第五單元 非金屬及其化合物,第1節(jié) 無(wú)機(jī)非金屬材料的主角硅,-3-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)一碳、硅及其氧化物的特性及應(yīng)用,落實(shí)基礎(chǔ) 1.碳、硅單質(zhì) (1)原子結(jié)構(gòu)、存在形態(tài)、物理性質(zhì)及用途。,-4-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(2)碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。,-5-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.碳、硅的氧化物 (1)SiO2和CO2的性質(zhì)比較。,-6-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(2)SiO2的用途。 存在:二氧化硅廣泛存在于自然界的硅石、石英、水晶、瑪瑙中。 用途:光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅,石英可制作石英玻璃和石英鐘。,-7-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考查角度一 硅、二氧化硅的性質(zhì)與用途 例1下列有關(guān)硅及其化合物的說(shuō)法中正確的是 。 B.酸性氧化物可以與堿反應(yīng),但均不能與酸反應(yīng) C.澄清石灰水貯存在帶有橡膠塞的玻璃試劑瓶中 D.氫氟酸貯存在帶有橡膠塞的玻璃試劑瓶中 E.SiO2是酸性氧化物,能與NaOH溶液反應(yīng) F.CO2是酸性氧化性,SiO2是兩性氧化物 G.CO2和SiO2與水反應(yīng)分別生成相應(yīng)的酸,答案,解析,-8-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,方法指導(dǎo)熟記硅及其化合物的特殊性質(zhì): (1)硅單質(zhì)的特殊性。 非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸作用,但Si能與HF作用: (2)SiO2的特殊性。 SiO2是酸性氧化物,但它不溶于水,不能直接與水作用制備H2SiO3; SiO2既能與氫氟酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng),但它是酸性氧化物,不屬于兩性氧化物,與兩性氧化物Al2O3不同。Al2O3與所有的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿均反應(yīng),SiO2只與特殊的酸(氫氟酸)反應(yīng),不能與其他酸反應(yīng)。,-9-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考查角度二 除去CO2、CO氣體中的雜質(zhì) 例2下列除雜方法中正確的是( ) A.CO2中的CO雜質(zhì),可以通入適量氧氣,然后點(diǎn)燃 B.SO2中的CO2雜質(zhì),可以通過(guò)盛有澄清石灰水的洗氣瓶 C.CO2中的HCl雜質(zhì),可以通過(guò)盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶 D.CO2中的SO2雜質(zhì),可以通過(guò)盛有飽和碳酸鈉溶液的洗氣瓶,答案,解析,-10-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,互動(dòng)探究(1)CO中含HCl雜質(zhì)是否可以通過(guò)盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶除去? (2)列舉幾種除去CO中混有的SO2的方法。 答案:(1)不能,又生成了新的雜質(zhì)CO2;(2)通過(guò)氫氧化鈉溶液、溴水或酸性高錳酸鉀溶液等。,-11-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,方法指導(dǎo)除去CO2、CO氣體中的雜質(zhì)常用方法: (1)CO中混有CO2:通過(guò)盛有NaOH溶液的洗氣瓶。 (2)CO2中混有CO:通過(guò)盛放灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管。 (3)CO2中混有O2:通過(guò)盛放灼熱銅網(wǎng)的硬質(zhì)玻璃管。 (4)CO2中混有SO2:通過(guò)盛有飽和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液的洗氣瓶。 (5)CO2中混有HCl:通過(guò)盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶。,-12-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,答案,解析,-13-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,方法指導(dǎo)CO2與堿反應(yīng)產(chǎn)物的定量判斷 CO2通入NaOH、Ca(OH)2等強(qiáng)堿溶液時(shí),生成物與CO2氣體的通入量有關(guān)。當(dāng)CO2通入少量時(shí),生成碳酸鹽;當(dāng)CO2通入過(guò)量時(shí),生成碳酸氫鹽;當(dāng)CO2的通入量介于兩者之間時(shí),既有正鹽又有酸式鹽生成。因此推斷時(shí)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:,考點(diǎn)二硅酸及硅酸鹽工業(yè),-14-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-15-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.硅酸鹽 硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱,最簡(jiǎn)單的硅酸鹽是硅酸鈉,化學(xué)式為Na2SiO3,用氧化物的形式表示為Na2O·SiO2。硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃,是無(wú)色黏稠液體,常用于制備黏合劑、防腐劑、耐火材料等。 3.常見(jiàn)硅酸鹽材料,-16-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,4.特殊含硅材料 (1)SiC(俗稱金剛砂)具有金剛石結(jié)構(gòu),硬度大,可用作砂紙、砂輪的磨料。 (2)含硅4%的硅鋼具有很高的導(dǎo)磁性,可用作變壓器的鐵芯。 (3)硅橡膠具有耐高溫、耐低溫的性質(zhì)。,-17-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考查角度一 硅酸及硅酸鈉 例1下列有關(guān)硅及其化合物的說(shuō)法中正確的是 。 B.硅膠多孔,吸水能力強(qiáng),常用作袋裝食品的干燥劑和抗氧化劑 C.用SiO2制取硅酸,應(yīng)先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng),然后再通入CO2 D.水玻璃是混合物,可用于生產(chǎn)黏合劑和防火劑 E.硅膠是硅酸鈉的水溶液失去水后形成的凝膠,答案,解析,-18-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,方法指導(dǎo)(1)水玻璃是混合物;(2)我們常見(jiàn)的不溶于水的酸是硅酸,不與水反應(yīng)的酸性氧化物是二氧化硅;(3)注意水玻璃及硅膠的用途。,-19-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,考查角度二 硅酸鹽工業(yè) 例2下列有關(guān)玻璃的說(shuō)法不正確的是( ) A.制普通玻璃的原料主要是純堿、石灰石和石英 B.玻璃在加熱熔化時(shí)有固定的熔點(diǎn) C.普通玻璃的主要成分是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅 D.盛放燒堿溶液的試劑瓶不能用玻璃塞,是為了防止燒堿與二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口黏在一起,答案,解析,-20-,分類思想認(rèn)識(shí)非金屬及其化合物 一、非金屬單質(zhì) 除F、O外,非金屬元素既有正價(jià)也有負(fù)價(jià),所以非金屬單質(zhì)大多數(shù)既具有氧化性,又具有還原性;常作氧化劑的有O2、O3、Cl2、Br2等,常作還原劑的有C、Si。 Cl2、Br2與水、堿反應(yīng)既作氧化劑,又作還原劑。 非金屬氣體單質(zhì)只有第A族的F2、Cl2有顏色,均能與水、堿反應(yīng),其他氣體單質(zhì)均不與水、堿反應(yīng)。,-21-,-22-,-23-,例1下列說(shuō)法正確的是( ) A.NO2溶于水得到HNO3,所以NO2是酸性氧化物 B.SiO2與氫氟酸反應(yīng),但其他酸性氧化物均不與任何酸反應(yīng) C.酸性氧化物在常溫下均能與氫氧化鈉溶液反應(yīng) D.酸性氧化物與NaOH反應(yīng)生成的正鹽水溶液均顯堿性,答案,解析,-24-,三、短周期非金屬元素氣態(tài)氫化物 1.化學(xué)式 (1)第A族、第A族的元素氣態(tài)氫化物的化學(xué)式中H均在后面,如CH4、SiH4、NH3、PH3。 (2)第A族、第A族的元素氣態(tài)氫化物的化學(xué)式中H均在前面,如H2O、H2S、HF、HCl。 2.水溶性及酸堿性 (1)第A族的氣態(tài)氫化物均不溶于水,其他主族的氣態(tài)氫化物均溶于水。 (2)第A族的元素氣態(tài)氫化物水溶液顯堿性,如NH3。 (3)第A族、第A族的元素氣態(tài)氫化物水溶液顯酸性,如H2S、HF、HCl。,-25-,四、酸 1.酸性強(qiáng)弱 常見(jiàn)強(qiáng)酸有HCl、HBr、HI、HNO3、H2SO4,常見(jiàn)弱酸有HF、H2S、H2SO3、H2CO3、H2SiO3、HClO。 應(yīng)用:強(qiáng)酸制弱酸的實(shí)質(zhì)是強(qiáng)酸與弱酸的鹽反應(yīng),如由CO2(CO2與H2O結(jié)合成H2CO3)分別與Na2SiO3、NaClO、NaAlO2反應(yīng)制取的弱酸分別為H2SiO3、HClO、Al(OH)3(兩性氫氧化物)。 CO2通入CaCl2溶液中無(wú)沉淀生成,因?yàn)镠Cl是強(qiáng)酸,不可能由H2CO3制得。,-26-,2.氧化還原性 H2S、H2SO3、HI具有還原性,能與氧化劑發(fā)生反應(yīng);硝酸、濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,與金屬反應(yīng)時(shí)不會(huì)生成氫氣,且可溶解在金屬活動(dòng)性順序中排在H后面的金屬,如銅。 3.水溶性及揮發(fā)性 (1)只有H2SiO3不溶于水,其他酸均溶于水。 (2)常見(jiàn)揮發(fā)性酸有HF、HCl、HBr、HI、HNO3,難揮發(fā)性酸為H2SO4,不穩(wěn)定性酸有H2SO3、H2CO3。,-27-,例2能證明碳酸比硅酸酸性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)是( ) A.CO2溶于水生成碳酸,而SiO2不溶于水 C.碳酸比硅酸受熱易分解 D.將CO2通入Na2SiO3的水溶液中有白色膠狀沉淀生成,答案,解析,-28-,-29-,例3下圖表示物質(zhì)通過(guò)一步反應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是( ) A.X可能是Si單質(zhì) B.X可能是含S元素的化合物 C.酸性氧化物可能為CO2 D.還原性鹽可能為FeCl3,答案,解析,-30-,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練 1.下列說(shuō)法中,正確的是( ) A.SiSiO2H2SiO3、CCOCO2H2CO3,上述過(guò)程均可一步完成 B.SiO2是酸性氧化物,不溶于水,所以不能與NaOH溶液反應(yīng) C.NO2和溴蒸氣都呈紅棕色,用水可鑒別NO2和溴蒸氣 D.將SO2通入品紅溶液,溶液褪色后加熱恢復(fù)原色;將SO2通入溴水,溴水褪色后加熱也能恢復(fù)原色,答案,解析,-31-,2.N、O、Si、S是重要的非金屬元素,下列說(shuō)法正確的是 ( ) A.N、O、S、Si的原子半徑逐漸增大,非金屬性逐漸減弱 B.氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化學(xué)煙霧,又是形成酸雨的主要物質(zhì) C.SO2和SiO2均能與NaOH溶液反應(yīng),各自又能與某些酸反應(yīng) D.N、Si、S的單質(zhì)均能和氧氣反應(yīng),生成的產(chǎn)物分別是NO2、SiO2和SO2,答案,解析,-32-,3.下列各組物質(zhì)中,不滿足組內(nèi)任意兩種物質(zhì)在一定條件下均能發(fā)生反應(yīng)的是( ),答案,解析,-33-,4.下列實(shí)驗(yàn)操作不能達(dá)到預(yù)期實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕虻贸稣_結(jié)論的是( ),答案,解析,-34-,5.洗滌含SO2的煙氣。以下物質(zhì)可作洗滌劑的是 。 A.Ca(OH)2 B.Na2CO3 C.CaCl2 D.NaHSO3,答案,解析,-35-,2,1,3,4,考點(diǎn)一 碳、硅及其氧化物的特性及應(yīng)用 1.下列說(shuō)法中正確的是( ) 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通入CaCl2溶液中,一定不會(huì)出現(xiàn)沉淀 C.硅是構(gòu)成礦物和巖石的主要元素,在地殼中的含量在所有元素中居第一位 D.長(zhǎng)期盛放NaOH溶液的滴瓶難以打開(kāi),因?yàn)镹aOH與瓶中的CO2反應(yīng)形成“負(fù)壓”的緣故,答案,解析,-36-,2,1,3,4,2.下列物質(zhì)中在一定條件下能與SiO2反應(yīng)的有 。 氫氟酸 濃硫酸 氫氧化鈉溶液 碳酸鈉固體 氧化鈣 濃硝酸,答案,解析,-37-,4,3,1,2,考點(diǎn)二 硅酸及硅酸鹽工業(yè) 3.下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 。 A.陶瓷、水泥和光導(dǎo)纖維均屬于硅酸鹽材料 B.航天飛機(jī)上使用的隔熱陶瓷瓦,大多是以碳纖維做增強(qiáng)體的新型復(fù)合材料 C.硅陶瓷和碳纖維復(fù)合制成的材料是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料 D.生活中常見(jiàn)的石英玻璃、陶瓷都屬于硅酸鹽產(chǎn)品 E.水晶項(xiàng)鏈和餐桌上的瓷盤(pán)都是硅酸鹽制品 F.生石灰、鐵粉、硅膠是食品包裝中常用的干燥劑 H.水玻璃長(zhǎng)期露置在空氣中會(huì)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)而變質(zhì),答案,解析,-38-,4,3,1,2,4.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,最后所得的固體物質(zhì)是 ( ) A.Na2SiO3 B.Na2CO3、Na2SiO3 C.Na2CO3、SiO2 D.SiO2,答案,解析,