(5)H2CO3的酸性强于E,请用离子方程式证明: 。
答案(1)SiO2Na2SiO3H2SiO3(2)SiO2+2C Si+2CO↑1∶2(3)Si+2OH-+H2O Si O32-+2H2↑(4)Si O 32-+Ca2+CaSiO3↓(5)Si O32-+CO2+H2O H2SiO3↓+C O32-解析非金属元素R的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气,说明是硅及其化合物之间的转化,A在高温条件下能与焦炭、CaCO3发生反应,则A为SiO2,从而推知B为CaSiO3,C为Na2SiO3,D为Si,E为H2SiO3。
13.(2018贵州安顺适应性监测考试)钾长石(K2Al2Si6O16)通常也称正长石,主要用于生产玻璃、陶瓷制品,还可用于制取钾肥。