无机非金属材料的主角——硅(人教版)

1、第四章非金属及其化合物第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角第一节无机非金属材料的主角硅硅考纲展示考纲展示1了解碳、硅元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。了解碳、硅元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2了解碳、硅元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。了解碳、硅元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。判断下列说法的正误：判断下列说法的正误：1(2011高考山东卷高考山东卷10TB)单质硅常用作单质硅常用作半导体材料和光导半导体材料和光导纤维。纤维。()2(2011高考江苏卷高考江苏卷3TB)二氧化硅不与任二氧化硅不与任何酸反应，可用何酸反应，可用石英制造耐酸容器。石英制造耐酸

2、容器。()3(2009高考江苏卷高考江苏卷4TB)水玻璃可用于生水玻璃可用于生产黏合剂和防产黏合剂和防火剂。火剂。()体验高考体验高考构建双基构建双基深灰黑色深灰黑色CO2Na2CO3H2OCO2光导纤维光导纤维思考感悟思考感悟有人认为有人认为SiO2既能与酸反应又能与碱反应，所以认为它是一种既能与酸反应又能与碱反应，所以认为它是一种两性氧化物，你同意这种看法吗？两性氧化物，你同意这种看法吗？【提示提示】不同意。因为不同意。因为SiO2只与酸中的氢氟酸反应，而与其只与酸中的氢氟酸反应，而与其他酸都不反应，他酸都不反应，SiO2是一种酸性氧化物。是一种酸性氧化物。K2OAl2O36SiO2考点考

3、点1硅及其化合物的特性硅及其化合物的特性特别提醒：特别提醒：( (1) )不要混淆硅和二氧化硅的用途不要混淆硅和二氧化硅的用途,用作半导体材料用作半导体材料的是晶体硅而不是的是晶体硅而不是SiO2，用于制作光导纤维的是，用于制作光导纤维的是SiO2而不是而不是硅。硅。( (2) )不要混淆常见含硅物质的成分不要混淆常见含硅物质的成分,计算机芯片的成分是计算机芯片的成分是晶体硅而不是晶体硅而不是SiO2。水晶、石英、玛瑙等主要成分是水晶、石英、玛瑙等主要成分是SiO2，而不是硅酸盐。而不是硅酸盐。传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃的主传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸盐。要成分是

4、硅酸盐。即时应用即时应用1根据下图所示根据下图所示A、B、D、E的变化关系，回答下列问题：的变化关系，回答下列问题： (1)写出写出A、D的名称：的名称：A：_，D：_。(2)写出写出BA的化学方程式：的化学方程式： _。(3)写出下列反应的离子方程式：写出下列反应的离子方程式：AE：_；BE： _。解析：由图示分析：解析：由图示分析：A与与O2反应生成反应生成B，而，而B与碳在高温下反与碳在高温下反应生成应生成A，可推知，可推知A是单质，是单质，B是氧化物。而是氧化物。而A、B均能与均能与NaOH溶液反应，应确认溶液反应，应确认A是硅，是硅，B是二氧化硅，则是二氧化硅，则E是硅酸是硅酸钠，钠

5、，D是硅酸。是硅酸。2如图所示物质的转化关系中，如图所示物质的转化关系中，A是一种固体单质，是一种固体单质，E是一种是一种白色沉淀。白色沉淀。请回答下列问题：请回答下列问题：(1)B的化学式是的化学式是_，目前，目前B已被用作已被用作_的主要原料。的主要原料。(2)B和和a溶液反应的离子方程式是溶液反应的离子方程式是_。(3)C和过量的盐酸反应的离子方程式是和过量的盐酸反应的离子方程式是_。解析：解析：C与过量的盐酸反应生成白色沉淀与过量的盐酸反应生成白色沉淀E，则，则E可能是硅酸可能是硅酸或氯化银，若或氯化银，若E是氯化银，则是氯化银，则C是硝酸银，是硝酸银，A为银，则根据已为银，则根据已有

6、知识，银可以与硝酸反应生成硝酸银，而银与硝酸反应能有知识，银可以与硝酸反应生成硝酸银，而银与硝酸反应能生成三种产物，不符合框图中物质间的转化关系。则生成三种产物，不符合框图中物质间的转化关系。则E只能为只能为硅酸，则硅酸，则C为硅酸盐，为硅酸盐，A为硅，为硅，a溶液为强碱的水溶液，进一步溶液为强碱的水溶液，进一步推出推出B为二氧化硅。为二氧化硅。考点考点2即时应用即时应用3(2013辽宁五校高三期末联考辽宁五校高三期末联考)用用4种溶液种溶液进行实验，下表中进行实验，下表中“操作及现象操作及现象”与与“溶液溶液”对应关系错误的是对应关系错误的是()4(2013泰州高三第一次模拟泰州高三第一次模

7、拟)将足量将足量CO2气体通入水玻璃气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最中，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后得到的固体物质是()ANa2SiO3BNa2CO3、Na2SiO3CNa2CO3、SiO2 DSiO2学科规律方法提升学科规律方法提升数轴法突破有关数轴法突破有关CO2与碱反应的计算及图像题与碱反应的计算及图像题CO2通入通入NaOH、Ca(OH)2等强碱溶液的反应与等强碱溶液的反应与CO2气体的通气体的通入量有关，当入量有关，当CO2通入少量时生成碳酸盐，当通入少量时生成碳酸盐，当CO2通入过量时通入过量时生成碳酸氢盐

8、生成碳酸氢盐;当当CO2的通入量介于两者之间时的通入量介于两者之间时,既有正盐又有既有正盐又有酸式盐生成酸式盐生成,因此推断时一定要注意因此推断时一定要注意CO2与碱之间量的关系。与碱之间量的关系。例例1将足量的将足量的CO2不断通入不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合的混合溶液中，生成沉淀的物质的量与通入溶液中，生成沉淀的物质的量与通入CO2的体积的关系可表示的体积的关系可表示为为()【答案】【答案】C【解题感悟解题感悟】反应顺序的判断反应顺序的判断当有多种组分与一种物质反应时，判断反应顺序的方法是：当有多种组分与一种物质反应时，判断反应顺序的方法是：先假设与其中的一种组分反应，

9、若产物还能与另一种组分反先假设与其中的一种组分反应，若产物还能与另一种组分反应，则假设错误。应，则假设错误。如将如将CO2通入通入KOH、Ba(OH)2混合溶液中，假设混合溶液中，假设CO2先与先与KOH反应，则生成的反应，则生成的K2CO3会与会与Ba(OH)2继续反应生成继续反应生成BaCO3，故，故假设错误，应该是假设错误，应该是CO2先与先与Ba(OH)2反应。反应。(2013长沙高三质检长沙高三质检)向四只盛有一定量向四只盛有一定量NaOH溶液的烧溶液的烧杯中通入不同量的杯中通入不同量的CO2气体后，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸气体后，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产

10、生的至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与气体与HCl物质的量的关物质的量的关系如图系如图(忽略忽略CO2的溶解和的溶解和HCl的挥发的挥发)：例例2则下列分析都正确的组合是则下列分析都正确的组合是()【答案】【答案】B跟踪训练跟踪训练1将将0.4 g NaOH和和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中混合并配成溶液，向溶液中滴加滴加0.1 molL1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成积和生成CO2的物质的量的关系是的物质的量的关系是()2下列物质的反应过程符合图示过程的是下列物质的反应过程符合图示过程的是()A向向CaCl2溶液

11、中通入过量溶液中通入过量CO2B向水玻璃溶液中通入过量向水玻璃溶液中通入过量CO2C向澄清石灰水中通入过量向澄清石灰水中通入过量CO2D向水玻璃溶液中加入过量盐酸向水玻璃溶液中加入过量盐酸解析：选解析：选C。A项不反应；项不反应；B项中沉淀不溶解；项中沉淀不溶解；C项先生成项先生成CaCO3，然后，然后CaCO3与与CO2、H2O反应生成反应生成Ca(HCO3)2，符合，符合题意；题意；D项中生成的沉淀不溶解。项中生成的沉淀不溶解。真题集训把脉高考真题集训把脉高考题组题组1碳及其化合物的性质碳及其化合物的性质1(2010高考福建卷高考福建卷)下列各组物质中，满足下列各组物质中，满足下图物质一步

12、转下图物质一步转化关系的是化关系的是()2(2011高考海南卷高考海南卷)“碳捕捉技术碳捕捉技术”是指通是指通过一定的方法将工过一定的方法将工业生产中产生的业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来溶液来“捕捉捕捉”CO2，其基本过程如下图所示，其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标部分条件及物质未标出出)。下列有关该方法的叙述中正确的是下列有关该方法的叙述中正确的是(双选双选)()A能耗大是该方法的一大缺点能耗大是该方法的一大缺点B整个过程中，只有一种物质可以循环利用整个过程中，只有一种物质可以循环利用C.“反应分离反应分离”环节中环节中,分离物质的

13、基本操作是蒸发结晶、过滤分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤D.该方法可减少碳排放该方法可减少碳排放,捕捉到的捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品还可用来制备甲醇等产品题组题组2硅及其化合物的性质硅及其化合物的性质3(2010高考山东卷高考山东卷)下列推断正确的是下列推断正确的是()ASiO2是酸性氧化物，能与是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应溶液反应BNa2O、Na2O2组成元素相同，与组成元素相同，与CO2反应产物也相同反应产物也相同CCO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在定存在D新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，充分新制氯水显酸性

14、，向其中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后，溶液呈红色振荡后，溶液呈红色解析：选解析：选A。B项，项，Na2O与与CO2反应生成反应生成Na2CO3，Na2O2与与CO2反应生成反应生成Na2CO3和和O2，二者产物不同，二者产物不同，B项错误；项错误；NO在在空气中与空气中与O2反应生成反应生成NO2，不能稳定存在，不能稳定存在，C错误；新制的氯错误；新制的氯水显酸性，且具有强氧化性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，水显酸性，且具有强氧化性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，溶液先变红后褪色，溶液先变红后褪色，D项错误。项错误。4(2010高考江苏卷改编题高考江苏卷改编题)下列有关物质的下列有关物质的性

15、质或应用的说性质或应用的说法不正确的是法不正确的是()A二氧化硅是生产光纤制品的基本原料二氧化硅是生产光纤制品的基本原料B硅胶常用作干燥剂，也可用作催化剂的载体硅胶常用作干燥剂，也可用作催化剂的载体C盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性D石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯解析：选解析：选D。石油的主要成分是烷烃、环烷烃、芳香烃，分馏。石油的主要成分是烷烃、环烷烃、芳香烃，分馏时不能得到烯烃和二烯烃。时不能得到烯烃和二烯烃。5(2012高考重庆卷高考重庆卷)金刚石、金刚石、SiC具有优具有优良的耐磨、耐腐蚀良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。

16、特性，应用广泛。(1)碳与短周期元素碳与短周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物物，其中一种化合物R为非极性分子。碳元素在周期表中的位为非极性分子。碳元素在周期表中的位置是置是_，Q是是_，R的电子式为的电子式为_。(2)一定条件下，一定条件下，Na还原还原CCl4可制备金刚石。反应结束冷却至可制备金刚石。反应结束冷却至室温后，回收其中的室温后，回收其中的CCl4的实验操作名称为的实验操作名称为_，除去粗产品中少量钠的试剂为除去粗产品中少量钠的试剂为_。(3)碳还原碳还原SiO2制制SiC，其粗产品中杂质为，其粗产品中杂质为Si和和SiO2。现将。现将20.0 g SiC粗产品加入到过量的粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应，收集到溶液中充分反应，收集到0.1 mol氢气，过滤得氢气，过滤得SiC固体固体11.4 g，滤液稀释到，滤液稀释到1 L，生成氢气，生成氢气的离子方程