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第五單元 非金屬及其化合物,第1節(jié) 無機非金屬材料的主角——硅,-3-,考點一,考點二,基礎梳理,考點突破,考點一碳、硅及其氧化物的特性及應用,落實基礎 1.碳、硅單質(zhì) (1)原子結構、存在形態(tài)、物理性質(zhì)及用途。,,,,,,,,,,,,,,-4-,考點一,考點二,基礎梳理,考點突破,(2)碳單質(zhì)的化學性質(zhì)。,,,,,,,,-5-,考點一,考點二,基礎梳理,考點突破,2.碳、硅的氧化物 (1)SiO2和CO2的性質(zhì)比較。,,,,,,,,,,-6-,考點一,考點二,基礎梳理,考點突破,(2)SiO2的用途。 ①存在:二氧化硅廣泛存在于自然界的硅石、石英、水晶、瑪瑙中。 ②用途:光導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-,考點一,考點二,基礎梳理,考點突破,考查角度一 硅、二氧化硅的性質(zhì)與用途 例1下列有關硅及其化合物的說法中正確的是 。 B.酸性氧化物可以與堿反應,但均不能與酸反應 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 F.CO2是酸性氧化性,SiO2是兩性氧化物 G.CO2和SiO2與水反應分別生成相應的酸,答案,解析,-8-,考點一,考點二,基礎梳理,考點突破,方法指導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。 ①SiO2是酸性氧化物,但它不溶于水,不能直接與水作用制備H2SiO3; ②SiO2既能與氫氟酸反應,又能與堿反應,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與所有的強酸、強堿均反應,SiO2只與特殊的酸(氫氟酸)反應,不能與其他酸反應。,-9-,考點一,考點二,基礎梳理,考點突破,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,然后點燃 B.SO2中的CO2雜質(zhì),可以通過盛有澄清石灰水的洗氣瓶 C.CO2中的HCl雜質(zhì),可以通過盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶 D.CO2中的SO2雜質(zhì),可以通過盛有飽和碳酸鈉溶液的洗氣瓶,答案,解析,-10-,考點一,考點二,基礎梳理,考點突破,互動探究(1)CO中含HCl雜質(zhì)是否可以通過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)通過氫氧化鈉溶液、溴水或酸性高錳酸鉀溶液等。,,-11-,考點一,考點二,基礎梳理,考點突破,方法指導除去CO2、CO氣體中的雜質(zhì)常用方法: (1)CO中混有CO2:通過盛有NaOH溶液的洗氣瓶。 (2)CO2中混有CO:通過盛放灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管。 (3)CO2中混有O2:通過盛放灼熱銅網(wǎng)的硬質(zhì)玻璃管。 (4)CO2中混有SO2:通過盛有飽和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液的洗氣瓶。 (5)CO2中混有HCl:通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶。,-12-,考點一,考點二,基礎梳理,考點突破,答案,解析,-13-,考點一,考點二,基礎梳理,考點突破,方法指導CO2與堿反應產(chǎn)物的定量判斷 CO2通入NaOH、Ca(OH)2等強堿溶液時,生成物與CO2氣體的通入量有關。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與堿之間量的關系。 以CO2與NaOH溶液反應為例:,考點二硅酸及硅酸鹽工業(yè),-14-,考點一,考點二,基礎梳理,考點突破,,,,,-15-,考點一,考點二,基礎梳理,考點突破,2.硅酸鹽 硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱,最簡單的硅酸鹽是硅酸鈉,化學式為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,是無色黏稠液體,常用于制備黏合劑、防腐劑、耐火材料等。 3.常見硅酸鹽材料,,,,,,,-16-,考點一,考點二,基礎梳理,考點突破,4.特殊含硅材料 (1)SiC(俗稱金剛砂)具有金剛石結構,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-,考點一,考點二,基礎梳理,考點突破,考查角度一 硅酸及硅酸鈉 例1下列有關硅及其化合物的說法中正確的是 。 B.硅膠多孔,吸水能力強,常用作袋裝食品的干燥劑和抗氧化劑 C.用SiO2制取硅酸,應先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應,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-,考點一,考點二,基礎梳理,考點突破,方法指導(1)水玻璃是混合物;(2)我們常見的不溶于水的酸是硅酸,不與水反應的酸性氧化物是二氧化硅;(3)注意水玻璃及硅膠的用途。,-19-,考點一,考點二,基礎梳理,考點突破,考查角度二 硅酸鹽工業(yè) 例2下列有關玻璃的說法不正確的是( ) A.制普通玻璃的原料主要是純堿、石灰石和石英 B.玻璃在加熱熔化時有固定的熔點 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-,分類思想認識非金屬及其化合物 一、非金屬單質(zhì) 除F、O外,非金屬元素既有正價也有負價,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、堿反應既作氧化劑,又作還原劑。 非金屬氣體單質(zhì)只有第ⅦA族的F2、Cl2有顏色,均能與水、堿反應,其他氣體單質(zhì)均不與水、堿反應。,-21-,-22-,-23-,例1下列說法正確的是( ) 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,但其他酸性氧化物均不與任何酸反應 C.酸性氧化物在常溫下均能與氫氧化鈉溶液反應 D.酸性氧化物與NaOH反應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.化學式 (1)第ⅣA族、第ⅤA族的元素氣態(tài)氫化物的化學式中H均在后面,如CH4、SiH4、NH3、PH3。 (2)第ⅥA族、第ⅦA族的元素氣態(tài)氫化物的化學式中H均在前面,如H2O、H2S、HF、HCl。 2.水溶性及酸堿性 (1)第ⅣA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ⅤA族的元素氣態(tài)氫化物水溶液顯堿性,如NH3。 (3)第ⅥA族、第ⅦA族的元素氣態(tài)氫化物水溶液顯酸性,如H2S、HF、HCl。,-25-,四、酸 1.酸性強弱 常見強酸有HCl、HBr、HI、HNO3、H2SO4,常見弱酸有HF、H2S、H2SO3、H2CO3、H2SiO3、HClO。 應用:強酸制弱酸的實質(zhì)是強酸與弱酸的鹽反應,如由CO2(CO2與H2O結合成H2CO3)分別與Na2SiO3、NaClO、NaAlO2反應制取的弱酸分別為H2SiO3、HClO、Al(OH)3(兩性氫氧化物)。 CO2通入CaCl2溶液中無沉淀生成,因為HCl是強酸,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;硝酸、濃硫酸具有強氧化性,與金屬反應時不會生成氫氣,且可溶解在金屬活動性順序中排在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的實驗是( ) 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)通過一步反應的轉(zhuǎn)化關系,下列說法正確的是( ) 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-,對點訓練 1.下列說法中,正確的是( ) A.Si→SiO2→H2SiO3、C→CO→CO2→H2CO3,上述過程均可一步完成 B.SiO2是酸性氧化物,不溶于水,所以不能與NaOH溶液反應 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原色;將SO2通入溴水,溴水褪色后加熱也能恢復原色,答案,解析,-31-,2.N、O、Si、S是重要的非金屬元素,下列說法正確的是 ( ) 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,各自又能與某些酸反應 D.N、Si、S的單質(zhì)均能和氧氣反應,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)生反應的是( ),答案,解析,-33-,4.下列實驗操作不能達到預期實驗目的或得出正確結論的是( ),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,考點一 碳、硅及其氧化物的特性及應用 1.下列說法中正確的是( ) 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 B.CO2通入CaCl2溶液中,一定不會出現(xiàn)沉淀 C.硅是構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.長期盛放NaOH溶液的滴瓶難以打開,因為NaOH與瓶中的CO2反應形成“負壓”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反應的有 。 ①氫氟酸 ②濃硫酸 ③氫氧化鈉溶液 ④碳酸鈉固體 ⑤氧化鈣 ⑥濃硝酸,答案,解析,-37-,4,3,1,2,考點二 硅酸及硅酸鹽工業(yè) 3.下列有關說法正確的是 。 A.陶瓷、水泥和光導纖維均屬于硅酸鹽材料 B.航天飛機上使用的隔熱陶瓷瓦,大多是以碳纖維做增強體的新型復合材料 C.硅陶瓷和碳纖維復合制成的材料是一種新型無機非金屬材料 D.生活中常見的石英玻璃、陶瓷都屬于硅酸鹽產(chǎn)品 E.水晶項鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品 F.生石灰、鐵粉、硅膠是食品包裝中常用的干燥劑 H.水玻璃長期露置在空氣中會發(fā)生復分解反應而變質(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,