2008高考化學(xué)復(fù)習(xí)第七章 碳族元素 無機非金屬材料本章知識網(wǎng)絡(luò)1碳及其化合物2硅及其化合物3.材料金屬材料 傳統(tǒng)型材料 無機非金屬材料 新型高分子材料 考綱要求：1 解碳族元素的性質(zhì)及其遞變規(guī)律。2 握硅和二氧化碳的晶體結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途。 教材導(dǎo)讀一、碳族元素1 組成和結(jié)構(gòu)特點。碳族元素包括、五種元素，位于元素周期表的族。碳族元素原子最外層有個電子，在化學(xué)反應(yīng)中不易或電子，易形成鍵。主要化合價有和，其中和有負價。碳族元素在化合物中多以價穩(wěn)定，而鉛在化合物中則以價穩(wěn)定。2 性質(zhì)的遞變規(guī)律。隨著原子序數(shù)的增大，碳族元素的原子半徑依次，由元素逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樵?，即性逐漸增強，性逐漸減弱；最高價含氧酸的酸性，堿性；氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，還原性。二、硅和二氧化碳1 硅硅的存在和結(jié)構(gòu)及主要物理性質(zhì)在自然界中的硅全部以態(tài)存在，是構(gòu)成和的主要成分。在地殼中硅的含量在所有元素中居位，僅次于。單質(zhì)硅有和兩種，其中的結(jié)構(gòu)類似于金剛石，屬于晶體，空間結(jié)構(gòu)為。晶體硅是色，有光澤，硬度，熔沸點，是良好的材料。硅的化學(xué)性質(zhì)常溫下化學(xué)性質(zhì)，只能與、和反應(yīng)。寫出以上反應(yīng)的化學(xué)方程式、。高純硅的制法SiO2 + C （粗制硅） Si + 2Cl2SiCl4 SiCl4 + 2H2Si + 4HCl2二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)，硬度，熔沸點，導(dǎo)電，溶于水?；瘜W(xué)性質(zhì)與堿性氧化物、強堿等反應(yīng) CaO：Na2CO3：NaOH：與HF的反應(yīng)： C：氧化性：與 Mg：用途：制造、的原料和建筑材料。 要點解讀一、硅的特殊性1硅的還原性比碳強，而碳在高溫下卻能從二氧化硅中還原出硅。SiO2 + 2CSi + 2CO2非金屬單質(zhì)一般不與弱氧化性酸反應(yīng)，而硅不但能與氫氟酸反應(yīng)，而且還有H2生成。Si + 4HF= SiF4 + 2H23非金屬單質(zhì)與強堿溶液反應(yīng)一般不生成氫氣，而硅卻不然。Si + 2NaOH + H2O= Na2SiO3 + 2H24雖然SiO2是硅酸的酸酐，但卻不能用SiO2與水反應(yīng)制備硅酸，而只能用可溶性硅酸鹽跟酸作用來制備。5酸性氧化物一般不與酸反應(yīng)（除氧化還原反應(yīng)外），而二氧化硅卻能與氫氟酸反應(yīng)。6非金屬氧化物一般是分子晶體，而二氧化硅卻是原子晶體。7無機酸一般易溶于水，而硅酸和原硅酸卻難溶于水。二、二氧化硅與干冰對比物質(zhì)二氧化硅干冰化學(xué)式SiO2CO2晶體類型原子晶體分子晶體主要物理性質(zhì)硬度大、熔沸點高、常溫下為固體，不溶于水熔沸點低，常溫下為氣體，微溶于水化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)不反應(yīng)CO2 + H2O H2CO3與酸反應(yīng)SiO2 + 4HF=SiF4 + 2H2O不反應(yīng)與堿反應(yīng)SiO2 + 2NaOH=Na2SiO3 + H2O盛堿液的試劑瓶用橡皮塞CO2 + 2NaOH=Na2CO3 + H2O或CO2 + NaOH=NaHCO3與鹽反應(yīng)SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2SiO2的難揮發(fā)性Ca(ClO)2 + CO2 + H2O=CaCO3 + 2HClOCO2 + Na2CO3 + H2O=2NaHCO3與堿性氧化物反應(yīng) SiO2 + CaOCaSiO3CO2 + Na2ONa2CO3三、除去CO、CO2氣體中混有的雜質(zhì)（括號內(nèi)為雜質(zhì)）1CO(CO2) ：通過盛有澄清石灰水的洗氣瓶。2CO2(CO)：通過盛放灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃官。3CO2(O2)：通過盛放灼熱銅網(wǎng)的硬質(zhì)玻璃管。4CO2(SO2)：通過飽和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液。5CO2(HCl)：通過飽和NaHCO3溶液。6CO2(H2S)：通過CuSO4溶液。四、碳酸鹽性質(zhì)的一般規(guī)律1溶解性規(guī)律：堿金屬的正鹽溶解度大于酸式鹽；堿土金屬（第A族）的正鹽溶解度小于酸式鹽。2穩(wěn)定性：難溶性的碳酸鹽，(NH4)2CO3及酸式鹽受熱易分解；可溶性的碳酸鹽較穩(wěn)定，受熱難分解。3酸式鹽與堿反應(yīng)時的產(chǎn)物要根據(jù)相對用量判斷。如：在Ca(HCO3)2溶液中滴加NaOH溶液：Ca(HCO3)2 + NaOH=CaCO3 + NaHCO3 + H2O(NaOH少量) Ca(HCO3)2 + 2NaOH=CaCO3+ Na2CO3 + 2H2O(NaOH過量)4CO32-和HCO3-檢驗：利用正鹽和酸式鹽的溶解性可區(qū)別CO32-和HCO3-，如BaCl2溶液。利用CO32-或HCO3-與H+反應(yīng)產(chǎn)生CO2的方法，檢驗CO32-或HCO3-。名題導(dǎo)思例1 下列關(guān)于碳族元素及其化合物性質(zhì)的描述中，不正確的是（ ）A、除Pb外、+4價化合物是穩(wěn)定的B、RO與RO2（除CO2外）均不跟水反應(yīng)C、RH4的穩(wěn)定性隨相對分子質(zhì)量的增大而增大D、RH4的沸點從碳到鉛逐漸升高解析：Pb為+2價穩(wěn)定，其余碳族元素均以+4價穩(wěn)定，A正確；氧化物除CO2外，其余（如CO、SiO2、PbO等）均難溶于水，也不與水反應(yīng)，B正確；RH4的穩(wěn)定性與非金屬性有關(guān)，與式量無關(guān)，C錯；Sn、Pb為典型金屬元素，無氫化物存在，D錯。答案：CD例2 （1）圖瓦盧是由多個珊瑚礁形成的島國，由于大氣中CO2含量的劇增，大量珊瑚礁（主要成分是碳酸鈣）被海水侵蝕，其原因是（用化學(xué)方程式表示）：。（2）溫室效應(yīng)導(dǎo)致海平面上升，引起溫室效應(yīng)的人為原因主要是：。（3）為了控制溫室效應(yīng)，各國科學(xué)家提出了不少方法和設(shè)想。友人根據(jù)液態(tài)CO2密度大于海水密度的事實，設(shè)想將CO2液化后，送入深海海底。以減小大氣中CO2的濃度。為使CO2液化，可采用的措施是（ ）A、減壓、升溫 B、增壓、升溫 C、減壓、降溫 D、增壓、降溫（4）科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，用“汽水”（一種能釋放CO2的弱酸性溶液）澆灌植物能促進植物的生長。原因是它能（ ）加強呼吸作用 加強光合作用 改良堿性土壤、調(diào)節(jié)pH加強植物蒸騰作用A、B、C、D、（5）快速、有效地減緩大氣中CO2大量增加的生態(tài)學(xué)措施是（ ）A、使用天然氣等燃料 B、控制全球人口增長C、植樹造林、保護森林 D、立即減少煤和石油的燃燒解析：本題以二氧化碳的性質(zhì)為載體，綜合考查學(xué)生的環(huán)保意識，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會，關(guān)注未來。題目選材新穎，涉及面廣，起點高，落點低，具有很強的時代性。二氧化碳微溶于水，溶于水后回與碳酸鈣反應(yīng)，導(dǎo)致碳酸鈣溶解。增大壓強，降低溫度會使氣體的溶解度增大。植物的呼吸作用放出CO2，植物蒸騰作用與外界溫度及水分有關(guān)，與CO2的濃度無關(guān)；植物的光合作用需要吸收CO2,且CO2溶于土壤的水生成碳酸，碳酸電離的H+可以改良堿性土壤、調(diào)節(jié)pH，促進植物對Ca2+的吸收。所以“汽水”澆灌植物能促進植物的生長。隨著社會的進步，對能源的消耗也將進一步增多，所以不可能立即減少煤和石油的燃燒，使用天然氣等燃料也會產(chǎn)生CO2，只有綠色植物的光合作用會吸收大量的CO2，且見效快。答案：（1）CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2（2）大量燃燒煤、石油等礦物燃料 （3）D （4）B （5）C例3 某二價金屬碳酸鹽和碳酸氫鹽的混合物跟足量鹽酸反應(yīng)，消耗H+和產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量之比為6：5，該混合物中碳酸鹽和碳酸氫鹽的物質(zhì)的量之比為（ ）A、1：1 B、1：2 C、1：3 D、1：4解析：設(shè)二價金屬為M，正鹽的物質(zhì)的量為x，酸式鹽的物質(zhì)的量為y，則有：MCO3 + 2HCl=MCl2 + CO2+ H2O M(HCO3)2 + 2HCl=MCl2 + 2CO2+ 2H2O x 2x x y 2y 2y由題意得：=，解得=答案：A例4 下圖是石英晶體平面示意圖，Si O Si O SiO O OSi O Si O SiO O OSi O Si O SiSi O O O O 4 - 它實際上是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其中硅氧原子個數(shù)之比為。原硅酸根離子SiO4-的結(jié)構(gòu)可表示為，二聚硅酸根離子Si2O6-中，只有硅氧鍵，它的結(jié)構(gòu)可表示為。 O O 6-答案：1：2 O Si O Si O O O例5某課外活動小組加熱炭粉（過量）和氧化銅的混合物，再用右圖裝置，對獲得的銅粉（含炭）樣品進行實驗。圖中鐵架臺等裝置已略去。請你幫助他們完成下列實驗報告。（一）實驗?zāi)康模篲。（二）實驗用品：儀器：天平、分液漏斗、錐形瓶、硬玻璃管、干燥管、酒精燈、洗氣瓶等藥品：紅褐色銅粉（含炭）樣品、過氧化氫溶液、二氧化錳、堿石灰、濃硫酸等（三）實驗內(nèi)容：（四）計算：樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=_（用含W、m1、m2的代數(shù)式表示）（五）問題和討論：實驗完成后，老師評議說：按上述實驗設(shè)計，即使G中反應(yīng)完全、D中吸收完全，也不會得出正確的結(jié)果。經(jīng)討論，有同學(xué)提出在B與G之間加入一個裝置。再次實驗后，得到了較正確的結(jié)果。那么，原來實驗所測得的銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小的原因可能是_，在B與G之間加入的裝置可以是_，其中盛放的藥品是_。解析：（1）此實驗的目的是測定銅粉樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。MnO2 （3）A中裝有H2O2，B中裝有MnO2，所以打開A的活塞，B、E中有氣泡產(chǎn)生，化學(xué)方程式為：2H2O2 2H2O+O2對C進行加熱，則Cu、C均與O2反應(yīng)，C中紅褐色粉末將變成黑色，化學(xué)方程式為：2Cu+O22CuO C+O2CO2（4）w（Cu）=×100%=×100%（5）用如圖的裝置進行實驗，因為有水蒸氣被D裝置吸收，導(dǎo)致m（C）增大，m（Cu）減小，使所測結(jié)果偏低。所以需要在B、C之間加一個干燥裝置：洗氣瓶、濃H2SO4（或干燥管、堿石灰） 隨堂演練1 科學(xué)家預(yù)測114號元素為類鉛，下列有關(guān)預(yù)測不正確的是（ ） A、它的化合價有+2、+3、+4價 B、其晶體具有良好的導(dǎo)電性 C、電解類鉛的硝酸鹽和硝酸銅混合液時，陰極將析出類鉛D、最外層具有四個電子2下列氧化物按其形成的含氧酸酸性遞增順序排列的是（ ）A、SiO2 < CO2 < SO3 < P2O5 B、SiO2 < CO2 < P2O5 < SO3 C、CO2 < SiO2 < P2O5 < SO3 D、CO2 < P2O5 < SO3 < SiO23CO2通入下列各溶液中，不可能產(chǎn)生沉淀的是（ ） A氯化鈣溶液B石灰水 C飽和碳酸氫鈉溶液D硅酸鈉溶液4固體熔化時必須破壞非極性共價鍵的是（ ） A冰 B晶體硅 C溴 D二氧化硅5最近，科學(xué)家研制得一種新的分子，它具有空心的類似足球狀結(jié)構(gòu)，分子式為C60。下列說法正確的是：（ ）AC60是一種新型的化合物BC60和石墨都是碳的同素異形體CC60中含離子鍵DC60的分子量是7206石墨炸彈爆炸時能在方圓幾百米范圍內(nèi)撒下大量石墨纖維，造成輸電線、電廠設(shè)備損壞。這是由于石墨（ ）A有放射性 B易燃、易爆C能導(dǎo)電 D有劇毒7以下說法正確的是A.納米材料是指一種稱為“納米”的新物質(zhì)制成的材料B.綠色食物是指不含任何化學(xué)物質(zhì)的食品C.生物固氮是指植物通過葉面直接吸收空氣中的氮氣D.光導(dǎo)纖維是以二氧化硅為主要原料制成的8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（ ） A B C D9下列實驗過程中產(chǎn)生的現(xiàn)象與對應(yīng)的圖形相符合的是（ ）A B C DA、NaHSO3粉末加入HNO3溶液中 B、H2S氣體通入氯水中C、NaOH溶液滴入Ba(HCO3)2溶液中D、CO2氣體通入澄清石灰水中10下面反應(yīng)的離子方程式不正確的是（ ） A.石英和燒堿溶液反應(yīng):SiO+2OH=SiO3+HO B.向小蘇打溶液中加入石灰水至過量HCO3+Ca+OH=CaCO+HO C.向燒堿溶液中通入過量的CO OH+CO=CO3+HO D.向水玻璃中加入鹽酸 SiO3+2H=HiO311已知A、B、C都是短周期元素，其原子序數(shù)A<B<C。A元素原子的最外層電子數(shù)為次外層電子數(shù)的兩倍，B元素原子的最外層電子數(shù)是倒數(shù)第三層電子數(shù)的兩倍。A元素與C元素可形成AC4型化合物?；卮穑海?）它們的元素符號是ABC。（2）B與C的單質(zhì)在高溫下可以發(fā)生化合反應(yīng)生成D物質(zhì)。寫出反應(yīng)方程式：。寫出D物質(zhì)的電子式。（3）A的單質(zhì)在高溫下與B的最高價氧化物反應(yīng)，此反應(yīng)的用途是。12有A、B、C、D四種含硅元素的物質(zhì)，它們能發(fā)生如下變化：C與燒堿反應(yīng)生成A和水A溶液與CaCl2反應(yīng)生成白色沉淀D B在空氣中燃燒生成C C在高溫下與碳酸鈣反應(yīng)生成D和一種氣體C在高溫下與碳反應(yīng)生成單質(zhì)B據(jù)以上變化，寫出A、B、C、D的化學(xué)式A、B、C、D。13只含SiO2雜質(zhì)的石灰石樣品，在高溫下熔燒得殘留固體，經(jīng)檢驗為一純凈物，則原樣品中SiO2的質(zhì)量百分含量是多少？ 隨堂演練參考答案（1）AC （2）B （3）A （4）B （5）BD （6）C （7）D （8）D （9）DClClClClSi（10）C （11）C；Si；Cl Si+2Cl2SiCl4制備粗硅（12）Na2SiO3；Si；SiO2；CaSiO3（13）37.5% 知識拓展一、C60的結(jié)構(gòu)C60于1990年被報道了它的常量合成與精制，但早期的工作可以追溯到1984年，目前已合成了以C60和C70為代表的一系列被稱為“碳族多面體原子族”的新型的碳單質(zhì)。C60是一個由20個六邊形和12個五邊形構(gòu)成的削角20面體，具有空心的類似于足球狀結(jié)構(gòu)在C60分子的球表面上存在共軛雙鍵（類似1，3 丁二烯中的C C C C），因而被稱為巴基球或足球烯或富勒烯。現(xiàn)在富勒烯為它的正式名稱。富勒烯及其化合物有很多優(yōu)良性能，在催化、潤滑、治癌、貯氫以及半導(dǎo)體材料等方面有廣闊的應(yīng)用前景二、二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)1每個Si原子跟4個O原子形成正四面體結(jié)構(gòu)單元。每個O原子跟2個Si原子以共價鍵結(jié)合。2每個最小的環(huán)中共有6個Si原子和6個O原子。3每個Si原子參與形成的12元環(huán)共有6個，每個12元環(huán)中分別占有Si原子的凈個數(shù)為1個，占有O原子的凈個數(shù)為2個。4Si原子數(shù)：Si O鍵鍵數(shù)1：4。三、硅與燒堿溶液反應(yīng)的實質(zhì)據(jù)反應(yīng)式“Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2”分析，似乎反應(yīng)中H2O和NaOH均為氧化劑。但事實上反應(yīng)分兩步進行：（）Si+3H2O=H2SiO3+2H2（）H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O。從分步反應(yīng)看，起氧化作用的只是H2O，而NaOH既不是氧化劑又不是還原劑，僅為反應(yīng)物。此反應(yīng)類似于Al與NaOH溶液的反應(yīng)。第二節(jié)新型無機非金屬材料考綱要求硅酸鹽工業(yè)的常識性知識。新型無機非金屬材料與傳統(tǒng)無機非金屬材料的特點。高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和光導(dǎo)纖維的特點及用途。教材導(dǎo)讀一硅酸鹽工業(yè)簡介是指以含物質(zhì)為原料，經(jīng)過加熱制成硅酸鹽產(chǎn)品的工業(yè)，常見的如制造、等產(chǎn)品的工業(yè)。硅酸鹽工業(yè)主要原料主要成分及種類典型設(shè)備水泥工業(yè)玻璃工業(yè)陶瓷工業(yè)二、新型無機非金屬材料傳統(tǒng)無機非金屬材料通常指等硅酸鹽材料。新型無機非金屬材料常見的如等。新型無機非金屬材料的特性高溫結(jié)構(gòu)陶瓷特點性質(zhì)：能經(jīng)受，不怕氧化，耐腐蝕，硬度、耐磨損，密度等。高溫結(jié)構(gòu)陶瓷目前有、等。光導(dǎo)纖維制造光導(dǎo)纖維的材料是，它的特點是，應(yīng)用：名題導(dǎo)思例氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在反應(yīng)獲得。氮化硅晶體屬于晶體；已知氮化硅晶體結(jié)構(gòu)中，原子間都以單鍵相連，且N原子和N原子、Si原子和Si原子不直接相連，同時每個原子都滿足電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。請寫出氮化硅的化學(xué)式；現(xiàn)用四氯化硅和氮氣在氫氣氣氛保護下，加強熱發(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。解析：氮化硅晶體硬度大，熔點高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，判斷為原子晶體，晶體中每個原子都滿足電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則氮化硅中氮顯價，硅顯價，化學(xué)式為Si3N4。答案：原子Si3N43SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl例年，美國教授Lagow宣稱，他們制得了碳的第四種同素異形體鏈?zhǔn)饺蔡糃 C C C C C C C （個碳原子）該物質(zhì)很活潑，回答下列問題：它的熔點估計比石墨（填“高”或“低”）。自然界中發(fā)現(xiàn)了碳的同素異形體C60，估計自然界中會不會有鏈?zhǔn)饺蔡?。解析：由于鏈?zhǔn)饺蔡继荚觽€數(shù)有個，是分子晶體，熔點不會很高，而石墨是過渡晶體，熔點很高。熔點炔碳低，由于炔碳很活潑，估計自然界中不存在。答案：低不會有例石英玻璃是將石英在高溫下熔化，冷卻后形成玻璃體，關(guān)于石英玻璃的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)描述正確的是（）A石英玻璃屬于原子晶體B石英玻璃的結(jié)構(gòu)類似于液體C石英玻璃耐高溫且能抵抗一切酸的腐蝕D石英玻璃能經(jīng)受溫度劇變且能抵抗堿的腐蝕解析：A玻璃不屬于晶體，是介于結(jié)晶態(tài)和無定形態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài)叫玻璃態(tài)B從粒子分類的角度看，玻璃態(tài)跟液態(tài)類似C石英玻璃可與氫氟酸反應(yīng)SiO2+4HF=SiF4+2H2ODSiO2屬酸性氧化物，可與強堿反應(yīng)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O答案：B例4BGO是我國研制的一種閃爍晶體材料，曾用于諾貝爾獎獲得者丁肇中的著名實驗，它是鍺酸鉍的簡稱。若知：在BGO中，鍺處于其最高價態(tài)，在BGO中，鉍的價態(tài)與鉍跟氯形成的某種共價氯化物時所呈的價態(tài)相同，在此氯化物中鉍具有最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，BGO可看成是由鍺和鉍兩種元素的氧化物所形成的復(fù)雜氧化物，且在BGO晶體的化學(xué)式中，這兩種氯化物所含氧的總質(zhì)量相同。請?zhí)羁眨海?）鍺和鉍的元素符號分別是和。（2）BGO晶體的化學(xué)式是。（3）BGO晶體中所含鉍氧化物的化學(xué)式是。解析：解本題的關(guān)鍵是對Ge、Bi兩元素化合價的推斷。由條件可知Ge為+4價。因為鍺處于元素周期表的第A族，最高正價為+4價。鉍處于元素周期表的第A族，其正價有+3、+5價。根據(jù)條件，鉍應(yīng)為+3價。因為氯化鉍中的鉍具有最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。由條件可知該化合物可寫成mBi2O3·nGeO2。由于兩種氧化物總所含氧的總質(zhì)量相等，所以m：n=2：3。所以，鍺酸鉍可寫成2Bi2O3·3GeO2或?qū)懗甥}的形式Bi4(GeO4)3，其中鍺酸根為-4價。答案：（1）Ge; Bi（2）Bi4Ge3O12或2Bi2O3·3GeO2、Bi4(GeO4)3（3）Bi2O3例5普通玻璃中Na2SiO3:CaSiO3:SiO2=1:1:4(物質(zhì)的量之比)，請回答下列問題：以aNa2O·bCaO·mSiO2表示此玻璃組成，則a:b:m=若制備1000Kg上述玻璃，需原料各多少千克？標(biāo)況下產(chǎn)生多少升CO2？解析：（1）由n（Na2SiO3）：n（CaSiO3）：（SiO2）=1：1：4；Na2SiO3Na2O·SiO2，CaSiO3CaO·SiO2，則可得到：a：b：c=1：1：6。（2）制玻璃的原料是Na2CO3、CaCO3、SiO2、，由（1）可知玻璃的組成為Na2O·CaO·6SiO2，根據(jù)原子守恒可以得到下列計算關(guān)系Na2O·CaO·6SiO2 Na2CO3 CaCO3 6SiO2 2CO2 478 106 100 6×60 2×22.4 1000×103 m（Na2CO3） m（CaCO3） m（SiO2） V（CO2） 解：（1）a：b：m=1：1：6 （2）設(shè)需原料Na2CO3、CaCO3、SiO2的質(zhì)量分別為x、y、z，生成CO2氣體體積為V（同溫同壓），由 Na2O·CaO·6SiO2 Na2CO3 CaCO3 6SiO2 2CO2 478 106 100 6×60 2×22.41000×103x y z Vm（Na2CO3）得x=221.8×103g=221.8kgm（CaCO3）得y=209×103g=209kgm（SiO2）得z=9.37×104L答案：1：1：6 Na2CO3：221.8kg CaCO3：209kg SiO2：753.1kg VCO2：9.37×104L 隨堂演練1下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合物是（ ）A透明陶瓷材料硒化鋅 B半導(dǎo)體材料砷化鎵 C吸氫材料鑭鎳合金 D超導(dǎo)材料2碳化硼(43)陶瓷硬度大、熔點高，具有化學(xué)惰性。據(jù)此判斷，下列不能作為碳化硼陶瓷用途的是（）。 作耐磨材料作潤滑材料制切削工業(yè) 制鋼化玻璃3有關(guān)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和光導(dǎo)纖維的說法正確的是（   ）A高溫結(jié)構(gòu)陶瓷彌補了金屬材料的弱點，但是硬度卻遠遠低于金屬材料B氮化硅陶器是一種重要的結(jié)構(gòu)材料，具有超硬性，它不與任何無機酸反應(yīng)C光導(dǎo)纖維是一種能高質(zhì)基傳導(dǎo)光的玻璃纖維D光導(dǎo)纖維的抗干擾性能好，不發(fā)生電輻射，通訊質(zhì)量高，能防竊聽4石灰石是許多工業(yè)的原料之一，但制取下列物質(zhì)不需要用石灰石的是（ ） A制硅酸 B制水泥 C制玻璃 D制生石灰5Al2O3·2SiO2·2H2O是一種（ ） A含氧酸 B硅酸鹽 C鋁酸鹽 D混合物6下列敘述正確的是（ ）A 酸均不能與酸性氧化物反應(yīng)B 玻璃、陶瓷、水泥容器都不能貯存氫氟酸C 石灰抹墻、水泥砌墻過程的硬化原理相同D 石灰窯、玻璃熔爐出來的氣體主要成分相同7下列物質(zhì)有固定熔沸點的是（ ） A鋼化玻璃 B過磷酸鈣 C消石灰 D水玻璃8人造骨是一種具有生物功能的新型無機非金屬材料，它類似于人骨和天然牙的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，人造骨可以依靠從人體液中補充某些離子形成新骨，可在骨骼結(jié)合界面發(fā)生分解、吸收、析出等反應(yīng)，實驗骨骼牢固結(jié)合。人造骨植入人體內(nèi)需要吸收人體中（）離子形成新骨。ACa+ BCl- CNa+ DPO43- 9水泥的成分主要有Ca2SiOx，Ca3SiOy，Ca3Al2Oz，則x，y，z，分別用氧化物表示其組成、。 10氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在條件下反應(yīng)制得 （）根據(jù)性質(zhì)，推測氮化硅的用途是（填編號） 制汽輪機葉片 制有色玻璃 制永久性模具 制造柴油機 （）寫出的原子結(jié)構(gòu)示意圖：，根據(jù)元素周期律知識，寫出氮化硅的化學(xué)式 （）氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強，除氫氟酸外，它不與其他無機酸反應(yīng)試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式： （）現(xiàn)用四氯化硅和氮氣在氫氣氣氛保護下，加強熱發(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 11普通玻璃的主要成分為Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2（1） 試計算普通玻璃中Na2O、CaO、SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（2） 制造478.0kg的普通玻璃，需要純堿、碳酸鈣和二氧化硅各多少千克？12某科研小組用高嶺土主要成分是，并含有少量研制新型凈水劑，其實驗步驟如下：將土樣和純堿混合均勻加熱熔融，冷卻后用水浸取熔塊，過濾，棄去殘渣，濾液用鹽酸酸化，經(jīng)過濾分別得沉淀和溶液，溶液即為凈水劑。試回答下列問題：（1）寫出熔融時主要成分（即各氧化物）分別與純堿反應(yīng)的化學(xué)方程式：。（2）最后得到的沉淀是，生成沉淀的離子方程式是。（3）本實驗在熔融土樣時應(yīng)選用的坩堝是（填"瓷坩堝"、"氧化鋁坩堝"、"鐵坩堝"）。隨堂演練答案+725（1）C（2）B （3）CD （4）A （5）B （6）BD （7）C （8）AD 強熱 （9）4；5；6；2CaO·SiO2；3CaO·SiO2；3CaO·Al2O3 （10）ACD； Si3N4；Si3N4+12HF=3SiF4+4NH3；3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl（11）75.3%、13%、11.7%；106kg、100kg、360kg（12）SiO2+Na2CO3NaSiO3+CO2 Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2；H4SiO42H+SiO32-+H2O=H4SiO4 ；鐵坩堝知識拓展關(guān)于工業(yè)生產(chǎn)線路設(shè)計的一般原則工業(yè)生產(chǎn)線路設(shè)計，既從指定原料，設(shè)計合理的生產(chǎn)線路，寫出制取指定產(chǎn)品的有關(guān)化學(xué)方程式，也稱化學(xué)合成題。解答此類題，須遵循以下幾條規(guī)則：1原理正確，步驟簡單。2條件合適，操作方便。如果條件過高，則給設(shè)備、材料和操作等方面都帶來一定的困難，甚至在實踐中就根本行不通。3原料豐富，價格低廉。4產(chǎn)物純凈，污染物少。以上四條原則彼此之間是互相聯(lián)系、互相制約的，解題時應(yīng)通過分析、比較，選擇最佳的途徑或方案作為答題的思路依據(jù)。解答這類題目一般用“逆推法”解。即由最終產(chǎn)品開始推導(dǎo)所需物質(zhì)，一直推至指定原料，然后寫出有關(guān)的化學(xué)方程式。內(nèi)容總結(jié)（1）2008高考化學(xué)復(fù)習(xí)第七章 碳族元素 無機非金屬材料本章知識網(wǎng)絡(luò)1碳及其化合物2硅及其化合物3.材料金屬材料 傳統(tǒng)型材料 無機非金屬材料 新型高分子材料考綱要求：解碳族元素的性質(zhì)及其遞變規(guī)律