《2018届高三化学总复习课件：第四章 非金属及其化合物4-12 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018届高三化学总复习课件：第四章 非金属及其化合物4-12 （99页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第12讲讲 碳、硅及无机非金属材料考纲要求 1.掌握碳、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.了解常见无机非金属材料的性质和用途。高频频考点一 碳、硅单质单质 及其氧化物1判断正误误(正确的打“”，错误错误 的打“”)。(1)金刚刚石和石墨物理性质质有较较大差别别的原因是碳原子的排列不同。()(2)碳燃烧烧可生成CO或CO2，但硅与氧气反应应只能生成SiO2。()(3)非金属性：CSi，则热稳则热稳 定性：CH4SiH4。()(4)晶体硅熔点高硬度大，故可用于制作半导导体材料。()(5)12C、13C、14C是碳的三种同素异形体。
2、()(6)硅的导电导电 性能介于导导体和绝缘绝缘 体之间间，是良好的半导导体材料。()(7)1 mol Si和1 mol SiO2晶体中均有4 NA个共价键键。()2(1)从元素周期表的位置看，碳和硅均为为A族元素，自然界中有碳的多种单质单质 存在，自然界中有硅的单质吗单质吗 ？为为什么？【答案】 没有，因为为硅有很强的亲亲氧性，在地壳形成时时硅与氧易结结合，难难分离，因而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐盐的形式存在。(2)从元素周期表的位置看，硅的还还原性比碳强，但碳能与SiO2反应应制取Si，试试从化学平衡的角度认识该认识该 反应发应发 生的原因。【答案】 不能；此反应应中生成的CO2气体
3、脱离反应应体系有利于反应应的向右进进行，与其氧化物对应对应 酸的强弱无关；而强酸制弱酸的规规律一般适用于在溶液中发发生的反应应。【答案】 (1)通过过盛有浓浓NaOH溶液的洗气瓶 (2)通过过盛放灼热热CuO的硬质质玻璃管 (3)通过过盛放灼热铜热铜 网的硬质质玻璃管 (4)通过饱过饱 和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液 (5)通过饱过饱 和NaHCO3溶液 (6)通过过CuSO4溶液一、碳、硅单质的结构与性质1碳、硅元素的原子结构与存在2.碳、硅单质的物理性质【注意】 (1)碳单质的结构不同导致物理性质不同，但化学性质相似。(2)同素异形体之间的转化是化学变化，但不是氧化还原反应。3碳、
4、硅单质的化学性质还原性碳、硅的最外层层都是_个电电子，位于元素周期表的第_族，不容易失也不容易得电电子，通常化学性质稳质稳 定，但在一定条件下也能与许许多物质发质发 生化学反应应，一般表现为还现为还 原性(如图图)。A4【注意】 工业上常用焦炭在电炉中还原SiO2得到粗硅，但反应需隔绝空气(或O2)，生成的是CO而不是CO2。2二氧化碳和二氧化硅的比较2(2017信阳模拟)为检验为检验 二氧化碳气体中是否混有一氧化碳，某课课外兴兴趣小组组的同学设计设计 了如下图图所示的实验实验 装置：根据装置回答问题问题 ：(1)A装置的作用是_。(2)实验实验 后怎样处样处 理尾气_，发发生反应应的化学方程
5、式为为_。(3)若实验时观实验时观 察到_，则证则证 明原气体中一定含有一氧化碳。【解析】 (1)除去混合气体的CO2时，可先将混合气体通入盛有浓NaOH溶液的洗气瓶中，故A装置的作用是吸收CO2，以排除对下面实验的干扰。(2)CO有毒，故将CO点燃生成CO2才能排放到空气中。(3)CO还原CuO的实验现象是黑色粉末变成红色，故利用这一现象来证明原气体中一定含有CO。【方法总结】 确认混合气体(CO、CO2)中含有CO气体的实验设计方法考点2 硅及其氧化物的性质与制备4(2018南宁联考)已知A是灰黑色的、有金属光泽泽的固体单质单质 。根据如图图所示的物质质之间间的转转化关系，回答下列有关问题
6、问题 。(1)写出B、C两物质质的名称：B_，C_。(2)写出DB的化学方程式：_。(3)写出BC的离子方程式：_。5(2017南昌模拟改编)单单晶硅是信息产业产业 中重要的基础础材料。通常用碳在高温下还还原二氧化硅制得粗硅(含铁铁、铝铝、硼、磷等杂质杂质 )，粗硅与氯氯气反应应生成四氯氯化硅(反应应温度450500 )，四氯氯化硅经经提纯纯后用氢氢气还还原可得高纯纯硅。以下是实验实验 室制备备四氯氯化硅的装置示意图图。相关信息如下：a四氯氯化硅遇水极易水解；b硼、铝铝、铁铁、磷在高温下均能与氯氯气直接反应应生成相应应的氯氯化物；c有关物质质的物理常数见见下表：物质SiCl4BCl3AlCl3
7、FeCl3PCl5沸点/57.712.8315熔点/70.0107.2升华温度/180300162请请回答下列问题问题 ：(1)写出装置A中发发生反应应的离子方程式_。(2)装置A中g管的作用是_；装置C中的试剂试剂 是_；装置E中的h瓶需要冷却的理由是_。(3)装置E中h瓶收集到的粗产产物可通过过精馏馏(类类似多次蒸馏馏)得到高纯纯度四氯氯化硅，精馏馏后的残留物中，除铁铁元素外还还可能含有的元素是_(填写元素符号)。【解析】 制四氯化硅是由粗硅与Cl2反应得到的，所以必须先制得Cl2，因SiCl4极易水解，所以Cl2须干燥，再根据表格数据分析提纯SiCl4的方法。(1)书写的是离子方程式，B
8、装置中盛放饱和食盐水除去HCl，C装置中用浓硫酸除水以制得干燥纯净的Cl2；(2)A中g管作用为平衡压强，使液体顺利流下；h瓶用冷却液冷却的主要目的是得到SiCl4；(3)精馏粗产物得到SiCl4，温度应控制在57.7 ，此时BCl3变为气体，但AlCl3、FeCl3、PCl5均残留在瓶中，所以残留的元素是Fe、Al、P、Cl。高频频考点二 硅酸、硅酸盐盐及无机非金属材料1判断正误误(正确的打“”，错误错误 的打“”)。(1)玻璃是一种晶体，有较较高的熔点()(2)水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱()(3)向一定浓浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2出现现白色沉淀，证证明H2CO3的酸
9、性比H2SiO3的酸性强()2(1)填写下列材料主要成分的化学式。刚刚玉_；大理石、石灰石_；普通玻璃_；石英、水晶_。【答案】 Al2O3 CaCO3 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 SiO2(2)硅酸盐盐可用氧化物的形式表示其组组成，能说说明硅酸盐盐是由氧化物组组成的吗吗？【答案】 氧化物形式只表示硅酸盐盐的组组成而不表示其结结构，切不可认为认为 硅酸盐盐是由氧化物混合而成的。1硅酸【思考】 如何通过实验证过实验证 明硅酸的酸性比碳酸的弱？【提示】 向硅酸钠钠溶液中通入CO2气体，若溶液变浑变浑浊浊，说说明H2CO3的酸性强于H2SiO3。(2)硅酸盐组盐组 成的表示方法通常用二氧
10、化硅和金属氧化物的组组合形式表示硅酸盐盐的组组成，如硅酸钠钠(Na2SiO3)可表示为为_，长长石(KAlSi3O8)可表示为为_。【注意】 (1)氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示其结构，切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。(2)硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。硅胶(mSiO2nH2O)是一种很好的无毒干燥剂。Na2OSiO2K2OAl2O36SiO23无机非金属材料(1)传统传统 无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐盐材料。常见见硅酸盐盐材料比较较水泥玻璃陶瓷生产原料_、黏土 _、_、石灰石黏土主要设备水泥回转窑玻璃熔窑陶瓷
11、窑石灰石纯纯碱石英(2)新型无机非金属材料高温结结构陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较较高的硬度和耐磨性、较较强的抗化学侵蚀蚀性和电绝缘电绝缘 性等。生物陶瓷：对对机体无排异反应应，不会引起代谢谢作用异常。 压电压电 陶瓷：具有压电压电 效应应。【注意】 (1)玻璃中含有二氧化硅，因此氢氟酸可用于雕刻玻璃，盛放氢氟酸不用玻璃瓶而用塑料瓶。(2)NaOH溶液可以用玻璃瓶盛放，但不能用带磨口玻璃塞而使用橡胶塞。2(2018新疆伊犁质检)寿山石主要成分为为叶蜡石，叶蜡石组组成为为Al2O34SiO2H2O，下列观观点不正确的是( )A寿山石雕刻作品要避免与酸、碱接触B寿山石颜颜色丰富多彩是因为为含有不同形态态
12、的金属氧化物C潮湿的空气可能导导致寿山石作品表面溶解变质变质D久置于干燥空气中可能会导导致寿山石作品脱水变质变质【解析】 根据寿山石的主要成分，可知其能与酸或碱发生反应，A正确；寿山石中含有不同形态的Al2O3，造成其色彩丰富，B正确；其中的氧化物Al2O3和SiO2不溶于水也不和水反应，在潮湿的空气中不会溶解变质，C项错误；久置于干燥空气中，会失去其中的结晶水变质，D正确。【答案】 C3(2017洛阳模拟)胃舒平主要成分是氢氢氧化铝铝，同时时含有三硅酸镁镁(Mg2Si3O8nH2O)等化合物。(1)三硅酸镁镁的氧化物形式为为_。(2)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料，其原因是_。
13、aAl2O3、MgO和SiO2都是白色固体bAl2O3、MgO和SiO2都是金属氧化物cAl2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点【解析】 (1)Mg2Si3O8nH2O改写成氧化物的形式为2MgO3SiO2nH2O。(2)Al2O3、MgO和SiO2均具有很高的熔点，故可作为耐火材料。【答案】 (1)2MgO3SiO2nH2O (2)c考点2 无机非金属材料4(2016孝感统考)硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误错误 的是( )A氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为为Si3N4B碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结结构陶瓷和轴轴承C光导
14、纤维导纤维 是一种新型无机非金属材料，其主要成分为为SiO2D二氧化硅为为立体网状结结构，其晶体中硅原子和硅氧单单键键个数之比为为12【解析】 A项，在氮化硅中N元素为3价，Si元素为4价，则化学式为Si3N4，正确；D项，在SiO2晶体中，一个硅原子与周围4个氧原子形成4个硅氧单键，错误。【答案】 D5(2018湖北八校联考)钢钢化玻璃俗称普通玻璃的化身，是普通玻璃经经一定物理方法处处理后得到的。钢钢化玻璃一般不会发发生自爆现现象，但当钢钢化玻璃中含有硫化镍结镍结 核时时就有可能发发生自爆现现象。下列有关说说法中错误错误 的是( )A制取钢钢化玻璃的原料为为石灰石、纯纯碱和石英B钢钢化玻璃是一种新型无机非金属材料C制取钢钢化玻璃的主要反应应都是非氧化还还原反应应D在碳素钢钢中加入镍镍等合金元素可以制得不锈钢锈钢 及各种特种钢钢难难点专专攻(十) CO2与盐盐或碱反应产应产 物的判断考点1 CO2与盐溶液的反应1向下列溶液中通入足量的CO2，最终终无沉淀生
