《高考化學大一輪復習 第四章 非金屬及其化合物 第14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《高考化學大一輪復習 第四章 非金屬及其化合物 第14講 碳、硅及無機非金屬材料課件 魯科版（56頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、考綱要求 第第14 14 講講 碳、硅及無機非金屬材料碳、硅及無機非金屬材料考綱要求1. 了解了解C、Si元素單質及其重要化合物的制備方法，掌握其主元素單質及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質及應用。要性質及應用。2了解了解C、Si元素單質及其重要化合物對環(huán)境質量的影響。元素單質及其重要化合物對環(huán)境質量的影響?？键c一考點二微課1616探究高考提升考能考綱要求考點一碳、硅單質及氧化物 題組訓練解題探究 基礎小練多維思考返回考綱要求1判斷正誤，正確的打“”，錯誤的打“”。(1)12C、13C、14C是碳的三種同素異形體()(2)硅在自然界中只以化合態(tài)的形式存在()(3)晶體硅熔點高硬度大，故可

2、用于制作半導體材料()(4)Si和SiO2都可用于制造光導纖維()(5)非金屬性：CSi，則熱穩(wěn)定性：CH4SiH4()(6)SiO2是酸性氧化物，可溶于強堿(NaOH)，不溶于任何酸()同位素（3）晶體硅熔點高硬度大，與制作半導體材料沒關系(4)Si不能用于制造光導纖維(6)SiO2是酸性氧化物,但可溶于氫氟酸題號132返回考綱要求2寫出除去下列氣體中混有的雜質(括號內為雜質)可采取的方法：(1)CO(CO2)：_。(2)CO2(CO)：_。(3)CO2(HCl)：_。通過盛有濃NaOH溶液的洗氣瓶通過盛放灼熱CuO的硬質玻璃管通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶題號132返回考綱要求3寫出

3、除去下列固體粉末中混有雜質(括號內為雜質)可采取的方法，寫出有關反應的方程式。(1)CaCO3(SiO2)_ _。(2)SiO2(CaCO3)_ _。(3)SiO2(NH4Cl)_ _。 在固體混合物中加入足量氫氧化鈉溶液，充分反應后，過濾、洗滌。SiO22NaOH=Na2SiO3H2O 在固體混合物中加入足量稀鹽酸，充分反應后，過濾、洗滌。CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O 方法一：在固體中加入適量水溶解、過濾。方法二：將固體混合物在坩堝中充分灼燒除去NH4Cl。NH4Cl NH3HCl題號132返回考綱要求題組一碳及其氧化物1下列關于碳和碳的化合物的說法不正確的是()A過多CO2排

4、放會導致“溫室效應”，應提倡“低碳生活”B一氧化碳易與血液中的血紅蛋白結合C金剛石和石墨都是碳單質，但原子排列方式不同，物理性質差別很大D石墨轉變?yōu)榻饎偸姆磻獙儆谘趸€原反應D題號1432返回5考綱要求2(2017信陽模擬)為檢驗二氧化碳氣體中是否混有一氧化碳，某課外興趣小組的同學設計了如下圖所示的實驗裝置：根據(jù)裝置回答問題：(1)A裝置的作用是_。(2)實驗后怎樣處理尾氣_，(3)若實驗時觀察到_ ， 則證明原氣體中一定含有一氧化碳。發(fā)生反應的化學方程式為_。吸收CO2點燃 B中無明顯現(xiàn)象，裝置C中黑色粉末變成光亮的 紅色，D中澄清石灰水變渾濁2COO2 2CO2題號1432返回5考綱要求

5、解析：(1)除去混合氣體的CO2時，可先將混合氣體通入盛有濃NaOH溶液的洗氣瓶中，故A裝置的作用是吸收CO2，以排除對下面實驗的干擾。(2)CO有毒，故將CO點燃生成CO2才能排放到空氣中。(3)CO還原CuO的實驗現(xiàn)象是黑色粉末變成紅色，故利用這一現(xiàn)象來證明原氣體中一定含有CO。題號1432返回5考綱要求題組二硅和二氧化硅的特性C題號1432返回5考綱要求題號1432返回5考綱要求A作為玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蝕 B氧化性 C酸性氧化物的通性 D將揮發(fā)性的酸酐從其鹽中置換出來 E未參加氧化還原反應CDBEA題號1432返回5考綱要求熟記硅及其化合物的特殊性質(1)硅單質的特殊性Si的還

6、原性大于C，但C卻能在高溫下還原出Si：SiO22C Si2CO；非金屬單質一般不跟非氧化性酸反應，但Si能與HF反應：Si4HF = SiF42H2；非金屬單質大多為非導體，但Si為半導體。題號1432返回5考綱要求(2)含硅化合物的特殊性SiO2是H2SiO3的酸酐，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，但SiO2能跟HF反應：SiO24HF= SiF42H2O；無機酸一般易溶于水，但H2SiO3難溶于水；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：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，但在高

7、溫下SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2也能發(fā)生。題號1432返回5考綱要求題組三硅的工業(yè)制法5制備硅半導體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當前制備高純硅的主要方法，生產過程示意圖如下：(1)寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學方程式為_。(2)整個制備過程必須嚴格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應生成H2SiO3、HCl和另一種物質，寫出該反應的化學方程式_；H2還原SiHCl3過程中若混入O2，可能引起的后果是_。題號1432返回5考綱要求解析：(1)H2還原SiHCl3得到Si和HCl。(2)SiHCl3遇水劇烈反應生成H2SiO3、HCl和另一種物質，

8、依據(jù)原子守恒，判斷另一物質是H2。因H2還原SiHCl3的反應條件是高溫(1 357 K)，若混入O2，則H2與O2混合加熱可能發(fā)生爆炸，同時，O2也可能氧化SiHCl3。題號1432返回5考綱要求提純粗硅的兩種方法題號1432返回5考綱要求考點二硅酸、硅酸鹽及無機非金屬材料 題組訓練解題探究 基礎小練多維思考返回考綱要求1判斷正誤，正確的打“”，錯誤的打“”。(1)玻璃是一種晶體，有較高的熔點()(2)水玻璃是一種特殊的玻璃，泡花堿屬于堿 ()(3)向一定濃度的Na2SiO3溶液中通入適量CO2出現(xiàn)白色沉淀，證明H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性強 ()(4)傳統(tǒng)無機非金屬材料是指玻璃、水

9、泥、陶瓷等硅酸鹽材料()(5)新型無機非金屬材料克服了傳統(tǒng)無機非金屬材料的許多缺點()(6)高溫結構材料具有耐高溫、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點 ()(7)傳統(tǒng)無機非金屬材料和新型無機非金屬材料的主要成分都是硅酸鹽( )玻璃態(tài)物質，沒有固定的熔點（2）Na2SiO3溶液俗稱水玻璃，Na2SiO3泡花堿弱（7）傳統(tǒng)無機非金屬材料主要成分都是硅酸鹽,新型無機非金屬材料的主要成分不一定是硅酸鹽返回題號132考綱要求2實驗室中要熔化燒堿固體，現(xiàn)有三種坩堝：石英坩堝、陶瓷坩堝、鐵坩堝。你認為選哪一種？簡述選擇的依據(jù)。答案：選擇鐵坩堝。依據(jù)：鐵不與燒堿反應，而石英坩堝、陶瓷坩堝中都含有SiO2

10、，能與NaOH反應使得坩堝受損返回題號132考綱要求3探究由SiO2制取H2SiO3的最佳方案(用流程圖表示)。返回題號132考綱要求題組一無機非金屬材料1下列敘述正確的是()A高溫下二氧化硅與碳酸鈉反應放出二氧化碳，說明硅酸(H2SiO3)的酸性比碳酸強B陶瓷、玻璃、水泥容器都能貯存氫氟酸C石灰抹墻、水泥砌墻的硬化過程原理相同D玻璃窯中出來的氣體的主要成分是二氧化碳解析：SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2反應發(fā)生的原因是CO2易揮發(fā)，A錯誤；陶瓷、玻璃、水泥都屬于硅酸鹽材料，不能用于貯存氫氟酸，B錯誤；石灰硬化是Ca(OH)2與CO2反應，水泥硬化是水泥與H2O反應，C錯誤。D題號1

11、5432返回考綱要求2硅是構成無機非金屬材料的一種主要元素，下列有關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，其化學式為Si3N4B碳化硅(SiC)的硬度大，熔點高，可用于制作高溫結構陶瓷和軸承C光導纖維是一種新型無機非金屬材料，其主要成分為SiO2D二氧化硅為立體網狀結構，其晶體中硅原子和硅氧單鍵個數(shù)之比為12D題號15432返回考綱要求3氮化硅(Si3N4)是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點高、化學性質穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮氣在1 300 時反應獲得。(1)根據(jù)性質，推測氮化硅陶瓷的用途是_(填序號)。A制汽輪機葉片 B制有色玻璃 C制永久性模具 D

12、制陶瓷發(fā)動機(2)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。該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學方程式：_。(3)現(xiàn)用SiCl4和N2(在H2氣氛下)，加強熱發(fā)生反應，可獲得較高純度的氮化硅，反應的化學方程式為_。解析：由Si3N4的硬度大、熔點高、化學性質穩(wěn)定，可知Si3N4的用途符合A項、C項、D項。答案：(2)Si3N412HF=3SiF44NH3(或Si3N416HF=3SiF44NH4F) (3)3SiCl42N26H2 Si3N412HClACD題號15432返回考綱要求無機非金屬材料的分類題號15432返回考綱要求題組二硅酸鹽的成分及表示方法4和田玉在我國至少有7 000年的

13、歷史，也稱為軟玉，是我國玉文化的主體。和田玉是一種具有鏈狀結構的含水鈣鎂硅酸鹽，某種和田玉的化學成分為Ca2Mg3Fe2(Si4O11)2(OH)2，下列有關敘述正確的是 ()A其化學式改寫為氧化物的形式為2CaO3MgOFe2O38SiO2H2OB它能夠抵抗任何酸堿的腐蝕C其中鐵元素的化合價為3D其中鐵元素的化合價為2D題號15432返回考綱要求解析：假設和田玉中鐵元素的化合價為x，根據(jù)化合物中各元素的化合價代數(shù)和為零， 可得：(2)2(2)3(x)2(4) 8(2)22(1) 20，即x2，所以其化學式改寫為氧化物的形式為2CaO3MgO2FeO8SiO2H2O；硅酸鹽一般耐酸堿的腐蝕，但

14、不是所有的酸堿都蝕它，如氫氟酸可以和其中的硅元素反應生成SiF4氣體，濃硝酸可以將其中所含的Fe2氧化成Fe3。題號15432返回考綱要求5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黏性的硅酸鹽而無法打開，發(fā)生反應的化學方程式為_。長石是鋁硅酸鹽的，不同類長石其氧原子的物質的量分數(shù)相同。由鈉長石的化學式NaAlSi3O8可推知鈣長石的化學式為_。解析：根據(jù)不同類長石其氧原子的物質的量分數(shù)相同，結合化合價代數(shù)和是0可寫出鈣長石的化學式。SiO22NaOH=Na2SiO

15、3H2OCaAl2Si2O8題號15432返回考綱要求硅酸鹽改寫成氧化物形式的方法題號15432返回考綱要求微課16CO2與堿溶液反應產物的判斷與計算 微課集訓微課歸納返回考綱要求1CO2與NaOH溶液反應產物的判斷(1)將CO2通入一定量的NaOH溶液中至過量的反應原理：有關化學方程式：.2NaOHCO2=Na2CO3H2O.Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3轉化示意圖：題號12返回考綱要求x溶質成分x11NaHCO311x21NaOH、Na2CO3(2)反應后溶質成分的判斷(3)用數(shù)軸來表示題號12返回考綱要求2CO2與多組分反應的順序如CO2通入NaOH、Ca(OH)2的混合溶液C

16、a(OH)2CO2=CaCO3H2O2NaOHCO2=Na2CO3H2ONa2CO3CO2H2O=2NaHCO3CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2題號12返回考綱要求1用四種溶液進行實驗，下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對應關系錯誤的是()B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，紅色褪去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題號1432返回考綱要求2將足量CO2通入KOH和

17、Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物質的量(n)和通入CO2體積(V)的關系正確的是()D題號1432返回考綱要求3標準狀況下，將3.36 L CO2氣體通入200 mL 1.00 molL1 NaOH溶液中，充分反應后溶液中c(CO32-)與c(HCO3-)的比值為 (不考慮CO32-、HCO3-的水解)()A11B12 C21 D13B題號1432返回考綱要求：=0.05 : 0.1=1 : 2題號1432返回考綱要求4向300 mL KOH溶液中緩慢通入一定量的CO2氣體，充分反應后，在減壓低溫下蒸發(fā)溶液得到白色固體，請回答下列問題：(1)由于CO2通入量不同，所得到的白色固體的量

18、及組成也不同，試推斷有幾種可能的組成，并分別列出。(2)若通入CO2氣體2.24 L(標準狀況)，得到11.9 g白色固體，請通過計算確定：此白色固體是由哪些物質組成的？其質量分別為多少？KOH的物質的量濃度為多少？題號1432返回考綱要求 n （CO2）/n（KOH)）固體組成0比值1/2KOH、K2CO31/2K2CO31/2比值1K2CO3和KHCO31KHCO3題號1432返回考綱要求題號1432返回考綱要求題號1432返回考綱要求題號1432返回考綱要求返回考綱要求1判斷正誤，正確的打“”，錯誤的打“”。(1)因SiO2硬度大，可用于制造光導纖維(2017江蘇，3C)()(2)硅膠可

19、用作食品干燥劑 (2015全國卷，7A)()(3)Si和SiO2都用于制造光導纖維(2014海南，10D)()(4)SiO2既能和NaOH溶液反應又能和氫氟酸反應，所以是兩性氧化物(2015安徽理綜，9D)()題號1432返回考綱要求題號1432返回考綱要求。題號1432返回考綱要求32015北京理綜，27(1)(2)(3) 研究CO2在海洋中的轉移和歸宿，是當今海洋科學研究的前沿領域。(1)溶于海水的CO2主要以4種無機碳形式存在，其中HCO3-占95%。寫出CO2溶于水產生HCO3-的方程式：_。(2)在海洋碳循環(huán)中，通過如下圖所示的途徑固碳。寫出鈣化作用的離子方程式：_。題號1432返回

20、考綱要求題號1432返回考綱要求題號1432返回考綱要求題號1432返回考綱要求4(2017全國卷，26)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2，并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實驗室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示：題號1432返回考綱要求(1)在分解水泥樣品過程中，以鹽酸為溶劑，氯化銨為助溶劑，還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是_，還可使用_代替硝酸。(2)沉淀A的主要成分是_，其不溶于強酸但可與一種弱酸反應，該反應的化學方程式為_。(3)加氨水過程中加熱的目的是_。沉淀B的主要成分為_、_(寫化學式)。(4)草酸鈣沉淀經稀H2SO4處理后，用KMnO4標準溶

21、液滴定，通過測定草酸的量可間接獲知鈣的含量，滴定反應為MnOHH2C2O4Mn2CO2H2O。實驗中稱取0.400 g水泥樣品，滴定時消耗了0.050 0 molL1 的KMnO4溶液36.00 mL，求該水泥樣品中鈣的質量分數(shù)。題號1432返回考綱要求解析：(1)由題意知，水泥樣品中含有鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物，后面操作有加入氨水調節(jié)pH45，目的是除去Al元素和Fe元素，而在此pH范圍內，F(xiàn)e元素只有轉化為Fe3才能完全生成沉淀，因此加入硝酸的目的是將樣品中可能存在的Fe2氧化為Fe3；還可以使用雙氧水等其他氧化劑代替硝酸。(2)水泥樣品中的SiO2、CaO及鐵、鋁、鎂等金屬的氧化物，只有

22、SiO2(或反應生成的H2SiO3)不溶于鹽酸，所以沉淀A的主要成分是SiO2(或H2SiO3)。SiO2(或H2SiO3)不與強酸反應，但可溶于氫氟酸中，反應的化學方程式為SiO24HF=SiF42H2O(或H2SiO34HF=SiF43H2O)。題號1432返回考綱要求(3)鹽類水解是吸熱反應，升高溫度，可防止生成膠體，同時促進溶液中的Al3、Fe3水解程度增大而生成沉淀易于除去，加熱的同時還可以加快反應速率；生成的沉淀主要為Al(OH)3、Fe(OH)3。(4)KMnO4與H2C2O4反應時，Mn由7價變?yōu)?價，每個Mn得到5個電子，即每個KMnO4得到5個電子，C由3價變?yōu)?價，每個C失去1個電子，即每個H2C2O4失去2個電子，由電子守恒可知，KMnO4與H2C2O4反應的物質的量關系式為2KMnO45H2C2O4。由題意知，消耗KMnO4的物質的量為0.050 0 mol/L0.036 L0.001 8 mol。題號1432返回考綱要求n(H2C2O4)=題號1432返回考綱要求返回