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2018届高考化学大一轮复习教师用书:第4章 第1节 考点1 碳、硅单质及其氧化物的性质 WORD版含解析.doc

上传人:高**** 文档编号:235841 上传时间:2024-05-26 格式:DOC 页数:11 大小:383.50KB
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资源描述

1、第1节碳、硅及无机非金属材料明考纲1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。3了解硅酸盐产品及其在生产生活中的用途。析考情高考对本节内容的考查点有三个:一是以新材料、新技术为背景考查C、Si及其重要化合物的性质及应用;二是以推断题考查C、Si及其化合物之间的转化关系;三是以硅、硅酸的制备为载体,考查实验探究能力。特别注意,Si、SiO2在现代科技中的用途经常以选择题形式出现,已成为高考考查热点。考点1碳、硅单质及其氧化物的性质1碳单质的存在、性质和用途2硅单质的存在、性质和制备(1)结构及物理性质 (2)化学性质硅的化学性质不活泼,

2、常温下不能被浓硫酸、浓硝酸等强氧化剂氧化,只能与F2、氢氟酸、强碱溶液反应;在加热条件下,能与O2、Cl2等少数非金属单质化合。写出下列相关反应的化学方程式: (3)工业制备反应原理:制粗硅SiO22CSi2CO,粗硅的提纯Si2Cl2SiCl4、SiCl42H2Si4HCl。3碳和硅的氧化物(1)一氧化碳CO是无色无味的有毒气体,不溶于水,可用作气体燃料和冶金工业的还原剂。(2)二氧化碳和二氧化硅易错警示(1)硅与碱溶液反应时,硅为还原剂,H2O为氧化剂。 (2)不能依据反应2CSiO2Si2CO来说明C的还原性比Si强,也不能依据反应SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2来说明SiO2水

3、化物的酸性比H2CO3强。(3)氢氟酸能腐蚀玻璃并用于雕刻玻璃,盛放氢氟酸不用玻璃瓶而用塑料瓶。盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,因为SiO2与碱溶液反应生成具有黏性的Na2SiO3。判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)C60属于原子晶体,熔点高,硬度大。()(2)硅单质广泛存在于自然界中,天然存在的单质硅叫硅石。()(3)SiO2既可以和氢氟酸反应,又可以和NaOH溶液反应,是两性氧化物。()(4)碳和硅的氧化物都能与NaOH溶液反应。()(5)光导纤维具有很强的导电能力,所以大量用于制造通信光缆。()(6)单质硅是半导体材料,常用于制造光导纤维。()题组一碳、硅的性质及用途1碳及其

4、化合物与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中正确的是()A12C、13C、14C、C60、石墨烯、金刚石都是碳的同素异形体,用途广泛B用二氧化碳合成可降解的聚碳酸酯塑料,可以实现“碳”的循环利用C石墨烯和碳纤维都是新型有机高分子材料D碳纳米管是一种有机合成纤维,其比表面积大,可用作新型储氢材料答案B解析12C、13C、14C是碳元素的三种核素,不是同素异形体,A项错误;用CO2合成可降解的聚碳酸酯塑料,可以实现“碳”的循环利用,B项正确;石墨烯、碳纤维、碳纳米管都是碳的单质,是无机非金属材料,不是有机材料,C、D错误。22016济南模拟有些科学家提出硅是“21世纪的能源”,这主要是由

5、于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列有关硅的说法中,不正确的是()A高纯度的硅广泛用于制作计算机B硅可由二氧化硅还原制得C低温时,硅与水、空气和酸不反应,但能与氢氟酸反应D自然界中硅的储量丰富,自然界中存在大量的单质硅答案D解析硅是重要的半导体材料,可用于生产制造计算机中的芯片,A正确;2CSiO2Si2CO,B正确;常温下,Si的性质稳定,但可以与F2、HF、强碱溶液反应,C正确;自然界中不存在单质硅,D错误。题组二硅的制备3半导体工业中,有一句行话:“从沙滩到用户”,即由SiO2制取Si。制取过程中不涉及的化学反应是()A2CSiO2Si2COBSiO22NaOH=N

6、a2SiO3H2OCSi2Cl2SiCl4DSiCl42H2Si4HCl答案B解析工业制取纯硅的工艺流程为SiO2粗硅SiCl4纯硅,该工艺流程中不涉及SiO2与NaOH溶液的反应。4高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备:SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)下列说法正确的是()A步骤的化学方程式为SiO2CSiCO2B步骤中每生成或反应1 mol Si,转移4 mol电子C二氧化硅能与氢氟酸反应,而硅不能与氢氟酸反应DSiHCl3(沸点为33.0 )中含有少量的SiCl4(沸点为67.6 ),通过蒸馏(或分馏

7、)可提纯SiHCl3答案D解析A项,步骤的化学方程式为SiO22CSi2CO;B项,步骤中每生成或反应1 mol Si,转移2 mol 电子;C项,硅能与氢氟酸反应生成SiF4和氢气;D项,SiHCl3和SiCl4的沸点相差较大,可通过蒸馏(或分馏)提纯SiHCl3。总结提升碳、硅单质的特殊性(1) 一般情况下,非金属元素单质熔、沸点低,硬度小,但晶体硅、金刚石熔、沸点高,硬度大,其中金刚石为自然界中硬度最大的物质。(2)一般情况下,非金属单质为绝缘体,但硅为半导体,石墨为电的良导体。(3)Si的还原性大于C,但C在高温下能还原出Si:SiO22CSi2CO。(4)非金属单质一般不与非氧化性酸

8、反应,但硅能跟HF作用:Si4HF=SiF42H2。(5)常见与强碱反应生成H2的固体单质有Al和Si,能够置换出H2O中氢的非金属单质为碳,这些特征反应常作为推断题的突破口。题组三碳、硅氧化物的性质和应用52017上海高三联考能够解释CO2比SiO2的熔、沸点低的原因是()ACO2的相对分子质量比SiO2的相对分子质量小BCO键能小于SiO键能CC的原子半径小于SiD破坏CO2晶体只需克服分子间作用力,破坏SiO2晶体要破坏SiO共价键答案D解析SiO2形成的晶体是原子晶体,CO2形成的晶体是分子晶体,熔化时,原子晶体需破坏共价键,分子晶体需破坏分子间作用力,所以CO2熔、沸点较低。6下列说

9、法正确的是()A红宝石、玛瑙、水晶、钻石等装饰品的主要成分都是二氧化硅BSiO2是碱性氧化物,能溶于酸,故可用氢氟酸蚀刻玻璃C向Na2SiO3溶液中通入过量CO2制备硅酸凝胶:SiO2CO22H2O=H2SiO32HCOD高纯度的SiO2对光有很好的折射和全反射作用,可以制成光电池,将光能直接转化为电能答案C解析红宝石的主要成分是Al2O3,钻石的主要成分是单质碳,玛瑙和水晶的主要成分是SiO2,A项错误;SiO2是酸性氧化物,不能与HCl、H2SO4、HNO3等反应,但能被氢氟酸腐蚀,B项错误;酸性:H2CO3H2SiO3,故可用Na2SiO3溶液与CO2反应制H2SiO3凝胶,C项正确;高

10、纯度的SiO2对光有很好的折射和全反射作用,可用作光导纤维,而光电池由单质硅制成,D项错误。7用四种溶液进行实验,表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是()选项操作及现象溶液A通入CO2,溶液不变浑浊BaCl2溶液B通入CO2,溶液变浑浊,继续通CO2至过量,浑浊消失Na2SiO3溶液C通入CO2,溶液变浑浊,再加入品红溶液,红色褪去Ca(ClO)2溶液D通入CO2,溶液变浑浊,继续通CO2至过量,浑浊消失,再加入足量的NaOH溶液,又变浑浊Ca(OH)2溶液答案B解析A项,CO2与BaCl2溶液不反应;B项,CO2Na2SiO3H2O=Na2CO3H2SiO3,H2SiO3与CO2不反

11、应,浑浊不会消失;C项,CO2Ca(ClO)2H2O=CaCO32HClO,溶液变浑浊后加入品红溶液,品红溶液被HClO氧化褪色;D项,通入CO2少量时发生反应:CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O,继续通入CO2,生成可溶于水的Ca(HCO3)2,再加入足量的NaOH溶液,则:2NaOHCa(HCO3)2=CaCO3Na2CO32H2O,溶液又变浑浊。总结提升含硅化合物的特殊性(1)SiO2是H2SiO3的酸酐,但它不溶于水,不能直接与水作用制备H2SiO3。(2)酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2能跟HF作用:SiO24HF=SiF42H2O。(3)不要混淆二氧化硅和硅的用途用于制作光导纤维的是SiO2,用于制作半导体材料、计算机芯片的是晶体硅。(4)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;红、蓝宝石的主要成分是Al2O3。

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