《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4章 常見非金屬及其化合物 第12講 碳、硅及無機非金屬材料課件 魯科版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4章 常見非金屬及其化合物 第12講 碳、硅及無機非金屬材料課件 魯科版（94頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第12講碳、硅及無機非金屬材料考綱要求1.了解C、Si元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解C、Si元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。3.以新材料、新技術(shù)為背景考查C、Si元素及其重要化合物的性質(zhì)及應(yīng)用?？键c一考點二探究高考明確考向練出高分考點一碳、硅單質(zhì)及氧化物1.C、Si單質(zhì)的存在形態(tài)、物理性質(zhì)及用途(1)自然界中的碳元素既有游離態(tài)，又有化合態(tài)，而硅元素因有親氧性，所以僅有 態(tài)。碳單質(zhì)主要有金剛石、石墨、C60等同素異形體，硅單質(zhì)主要有 和 兩大類?；暇w硅無定形硅知識梳理1 1答案(2)單質(zhì)的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)與用途比較 碳硅結(jié)構(gòu)金剛石： 結(jié)構(gòu)石墨：層狀結(jié)構(gòu)晶體硅：與金剛石

2、類似的 結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)金剛石熔點高、硬度大石墨熔點高、質(zhì) ，有滑膩感晶體硅為灰黑色固體，有金屬光澤、硬度大、熔點用途金剛石用作切割刀具， 用作電極、鉛筆芯晶體硅用作 材料、硅芯片和硅太陽能電池空間網(wǎng)狀空間網(wǎng)狀軟高石墨半導(dǎo)體答案2.碳、硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)還原性碳、硅的最外層都是 個電子，位于元素周期表的第 族，不容易失也不容易得電子，通?；瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但在一定條件下也能與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，一般表現(xiàn)為還原性(如圖)。4A答案(1)碳的還原性碳有重要的用途，除了在氧氣中燃燒利用其熱能外，還能用于金屬冶煉(如銅)、制取粗硅、生產(chǎn)水煤氣等，完成上圖轉(zhuǎn)化關(guān)系中的化學(xué)方程式。碳的還原性還表現(xiàn)為可將強氧化性濃

3、硫酸、濃硝酸分別還原為 和 ，本身被氧化為 。SO2NO2CO2答案(2)硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，在常溫下只能與氟氣(F2)、 反應(yīng)，不能與氫氣、氧氣、氯氣、 、 反應(yīng)，加熱時能與氧氣、氯氣反應(yīng)。完成上圖轉(zhuǎn)化關(guān)系中的化學(xué)方程式。氫氟酸(HF)強堿硫酸硝酸Si2F2=SiF4Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2答案3.二氧化硅和二氧化碳的比較物質(zhì)二氧化硅二氧化碳結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)，不存在單個分子存在單個CO2分子主要物理性質(zhì)硬度大，熔、沸點 ，常溫下為固體，不溶于水熔、沸點低，常溫下為氣體，微溶于水立體網(wǎng)狀高答案化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)不反應(yīng)CO2H2O H2CO3與酸反應(yīng)只與氫氟酸反應(yīng)：不反應(yīng)與堿反應(yīng) (盛

4、堿液的試劑瓶用 塞)CO2少量： 、CO2過量：SiO24HF=SiF42H2OSiO22NaOH=Na2SiO3H2O橡膠CO22NaOH=Na2CO3H2OCO2NaOH=NaHCO3答案化學(xué)性質(zhì)與鹽反應(yīng)如與Na2CO3反應(yīng)：如與Na2SiO3反應(yīng)： 或Na2SiO32H2O2CO2(足量)=H2SiO32NaHCO3與堿性氧化物反應(yīng)如與CaO反應(yīng)：如與Na2O反應(yīng)：用途光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部件制飲料、制碳酸鹽 Na2SiO3H2OCO2(不足)=H2SiO3Na2CO3Na2OCO2=Na2CO3答案深度思考深度思考1.從元素周期表的位置看，碳和硅均為A族元素，自然界中有碳的多種單質(zhì)

5、存在，自然界中有硅的單質(zhì)嗎？為什么？答案答案沒有，因為硅有很強的親氧性，在地殼形成時硅與氧易結(jié)合，難分離，因而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸鹽的形式存在。答案2.從元素周期表的位置看，硅的還原性比碳強，但碳能與SiO2反應(yīng)制取Si，試從化學(xué)平衡的角度認識該反應(yīng)發(fā)生的原因。答案3.寫出除去下列氣體中混有的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))可采取的方法：(1)CO(CO2)：_。(2)CO2(CO)：_。(3)CO2(O2)：_。(4)CO2(SO2)：_。(5)CO2(HCl)：_。通過盛有濃NaOH溶液的洗氣瓶通過盛放灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管通過盛放灼熱銅網(wǎng)的硬質(zhì)玻璃管通過盛有飽和NaHCO3溶液或酸性KMn

6、O4溶液的洗氣瓶通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶答案4.如何用所提供的試劑和方法除去各粉末狀混合物中的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))。將所選答案的編號填入下表內(nèi)相應(yīng)的空格內(nèi)(如果不需要外加試劑，則對應(yīng)答案欄可空著)?？晒┻x擇的試劑：A.鹽酸B.氫氧化鈉溶液C.氧氣D.水E.二氧化碳可選用的操作：水洗加熱高溫灼燒過濾結(jié)晶 粉末狀混合物選擇的試劑選用的操作(1)CaCO3(SiO2) (2)NaCl(SiO2) (3)SiO2(Fe2O3) (4)SiO2(CaCO3) (5)SiO2(NH4Cl) 解析答案解析解析可根據(jù)二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物，可與強堿反應(yīng)，不與酸(氫氟酸除外)反應(yīng)；受熱不分解

7、等性質(zhì)選擇。而三氧化二鐵、碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)；硅酸、氯化銨能受熱分解。通過一定操作，除去雜質(zhì)。除雜過程中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：(1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O；(3)Fe2O36HCl=2FeCl33H2O；(4)CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O；答案答案(1)B(2)D(3)A(4)A(5)題組一對比掌握碳、硅單質(zhì)、氧化物的性質(zhì)和用途題組一對比掌握碳、硅單質(zhì)、氧化物的性質(zhì)和用途1.下列對于碳和硅的敘述中，正確的是()A.其氧化物都能與NaOH溶液反應(yīng)B.其單質(zhì)在加熱時都能跟O2反應(yīng)C.其氧化物都能溶于水生成相應(yīng)的酸D.碳和硅兩種元素共有兩種單質(zhì)解析解析CO不溶于水

8、不能生成相應(yīng)的酸，也不能與NaOH溶液反應(yīng)；SiO2不溶于水，也不能生成相應(yīng)的酸；碳有金剛石、石墨、C60等同素異形體，硅有晶體硅和無定形硅等，所以兩種元素共有多種單質(zhì)。B解題探究2 2解析答案2.下列敘述正確的是()A.利用高純硅可以制成光電池，將光能直接轉(zhuǎn)化為電能B.CO、CO2均易與血紅蛋白結(jié)合而中毒C.SiO2可用于制造光導(dǎo)纖維和半導(dǎo)體D.SiO2和H2O反應(yīng)可直接制備H2SiO3A答案3.二氧化硅廣泛存在于自然界中，在日常生活、生產(chǎn)、科研及新型材料等方面有著重要的用途。ae是對反應(yīng)中SiO2所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或作用進行判斷，其中正確的是()SiO22NaOH=Na2SiO3H2OSiO

9、22C Si2COSiO24HF=SiF42H2ONa2CO3SiO2 Na2SiO3CO2SiO23C SiC2COa.反應(yīng)中SiO2作為玻璃的成分被消耗，用于刻蝕玻璃b.反應(yīng)中SiO2表現(xiàn)出氧化性c.反應(yīng)中SiO2表現(xiàn)了酸性氧化物的通性d.反應(yīng)符合用難揮發(fā)性的酸酐制取易揮發(fā)性的酸酐的道理e.反應(yīng)中SiO2未參加氧化還原反應(yīng)A.ace B.bde C.cde D.ab解析答案解析解析通常用氫氟酸來刻蝕玻璃，與之對應(yīng)的反應(yīng)是，因此a、c判斷錯誤；反應(yīng)是一個置換反應(yīng)，其中二氧化硅被還原，表現(xiàn)出氧化性，b判斷正確；反應(yīng)是一個復(fù)分解反應(yīng)，用難揮發(fā)的二氧化硅制取易揮發(fā)的二氧化碳，d判斷正確；反應(yīng)中碳的

10、化合價由0價變?yōu)?和2，硅的化合價和氧的化合價都沒有改變，因此二氧化硅沒有參加氧化還原反應(yīng)，e判斷也正確。答案答案B題組二題組二CO2與鹽或堿溶液反應(yīng)的規(guī)律與鹽或堿溶液反應(yīng)的規(guī)律4.用四種溶液進行實驗，下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對應(yīng)關(guān)系錯誤的是()選項操作及現(xiàn)象溶液A通入CO2，溶液變渾濁飽和Na2CO3溶液B通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通CO2至過量，渾濁消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液變渾濁，再加入品紅溶液，紅色退去Ca(ClO)2溶液D通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通CO2至過量，渾濁消失，再加入足量NaOH溶液，又變渾濁澄清石灰水解析答案解析解析由于Na2CO3的溶解度大于N

11、aHCO3的溶解度，Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，因而會析出NaHCO3晶體，A項正確；B項，CO2Na2SiO3H2O=Na2CO3H2SiO3，CO2Na2CO3H2O=2NaHCO3，H2SiO3與CO2不反應(yīng)，渾濁不會消失；C項，CO2Ca(ClO)2H2O=CaCO32HClO，溶液變渾濁后加入品紅溶液，被HClO氧化退色；D項，首先CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，繼續(xù)通CO2，生成可溶于水的Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH，則：2NaOHCa(HCO3)2=CaCO3Na2CO32H2O，溶液又變渾濁。答案答案B解析答案n(NaOH)0.200 L1.0

12、0 molL10.200 mol，反應(yīng)產(chǎn)物為Na2CO3、NaHCO3，設(shè)其物質(zhì)的量分別為x、y，則答案答案B1.熟記硅及其化合物的特殊性質(zhì)(1)硅單質(zhì)的特殊性Si的還原性大于C，但C卻能在高溫下還原出Si：SiO22C Si2CO；非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸反應(yīng)，但Si能與HF反應(yīng)：Si4HF=SiF42H2；非金屬單質(zhì)大多為非導(dǎo)體，但Si為半導(dǎo)體。(2)含硅化合物的特殊性SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接與水作用制備H2SiO3；酸性氧化物一般不與酸反應(yīng)，但SiO2能跟HF反應(yīng)：SiO24HF=SiF42H2O；歸納總結(jié) 思維建模無機酸一般易溶于水，但H2SiO3難溶于

13、水；因H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以在Na2SiO3溶液中通入少量CO2能發(fā)生下列反應(yīng)：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，但在高溫下SiO2Na2CO Na2SiO3CO2也能發(fā)生。2.CO2與堿反應(yīng)產(chǎn)物的定量判斷CO2通入NaOH、Ca(OH)2等強堿溶液的反應(yīng)與CO2氣體的通入量有關(guān)，當CO2通入少量時生成碳酸鹽，當CO2通入過量時生成碳酸氫鹽；當CO2的通入量介于兩者之間時，既有正鹽又有酸式鹽生成，因此推斷時一定要注意CO2與堿之間量的關(guān)系。以CO2與NaOH溶液反應(yīng)為例：CO22NaOH=Na2CO3H2OCO2NaOH=NaHCO3當n(OH)n(CO2)

14、的值不同時產(chǎn)物如下：返回考點二硅酸鹽及無機非金屬材料1.硅酸和硅酸鈉(1)硅酸硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸 (填“能”或“不能”)使紫色石蕊溶液變紅色。硅酸不穩(wěn)定，受熱易分解： 。硅酸能與堿溶液反應(yīng)，如與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。硅酸在水中易聚合形成膠體。硅膠吸附水分能力強，常用作干燥劑。不能H2SiO3 SiO2H2OH2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O知識梳理1 1答案(2)硅酸鈉(Na2SiO3)白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱 ，有黏性，水溶液顯堿性。它能與酸性比硅酸強的酸反應(yīng)，分別寫出以下化學(xué)方程式：與鹽酸反應(yīng)：。與CO2水溶液反應(yīng)： 。用途：黏合劑(

15、礦物膠)，耐火阻燃材料。水玻璃Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3答案2.無機非金屬材料(1)傳統(tǒng)無機非金屬材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。常見硅酸鹽材料比較 水泥玻璃陶瓷生產(chǎn)原料石灰石、黏土純堿、石灰石、石英黏土主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯陶瓷窯玻璃生產(chǎn)中的兩個重要反應(yīng)：Na2CO3SiO2 ；CaCO3SiO2 。Na2SiO3CO2CaSiO3CO2答案(2)新型無機非金屬材料，如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、光導(dǎo)纖維、生物陶瓷、壓電陶瓷等。題組一題組一無機非金屬材料成分的辨別無機非金屬材料成分的辨別1.下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的

16、是()水玻璃是一種礦物膠，既不易燃燒也不易腐蝕水泥、玻璃、沙子都是硅酸鹽制品高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料A. B. C. D.解題探究2 2解析答案解析解析水玻璃是Na2SiO3的水溶液，可用作防火劑和防腐劑，正確；沙子不是硅酸鹽制品，不正確；光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2，不正確。答案答案C2.硅是構(gòu)成無機非金屬材料的一種主要元素，下列有關(guān)硅的化合物的敘述錯誤的是()A.氮化硅陶瓷是一種新型無機非金屬材料，其化學(xué)式為Si3N4B.碳化硅(SiC)的硬度大，熔點高，可用于制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和軸承C.光導(dǎo)纖維是一種新型無機非金屬材料，其主要成分為SiO2D.二氧化

17、硅為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其晶體中硅原子和硅氧單鍵個數(shù)之比為12解析解析A項，在氮化硅中N元素為3價，Si元素為4價，則化學(xué)式為Si3N4，正確；D項，在SiO2晶體中，一個硅原子與周圍4個氧原子形成4個硅氧單鍵，錯誤。D解析答案題組二題組二復(fù)雜硅酸鹽的成分及性質(zhì)復(fù)雜硅酸鹽的成分及性質(zhì)3.青石棉是一種致癌物質(zhì)，是鹿特丹公約中受限制的46種化學(xué)品之一，其化學(xué)式為Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液處理時，還原產(chǎn)物只有NO。下列說法不正確的是()A.青石棉是一種硅酸鹽材料B.青石棉中含有一定量的石英晶體C.青石棉的化學(xué)組成可表示為Na2O3FeOFe2O38SiO2H2OD.1 mol青

18、石棉能使1 mol HNO3被還原解析答案解析解析硅酸鹽指的是硅、氧與其他化學(xué)元素(主要是鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉等)結(jié)合而成的化合物的總稱，故青石棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品；青石棉是一種純凈物，不可能含有一定量的石英晶體；1 mol Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O跟硝酸反應(yīng)時，失去3 mol電子，故能使1 mol HNO3被還原。答案答案B4.(2013上海，25)硅與鋁同周期。SiO2是硅酸鹽玻璃(Na2CaSi6O14)的主要成分，Na2CaSi6O14也可寫成Na2OCaO6SiO2。盛放NaOH溶液的試劑瓶若用玻璃瓶塞容易形成粘性的硅酸鹽而無法打開，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。長石是

19、鋁硅酸鹽，不同類長石其氧原子的物質(zhì)的量分數(shù)相同。由鈉長石化學(xué)式NaAlSi3O8可推知鈣長石的化學(xué)式為_。解析答案解析解析根據(jù)不同類長石其氧原子的物質(zhì)的量分數(shù)相同，結(jié)合化合價代數(shù)和是0可寫出鈣長石的化學(xué)式。SiO22NaOH Na2SiO3H2OCaAl2Si2O8題組三題組三化工生產(chǎn)中的硅及化合物的轉(zhuǎn)化化工生產(chǎn)中的硅及化合物的轉(zhuǎn)化5.如圖是利用二氧化硅制備硅及其化合物的流程，下列說法正確的是()A.SiO2屬于兩性氧化物B.盛放Na2CO3溶液的試劑瓶能用玻璃塞C.硅膠吸水后可重復(fù)再生D.圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)解析答案解析解析SiO2是酸性氧化物，它能與氫氟酸反應(yīng)是其特殊性質(zhì)，A錯

20、；在圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系中只有第一行的變化是氧化還原反應(yīng)，其余均為非氧化還原反應(yīng)。答案答案C6.氮化硅可用作高溫陶瓷復(fù)合材料，在航空航天、汽車發(fā)動機、機械等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。由石英砂合成氮化硅粉末的路線如下圖所示：其中NH2中各元素的化合價與NH3相同。請回答下列問題：(1)石英砂不能與堿性物質(zhì)共同存放，以NaOH為例，用化學(xué)反應(yīng)方程式表示其原因：_。(2)圖示的變化中，屬于氧化還原反應(yīng)的是_。(3)SiCl4在潮濕的空氣中劇烈水解，產(chǎn)生白霧，軍事工業(yè)中用于制造煙霧劑。SiCl4水解的化學(xué)反應(yīng)方程式為_。(4)在反應(yīng)中，3 mol Si(NH2)4在高溫下加熱可得1 mol 氮化硅粉末和8 mol

21、A氣體，則氮化硅的化學(xué)式為_。(5)在高溫下將SiCl4在B和C兩種氣體的氣氛中，也能反應(yīng)生成氮化硅，B和C兩種氣體在一定條件下化合生成A。寫出SiCl4與B和C兩種氣體反應(yīng)的化學(xué)方程式_。解析答案解析解析石英砂不能與堿性物質(zhì)共同存放的實質(zhì)是SiO2與堿性物質(zhì)可以發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)是石英砂與焦炭發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)是硅單質(zhì)與Cl2反應(yīng)，也是氧化還原反應(yīng)。SiCl4水解可以看作Si結(jié)合四個OH生成H4SiO4，H4SiO4不穩(wěn)定失水生成H2SiO3，Cl結(jié)合H生成HCl。氮化硅的化學(xué)式可通過題目信息運用質(zhì)量守恒求得。結(jié)合題給信息，SiCl4與N2、H2反應(yīng)可得到Si3N4和HCl。答案答案(1)S

22、iO22NaOH=Na2SiO3H2O(2)(3)SiCl43H2O=4HClH2SiO3(4)Si3N4(5)3SiCl42N26H2 Si3N412HCl1.不要混淆二氧化硅和硅的用途用于制作光導(dǎo)纖維的是SiO2，用于制作半導(dǎo)體材料、計算機芯片及光伏電池的是晶體硅。2.熟悉幾種常見飾品的主要成分水晶、石英、瑪瑙的主要成分是SiO2；珍珠的主要成分是CaCO3；鉆石是金剛石；寶石的主要成分是Al2O3。3.硅酸鹽改寫成氧化物形式的方法(1)氧化物的書寫順序：活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物二氧化硅水，不同氧化物間以“”隔開。誤區(qū)警示 方法技巧(2)各元素的化合價保持不變，且滿足化合價代數(shù)和為零

23、，各元素原子個數(shù)比符合原來的組成。返回探究高考明確考向1.高考選項正誤判斷，正確的劃“”，錯誤的劃“”(1)Si和SiO2都用于制造光導(dǎo)纖維()(2014海南，10D)(2)硅膠可用作食品干燥劑()(2015全國卷，7A)(3)SiO2既能與KOH溶液反應(yīng)又能與濃鹽酸反應(yīng)()(2014福建理綜，9改編)答案(4)SiO2既能和NaOH溶液反應(yīng)又能和氫氟酸反應(yīng)，所以是兩性氧化物()(2015安徽理綜，9D)(5)合成纖維和光導(dǎo)纖維都是新型無機非金屬材料()(2012新課標全國卷，8D)答案(7)SiO2可與HF反應(yīng)，因而氫氟酸不能保存在玻璃瓶中()(2013廣東理綜，10D)(8)高溫下用焦炭還

24、原SiO2制取粗硅()(2013廣東理綜，11C)(9)硅酸鈉溶液應(yīng)保存在帶玻璃塞的試劑瓶中()(2012海南，4B)(10)水玻璃可用于生產(chǎn)黏合劑和防火劑()(2010江蘇，4B)答案2.(2011海南，9改編)“碳捕捉技術(shù)”是指通過一定的方法將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2分離出來并利用。如可利用NaOH溶液來“捕捉”CO2，其基本過程如下圖所示(部分條件及物質(zhì)未標出)。下列有關(guān)該方法的敘述中正確的是()能耗大是該方法的一大缺點整個過程中，只有一種物質(zhì)可以循環(huán)利用“反應(yīng)分離”環(huán)節(jié)中，分離物質(zhì)的基本操作是蒸發(fā)結(jié)晶、過濾該方法可減少碳排放，捕捉到的CO2還可用來制備甲醇等產(chǎn)品A. B. C. D.解析

25、答案解析解析，該方法中高溫反應(yīng)爐分離出CO2，需要消耗較多能量；，整個過程中NaOH和CaO均可循環(huán)利用；，從捕捉室中得到的溶液中含有大量的NaHCO3，加入CaO后生成CaCO3和NaOH，通過過濾的方法即可分離；，捕捉到的CO2可與H2反應(yīng)制備甲醇：CO23H2 CH3OHH2O。答案答案D3.2014天津理綜，7(4)晶體硅(熔點1 410 )是良好的半導(dǎo)體材料。由粗硅制純硅過程如下：寫出SiCl4的電子式：_；在上述由SiCl4制純硅的反應(yīng)中，測得每生成1.12 kg純硅需吸收a kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。H0.025a kJmol1答案4.2012重慶理綜，26(1)(

26、2)(3)金剛石、SiC具有優(yōu)良的耐磨、耐腐蝕特性，應(yīng)用廣泛。(1)碳與短周期元素Q的單質(zhì)化合僅能生成兩種常見氣態(tài)化合物，其中一種化合物R為非極性分子，碳元素在周期表中的位置是_，Q是_，R的電子式為_。解析解析C與Q形成兩種氣態(tài)化合物，說明是CO、CO2，其中CO2是非極性分子，碳元素位于第2周期第A族，根據(jù)CO2的結(jié)構(gòu)式O=C=O寫出其電子式。第2周期第A族氧(或O)解析答案(2)一定條件下，Na還原CCl4可制備金剛石，反應(yīng)結(jié)束冷卻至室溫后，回收其中的CCl4的實驗操作名稱為_，除去粗產(chǎn)品中少量鈉的試劑為_。解析解析CCl4室溫下為液體，固液混合物用過濾方法分離，粗產(chǎn)品金剛石中混有少量的

27、Na，可利用Na的化學(xué)性質(zhì)將Na與水或乙醇反應(yīng)，然后過濾除去。過濾水(或乙醇)解析答案(3)碳還原SiO2制SiC，其粗產(chǎn)品中雜質(zhì)為Si和SiO2?，F(xiàn)將20.0 g SiC粗產(chǎn)品加入到過量的NaOH溶液中充分反應(yīng)，收集到0.1 mol氫氣，過濾得SiC固體11.4 g，濾液稀釋到1 L，生成氫氣的離子方程式為_，硅酸鹽的物質(zhì)的量濃度為_。解析答案返回需要硅1.4 g，生成硅酸鈉0.05 mol，由SiO2生成的硅酸鈉的物質(zhì)的量為(20.0 g11.4 g1.4 g)/60 gmol10.12 mol，溶液中硅酸鈉的物質(zhì)的量濃度為(0.05 mol0.12 mol)/1 L0.17 molL1。

28、返回練出高分1.下列關(guān)于C、Si兩種非金屬元素的說法中，正確的是()A.兩者結(jié)合形成的化合物是共價化合物B.在自然界中都能以游離態(tài)存在C.氫化物的熱穩(wěn)定性比較：CH4SiH4D.最高價氧化物都能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸解析解析C、Si都是非金屬元素，結(jié)合形成的化合物是共價化合物，A正確；Si元素為親氧元素，不能以游離態(tài)存在，故B錯；非金屬性CSi，故氫化物的熱穩(wěn)定性SiH4CH4，故C錯；SiO2既不溶于水，也不和水反應(yīng)，故D錯。A解析答案2.下列說法中，不正確的是()A.SiO2是酸性氧化物，但不與水反應(yīng)B.泡花堿屬于鹽類C.明礬和漂白粉均可用于自來水的殺菌、消毒D.玻璃和陶瓷都屬于傳統(tǒng)硅酸鹽材

29、料解析解析Na2SiO3俗稱泡花堿，B項正確；明礬只能凈水不能消毒，C項錯誤。C解析答案3.有些科學(xué)家提出硅是“21世紀的能源”，這主要是由于作為半導(dǎo)體材料的硅在太陽能發(fā)電過程中具有重要的作用。下列有關(guān)硅的說法中，不正確的是()A.高純度的硅廣泛用于制作計算機芯片B.硅可由二氧化硅還原制得C.低溫時，硅與水、空氣和酸不反應(yīng)，但能與氫氟酸反應(yīng)D.自然界中硅的儲量豐富，自然界中存在大量的單質(zhì)硅解析解析硅在自然界中全部以化合態(tài)形式存在。D解析答案4.化學(xué)家Seidel指出Si與NaOH溶液的反應(yīng)，首先是Si與OH反應(yīng)，生成SiO ，然后SiO 迅速水解生成H4SiO4。下列有關(guān)說法正確的是()A.原

30、硅酸鈉(Na4SiO4)能迅速水解，溶液呈堿性，故Na4SiO4為弱電解質(zhì)B.石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均屬于硅酸鹽產(chǎn)品C.2HClNa2SiO3=H2SiO32NaCl，說明Cl的非金屬性強于SiD.半導(dǎo)體工業(yè)所說的“從沙灘到用戶”是指將二氧化硅制成晶體硅解析答案解析解析原硅酸鈉是強電解質(zhì)，A項錯誤；石英玻璃的主要成分是SiO2，不屬于硅酸鹽產(chǎn)品，B項錯誤；鹽酸不是Cl的最高價氧化物對應(yīng)的水化物，無法通過鹽酸與硅酸鈉的反應(yīng)比較Cl、Si的非金屬性強弱，C項錯誤。答案答案D5.下列物質(zhì)性質(zhì)與用途對應(yīng)關(guān)系正確的是()選項性質(zhì)用途A硅酸鈉化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定制備木材防火劑B硅酸溶膠具有吸附水分的能力硅

31、作半導(dǎo)體的材料C二氧化硅硬度大、熔點高氫氟酸在玻璃上刻花紋D焦炭具有可燃性焦炭還原二氧化硅冶煉粗硅解析答案解析解析硅膠吸附水，與硅作半導(dǎo)體的材料無關(guān)，B錯誤；二氧化硅硬度大，與氫氟酸和玻璃反應(yīng)無關(guān)，C錯誤；焦炭具有可燃性，與焦炭還原二氧化硅無關(guān)，D錯誤。答案答案A6.下列說法正確的是()A.高溫下，可在試管內(nèi)完成焦炭和石英砂(SiO2)制取硅的反應(yīng)B.CO2和鈉在一定條件下反應(yīng)可以得到金剛石和碳酸鈉，反應(yīng)中氧化劑 和還原劑物質(zhì)的量之比是34C.現(xiàn)代海戰(zhàn)通過噴放液體SiCl4(極易水解)和液氨可產(chǎn)生煙幕，其主要成 分是NH4ClD.從燃煤煙道灰中(含GeO2)提取半導(dǎo)體材料單質(zhì)鍺(Ge)，不涉及

32、氧化還 原反應(yīng)解析答案解析解析玻璃的主要成分SiO2在高溫下也與C反應(yīng)，A錯誤；C由4價到0價，化合價變化為4，Na由0價到1價，化合價變化為1，根據(jù)化合價升降值相等原則，CO2與Na物質(zhì)的量之比為14，B錯誤；SiCl4水解生成HCl和硅酸，HCl與氨氣反應(yīng)生成NH4Cl，C正確；由化合態(tài)到游離態(tài)，一定發(fā)生氧化還原反應(yīng)，D錯誤。答案答案C7.下列有關(guān)硅及硅酸鹽材料的說法正確的是()A.硅酸鈉屬于鹽，不屬于堿，所以硅酸鈉可以保存在磨口玻璃塞試劑瓶中B.反應(yīng)Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3，反應(yīng)Na2CO3 SiO2 Na2SiO3CO2，兩反應(yīng)是相互矛盾的，不可能都能發(fā)生C

33、.普通玻璃、石英玻璃、水泥等均屬于硅酸鹽材料D.祖母綠的主要成分為Be3Al2Si6O18，用氧化物形式表示為 3BeOAl2O36SiO2解析答案解析解析A項，硅酸鈉溶液本身是一種粘合劑，易造成磨口玻璃塞與瓶口粘結(jié)；B項，兩反應(yīng)條件不同，反應(yīng)是在溶液中進行，強酸可以制弱酸，而高溫條件下，CO2是氣體，逸出反應(yīng)體系，能促使反應(yīng)發(fā)生；C項，石英玻璃的成分為SiO2，SiO2是氧化物不是鹽；D項正確。答案答案D8.將足量CO2氣體通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加熱蒸干，再在高溫下充分灼燒，最后得到的固體物質(zhì)是()A.Na2SiO3 B.Na2CO3、Na2SiO3C.Na2CO3、SiO

34、2 D.SiO2解析答案答案答案A解析解析將足量CO2氣體通入水玻璃中，發(fā)生反應(yīng)：2CO2Na2SiO32H2O=H2SiO32NaHCO3；加熱蒸干，高溫灼燒時發(fā)生反應(yīng)：H2SiO3 H2OSiO29.用足量的CO還原13.7 g某鉛氧化物，把生成的CO2全部通入到過量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后質(zhì)量為8.0 g，則此鉛氧化物的化學(xué)式是()A.PbO B.Pb2O3 C.Pb3O4 D.PbO2解析答案答案答案C所以m(Pb)13.7 g1.28 g12.42 g解析解析設(shè)此鉛氧化物的化學(xué)式為PbxOy，PbxOyyOyCOyCO2yCaCO3 16y 100y m(O)1.28 g 8

35、.0 g10.將足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量(n)和通入CO2體積(V)的關(guān)系正確的是()解析答案解析解析CO2與KOH和Ca(OH)2都會反應(yīng)，但存在著競爭，如果先與KOH反應(yīng)，則反應(yīng)后生成的K2CO3立即會與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3，因此，可以看成CO2先與Ca(OH)2反應(yīng)，所以通CO2后立即有CaCO3生成。第二步還要判斷CO2是先跟KOH反應(yīng)還是先與生成的CaCO3反應(yīng)，同樣可以采用假設(shè)法判斷，即如果先與CaCO3反應(yīng)，則生成的Ca(HCO3)2又會與KOH反應(yīng)，因此是先與KOH反應(yīng)，此過程生成沉淀的物質(zhì)的量不變，當KOH反應(yīng)完全，再

36、與CaCO3反應(yīng)，直至沉淀完全溶解，故選D。答案答案D11.已知二氧化鉛在酸性條件下把Mn2氧化成MnO ，試判斷二氧化鉛與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式正確的是()A.PbO24HCl=PbCl42H2OB.PbO24HCl=PbCl2Cl22H2OC.PbO22HCl2H=PbCl22H2OD.PbO24HCl=PbCl22OHB答案12.甲、乙是兩種常見的化合物，X、Y、Z是三種常見的單質(zhì)。下表所列各組物質(zhì)中，物質(zhì)之間通過一步反應(yīng)不能實現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化的是()選項XYZ甲乙ACH2O2H2OCOBZnFeCl2FeCl3ZnCl2CMgCO2CO2MgODH2SiCl2SiCl4HCl解析答案解析

37、解析A項，X為C，Z為O2，碳與氧氣可以發(fā)生不完全燃燒生成化合物乙CO，碳與水在高溫的條件下可以反應(yīng)生成CO和H2，氫氣在氧氣中燃燒生成水，可以一步實現(xiàn)；B項，X為Zn，Z為Cl2，鋅與氯氣可以一步反應(yīng)生成化合物乙ZnCl2；Y為Fe，鐵與氯氣可以一步反應(yīng)生成化合物甲FeCl3；鋅與氯化鐵不能一步反應(yīng)生成化合物乙(ZnCl2)與單質(zhì)Y(Fe)，二者反應(yīng)首先生成ZnCl2和FeCl2，然后鋅再與FeCl2反應(yīng)置換出鐵，不可以一步實現(xiàn)；C項，X為Mg，Z為O2，鎂與氧氣可以一步反應(yīng)生成化合物乙MgO；Y為C，碳與氧氣可以一步反應(yīng)生成化合物甲CO2；鎂與二氧化碳可以一步反應(yīng)生成化合物乙(MgO)與單

38、質(zhì)Y(C)，可以一步實現(xiàn)；D項，X為H2，Z為Cl2，氫氣與氯氣可以一步反應(yīng)生成化合物乙HCl；Y為Si，硅與氯氣可以一步反應(yīng)生成化合物甲SiCl4；氫氣與SiCl4可以一步反應(yīng)生成化合物乙(HCl)與單質(zhì)Y(Si)，可以一步實現(xiàn)。答案答案B13.晶體硅是信息科學(xué)和能源科學(xué)中的一種重要材料，可用于制芯片和太陽能電池等。以下是工業(yè)上制取純硅的一種方法。請回答下列問題(各元素用相應(yīng)的元素符號表示)：(1)在上述生產(chǎn)過程中，屬于置換反應(yīng)的有_(填反應(yīng)代號)。(2)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(3)化合物W的用途很廣，通?？捎米鹘ㄖI(yè)和造紙工業(yè)的黏合劑，可作肥皂的填充劑，是天然水的軟化劑。將石英砂和純堿

39、按一定比例混合加熱至1 3731 623 K反應(yīng)，生成化合物W，其化學(xué)方程式是_。(4)A、B、C三種氣體在“節(jié)能減排”中作為減排目標的一種氣體是_(填化學(xué)式)；分別通入W溶液中能得到白色沉淀的氣體是_(填化學(xué)式)。(5)工業(yè)上合成氨的原料H2的制法是先把焦炭與水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣，再提純水煤氣得到純凈的H2，提純水煤氣得到純凈的H2的化學(xué)方程式為_。解析答案A、B、C分別為CO、CO2、HCl，其中CO2是溫室氣體，是節(jié)能減排的目標氣體；CO2和HCl通入W(硅酸鈉)溶液中能夠生成白色沉淀(硅酸)。答案答案(1)(4)CO2CO2和HCl14.單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。通常用碳在高溫

40、下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì))，粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅(反應(yīng)溫度450500 )，四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅。以下是實驗室制備四氯化硅的裝置示意圖。相關(guān)信息如下：a.四氯化硅遇水極易水解；b.硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物；c.有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見下表：物質(zhì)SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸點/57.712.8315熔點/70.0107.2升華溫度/180300162請回答下列問題：(1)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_。(2)裝置A中g(shù)管的作用是_；裝置C中的試劑是_；裝置E中的h瓶需要冷卻的理由是_。(3)裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過精餾(類似多次蒸餾)得到高純度四氯化硅，精餾后的殘留物中，除鐵元素外可能還含有的雜質(zhì)元素是_(填寫元素符號)。解析答案返回(2)平衡氣壓濃H2SO4SiCl4沸點較低，用冷卻液可得到液態(tài)SiCl4(3)Al、P、Cl解析解析依題中信息可知A為Cl2的發(fā)生裝置，B、C為Cl2的凈化裝置，D中發(fā)生反應(yīng)2Cl2Si SiCl4，生成的SiCl4用E收集，B中為飽和食鹽水將氯化氫氣體除去，C中應(yīng)為濃H2SO4除水，由表中數(shù)據(jù)可知SiCl4沸點較低，用冷卻液可得到液態(tài)SiCl4；由題中信息，即可輕松完成第(3)問。返回