硅及其重要化合物转化关系图
第11讲 常见非金属及其重要化合物(课件)-2023届高考化学二轮复习(全国通用)
化学
2023
二轮精准复习45讲
第11讲
常见非金属及其重要化合物
有关非金属元素单质及其化合物的性质和用途的思维途径
1.硅及其化合物
(1)硅及其化合物的“价类二维”转化。
理清知识主线:
-
H4
-
H4
+
O
+
+
O2
+
O2(H2 O3)
(2)重要反应的方程式。
ClO-+Cl-+2H+═Cl2↑+H2O
⑦将SO2和Cl2混合,漂白性减弱的原因(用离子方程式表示)。
SO2+Cl2+2H2O
+
4H +S +2Cl
(3)扫除易忘知识盲点。
①液氯密封在钢瓶中,而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。
②酸性KMnO4溶液应用硫酸酸化。
酸化KMnO4溶液不能用盐酸,也不能用硝酸
③ClO-不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性,如ClO-与
-、Fe2+均不能大量共存。
、I
SO23
④当Fe与Cl2在加热条件下反应时,不论Fe过量还是不足,由于Cl2的强氧化
性,产物一定是FeCl3。
⑤“84”消毒液的有效成分为NaClO,漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消
3S↓+3H2O
④书写下列反应的化学方程式。
a.将 SO2 通入 H2S 溶液中。
2H2S+SO2
3S↓+2H2O
b.Cu 与浓硫酸混合加热。
Cu+2H2SO4(浓)
转化关系图
重要的转化关系图1.碳及其化合物的转化关系图2.氮及其化合物的转化关系图NH 4N 324Mg 3N 23·H 2ONH 4+ OH -+Ca(OH)2,△HClH 2,催化剂高温 高压O 2 , 放电O 2H 2O NaOH O 2浓H 2SO 4△①浓酸,Cu ②见光或△③C点燃2O△△O 2 ,催化剂,3.磷及其化合物的转化关系图4.铁及其化合物的转化关系图5.镁及其化合物的转化关系图6氯及其化合物的转化关系图Cl 2CuCl 2PCl 3、PCl HClO O 2Ca(ClO)2①C O 2+H 2O②C l P ,点燃2点燃NaClNaOH H 2S O 4(浓)△MnO 2、△N a , △①电解熔融盐②电解食盐水H 2O光照A gN O3Ag N O 3Ca(OH)27硫及其化合物的转化关系图H 2SSSO 2SO 3Na 2SO 4FeS FeS 2Na 2SO 3H 2SO 3H 2SO 4BaSO 4HClH 2,△O 2,燃烧H 2SO 2,燃烧①加热分解②不完全燃烧O 2,催化剂,△NaOHNaOHO 2BaCl 2H 2OBaCl 2①浓酸,C u ,△②浓酸,C, △H 2OH2S O4O2,高温F e ,△8硅及其化合物的转化关系图[此文档可自行编辑修改,如有侵权请告知删除,感谢您的支持,我们会努力把内容做得更好]。
硅及其化合物
硅及其化合物一.SiO2基础知识:SiO2是硅最重要的化合物,占地壳质量约12%,其存在形态有结晶型和无定型两大类,统称硅石。
SiO2基本结构单元为四面体结构:Si与O按1:2的比例组成立体网状结构。
四.硅单质物性:①存在和形态:自然界中无游离态,主要以硅酸盐和二氧化硅形式存在。
②晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。
③导电性:半导体材料,介于导体和半导体之间。
六.硅酸盐硅酸盐材料:水泥、玻璃、陶瓷、水玻璃(Na2SiO3的水溶液)等硅酸盐组成的表示:如,Na2SiO3→Na2O〃SiO2Al2Si2O5(OH)4→Al2O3·2SiO2·2H2O硅及其化合物之间的转换关系综合能力测试卷一.选择题(共15小题)1.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,最后所得的固体物质是()A.Na2SiO3B.Na2CO3、Na2SiO3C.Na2CO3、SiO2D.SiO22.在水玻璃中通入少量的CO2气体,充分反应后加热蒸干,再高温充分灼烧,冷却后所得的固体物质为()A.Na2SiO3B.Na2SiO3与Na2CO3C.SiO2与Na2CO3D.SiO2、Na2SiO3及Na2CO33.石棉是一类价格低廉的硅酸盐材料,但是有毒,能使人患肺癌.一种叫矿青石棉的化学式为:Na2Fe5Si8O22(OH)2正确的是()A.该物质中Fe元素的化合价为+2价,它属于硅酸盐B.该物质的化学组成可表示为:Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2OC.1mol该物质能和18molHNO3反应,也能与18mol盐酸反应D.这种石棉属于新型无机非金属材料4.青石棉(cricidolite)是世界卫生组织确认的一种致癌物质,是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一,青石棉的化学式为:Na2Fe5Si8O22(OH)2,青石棉用稀硝酸溶液处理时,还原产物只有NO,下列说法正确的是()A.青石棉是一种易燃品且易溶于水B.青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为:Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2OC.1mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量的硝酸作用,至少需消耗6L 3mol/L HNO3溶液D.1mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量氢氟酸作用,至少需消耗5.5L 2mol/L HF溶液5.青石棉是一种致癌物质,是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一,其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2.青石棉用稀硝酸溶液处理时,还原产物只有NO,下列说法不正确的是()A.青石棉是一种硅酸盐材料B.青石棉中含有一定量的石英晶体C.青石棉的化学组成可表示为Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2OD.1 mol青石棉能将含1 mol HNO3的稀硝酸还原6.古代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载.20世纪80年代科学家进行超导材料研究时,偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡(化学式:BaCuSi2O6其中Cu为+2价),下列有关“汉紫”的说法中不正确的是()A.用盐的形式表示:BaSiO3•CuSiO3B.用氧化物形式表示:BaO•CuO•2SiO2C.易溶于强酸、强碱D.性质稳定,不易褪色7.北京2008年奥运会金牌“金镶玉”环形玉壁由昆仑玉制成,昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2,则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为()A.CaO•MgO•SiO2•H2O B.2CaO•5MgO•8SiO2•H2OC.2CaO•MgO•SiO2•2H2O D.5CaO•2MgO•8SiO2•H2O()④Na NaOH Na2CO3NaHCO3A.①②B.②③C.③④D.②④9.关于硅及其化合物的叙述中,正确的是()A.硅是良好的半导体材料,可以与NaOH 溶液和氢氟酸反应B.二氧化硅与石灰石反应:SiO2+CaCO3CaSiO3+CO↑C.用焦炭还原二氧化硅生产硅:SiO2+2C Si+2CO2↑D.水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO210.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,得到沉淀X和滤液Y.下列叙述正确的是()A.沉淀X的成分是SiO2、Fe2O3B.从蛇纹石组成看,其成分皆是碱性氧化物C.溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+D.在溶液Y中加入过量的氨水,过滤得到的沉淀的成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2 11.化学家Seidel指出Si与NaOH溶液的反应,首先是Si与OH﹣反应,生成Si044﹣,然后Si044﹣迅速水解生成H4Si04,下列有关说法正确的是()A.原硅酸钠(Na4Si04)能迅速水解,且水解后呈碱性,故Na4Si04为弱电解质B.石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品C.2HCl+Na2Si03═H2Si03↓+2NaCl说明Cl的非金属性大于SiD.半导体工业所说的“从沙滩到家庭”是指:将二氧化硅制成晶体硅12.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.在常温下,硅的化学性质活泼D.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料13.下列有关硅酸盐的说法错误的是()A.硅酸盐的种类很多,结构也很复杂,通常用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成B.硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下,风化为黏土,并且形成土壤胶体C.水玻璃长期暴露在空气中会变质这是因为水玻璃主要发生了氧化还原反应D.传统无机非金属材料的优缺点,抗腐蚀耐高温质脆经不起冲击14.下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②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陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料.A.①②B.②③C.①④D.③④15.下列物品或设备:①水泥路桥;②门窗玻璃;③水晶镜片;④石英钟表;⑤玛瑙手镯;⑥硅太阳能电池;⑦光导纤维;⑧计算机芯片.所用材料为SiO2或要用到SiO2的是()A.⑥⑧B.①②⑦⑧C.①②③④⑤⑦ D.全部二.填空题(共3小题)16.硅在地壳中的含量较高,硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用.回答下列问题:(1)陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料,其中生产普通玻璃的主要原料有.(2)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料.工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如图:①工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1600℃﹣1800℃除生成粗硅外,也可以生产碳化硅,则在电弧炉内可能发生的反应的化学方程式为.②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,粗硅生成SiHCl3的化学反应方程式.(3)有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝(4)还原炉中发生的化学反应为:.(5)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是.17.几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示:(1)写出图示反应的几种物质的化学式:A,B,C,D,E,F.(2)写出下列反应的化学方程式:①B﹣→A:;②B﹣→E:.(3)写出下列溶液中反应的离子方程式:①A﹣→D;②D﹣→F.18.用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成:(1)蛇纹石:Mg6[Si4O10](OH)8;(2)钙长石:CaAl2Si2O8;(3)石棉:CaMg3Si4O12(4)钾长石:KAlSiO3O8;(5)玻璃:CaNa2SiO6O14:;(6)黏土:Al4(Si4O10)OH8.三.解答题(共2小题)19.白玉的化学式可用Ca x Mg y Si p O22(OH)2表示(也可用Ca、Mg、Si、H的氧化物表示).(l)取8.10g白玉粉末灼烧至恒重,固体减少了0.18g,则白玉的摩尔质量为.(2)另取4.05g白玉粉末加入1mol/L的盐酸l00mL中充分溶解,最终得不溶氧化物2.40g.过滤,将滤液和洗涤液合并后往其中加入足量的铁屑,得到气体336mL(标准状况下).则①p=;②白玉的化学式(用氧化物的形式)表示为.20.按要求填写下列空白.(1)高岭石一种硅酸盐矿物,其化学式为Al4Si4O10(OH)8,用氧化物的形式表示为.(2)除去下列物质中所含杂质(括号内为杂质),写出除去杂质的试剂.①Fe2O3(Al2O3)②NO(NO2)③SO2(HCl)④FeCl2(FeCl3)(3)为鉴定硅产品中是否含有微量铁单质,将硅产品用稀盐酸溶解,取上层清液后需要加入的试剂是(填字母代号)a.氯水b.NaOH溶液c.KSCN溶液d.Na2SO3溶液(4)取A、B两份物质的量浓度相等的NaOH溶液,体积均为50mL,分别向其中通入一定量的CO2后,再分别稀释为100mL.在稀释后的溶液中分别逐滴加入0.1mol•L﹣1的盐酸,产生的CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示:①A曲线表明,原NaOH溶液通入CO2后,所得溶液中的溶质的化学式为②B曲线表明,原NaOH溶液通入CO2后,所得溶液中的溶质的化学式为③原NaOH溶液的物质的量浓度是mol/L.硅参考答案与试题解析一.选择题(共15小题)1.(2013•路南区校级模拟)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,最后所得的固体物质是()A.Na2SiO3B.Na2CO3、Na2SiO3C.Na2CO3、SiO2D.SiO2【解答】解:二氧化碳先与水玻璃反应生成硅酸和碳酸氢钠,蒸干灼烧时,硅酸分解成二氧化硅和水,碳酸氢钠分解得到碳酸钠、二氧化碳和水;二氧化硅和碳酸钠在高温下又发生反应,生成二氧化碳和硅酸钠,所以最终所得固体是硅酸钠. 故选A.2.(2013•山东模拟)在水玻璃中通入少量的CO2气体,充分反应后加热蒸干,再高温充分灼烧,冷却后所得的固体物质为()A.Na2SiO3B.Na2SiO3与Na2CO3C.SiO2与Na2CO3D.SiO2、Na2SiO3及Na2CO3【解答】解:通入少量CO2气体时,发生的反应为Na2SiO3+CO2+H2O═Na2CO3+H2SiO3↓,加热后H2SiO3SiO2+H2O,再高温灼烧,SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑,所以最后生成的固体是硅酸钠,故选A.3.(2008•揭阳二模)石棉是一类价格低廉的硅酸盐材料,但是有毒,能使人患肺癌.一种叫矿青石棉的化学式为:Na2Fe5Si8O22(OH)2正确的是()A.该物质中Fe元素的化合价为+2价,它属于硅酸盐B.该物质的化学组成可表示为:Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2OC.1mol该物质能和18molHNO3反应,也能与18mol盐酸反应D.这种石棉属于新型无机非金属材料【解答】解:A.青石棉中铁元素的化合价由+2价和+3价两种,矿青石棉属于硅酸盐,故A错误;B.青石棉中铁元素的化合价由+2价和+3价两种,根据原子守恒和化合价不变的思想,化学组成用氧化物的形式可表示为:Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O,故B正确;C.1mol该物质能和18molHNO3反应,能与14mol盐酸反应,故C错误;D.矿青石棉属于无机非金属材料,但不是新型材料,故D错误.故选B.4.(2012秋•朝阳县校级月考)青石棉(cricidolite)是世界卫生组织确认的一种致癌物质,是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一,青石棉的化学式为:Na2Fe5Si8O22(OH)2,青石棉用稀硝酸溶液处理时,还原产物只有NO,下列说法正确的是()A.青石棉是一种易燃品且易溶于水B.青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为:Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2OC.1mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量的硝酸作用,至少需消耗6L 3mol/L HNO3溶液D.1mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量氢氟酸作用,至少需消耗5.5L 2mol/L HF溶液【解答】解:A.青石棉属于硅酸盐,不易燃,也不溶于水,故A错误;B.青石棉中铁元素的化合价由+2价和+3价两种,根据原子守恒和化合价不变的思想,化学组成用氧化物的形式可表示为:Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O,故B正确;C.6L 3mol/L HNO3溶液中硝酸的物质的量为18mol,青石棉用稀硝酸溶液处理时,亚铁离子被氧化为铁离子,硝酸被还原为一氧化氮,产物为NaNO3、Fe(NO3)3、NO、H2O、SiO2,1mol该物质能和18molHNO3反应,故C正确;D.5.5L 2mol/L HF溶液中HF的物质的量为11mol,1mol青石棉能与34mol氢氟酸反应生成四氟化硅,故D错误.故选BC.5.(2015•上海模拟)青石棉是一种致癌物质,是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一,其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2.青石棉用稀硝酸溶液处理时,还原产物只有NO,下列说法不正确的是()A.青石棉是一种硅酸盐材料B.青石棉中含有一定量的石英晶体C.青石棉的化学组成可表示为Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2OD.1 mol青石棉能将含1 mol HNO3的稀硝酸还原【解答】解:A.硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称,所以青石棉是一种硅酸盐产品,故A正确;B.硅酸盐中不含二氧化硅,所以青石棉中不含石英晶体,故B错误;C.硅酸盐写成氧化物形式的先后顺序为:活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水,所以青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为:Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O,故C 正确;D.青石棉用稀硝酸溶液处理时,还原产物只有NO,所以青石棉中含有二价铁离子;根据氧化还原反应中得失电子相等判断青石棉与硝酸的关系式,所以青石棉与硝酸反应的关系式计算得:Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O﹣﹣HNO3,所以1mol青石棉能使1mol硝酸被还原,故D正确;故选B.6.(2015春•红河州校级月考)古代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载.20世纪80年代科学家进行超导材料研究时,偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡(化学式:BaCuSi2O6其中Cu为+2价),下列有关“汉紫”的说法中不正确的是()A.用盐的形式表示:BaSiO3•CuSiO3B.用氧化物形式表示:BaO•CuO•2SiO2C.易溶于强酸、强碱D.性质稳定,不易褪色【解答】解:A.硅酸铜钡中各元素的化合价代数和为0,所以BaCuSi2O x中x为6,用盐的形式表示:BaSiO3•CuSiO3,故A正确;B.硅酸盐用氧化物形式表示时,书写顺序为:活泼金属氧化物、不活泼金属氧化物、二氧化硅、水,所以硅酸铜钡用氧化物形式表示:BaO•CuO•2SiO2,故B正确;C.BaCuSi2O6是弱酸盐,所以能和强酸反应,和强碱不反应,故C错误;D.BaCuSi2O6中铜显+2价,二价铜离子不容易被还原,所以性质较稳定,不容易褪色,故D正确;故选C.7.(2014•宜章县校级模拟)北京2008年奥运会金牌“金镶玉”环形玉壁由昆仑玉制成,昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2,则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为()A.CaO•MgO•SiO2•H2O B.2CaO•5MgO•8SiO2•H2OC.2CaO•MgO•SiO2•2H2O D.5CaO•2MgO•8SiO2•H2O【解答】解:根据硅酸盐改写成氧化物的形式为:活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•二氧化硅•水,同时要遵循原子守恒,Ca2Mg5Si8O22(OH)2可表示为:2CaO•5MgO•8SiO2•H2O,故答案为:B8.(2012秋•金乡县校级期末)下列各组物质依次满足如图所示转化关系的是(图中箭头表④Na NaOH Na2CO3NaHCO3A.①②B.②③C.③④D.②④【解答】解:①b(SiO2)→c(H2SiO3).一步不能转化,所以①不符合;②Al AlCl3NaAlO2Al(OH)3AlCl3,故②符合;③b(CuO)→c(Cu(OH)2),不能一步实现,故③不符合;④Na NaOH Na2CO3NaHCO3NaOH,故④符合;故选D.9.(2012秋•威海期末)关于硅及其化合物的叙述中,正确的是()A.硅是良好的半导体材料,可以与NaOH 溶液和氢氟酸反应B.二氧化硅与石灰石反应:SiO2+CaCO3CaSiO3+CO↑C.用焦炭还原二氧化硅生产硅:SiO2+2C Si+2CO2↑D.水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2【解答】解:A.硅可与NaOH溶液反应生成硅酸钠和氢气;硅可与氢氟酸反应生成四氟化硅气体,故A正确;B.二氧化硅与石灰石反应:SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑,故B错误;C.用焦炭还原二氧化硅生产硅:SiO2+2C Si+2CO↑,故C错误;D.水泥的主要成分为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙,故D错误.故选A.10.(2011秋•温州期末)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,得到沉淀X和滤液Y.下列叙述正确的是()A.沉淀X的成分是SiO2、Fe2O3B.从蛇纹石组成看,其成分皆是碱性氧化物C.溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+D.在溶液Y中加入过量的氨水,过滤得到的沉淀的成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2【解答】解:混合物中加入过量的盐酸后,氧化镁、氧化铝、氧化铁会与盐酸反应生成氯化镁、氯化铝、氯化铁,而二氧化硅不会溶于盐酸,所以得到的沉淀是二氧化硅,反应后的溶液Y中含有氯化镁、氯化铝、氯化铁和反应剩余的盐酸;A、混合物中加入过量的盐酸后,氧化镁、氧化铝、氧化铁会与盐酸反应生成氯化镁、氯化铝、氯化铁,而二氧化硅不会溶于盐酸,所以得到的沉淀是二氧化硅,故A错误;B、蛇纹石由MgO、A12O3、SiO2、Fe2O3组成,MgO,Fe2O3是碱性氧化物,A12O3是两性氧化物,SiO2是酸性氧化物,故B错误;C、MgO、A12O3、Fe2O3都能与过量盐酸反应生成金属阳离子,且酸过量,则溶液Y中主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+,故C正确;D、在溶液Y中加入过量的氨水,氢氧化铝是两性氢氧化物不溶于弱酸弱碱,所以过滤得到的沉淀的成分是Fe(OH)3、Mg(OH)2、Al(OH)3,故D错误;故选C.11.(2014•安庆二模)化学家Seidel指出Si与NaOH溶液的反应,首先是Si与OH﹣反应,生成Si044﹣,然后Si044﹣迅速水解生成H4Si04,下列有关说法正确的是()A.原硅酸钠(Na4Si04)能迅速水解,且水解后呈碱性,故Na4Si04为弱电解质B.石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品C.2HCl+Na2Si03═H2Si03↓+2NaCl说明Cl的非金属性大于SiD.半导体工业所说的“从沙滩到家庭”是指:将二氧化硅制成晶体硅【解答】解:A.Na4Si04在水溶液里完全电离,所以Na4Si04为强电解质,Na4Si04是强碱弱酸盐,Si044﹣迅速水解导致溶液呈碱性,故A错误;B.石英玻璃的主要成分是二氧化硅,所以石英玻璃不属于硅酸盐,普通玻璃、陶瓷、水泥的主要成分都是硅酸盐,这三种物质属于传统硅酸盐产品,故B错误;C.该反应说明HCl的酸性大于H2Si03,但HCl不是Cl元素的最高价氧化物的水化物,所以该反应不能说明Cl的非金属性大于Si,故C错误;D.沙子的主要成分是二氧化硅,硅芯片的主要成分是硅,二氧化硅被焦炭还原生成粗硅,粗硅再提纯得到纯硅,所以半导体工业所说的“从沙滩到家庭”是指:将二氧化硅制成晶体硅,故D正确;故选D.12.(2015•湖南校级模拟)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.在常温下,硅的化学性质活泼D.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料【解答】解:A.晶体硅的结构与金刚石类似,它是灰黑色有金属光泽的非金属固体,故A 正确;B.硅在元素周期表中处于金属和非金属的过渡位置,所以晶体硅的导电性介于导体和半导体之间,是良好的半导体材料,故B正确;C.常温下,硅的化学性质不活泼,故C错误;D.硅将太阳能转换为电能的常用材料,故D正确.故选C.13.下列有关硅酸盐的说法错误的是()A.硅酸盐的种类很多,结构也很复杂,通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成B.硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下,风化为黏土,并且形成土壤胶体C.水玻璃长期暴露在空气中会变质这是因为水玻璃主要发生了氧化还原反应D.传统无机非金属材料的优缺点,抗腐蚀耐高温质脆经不起冲击【解答】解:A.因为硅酸盐的种类很多,结构也很复杂,所以通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成,故A正确;B.硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下,风化为黏土形成土壤胶体,吸附土壤里的营养离子使土壤营养化,故B正确;C.水玻璃暴露在空气中与二氧化碳反应生成碳酸钠和硅酸,属于复分解反应,故C错误;D.质地较脆、经不起热冲击是传统的无机非金属材料的缺点,故D正确;故选C.14.(2009•广东)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②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陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料.A.①②B.②③C.①④D.③④【解答】解:①几乎所有的岩石和矿物都含有硅酸盐或者二氧化硅,则硅是构成一些岩石和矿物的基本元素,故①正确;②水泥、玻璃是硅酸盐产品,水晶的主要成分是二氧化硅,故②错误;③光导纤维的主要成分是二氧化硅,故③错误;④陶瓷的主要原料是黏土,则陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料,故④正确;故选:C.15.(2013•辽宁校级学业考试)下列物品或设备:①水泥路桥;②门窗玻璃;③水晶镜片;④石英钟表;⑤玛瑙手镯;⑥硅太阳能电池;⑦光导纤维;⑧计算机芯片.所用材料为SiO2或要用到SiO2的是()A.⑥⑧B.①②⑦⑧C.①②③④⑤⑦ D.全部【解答】解:石英、水晶、玻璃的主要成分是二氧化硅,光导纤维是二氧化硅材料,硅电池、硅芯片均是硅单质的用途的体现,陶瓷、砖瓦、玻璃、石棉为硅酸盐材料.Ⅰ、所用材料为SiO2或用到SiO2的是:②③④⑤⑦;Ⅱ、为硅酸盐的是:①;故选:C.二.填空题(共3小题)16.(2014•邯郸一模)硅在地壳中的含量较高,硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用.回答下列问题:(1)陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料,其中生产普通玻璃的主要原料有纯碱、石英、石灰石.(2)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料.工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如图:①工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1600℃﹣1800℃除生成粗硅外,也可以生产碳化硅,则在电弧炉内可能发生的反应的化学方程式为SiO2+2C Si+2CO↑,SiO2+3C SiC+2CO↑.②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,粗硅生成SiHCl3的化学反应方程式Si+3HCl SiHCl3+H2.(3)有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和精馏沸点/℃2355 57.6 31.8 8.2 ﹣30.4 ﹣84.9 ﹣111.9 (4)还原炉中发生的化学反应为:SiHCl3+H2Si+3HCl.(5)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是H2、HCl.【解答】解:(1)工业上生产普通玻璃的主要原料是纯碱、石英、石灰石,故答案为:纯碱、石英、石灰石;(2)①石英砂的主要成分是二氧化硅,制备粗硅发生置换反应,SiO2+2C Si+2CO↑,同时,在反应中,也可能生成碳化硅,反应为:SiO2+2C Si+2CO↑,SiO2+3CSiC+2CO↑,故答案为:SiO2+2C Si+2CO↑,SiO2+3C SiC+2CO↑;②粗硅与干燥HCl气体反应Si+3HCl SiHCl3+H2,故答案为:Si+3HClSiHCl3+H2;(3)利用沸点的不同提纯SiHCl3属于蒸馏,SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点﹣84.7℃),由于沸点差别较大,可以通过精馏(或蒸馏)除去杂质;SiHCl3水解反应方程式为:SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑,生成硅酸、氢气和氯化氢,故答案为:故答案为:精馏(或蒸馏);H4SiO4(或H2SiO3)、H2、HCl;(4)还原炉中SiHCl3和氢气发生反应制得纯硅,SiHCl3+H2Si+3HCl,故答案为:SiHCl3+H2Si+3HCl;(5)氯碱工业主要反应为电解饱和食盐水:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,为该化学工艺提供H2、HCl,故答案为:H2、HCl.17.(2012秋•新疆期末)几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示:(1)写出图示反应的几种物质的化学式:A Si,B SiO2,C H2SiO3,D Na2SiO3,E CaSiO3,F H4SiO4.(2)写出下列反应的化学方程式:①B﹣→A:SiO2+2C Si+2CO↑;②B﹣→E:SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑.(3)写出下列溶液中反应的离子方程式:①A﹣→D Si+2OH﹣+H2O=SiO32﹣+2H2↑;②D﹣→F SiO3+2H2O+CO2=H4SiO4↓+CO32﹣.【解答】解:(1)A为含硅元素的物质,A能和碱反应可能为二氧化硅或硅单质,B能和碳单质反应生成A,所以A只能是硅单质,B能和氧化钠反应,能和盐碳酸钙反应,所以B 为二氧化硅,二氧化硅和氧化钠反应生成硅酸钠,所以D为硅酸钠,且硅和氢氧化钠反应生成D,进一步验证A为硅,B为二氧化硅,硅酸钠溶液中通入二氧化碳,生成F原硅酸沉淀,F原硅酸干燥得到硅酸C,硅酸受热分解得到B为二氧化硅,再一次得到验证,B为二氧化硅和碳酸钙反应生成硅酸钙,所以E为硅酸钙,故答案为:Si;SiO2;H2SiO3;Na2SiO3;CaSiO3;H4SiO4;(2)①B为二氧化硅,A为硅,发生反应,碳元素化合价由0价变为+2价,硅元素化合价由+4价变为0价,所以碳是还原剂,二氧化硅是氧化剂,反应方程式为SiO2+2CSi+2CO↑,故答案为:SiO2+2C Si+2CO↑;②B为二氧化硅,E为硅酸钙,碳酸钙与二氧化硅在高温条件下反应生成硅酸钙和二氧化碳,反应方程式为SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑,故答案为:SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑;(3)①A是硅单质,D为硅酸钠,A→D发生Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑,氢氧化钠为易溶于水的强碱,Na2SiO3为易溶于水的盐,拆成离子,所以离子反应为Si+2OH﹣+H2O=SiO32﹣+2H2↑,故答案为:Si+2OH﹣+H2O=SiO32﹣+2H2↑;②D为硅酸钠,F为原硅酸,D→F发生Na2SiO3+2H2O+CO2=H4SiO4↓+Na2CO3 Na2CO3、Na2SiO3为易溶于水的盐,拆成离子,所以离子反应为SiO32﹣+2H2O+CO2=H4SiO4↓+CO32﹣,故答案为:SiO32﹣+2H2O+CO2=H4SiO4↓+CO32﹣.18.用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成:(1)蛇纹石:Mg6[Si4O10](OH)86MgO•4SiO2•4H2O;(2)钙长石:CaAl2Si2O8CaO•Al2O3•2SiO2;(3)石棉:CaMg3Si4O12CaO•3MgO•4SiO2(4)钾长石:KAlSiO3O8K2O•Al2O3•6SiO2;(5)玻璃:CaNa2SiO6O14:CaO•Na2O•SiO2;(6)黏土:Al4(Si4O10)OH8Al2O3•2SiO2•2H2O.【解答】解:硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式即改写的一般方法归纳为:碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水(xMO•nSiO2•mH2O).(1)蛇纹石,其化学式为Mg6[Si4O10](OH)8,用硅酸盐的形式可表示为:6MgO•4SiO2•4H2O,故答案为:6MgO•4SiO2•4H2O;(2)钙长石:CaAl2Si2O8,用硅酸盐的形式可表示为:CaO•Al2O3•2SiO2,故答案为:CaO•Al2O3•2SiO2;(3)石棉,其化学式为CaMg3Si4O12,用硅酸盐的形式可表示为:CaO•3MgO•4SiO2,故答案为:CaO•3MgO•4SiO2;(4)钾长石,其化学式为KAlSi3O8,用硅酸盐的形式可表示为:K2O•Al2O3•6SiO2,故答案为:K2O•Al2O3•6SiO2;(5)玻璃,其化学式为CaNa2SiO4,用硅酸盐的形式可表示为:CaO•Na2O•SiO2,故答案为:CaO•Na2O•SiO2;(6)黏土,其化学式为Al2Si2O5(OH)4,用硅酸盐的形式可表示为:Al2O3•2SiO2•2H2O,故答案为:Al2O3•2SiO2•2H2O.三.解答题(共2小题)19.(2014•杭州一模)白玉的化学式可用Ca x Mg y Si p O22(OH)2表示(也可用Ca、Mg、Si、H的氧化物表示).(l)取8.10g白玉粉末灼烧至恒重,固体减少了0.18g,则白玉的摩尔质量为810g/mol.(2)另取4.05g白玉粉末加入1mol/L的盐酸l00mL中充分溶解,最终得不溶氧化物2.40g.过滤,将滤液和洗涤液合并后往其中加入足量的铁屑,得到气体336mL(标准状况下).则①p=8;②白玉的化学式(用氧化物的形式)表示为2CaO•5MgO•8SiO2•H2O.【解答】解:(1)白玉粉末灼烧后,质量减少的是水,根据氢原子守恒得白玉和水的关系式,设白玉的摩尔质量为M,Ca x Mg y Si p O22(0H)2﹣﹣H2O1mol 1mol所以M=810g/mol,故答案为:810;(2)①通过题意知,酸过量,所以不溶物是二氧化硅,根据硅原子守恒得白玉与二氧化硅的关系式,Ca x Mg y Si p O22(0H)2﹣﹣pSiO2,1mol pmol1mol:pmol=:解得p=8,故答案为:8;②4.05g白玉的物质的量为n==0.005mol;由FeCl2~H2关系式,得n(FeCl2)=n(H2)==0.015mol;由Cl原子守恒,列方程:2×0.005xmol+2×0.005ymol+2×0.015mol=0.1L×lmol/L;由白玉的相对原子质量为810,列方程:40x+24y+28×8+16×22+17×2=810;联立方程,解得:x=2;y=5白玉的化学式为:Ca2Mg5Si8O22(0H)2,根据化学式改写成相应的氧化物的形式,按照活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、SiO2、H2O的顺序来书写,所以其氧化物形式为:2CaO•5MgO•8SiO2•H2O,故答案为:2CaO•5MgO•8SiO2•H2O.20.(2011秋•盐湖区校级期末)按要求填写下列空白.(1)高岭石一种硅酸盐矿物,其化学式为Al4Si4O10(OH)8,用氧化物的形式表示为2Al2O3•4SiO2•4H2O.(2)除去下列物质中所含杂质(括号内为杂质),写出除去杂质的试剂.①Fe2O3(Al2O3)NaOH溶液②NO(NO2)H2O③SO2(HCl)饱和亚硫酸氢钠溶液④FeCl2(FeCl3)铁粉(3)为鉴定硅产品中是否含有微量铁单质,将硅产品用稀盐酸溶解,取上层清液后需要加入的试剂是ac(填字母代号)a.氯水b.NaOH溶液c.KSCN溶液d.Na2SO3溶液(4)取A、B两份物质的量浓度相等的NaOH溶液,体积均为50mL,分别向其中通入一定量的CO2后,再分别稀释为100mL.在稀释后的溶液中分别逐滴加入0.1mol•L﹣1的盐酸,产生的CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示:①A曲线表明,原NaOH溶液通入CO2后,所得溶液中的溶质的化学式为NaOH 和Na2CO3②B曲线表明,原NaOH溶液通入CO2后,所得溶液中的溶质的化学式为Na2CO3 和NaHCO3③原NaOH溶液的物质的量浓度是0.15mol/L.。
硅及其化合物复习课件
(3)装置 B 的作用之一是观察 SO2 的生成速率,其中的液体 最好选择________。
a.蒸馏水 b.饱和 Na2SO3 溶液 c.饱和 NaHSO3 溶液 d.饱和 NaHCO3 溶液
实验中,为使 SO2 缓慢进入烧瓶 C,采用的操作是________。 已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶 C 中反应达到终点的现象是
(4)Na2S3O3 和 Na2SO3 的存在对 SO24-的检验有干扰,要先除 去。根据题给信息,可先加入过量的稀盐酸将二者除去。
【答案】 (1)液柱高度保持不变 防止倒吸 NaOH(合理即 得分)
(2)2∶1 (3)c 控制滴加硫酸的速度(合理即得分) 溶液变澄清(或浑 浊消失) ad (4)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤, 取滤液),滴加 BaCl2 溶液,若出现沉淀则说明含有 Na2SO4 杂质 (合理即得分)
(3)若生成 3 mol Na2S2O3,根据方程式的关系可知需要 3 mol S 和 3 mol Na2SO3;生成 3 mol S 需 2 mol H2S;而生成 2 mol H2S 需 2 mol Na2S 且同时生成 2 mol Na2SO3;故需要的 Na2S 为 2 mol、 Na2SO3 为 1 mol,其物质的量之比为 2∶1。
________。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶 A,实验室用酒精
灯加热时必须使用石棉网的仪器还有________。
a.烧杯
b.蒸发皿
c.试管
d.锥形瓶
(4)反应终止后,烧瓶 C 中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即
可析出 Na2S2O3·5H2O,其中可能含有 Na2SO3、Na2SO4 等杂质。 利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在 Na2SO4,简要说
第25讲 碳、硅 无机非金属材料
提升 关键能力
1.中国力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,关于碳及其化合物,下 列说法不正确的是 A.金刚石和石墨是碳元素的两种不同单质,二者互称为同素异形体
√B.在100 kPa时,1 mol石墨转变为金刚石要吸收1.895 kJ的热量,故金刚石比石墨稳定
C.考古时常用于测定文物年代的是碳元素的一种核素164C,该核素的中子数为8 D.引起温室效应的气体之一CO2中含极性共价键
整合 必备知识
(2)在加热的条件下可以与氧气、氯气等反应。 (3)粗硅的制取:__S_iO__2+__2_C__=高_=_=温_=_=_S_i_(粗__)_+__2_C_O__↑__。 (4)硅单质的用途 ①良好的半导体材料;②硅太阳能电池;③计算机芯片。 3.二氧化硅 (1)物理性质:硬度_大__,熔、沸点_高__,常温下为固体,不溶于水。
< 考点三 >
无机非金属材料
整合 必备知识
1.传统无机非金属材料——常见硅酸盐材料
硅酸盐材料 生产原料 主要设备
水泥 _石__灰__石__、__黏__土___
水泥回转窑
普通玻璃 _纯__碱__、__石__灰__石__、__石__英__砂__
玻璃窑
陶瓷 黏土 陶瓷窑
玻璃生产中的两个重要反应:Na2CO3+SiO2
< 考点二 >
硅及其重要化合物
整合 必备知识
1.硅的存在 自然界中硅元素仅有 化合态,在地壳中含量仅次于_氧__,主要以 氧化物 和 硅酸盐 的 形式存在。 2.硅单质 (1)常温下不活泼,一般不与其他物质反应,但可以与氟、氢氟酸、碱反应。 反应的化学方程式分别为 与F2:_S_i_+__2_F_2_=_=_=_S_i_F_4 ; 与HF:_S_i+__4_H__F_=_=_=_S_i_F_4_↑__+__2_H_2_↑; 与NaOH:_S_i_+__2_N_a_O_H__+__H_2_O_=_=_=__N_a_2_S_iO__3+__2_H__2↑__。
高考必备-元素及其化合物转化结构图
高中化学必修本化学方程式汇总必修一1、钠及其化合物的转化关系①Na 2O +2HCl=2NaCl +H 2O ②2Na +2HCl=2NaCl +H 2↑ Na 2O +2H +=2Na ++H 2O 2Na +2H +=2Na ++H 2↑ ③2Na 2O 2+4HCl=4NaCl +O 2↑+2H 2O ④4Na +O 2=2Na 2O2Na 2O 2+4H +=4Na ++O 2↑+2H 2O ※⑥2Na +2H 2O=2NaOH +H 2↑ ※⑤2Na +O 2△Na 2O 2 2Na +2H 2O=2Na ++2OH -+H 2↑⑦Na 2O +H 2O=2NaOH ※⑧2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH +O 2↑ Na 2O +H 2O=2Na ++2OH - 2Na 2O 2+2H 2O=4Na ++4OH -+O 2↑ ⑨Na 2O +CO 2=Na 2CO 3 ※⑩2Na 2O 2+2CO 2=2Na 2CO 3+O 2⑾2NaOH +CO 2=Na 2CO 3+H 2O ⑿Na 2CO 3+Ca(OH)2=CaCO 3↓+2NaOH 2OH -+CO 2=CO 32-+H 2O CO 32-+Ca 2+=CaCO 3↓ ⒀NaOH +CO 2=NaHCO 3 ※⒁Na 2CO 3+H 2O +CO 2=2NaHCO 3 OH -+CO 2=HCO 3- CO 32-+H 2O +CO 2=2HCO 3- ※⒂2NaHCO 3△Na 2CO 3+H 2O +CO 2↑ 或 ※NaHCO 3+NaOH=Na 2CO 3+H 2OHCO 3-+OH -=CO 32-+H 2ONaCl Na NaOH Na 2CO 3 NaHCO 3 NaClNa 2O Na 2O 2①② ③ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩⑾ ⑿ ⒀ ⒁ ⒂⒃ ⒄ ④⒃Na 2CO 3+2HCl=2NaCl +H 2O +CO 2↑ ⒄NaHCO 3+HCl=NaCl +H 2O +CO 2↑ CO 32-+2H +=H 2O +CO 2↑ HCO 3-+H +=H 2O +CO 2↑补充:①石灰水中加入少量NaHCO 3 : Ca(OH)2+NaHCO 3=CaCO 3↓+NaOH +H 2O Ca 2++OH -+HCO 3-=CaCO 3↓+H 2O②石灰水中加入过量NaHCO 3 : Ca(OH)2+2NaHCO 3=CaCO 3↓+Na 2CO 3+2H 2O Ca 2++2OH -+2HCO 3-=CaCO 3↓+CO 32-+2H 2O 2、铝及其化合物的转化关系①2Al +6HCl=2AlCl 3+3H 2↑ ②4Al +3O 2 △2Al 2O 32Al +6H +=2Al 3++3H 2↑※③2Al +2NaOH +2H 2O=2NaAlO 2+3H 2↑ ④Al 2O 3+6HCl=2AlCl 3+3H 2O 2Al +2OH -+2H 2O=2AlO 2-+3H 2↑ Al 2O 3+6H +=2Al 3++3H 2O※⑤Al 2O 3+2NaOH=2NaAlO 2+H 2O ⑥AlCl 3+3NH 3·H 2O=Al(OH)3↓+3NH 4Cl Al 2O 3+2OH -=2AlO 2-+H 2O Al 3++3NH 3·H 2O = Al(OH)3↓+3NH 4+ ⑦Al(OH)3+3HCl=AlCl 3+3H 2O ⑧2Al(OH)3 △Al 2O 3+3H 2OAl(OH)3+3H +=Al 3++3H 2O☆⑨NaAlO 2+HCl +H 2O =Al(OH)3↓+NaCl 或NaAlO 2+2H 2O +CO 2=Al(OH)3↓+NaHCO 3Al Al 2O 3 A l (O H )3 KAl(SO 4)2NaAlO 2AlCl 3①② ③④ ⑤ ⑥⑦⑧ ⑨⑩⑾⑿AlO 2-+H ++H 2O=Al(OH)3↓ AlO 2-+2H 2O +CO 2=Al(OH)3↓+HCO 3- ※⑩Al(OH)3+NaOH = NaAlO 2+2H 2O ☆⑾Al 3++3H 2O Al(OH)3胶体+3H +Al(OH)3+OH -= AlO 2-+2H 2O 明矾净水⑿AlCl 3+4NaOH = NaAlO 2+3NaCl +2H 2O Al 3++4OH -= AlO 2-+2H 2O 3、铁及其化合物的转化关系①Fe 3O 4+4CO△3Fe +4CO 2 ※② 3Fe +4H 2O(g)高温Fe 3O 4+4H 2 ③ Fe +2HCl=FeCl 2+H 2↑ 或3Fe +2O 2点燃Fe 3O 4Fe +2H +=Fe 2++H 2↑ ④2Fe +3Cl 2点燃2FeCl 3※⑤2FeCl 2+Cl 2 = 2FeCl 3 ※⑥Fe +2FeCl 3 = 3FeCl 2 2Fe 2++Cl 2 = 2Fe 3++2Cl - Fe +2Fe 3+= 3Fe 2+⑦FeCl 2+2NaOH = Fe(OH)2↓+2NaCl ⑧Fe(OH)2+2HCl = FeCl 2+2H 2O Fe 2++2OH -= Fe(OH)2↓ Fe(OH)2+2H += Fe 2++2H 2O ※⑨4Fe(OH)2+O 2+2H 2O = 4Fe(OH)3 ⑩FeCl 3+3NaOH = Fe(OH)3↓+3NaCl 白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 Fe 3++3OH -= Fe(OH)3↓ ⑾Fe(OH)3+3HCl = FeCl 3+3H 2O Fe 3++3H 2O Fe(OH)3胶体+3H +(净水)Fe(OH)3+3H += Fe 3++3H 2O ⑿2Fe(OH)3△Fe 2O 3+3H 2O⒀Fe 2O 3+6HCl = 2FeCl 3+3H 2O ※⒁FeCl 3+3KSCN = Fe(SCN)3+3KClFe 3O 4 Fe FeCl 2 Fe(OH)2Fe(SCN)3 FeCl 3 Fe(OH)3 Fe O 3①②③ ④⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨⑩⑾⑿ ⒁ ⒀Fe 2O 3+6H += 2Fe 3++3H 2O Fe 3++3SCN -= Fe(SCN)3 4、硅及其化合物的转化关系①Si +O 2△SiO 2②SiO 2+2C高温Si +2CO ↑※③SiO 2+4HF = SiF 4↑+2H 2O (刻蚀玻璃) ④Si +4HF = SiF 4↑+2H 2↑ ⑤ SiO 2+CaO高温CaSiO 3※⑥ SiO 2+2NaOH = Na 2SiO 3+H 2O SiO 2+CaCO 3高温CaSiO 3+CO 2↑SiO 2+2OH -= SiO 32-+H 2O ※⑦ Na 2SiO 3+2HCl = H 2SiO 3↓+2NaCl SiO 2+Na 2CO 3高温Na 2SiO 3+CO 2↑ SiO 32-+2H += H 2SiO 3↓※⑦Na 2SiO 3+H 2O +CO 2=H 2SiO 3↓+Na 2CO 3或Na 2SiO 3+2H 2O +2CO 2=H 2SiO 3↓+2NaHCO 3 SiO 32-+H 2O +CO 2=H 2SiO 3↓+CO 32-或SiO 32-+2H 2O +2CO 2=H 2SiO 3↓+2HCO 3- ⑧H 2SiO 3+2NaOH = Na 2SiO 3+2H 2O ⑨H 2SiO 3 △H 2O +SiO 2H 2SiO 3+2OH -= SiO 32-+2H 2O 5、氯及其化合物的转化关系①2Fe +3Cl 2点燃2FeCl 3②Cu +Cl 2 点燃CuCl 2 ③2FeCl 3+Cu = 2FeCl 2+CuCl 2 2Fe 3++Cu = 2Fe 2++Cu 2+④H 2+Cl 2 2HCl※⑤MnO 2+4HCl(浓) △MnCl 2+Cl 2↑+2H 2OMnO 2+4H ++2Cl -△Mn 2++Cl 2↑+2H 2O※⑥Cl 2+H 2O = HCl +HClO ※⑦2HClO 2HCl +O 2↑ Cl 2+H 2O = H ++Cl -+HClO 2HClO 2H ++2Cl -+O 2↑※⑧Cl 2+2NaOH = NaCl +NaClO +H 2O ※⑨2Cl 2+2Ca(OH)2 = CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2ONa 2SiO 3 SiF 4 SiSiO 2H 2SiO3 CaSiO 3① ② ③④⑤ ⑥⑦ ⑧⑨CuCl 2 HClOHCl Cl 2 FeCl 3NaClO Ca(ClO)2①②③④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 点燃 或光照光照光照Cl 2+2OH -= Cl -+ClO -+H 2O 工业制漂白粉※⑩Ca(ClO)2+H 2O +CO 2 = CaCO 3↓+2HClO 或Ca(ClO)2+2HCl = CaCl 2+2HClO Ca 2++2ClO -+H 2O +CO 2= CaCO 3↓+2HClO 或ClO -+H += HClO 漂白粉的漂白原理向漂白粉溶液入过量的CO 2:Ca(ClO)2+2H 2O +2CO 2 = Ca(HCO 3)2+2HClO ClO -+H 2O +CO 2 = HCO 3-+HClO 6、硫及其化合物的转化关系①S +O 2点燃SO 2②2H 2S +SO 2=3S +2H 2O※③SO 2+O 2催化剂 加热2SO 3④SO 3+H 2O = H 2SO 4 ⑤SO 2+CaO △CaSO 3 或 SO 2+Ca(OH)2 = CaSO 3↓+H 2O⑥ SO 3+CaO = CaSO 4 SO 2+Ca 2++2OH -=CaSO 3↓+H 2O SO 3+Ca(OH)2 = CaSO 4+H 2O ⑦2CaSO 3+O 2△2CaSO 4※⑧SO 2+Cl 2+2H 2O = H 2SO 4+2HCl ※⑨Cu +2H 2SO 4(浓) △CuSO 4+SO 2↑+2H 2OSO 2+Cl 2+2H 2O = 4H ++SO 42-+2Cl - Cu +2H 2SO 4(浓) △Cu 2++SO 42-+SO 2↑+2H 2O※⑩C +2H 2SO 4(浓)△CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O7、氮及其化合物的转化关系※①N 2+O 2 2NO※②2NO +O 2 = 2NO 2 ※③3NO 2+H 2O = 2HNO 3+NO 3NO 2+H 2O =2H ++2NO 3-+NO以上三个反应为“雷雨发庄稼”原理 扩展反应有:4NO 2+O 2+2H 2O = 4HNO 3 4NO +3O 2+2H 2O = 4HNO 3 ※④Cu +4HNO 3(浓)=Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O 上面两个反应主要用于气体溶于水时的计算Cu +4H ++2NO 3-=Cu 2++2NO 2↑+2H 2O 或4HNO 3 4NO 2↑+ O 2↑+ 2H 2OC +4HNO 3(浓) △CO 2↑+2NO 2↑+2H 2O 浓硝酸见光易变黄的原因 ※⑤3Cu +8HNO 3(稀) = 3Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O ⑥N 2+3H 2催化剂高温高压 2NH 33Cu +8H ++2NO 3-=3Cu 2++2NO ↑+4H 2O 合成氨反应是人工固氮的主要途径① ⑤ S SO 2 SO 3 H 2SO 4 CaSO 3 CaSO 4②③④ ⑥ ⑦ ⑧氯水 ⑨Cu⑩C① ⑨ ⑧ ⑦ ⑥ ④ ③ ⑤ N 2 NH 3 NH 4Cl NO NO 2 HNO 3② ③ 高温或放电光照. . . .⑦NH 3+HCl = NH 4Cl ⑧NH 4Cl△3↑+HCl ↑NH 3+H + = NH 4+(水溶液中) 补充:NH 4HCO 3 △NH 3↑+H 2O+CO 2↑ 氨气与酸均能反应生成铵盐,且与挥发性酸(如浓HCl 、浓HNO 3)相遇时空气中有白烟 铵盐受热都易分解,但并不是所有的铵盐 都分解出氨气,如NH 4NO 3、(NH 4)2SO 4※⑧NH 4Cl +NaOH △ NaCl +NH 3↑+H 2O NH 4++OH - △3↑+H 2O所有的铵盐都能与碱作用放出氨气,可利用此反应鉴别铵离子。
第14讲 硅及其重要的化合物-2021年高考化学复习考点
第14讲 硅及其重要的化合物1.了解Si 元素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Si 元素单质及其重要化合物对环境的影响。
知识点一 单质硅的结构和性质1.硅的存在(1)形态:在自然界中只有________态(2)形式:________和_______的形式存在2.晶体硅的结构(1)构成微粒__________,作用力:__________(2)立体构型①基本构型:___________,杂化方式_________②键角:___________③最小的环:_____元环④Si -Si 键数/mol :_____(3)晶胞结构(晶胞参数为a cm ,硅的半径为r cm )①配位数:___________②含硅原子数:___________③晶胞密度:____________________④晶胞利用率:_______________3.物理性质(1)色、态:晶体硅是_______色、有_____光泽的固体(2)导电性:良好的________材料4.化合价:最高正价为______,最低负价为______5.稳定性:Si ------------------------------------→H 2、O 2、Cl 2、硫酸、硝酸常温不反应 6.还原性(1)常温下与F 2、HF 、NaOH 溶液反应①F 2:Si+F 2②HF :Si+HF ↑+③NaOH :Si+NaOH ++↑(2)高温下与O 2、Cl 2、C 等化合①Si+O 2__________ ②Si+Cl 2__________ ③Si+C __________(3)Si 与NaOH 溶液反应的原理①置换反应:Si+H 2O+↑ ②中和反应:+NaOH+③还原剂是______,氧化剂是______7.弱氧化性:Si+2H 2SiH 48.工业制法(1)流程一:SiO 2粗硅SiCl 4高纯硅①C+SiO 2+↑②Cl 2+Si③SiCl 4+H 2+(2)流程二:SiO 2粗硅SiHCl 3高纯硅①Si+HCl SiHCl 3+②SiHCl 3+H 2+9.硅的用途(1)晶体硅①制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件②制造太阳能电池等(2)硅合金①含硅4%的钢具有______性,用来制造变压器铁芯②含硅15%的钢具有_____性,用来制造耐酸设备题组一 单质硅的结构和性质【典例1】将15.6gNa 2O 2与8.4g 200mL ,再向溶液中缓缓通入6.72L 标准状况下HCl 气体,若反应过程溶液体积不变,则下列叙述正确的是( )。
硅及其化合物PPT课件
△ Si+2Cl2===SiCl4
.
5
与强碱的反应 Si+2NaOH+H2O===NaSiO3+H2
与HF的反应 Si+4HF===SiF4 +2H2
.
6
(3) 单质硅的制法
高温
SiO2+2C==SiCl4
△
SiCl4+2H2===Si+4HCl
化 学 性 质 常 温 下 化 学 性 质 都 不 活 泼。
物质类别 不
氧化物
单
质
物理性质 不 导 电 同
半导体
与HF反应 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O Si+4HF= SiF4↑+2H2↑ 点
与F2反应
不反应
Si+2F2= SiF4
与NaOH反应 SiO2+2NaOH=N.a2SiO3+H2O Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H12↑6
硅及其化合物
.
1
晶体硅
单质
无定形硅
硅
二氧化硅
化合物 硅酸
硅酸盐
.
2
1 单质硅
(1)物理性质
晶体硅为灰黑色黑色固体, 熔沸点高,硬度大。属原子 晶体
.
3
(2)硅的化学性质
常温下,化学性质不活泼, 不与强酸,强氧化剂反应, 可于一些非金属单质,氟化 氢,强碱反应
.
4
与非金属的反应
△ Si+O2===SiO2
个人观点供参考,欢迎讨论!
与盐反应 高温 SiO2+Na2CO3===Na2SIO3+CO2
2021版《三维设计》高考化学(人教版)复习教师用书:第四章 非金属及其化合物 Word版含答案
第四章 非金属及其化合物[循着图示·想一想] [特色特性·记一记]1.特殊的存在形式:C ——金刚石、石墨、C 602.特殊的用途:Si ——半导体材料、太阳能电池板SiO 2——光导纤维H 2SiO 3——硅胶可作干燥剂Na 2SiO 3(水玻璃)——黏合剂、耐火阻燃材料 3.特殊的表示方法:硅酸盐可以用氧化物的形式表示如Na 2SiO 3→Na 2O·SiO 2 4.特殊的性质:(1)Si 与NaOH 溶液的反应:Si +2NaOH +H 2O===Na 2SiO 3+2H 2↑ (2)SiO 2能溶于氢氟酸:SiO 2+4HF===SiF 4↑+2H 2O(3)H 2CO 3的酸性强于H 2SiO 3:Na 2SiO 3+H 2O +CO 2===Na 2CO 3+H 2SiO 3↓ (4)粗硅的制备:SiO 2+2C=====高温Si +2CO ↑考点一| 碳、硅单质及其氧化物的性质(基础送分型——自主学习) [记牢主干学问]1.碳、硅元素的原子结构与存在碳硅原子结构示意图在元素周期表中的位置其次周期ⅣA 族第三周期ⅣA 族单质的结构金刚石: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 元素在自然界中的存在形式 既有游离态又有化合态只有化合态2.碳、硅单质的性质(1)碳、硅的物理性质和用途(用短线连接起来):提示:①—c ,②—a ,③—e ,④—b ,⑤—d (2)碳、硅的化学性质: ①碳单质的化学性质a .与O 2的反应(用化学方程式表示):O 2不足:2C +O 2=====点燃 2CO ;O 2充分:C +O 2=====点燃CO 2。
b .与其他物质的反应(用化学方程式表示):与CuO 反应:2CuO +C =====高温 2Cu +CO 2↑(可用于金属的冶炼); 与CO 2反应:CO 2+C =====高温2CO ; 与水蒸气反应:C +H 2O(g) =====高温CO +H 2(制水煤气); 与浓硫酸反应:C +2H 2SO 4(浓) ====△CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O 。
高中化学 金属与非金属的思维导图
金属及其化合物之间的相互转化(尽量写出下列转化的化学方程式或离子方程式) (1)钠及其化合物(2)镁、铝及其化合物(3)铁、铜、银及其化合物Na Na 2S NaOH Na 2CO 3 NaHCO 3 CO 2 H 2O ①△②OH -CO 2 Ca(OH)2 H 2O SNa 2O 2 H 2O O 2点燃 CO 2C 2H 5ONa NaCl C 2H 5OH 电解水溶液HCl △ Mg MgOMgCO 3 Mg(OH)2 MgCl 2MgSO 4 H 2SO 4 H 2SO 4 H 2SO 4 电解 沸水HClNaOH Ca(OH)2H 2O 煅烧 ①O 2点燃 ②CO 2点燃 Cl 2 Fe FeO H 2SO 4 Cl 2 FeFeCl 2 FeS FeSO 4 Fe 2O 3 FeCl 3Fe(SCN)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Fe 3O 4 H 2SO 4 H 2SO 4H 2SO 4 HCl NaOH HCl NaOH C O 2 Al H 2O C O 2 AlCO O 2 O 2 H 2O△S △ KSCN Al Al 2O 3 NaAlO 2AlCl 3 Al(OH)3 ①O 2点燃②Fe 2O 3高温电解 NaOH NaOHNaOH NaOH 、NH 3·H 2O HCl HCl HClHCl 、CO 2 △H 2SO 4 △ NaOHFeFe HNO 3Cu H 2SO 4△HNO 3 CuO Cu(OH)2Cu 2OCu(NO 3)2CuSO 4Cu 2S CuSH 2S浓H 2SO 4S 点燃O 2 △CO △ HNO 3 高温 RCHO 水浴加热 AgOHNa 2SS △FeAgAgNO 3Ag 2SAg(NH 3)2OHRCHO 水浴加热Ag 2CO 3AgI AgBr AgClH 2SHNO 3 HNO 3 NH 3·H 2O NH 3·H 2OHCl硅及其化合物之间的相互转化关系氯气及其化合物相互转化关系Cl2PCl 3、PClO 2②点燃NaClAgClNaOH光照3硫及其化合物相互转化关系H3Na SO 4223H 22SO 4O ,燃烧2NaOHO 2BaCl 2H 2O2氮及其化合物相互转化关系NH 4N NO 3243N 23·H 2ONH 4+ OH +H 2,催化剂高温 高压O 2 , 放电2O 2浓H 2SO 4△①浓酸,Cu ②见光或△③C点燃2O。
非金属及其化合物知识点总结
化学1《非金属及其化合物》知识点总结、硅及其化合物的转化关系Nii 2sio.4- n 2o脱水=n 2si c 尸 si<>2 +n 2o 弱酸性:酸性比礪酸还弱Nfl 2SiOj+ II 2O +CO 2=Nrt 2COj +11^810^① Si 的还原性大于 C,但C 却能在高温下还原出 S 。
2C + SiO2=====Si + 2C0f ; ② Si 能与NaOH 溶液反应放出H2,而其他非金属单质无此性质; ③ 非金属单质一般为非导体,但Si 为半导体,石墨为良导体;④ 非金属氧化物一般为分子晶体,但SiO2晶体为原子晶体。
1、二氧化硅和二氧化碳比较二氧化硅二氧化碳类别 酸性氧化物 _酸性氧化物晶体结构 原子晶体分子晶体 熔沸点 高低与水反应方程式 不反应 CO+HOH 2CO与酸反应方程式 SiO 2 + 4HF==SiF" +2H 2O 不反应与烧碱反应方程式SiO 2+2NaOH == N&SiO s +HO少:2NaOH+CO=Na€O+HO 过:NaOH+CO=NaHCO与CaO 反应方程式高温SiO 2+CaO CaSiO sCaO+C 2==CaCO存在状态水晶、玛瑙、石英、硅石、沙子人和动物排放2、硅以及硅的化合物的用途物质 用途「存在: 結构 性质 用途 〔存在八結构广物理性质:黑色,金属光泽.硬而溶沸点高的固体「Si+2F 2- SiF 4Si+ 4HF= SiF 4 +2H. *彳七学性质< st + 2N^on + ir z o= 「物理性质Nit 曲a+f 盟Si+ 2CL== SiCLiSiO :- 4Hb =割卜丁一 H 2() 性质<I 用途 化学性败SiO,+ NaOPI=制备:可落性的硅隈議与酸的反应illl ;2H<、1 =2Na<?l-H 2Si<)3化学性烦:I 用途二氧化硅..:硅单质 半导体材料、光电池(计算器、人造卫星、登月车、探测器) SiO 2饰物、仪器、光导纤维、玻璃 硅酸钠矿物胶SiC砂纸、砂轮的磨料ClNaOHSiCL1、玻璃的主要成分之一是二氧化硅。
硅及其化合物
3、存在形式
广泛存在于自然界中的矿物和岩石里,坚硬难 熔俗名硅石、脉石。
4、化学性质:
①酸性氧化物的通性(硅酸和原硅酸共同的酸酐)
a.
SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O
[注]玻璃的主成分是SiO2,鉴于SiO2上述性 质,NaOH,Ca(OH)2等碱性药品的存放不能用玻璃 塞,但可以用玻璃瓶 高温 b. SiO2 + CaO === CaSiO3 [注]在用铁矿石炼铁的过程中,炼铁高炉的底部会 沉积大量的SiO2,这时向炉中加入生石灰CaO,可以 降低铁中杂质含量,同时又可以制成水泥渣砖,变 废为宝
三、物理性质
硅是灰黑色有金属光泽的固体,硬而脆, 熔、沸点较高,是重要的半导体材料
在常温下,硅的化学性质不活泼, 四、化学性质:
与F2
Si + 2F2 ==SiF4
常温下: 与HF Si + 4HF2==SiF4 + 2H2 与强碱(如NaOH) Si + 2NaOH + H2O == Na2SiO3 +2H2 ↑ 与氧气 加热条件下: 与氢气 Si + O2 ===SiO2 Si + 2H2 ===SiH4
成分大不相同;硅酸钠水溶液(即水玻璃)称泡花碱,
小结:
二 硅及其重要化合物的转化关系
SiF4
C高温 HF NaOH或Na2CO3
SiC
C高温
Si
O2点燃
C高温 NaOH + H2O
SiO2
Δ
H2SiO3
Δ
NaOH H+或CO2
Na2SiO3
H2
52硅及其重要化合物的相互转化
个性化教学辅导教案学科:化学任课教师:庞向阳授课时间:2011年月日姓名年级性别学校本模块第___课教学目标知识点:硅及其重要化合物的相互转化考点:硅元素在元素周期表中的特殊位置导致性质上的特殊性能力:硅元素在元素周期表中的特殊位置导致性质上的特殊性方法:讲练测三位一体难点重点硅元素在元素周期表中的特殊位置导致性质上的特殊性课堂教学过程课前检查作业完成情况:优□良□中□差□建议__________________________________________过程Si SiO2CaSiO3Na2SiO3H4SiO4H2SiO3SiH4SiF4SiCl4H4SiO4H2SiO3+H2O H2SiO3 SiO2↓+H2OSiO2+CaO CaSiO3 (炼钢造渣)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O(常温下强碱缓慢腐蚀玻璃)SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2(制取玻璃) SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2(制取玻璃)Si(粗)+2Cl2SiCl4(SiCl4+2H2===Si(纯)+4HCl) Si(粉)+O2SiO2 Si+C SiC(金刚砂)Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑ (Si+2OH-+H2O=-23SiO+2H2↑) SiO2+2C Si+2CO↑Si+2F2SiF4习题训练1、原始大气是还原性的,含2CO 但不含2O ,今天地球上的大气却具有氧化性。
试推测在还原性大气向氧化性大气转变的过程中,大部分的游离氧来源于 ( ) A .大量的火山喷发B .强紫外线使水分解而释放出2O 和2HC .远古时代绿色植物的光合作用D .火山熔岩流入水体中,使水在高温下分解 2、以下说法正确的是 ( )A .纳米材料是一种称为“纳米”的新物质制成的材料B .绿色食品是指不含任何化学物质的食品C .生物固氮是指植物通过叶面直接吸收空气中的氮气D .光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的 3、下列物质有固定熔点的是( )A .钢化玻璃B .过磷酸钙C .消石灰D .水玻璃 4、绿柱石又称为绿宝石,其主要成分为][1862O Si Al Be n ,也可以用二氧化硅和金属氧化物的形式表示,则n 为( )A .1B .2C .3D .45、下列叙述中的四种非金属元素,所形成的气态氢化物的稳定性最差的是( ) A .构成矿物质和岩石的主要元素 B .形成化合物种类最多的元素 C .空气中质量分数最高的元素 D .单质在常温下呈液态的元素课堂 检测 听课及知识掌握情况反馈______________________________________________________测试题(累计不超过20分钟)_______道;成绩_______; 教学需:加快□;保持□;放慢□;增加内容□ 课后巩固作业_10__题; 巩固复习___2_________________ ; 预习布置____4_________________签字 教学组长签字: 学习管理师:老师课后赏识 评价 老师最欣赏的地方:老师想知道的事情: 老师的建议:。
2023年高考化学总复习第一部分考点指导第二章典型元素及其化合物 第4讲无机非金属材料
第4讲无机非金属材料【课标要求】1.能列举、描述、辨识碳和硅两种元素单质及其重要化合物的性质及应用。
能用化学方程式正确表示主要化学性质。
2.能从材料组成的角度对无机非金属材料进行分类,并合理使用。
3.能说明无机非金属材料的应用对社会发展的价值。
【学科素养】1.宏观辨识与微观探析:了解C、Si单质及其重要化合物的主要性质及其应用。
2.变化观念与平衡思想:根据碳、硅的结构,预测在一定条件下碳、硅及其化合物可能发生的化学变化。
3.科学态度与社会责任:关注与碳、硅有关的热点问题(如光导纤维、硅电池、半导体材料),形成可持续发展的意识;认识无机非金属材料对社会发展的重大贡献。
考点考题考点一:硅无机非金属材料2021浙江6月选考第9题2021广东选择考第1题2021广东选择考第4题2021山东等级考第17题2021浙江1月选考第21题2021全国乙卷第26题2020山东等级考第4题2020浙江7月选考第9题2020浙江7月选考第24题2020浙江1月选考第8题2020山东等级考第9题2019全国Ⅰ卷第1、26题2019全国Ⅲ卷第1题2018全国Ⅲ卷第28题考点二:碳及其氧化物2021山东等级考第2题2020全国Ⅱ卷第9题2020全国Ⅲ卷第28题2019全国Ⅰ卷第28题2019全国Ⅱ卷第26题2018全国Ⅰ卷第13题2018全国Ⅱ卷第27题分析近五年高考试题,高考命题在本讲有以下规律:1.从考查题型和内容上看,高考命题以选择题和非选择题呈现,考查内容主要有以下几个方面:(1)直接考查硅及其化合物、碳及其氧化物的结构、性质。
(2)以传统文化、先进科学技术为素材考查无机非金属材料的组成、性质、应用等。
(3)与环境相结合考查碳循环。
(4)以水煤气变换为载体,考查盖斯定律、化学平衡等化学反应原理的内容。
(5)原料中涉及硅元素的工艺流程中,考查硅及其化合物的性质。
2.从命题思路上看,侧重从晶体结构、物质类型、化合价等方面多角度、多层次分析、认知碳、硅两种元素的单质及其重要化合物;以无机非金属材料为载体考查化学对社会发展的重大贡献;通过二氧化碳对环境的影响的考查,树立低碳绿色可持续发展意识。