高考化学一轮总复习第四章第13讲碳硅其重要化合物学案(含解析)

第四章非金属元素及其重要化合物[考纲解读]1.认识常有非金属元素C、Si、Cl、S、N的单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。2.认识常有非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。第13讲碳、硅及其重要化合物一、碳、硅单质1．单质的构造、存在形态、物理性质和用途2．碳和硅的化学性质3．硅的工业制法及提纯①焦炭

②氯气

③氢气石英砂

――→粗硅――→高温加热

SiCl

4

――→高纯硅高温高温20反响①：□SiO2＋C=====Si＋2CO↑。△21反响②：□Si＋Cl2=====SiCl4。高温22反响③：□SiCl4＋2H2=====Si＋4HCl。二、碳、硅的氧化物1．一氧化碳物理性质□01无色气体，□02有毒，□03难溶于水。化学性质①焚烧：点燃042CO＋O2=====2CO，□淡蓝色火焰(空气中焚烧)。②复原Fe2O3：高温05□Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2(冶炼金属)。2．二氧化碳和二氧化硅的比较续表三、硅酸、硅酸盐、无机非金属资料1．硅酸(H2SiO3)2．硅酸盐硅酸盐是由硅、氧和金属元素构成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。硅酸盐构成的表示方法经过用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的构成，

如硅酸钠

(Na2SiO3)可表示06为Na2O·SiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为□K2O·Al2O3·6SiO2。(3)硅酸钠①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称□07水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。②与酸性较硅酸强的酸反响与CO2水溶液反响的化学方程式08Na2SiO3＋H2O＋CO2===□Na2CO3＋H2SiO3↓。用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃资料。3．无机非金属资料传统无机非金属资料①三种硅酸盐工业生产的比较②主要用途：陶瓷、玻璃、水泥是重要建筑资料，也宽泛应用于生活中。新式无机非金属资料①高温构造陶瓷：如氮化硅陶瓷拥有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵害性和电绝缘性等。②生物陶瓷：对机体无排异反响，不会惹起代谢作用异样。③压电陶瓷：拥有压电效应。判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，并指明错因。硅在自然界中以游离态和化合态的形式存在。(×)错因：硅在自然界中只以化合态的形式存在。晶体硅熔点高、硬度大，故可用于制作半导体资料。(×)错因：晶体硅不是由于其熔点高、硬度大而作半导体资料，是由于其能导电的特别性。(3)Si和SiO2都可用于制造光导纤维。(×)错因：Si不可以用于制造光导纤维。玻璃是一种晶体，有较高的熔点。(×)错因：玻璃是混杂物，无固定的熔点，不是晶体。硅胶多孔，吸水能力强，常用作袋装食品的干燥剂和抗氧化剂。(×)错因：硅胶不可以作抗氧化剂。(6)SiO2是酸性氧化物，可溶于强碱(NaOH)，不溶于任何酸。(×)错因：SiO2可溶于氢氟酸。向CaCl2溶液中通入CO2，溶液变污浊。(×)错因：CaCl2与CO2不反响，通入CO2无显然变化。2．教材改编题(据人教必修一P81T10)以下对于碳、硅及其化合物的表达正确的选项是()A．碳、硅都是ⅣA族元素，它们在自然界中都以化合态形式存在B．二氧化碳、二氧化硅的物理性质相像C．二氧化碳、二氧化硅都是酸性氧化物，能与NaOH溶液反响生成相应的盐D．高纯度的二氧化硅用于制造半导体资料答案C考点一碳、硅单质及其氧化物[典例1]二氧化硅宽泛存在于自然界中，在平时生活、生产、科研及新式资料等方面有侧重要的用途。a～e是对①～⑤反响中SiO2所表现的化学性质或作用进行判断，此中正确的是()SiO2＋2NaOH===NaSiO3＋H2O高温SiO2＋2C=====Si＋2CO↑③SiO2＋4HF===SiF↑＋2HO高温④Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑高温⑤SiO2＋3C=====SiC＋2CO↑a．反响①中SiO2作为玻璃的成分被耗费，用于刻蚀玻璃b．反响②中SiO2表现出氧化性c．反响③中SiO2表现了酸性氧化物的通性d．反响④切适用难挥发性的酸酐制取易挥发性酸酐的原理e．反响⑤中

SiO2未参加氧化复原反响A．ace

B．bdeC．cde

D．ab分析

往常用氢氟酸来刻蚀玻璃，与之对应的反响是③，所以

a、c

判断错误；反响②是一个置换反响，此中二氧化硅被复原，表现出氧化性，

b判断正确；反响④是一个复分解反响，用难挥发的二氧化硅制取易挥发的二氧化碳，

d判断正确；反响⑤中碳的化合价由

0变成－4和＋2，硅的化合价和氧的化合价都没有改变，所以二氧化硅没有参加氧化复原反响，e判断也正确。答案B名师精讲熟记硅及其化合物的特别性质1．(2018·广州模拟)硅及其化合物的应用范围很广。以下说法正确的选项是()A．硅是人类将太阳能变换为电能的常用资料B．粗硅制备单晶硅不波及氧化复原反响C．反响Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑中，Si为氧化剂D．硅能与氢氟酸反响，则硅能够与盐酸反响答案ACl2H2分析由粗硅制备单晶硅的过程一般为Si――→SiCl4――→Si＋HCl，都是氧化复原反应，B项错误；硅不可以与盐酸反响，D项错误。2．(2018·汕头模拟)将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混杂稀溶液中，生成积淀的物质的量(n)和通入CO2体积(V)的关系正确的选项是()答案

D分析CO2与KOH和Ca(OH)2都会反响，但存在着竞争，假如先与KOH反响，则反响后生成的K2CO3立刻会与Ca(OH)2反响生成CaCO3，所以，能够当作CO2先与Ca(OH)2反响，所以通CO2后立刻有CaCO3生成。第二步还要判断CO2是先跟KOH反响仍是先与生成的CaCO3反响，相同能够采纳假定法判断，即假如先与CaCO3反响，则生成的Ca(HCO3)2又会与KOH反响，因此是先与KOH反响，此过程生成积淀的物质的量不变，当KOH反响完整，再与CaCO3反响，直至积淀完整溶解，应选D。考点二硅酸盐无机非金属资料[典例2]以下相关硅及硅酸盐资料的说法正确的选项是()A．硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠能够保留在磨口玻璃塞试剂瓶中高温B．反响①Na

2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋

H2SiO3↓，反响②Na

2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑，两反响是互相矛盾的，不行能都能发生C．一般玻璃、石英玻璃，水泥等均属于硅酸盐资料D．祖母绿的主要成分为BeAlSiO，用氧化物形式表示为3BeO·AlO·6SiO23261823分析A项，硅酸钠自己是一种黏合剂，易造成磨口玻璃塞与瓶口黏结；B项，两反响条件不一样，反响①是在溶液中进行，强酸能够制弱酸，而高温条件下，CO2是气体，逸出反应系统，能促进反响发生；C项，石英玻璃的成分为SiO2，SiO2是氧化物不是盐；D项正确。答案D名师精讲1．硅及其化合物的特别性(1)无机酸一般易溶于水，而H2SiO3却难溶于水。因H2CO3的酸性强于H2SiO3，所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能发生以下反响：Na2SiO3高温＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但在高温下Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑也能发生。(3)Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，是一种黏合剂，是制备硅胶和木材防火剂的原料，与玻璃的成分不相同；水玻璃又称为泡花碱，但它倒是盐溶液(寄存的试剂瓶不可以用玻璃塞)，而不是碱溶液。不要混杂二氧化硅和硅的用途用于制作光导纤维的是SiO2，用于制作半导体资料、计算机芯片的是晶体硅。熟习几种常有饰品的主要成分水晶、石英、玛瑙的主要成分是SiO2；珍珠的主要成分是CaCO3；钻石是金刚石，主要成分是C；红宝石的主要成分是Al2O3。2．硅酸盐改写成氧化物形式的方法氧化物形式只表示硅酸盐的构成而不表示其构造，且不行以为硅酸盐是由氧化物混合而成的。氧化物的书写次序：开朗金属氧化物→较开朗金属氧化物→二氧化硅→水，不一样氧化物间以“·”分开。各元素的化合价保持不变，且知足化合价代数和为零，各元素原子个数比切合本来的构成。11(4)当计量数配置出现分数时应化为整数。如长石：KAlSi3O8不可以写成K2O·22Al2O3·3SiO2，应写成K2O·Al2O3·6SiO2。3．如下图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，以下说法正确的选项是()A．SiO2属于两性氧化物B．盛放Na2CO3溶液的试剂瓶用玻璃塞C．硅胶吸水后可重复重生D．图中所示的转变都是氧化复原反响答案C分析SiO2是酸性氧化物，A错误；Na2CO3溶液呈碱性，能与玻璃的主要成分SiO2反响，生成拥有粘性的硅酸钠，致使试剂瓶不易翻开，故盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不可以用玻璃塞，B错误；题图中有的转变不是氧化复原反响，如SiO2与