高三化学一轮复习-碳、硅及其化合物

碳、硅及其化合物

无机非金属材料考点1硅单质1.存在：硅元素在自然界全部以化合态形式存在，单质硅有晶体硅和无定形硅两种。2.物理性质：晶体硅的熔沸点高，硬度大。3.化学性质：⑴常温下，硅能与F2、HF、NaOH反应

Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑⑵加热时Si可与O2、Cl2等非金属反应考点2二氧化硅存在形式：硅石、石英、水晶、玛瑙、沙子等（硅元素的亲氧性）物理性质：熔点高、硬度大、难溶于水化学性质：稳定性好酸性氧化物：与CaO、NaOH等反应；Na2CO3特性：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O用途：制造光导纤维、玻璃、光学仪器、钟表等。考点3硅酸及其盐物理性质：不溶于水，胶状（硅胶）化学性质：弱酸性：比碳酸酸性弱

H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2ONa2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓制备方法：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓硅酸盐

Na2SiO3：水玻璃

a.贮存：盛Na2SiO3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，原因是：SiO2+2OH-=SiO32-+H2Ob.变质：Na2SiO3溶液在空气中易变质

SiO32-+CO2+H2O=CO32-+H2SiO31.二氧化硅（SiO2）又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料（如图）。下列说法正确的是A．SiO2属于两性氧化物

B．盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞C．硅胶吸水后不能重复再生D．图中所示转化反应都是氧化还原反应在硅胶中加入CoCl2可显示硅胶吸水是否失效2.将足量CO2气体通入水玻璃中，然后加热蒸干，再在高温下充分燃烧，最后所得的固体物质是（）A.Na2SiO3B.Na2CO3、Na2SiO3

C.Na2CO3、SiO2D.SiO2要点：高纯硅的提取1.粗硅的制备主要反应：说明：反应要隔绝空气；炭的用量要合适；2.高纯硅的制备方法一：将生成的粗硅和Cl2反应生成液态SiCl4，通过蒸馏(或多次蒸馏)，实现SiCl4和杂质的分离，得到的高纯SiCl4用H2还原。主要反应：2C+SiO22CO↑+Si2C+SiO22CO↑+SiSi+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2

Si+4HCl方法二：将生成的粗硅在加热条件下与HCl(g)反应，制成化合物SiHCl3，与杂质分离；再在高温条件下用H2还原，重新得到高纯硅和HCl。3.（2006津）晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：

Si+3HCl====SiHCl3+H2③SiHCl3与过量H2在1000~1100℃反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：（1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为_____。（2）粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量SiCl4（沸点57.6℃）和HCl（沸点-84.7℃），提纯SiHCl3

采用的方法为

。300℃（3）用SiHCl3

与过量H2反应制备纯硅的装置如下（热源及夹持装置略去）：①装置B中的试剂是________。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是______。②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是__________，装置D不能采用普通玻璃管的原因是_________，装置D中发生反应的化学方程式为_________。③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及____________。④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂（填写字母代号）是____________。a.碘水b．氯水c．NaOH溶液d．KSCN溶液e．Na2SO3

溶液4.(2008粤)硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：

(1)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制备高纯硅的化学反应方程式：_________________________。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，写出配平的化学反应方程式______________；H2还原SiHCl3过程中若混有O2，可能引起的后果是___________。(2)下列有关硅材料的说法正确的是______(填字母)。A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承C．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制备的，其熔点很高E．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释。现象：生成白色胶状沉淀，有刺激性气味的气体生成；解释：SiO32-与NH4+发生双水解反应，SiO32-+2NH4++2H2O=2NH3·H2O+H2SiO3↓考点4