《一轮复习碳、硅及无机非金属材料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一轮复习碳、硅及无机非金属材料（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、碳、硅及无机非金属材料 【考纲解读 】 1.了解C、Si元素单质及其重要化合物的主 要性质及应用。 2.了解C、Si元素单质及其重要化合物对环 境质量的影响。 3.以新材料、新技术为背景考查C、Si元素 及其重要化合物的性质及应用。 碳、硅单质及重要化合物的性质 考点一 I 1. C、Si单质的存在形态、物理性质及用途 (1)自然界中碳元素既有游离态，又有化合 态，而硅元素因有亲氧性，所以仅有 态。碳单质主要有金刚石、石墨、C60等同 素异形体，硅单质主要有 和 两大类。 化合 晶体硅 无定形硅 碳位于第 周期第 族 硅位于第 周期第 族 2A 3A (2) 单质的结构、物理性质与用途比较 碳
2、硅 结构 金刚石： 结构 石墨： 结构 晶体硅：与金刚石 类似的 结 构 物理 性质 金刚石熔点 、硬 度 ; 石墨熔点 、质 ，有滑腻感 晶体硅为 固 体，有 光 泽、硬度大、熔点 用途 金刚石用作切割具， 用作电极、铅笔芯 晶体硅用作 材 料、硅芯片和硅太 阳能电池 空间网状 层状 空间网状 高 大 高 软 灰黑色 金属 高 石墨 半导体 2. 碳、硅单质的化学性质 碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 与碱反应 3. 二氧化碳和二氧化硅的比较 (1) SiO2的存在及用途 SiO2广泛存在于自然界中，如硅石、 石英、水晶、玛瑙。 制光
3、导纤维的原料； 较纯的石英可制作石英玻璃和石英钟； 石英砂用于制玻璃的原料及建筑材料。 存在： 用途： 物质二氧化硅二氧化碳 结构 结 构，不存在单个分子 单个 CO2分子 主要物理 性质 硬度大，熔沸点 ， 常温下为 ， 不溶于水 熔沸点低，常 温下为 ， 微溶于水 化 学 性 质 与水 反应 不反应 CO2H2O H2CO3 与酸 反应 只与氢氟酸反应： 不反应 3. 二氧化碳和二氧化硅的比较 空间立体网状 存在 高 固体气体 SiO24HF=SiF42H2O 化 学 性 质 与 碱 反 应 (盛碱液的试剂瓶用 塞) CO2少量： CO2过量： 与 盐 反 应 如与Na2CO3反应： 如与
4、Na2SiO3反应： 或Na2SiO32H2O2CO2( 足量)=H2SiO32NaHCO3 SiO22NaOH= Na2SiO3H2O 橡胶 CO22NaOH=Na2CO3H2O CO2NaOH=NaHCO3 Na2SiO3H2OCO2(不足 )=H2SiO3Na2CO3 化 学 性 质 与碱 性氧化 物反应 如与CaO反应： 如与Na2O反应 ： 用途 光导纤维、光学仪 器、电子部件 制饮料、制碳酸 盐 4. 硅酸和硅酸钠 (1)硅酸 硅酸不溶于水，其酸性比碳酸 ，硅 酸 (填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液 变红色。 硅酸不稳定，受热易分解： 硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反 应的
5、化学方程式为 。 硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附 水分能力强，常用作 。 弱 不能 干燥剂 硅酸，化学式为H2SiO3。游离态的硅酸，包括原硅酸（ H4SiO4）、偏硅酸(H2SiO3)、二硅酸 (H2Si2O5)，酸性 很弱。正硅酸在pH=23的范围内是稳定的，不过若将 过饱和的H4SiO4 溶液长期放置，会有无定形的二氧化 硅沉淀，为乳白色沉淀，并以胶态粒子、沉淀物或凝 胶出现。凝胶中有部分水分蒸发掉，可得到一种多孔 的干燥固态凝胶，即常见的二氧化硅凝胶。这种硅酸 凝胶具有强的吸附性，可用来作吸潮干燥剂、催化剂 ，或用作其他催化剂的载体。硅酸凝胶用粉红色CoCl2 溶液浸泡为粉红色，加
6、热干燥后，得到一种蓝色硅胶 ，它再吸水后又为粉红色，故称为蓝色干胶。当变色 硅胶变为粉红色后，说明已失效，需重新烘干后再用 。 (2)硅酸钠(Na2SiO3) 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。 它能与酸性较硅酸强的酸反应，化学方 程式分别为 与盐酸反应： 与CO2水溶液反应： 用途：黏合剂(矿物胶)， 材 料。 水玻璃 耐火阻燃 规 律 方 法 3.反思归纳 在设计制备纯硅的实验题中，常遇到的知识点有： (1)高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅： SiO22C Si(粗)2CO (2)粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3： Si3HCl SiHCl3H2 (3)粗硅与干燥Cl2反应制得SiCl4： Si(粗)2Cl2 SiCl4 (4)SiHCl3与过量H2在高温下反应制得纯硅： SiHCl3H2 Si(纯)3HCl (5)SiCl4与过量H2在高温下反应制得纯硅： SiCl42H2 Si(纯)4HCl (6)SiO22Mg 2MgOSi (7)SiHCl3、SiCl4能与水发生反应： SiHCl33H2O=H2SiO33HClH2 SiCl43H2O=H2SiO34HCl (8)SiH4在空气中易自燃：SiH42O2=SiO22H2O 硅酸盐及无机非金属材料 I 考点二 I 知识识梳理 特别提醒
