（江苏专用）2020版高考化学专题三第1讲含硅矿物与信息材料课件.pptx

第1讲 含硅矿物与信息材料,【2020备考】 最新考纲：1.了解C、Si单质及其重要化合物的主要性质和重要应用。2.了解碳元素、硅元素的单质及重要化合物对环境的影响。 新课标要求：结合实例认识非金属及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。 最新考情：硅、碳作为A族的代表元素，需要掌握碳、硅单质，氧化物，酸及其盐的性质，一是在选择题中考查Si、SiO2、Na2SiO3的用途及相互转化关系，二是在流程题中考查SiO2的性质。,考点一 碳、硅及其氧化物的性质,1.碳、硅元素的原子结构与存在,知识梳理,A,A,空间网状,化合,2.碳、硅单质的性质,(1)碳、硅的物理性质和用途(用短线连接起来)：,(2)碳的化学性质,(3)硅的化学性质及制取,与氢氟酸反应： 。 与NaOH溶液反应： Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2； 与O2反应： 。,Si4HF=SiF42H2,工业制法：,3.二氧化碳和二氧化硅的比较,大,高,固,低,CO2H2O H2CO3,SiO24HF=SiF42H2O,SiO22NaOH= Na2SiO3H2O,橡胶,CO22NaOH=Na2CO3H2O,CO2NaOH=NaHCO3,Na2SiO3H2OCO2(不足)=H2SiO3Na2CO3,Na2OCO2=Na2CO3,1.下列关于碳和硅的叙述中，正确的是( ),A.其氧化物都能与NaOH溶液反应 B.其单质在加热时都能跟O2反应 C.其氧化物都能溶于水生成相应的酸 D.碳和硅两种元素共有两种单质 解析 CO不溶于水，不能生成相应的酸，也不能与NaOH溶液反应；SiO2不溶于水，也不能生成相应的酸；碳有金刚石、石墨等同素异形体，硅有晶体硅和无定形硅等，所以两种元素有多种单质。 答案 B,题组诊断,碳、硅的性质及应用,2.下列物质间的转化不能通过一步反应完成的是( ),A.SiO2Si B.CO2C C.SiO2H2SiO3 D.SiNa2SiO3,答案 C,3.制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：,(1)写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式为_ _。 (2)整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出该反应的化学方程式_ _； H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是_ _。,解析 (1)H2还原SiHCl3得到Si和HCl。(2)SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，依据原子守恒.判断另一物质是H2。因H2还原SiHCl3的反应条件是高温(1 357 K)，若混入O2，则H2与O2混合加热可能发生爆炸，同时，O2也可能氧化SiHCl3。,【总结归纳】 硅的特性,4.下列关于SiO2和CO2的叙述中不正确的是( ),A.都是共价化合物 B.SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨 C.都能溶于水且与水反应生成相应的酸 D.都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应 解析 SiO2和CO2中都只含有共价键，均为共价化合物，A项正确；干冰升华吸热，可用于人工降雨，B项正确；SiO2不溶于水且与水不反应，C项错误；SiO2与强碱溶液反应生成硅酸盐，CO2与强碱溶液反应生成碳酸盐或碳酸氢盐，D项正确。 答案 C,CO2、SiO2的结构与性质,5.下列有关说法中错误的是( ),解析 氢氟酸能与玻璃中的SiO2反应，A正确；单晶硅也可将太阳能转化为热能，B错误；高温下NaOH能与瓷坩埚中的SiO2反应，C正确；沙子的主要成分是SiO2，与碳反应时得到的是CO，D正确。 答案 B,6.研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。,(2)在海洋碳循环中，通过下图所示的途径固碳。,气提、吸收CO2。用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收(装置示意图如下)。将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。,滴定。将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3，再用x molL1 HCl溶液滴定，消耗y mL HCl溶液。海水中溶解无机碳的浓度_molL1。,【归纳总结】 SiO2特性,考点二 硅酸、硅酸盐、无机非金属材料,1.硅酸,知识梳理,难,碳酸,Na2CO3H2SiO3,Na2SiO32HCl=H2SiO32NaCl,2.硅酸盐,(1)硅酸盐：是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。 (2)硅酸盐组成的表示方法： 通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2OSiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为 。 (3)硅酸钠： 白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称 ，有黏性，水溶液显碱性。 与酸性较硅酸强的酸反应： a.与盐酸反应的化学方程式： 。 b.与CO2水溶液反应的化学方程式： 。 用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。,K2OAl2O36SiO2,水玻璃,Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3,Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3,3.常见无机非金属材料,(1)传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。 常见硅酸盐材料比较,石灰石、黏土,纯碱、石灰石和石英,黏土,水泥回转窑,玻璃窑,玻璃生产中的两个重要反应： _； _ 。 (2)新型无机非金属材料 高温结构陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵蚀性和电绝缘性等。 生物陶瓷：对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常。 压电陶瓷：具有压电效应。,1.将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是( ),A.Na2SiO3 B.Na2CO3、Na2SiO3 C.Na2CO3、SiO2 D.SiO2,题组诊断,硅酸盐的结构与性质,答案 A,2.青石棉是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是鹿特丹公约中受限制的46种化学品之一。青石棉的化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸处理时，还原产物只有NO。下列说法中正确的是( ),A.青石棉是一种易燃品且易溶于水 B.青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为Na2OFeO2Fe2O38SiO2H2O C.1 mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量的硝酸作用，至少需消耗6 L 3 molL1 HNO3溶液 D.1 mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量氢氟酸作用，至少需消耗5.5 L 2 molL1 HF溶液,解析 根据青石棉的组成可知，该物质属于硅酸盐，不是一种易燃品且难溶于水，A不正确；根据氧原子守恒可知应该是Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O，B不正确；根据组成可知和硝酸作用生成2 mol 硝酸钠、5 mol硝酸铁和1 mol NO，因此需要硝酸的物质的量是18 mol，选项C正确；和氢氟酸反应生成SiF4、NaF，物质的量分别是8 mol和2 mol，所以需要HF的物质的量是34 mol，D不正确。 答案 C,3.胃舒平的主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8nH2O)等化合物。,(1)三硅酸镁的氧化物形式为_。 (2)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料，其原因是_。 a.Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体 b.Al2O3、MgO和SiO2都是金属氧化物 c.Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点 解析 (1)Mg2Si3O8nH2O改写成氧化物的形式为2MgO3SiO2nH2O。 (2)Al2O3、MgO和SiO2均具有很高的熔点，故可作为耐火材料。 答案 (1)2MgO3SiO2nH2O (2)c,4.据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而成的。下列相关叙述不正确的是( ),A.它耐高温抗氧化 B.它比钢铁轻、硬，但质地较脆 C.它没有固定的熔点 D.它是一种新型无机非金属材料 解析 由航空材料的成分组成知其质轻、具有耐高温抗氧化等性质，由于这种材料能增加韧性，故质地不会较脆，故B错，A正确；复合材料属于混合物，没有固定的熔点，由碳化硅高温结构陶瓷和碳纤维复合而成的材料均属于新型无机非金属材料，C、D正确。 答案 B,无机非金属材料,5.(2018徐宿连一模)从石墨中分离出来的石墨烯是已知最薄、最坚硬的物质，可制成电阻率最小的纳米材料，其结构如右图所示。下列关于石墨烯的说法正确的是( ),A.具有良好的导电性 B.属于高分子化合物 C.与金刚石互为同位素 D.不能与氧气发生反应 解析 石墨烯是由碳原子组成的单质，与金刚石互为同素异形体，与氧气反应生成CO2。 答案 A,6. 二氧化硅(SiO2)又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料。下列说法正确的是( ),含硅物质间的转化,A.SiO2既能与HF反应，又能与NaOH反应，属于两性氧化物 B.SiO2和Si都是光导纤维材料 C.利用SiO2与NaOH溶液反应可制取“水玻璃” D.上图中所示转化反应都是非氧化还原反应 解析 两性氧化物的定义为与酸和碱反应均生成盐和水的氧化物，SiO2与HF反应得到的SiF4不属于盐类，A项错误；SiO2是光导纤维材料，Si为半导体材料，B项错误；“水玻璃”是Na2SiO3的水溶液，C项正确；制取Si的过程中涉及了氧化还原反应，D项错误。 答案 C,7.已知A是灰黑色的、有金属光泽的固体单质。根