江苏专用高考化学总复习 专题3第三单元含硅矿物与信息材料 苏教

第三单元含硅矿物与信息材料第三单元含硅矿物与信息材料 课堂互动讲练课堂互动讲练实验专项探究实验专项探究达标突破训练达标突破训练第第三三单单元元含含硅硅矿矿物物与与信信息息材材料料基础自主梳理基础自主梳理基础自主梳理基础自主梳理清单一清单一硅酸、硅酸盐硅酸、硅酸盐自我诊断自我诊断1北京北京2008年奥运金牌年奥运金牌“金镶玉金镶玉”环形玉壁由昆环形玉壁由昆仑玉制成，昆仑玉的成分可简单看成是仑玉制成，昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2，则其用二氧化硅和金属氧化，则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为物的形式可表示为()ACaOMgOSiO2H2OB2CaO5MgO8SiO2H2OC2CaOMgOSiO22H2OD5CaO2MgO8SiO2H2O答案：答案：B基础回归基础回归1硅酸硅酸硅酸难溶于水，其酸性比碳酸硅酸难溶于水，其酸性比碳酸_，硅酸，硅酸_(填填“能能”或或“不能不能”)使紫色石蕊试液变红色。使紫色石蕊试液变红色。(1)硅酸不稳定，受热易分解：硅酸不稳定，受热易分解：_。(2)硅酸能与碱溶液反应，如与硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的溶液反应的化学方程式为：化学方程式为：_。(3)硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作力强，常用作_。弱弱不能不能干燥剂干燥剂2硅酸钠硅酸钠(1)物理性质物理性质白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称_，有黏性。，有黏性。(2)化学性质化学性质水解显水解显_性。性。与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式为：与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式为：与盐酸反应：与盐酸反应：_。与与CO2水溶液反应：水溶液反应：_。(3)用途：黏合剂用途：黏合剂(矿物胶矿物胶)，耐火阻燃材料。，耐火阻燃材料。水玻璃水玻璃碱碱Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO33传统无机非金属材料传统无机非金属材料物理物理 化化学学物理物理化学化学思考感悟思考感悟盛放碱液的玻璃瓶能不能用玻璃塞？为什么？盛放碱液的玻璃瓶能不能用玻璃塞？为什么？清单二清单二硅单质硅单质自我诊断自我诊断2有有科科学学家家提提出出硅硅是是“21世世纪纪的的能能源源”、“未未来来的的石石油油”的的观观点点。假假如如硅硅作作为为一一种种普普遍遍使使用用的的新新型型能能源源被被开开发发利利用用，关关于于其其有有利利因因素素的的下下列列说说法中，你法中，你认为认为不妥的是不妥的是()A硅硅便便于于运运输输、贮贮存存，从从安安全全角角度度考考虑虑，硅硅是是最佳的燃料最佳的燃料B自然界中存在大量的自然界中存在大量的单质单质硅硅C硅硅燃燃烧烧放放出出的的热热量量多多，且且燃燃烧烧产产物物对对环环境境污污染程度低，容易有效控制染程度低，容易有效控制D在常温下，硅的化学性在常温下，硅的化学性质质不活不活泼泼答案：答案：B基础回归基础回归1原子结构及物理性质原子结构及物理性质导体导体绝缘体绝缘体半导体半导体2化学性质化学性质3制取制取清单三清单三二氧化硅二氧化硅自我诊断自我诊断3下列关于下列关于SiO2和和CO2的叙述中，不正确的是的叙述中，不正确的是_(填字母序号填字母序号)。A都是共价化合物都是共价化合物B都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应，但不都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应，但不能与任何酸反应能与任何酸反应C都能溶于水且与水反应生成相应的酸都能溶于水且与水反应生成相应的酸DSiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨答案：答案：BCF基础回归基础回归1结构结构Si、O原子交替排列的原子交替排列的_结构。结构。2物理性质物理性质纯纯SiO2是是_色透明的晶体，硬度色透明的晶体，硬度_，熔、，熔、沸点沸点_。3化学性质化学性质(1)酸性氧化物通性酸性氧化物通性与强碱溶液与强碱溶液(如如NaOH溶液溶液)反应，化学方程反应，化学方程式为：式为：_。立体网状立体网状无无大大高高SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(2)特性特性与氢氟酸反应，化学方程式为：与氢氟酸反应，化学方程式为：_。作氧化剂的反应，如：作氧化剂的反应，如：_。SiO24HF=SiF42H2O课堂互动讲练课堂互动讲练考点一考点一硅及其化合物的特性及应用硅及其化合物的特性及应用 (2011年北京海淀区模拟年北京海淀区模拟)A元素的一种单质是元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物元素的一种化合物C可可用于制造高性能的现代通讯材料用于制造高性能的现代通讯材料光导纤维，光导纤维，C与烧碱溶液反应生成含与烧碱溶液反应生成含A元素的化合物元素的化合物D。(1)在元素周期表中，在元素周期表中，A位于位于_族，与族，与A同族同族但相对原子质量比但相对原子质量比A小的元素小的元素B的原子结构示意图为的原子结构示意图为_，A与与B在原子的电子层结构上的相同点是在原子的电子层结构上的相同点是_。(2)易与易与C发生化学反应的酸是发生化学反应的酸是_，反应的化，反应的化学方程式是学方程式是_。例例例例1 1(3)将将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成，同时还生成B的最高价氧化物的最高价氧化物E；将全部的；将全部的E与与全部的全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含成含A的化合物的化合物F。写出生成写出生成D和和F的化学反应方程式：的化学反应方程式：_。要将烧碱高温熔化，下列坩埚中不可选用的是要将烧碱高温熔化，下列坩埚中不可选用的是_。A普通玻璃坩埚普通玻璃坩埚B石英坩埚石英坩埚C氧化铝坩埚氧化铝坩埚 D铁坩埚铁坩埚【解析解析】(1)A元素单质可做半导体材料，含元素单质可做半导体材料，含A元元素的某化合物是制造光导纤维的原料，可知素的某化合物是制造光导纤维的原料，可知A为硅为硅元素，比硅相对原子质量小的同族元素为碳。元素，比硅相对原子质量小的同族元素为碳。(2)C为为SiO2，能与，能与SiO2反应的酸只有氢氟酸。反应的酸只有氢氟酸。(3)SiO2与与NaOH反应生成反应生成Na2SiO3和和H2O，故含，故含SiO2的材料的材料(普通玻璃、石英玻璃普通玻璃、石英玻璃)以及以及Al2O3等都能等都能与与NaOH在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融熔融NaOH。跟踪训练跟踪训练(随学随练，轻松夺冠随学随练，轻松夺冠)1下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是()A4价氧化物都与氢氧化钠溶液反应价氧化物都与氢氧化钠溶液反应B单质在加热时都能与氧气反应单质在加热时都能与氧气反应C氧化物都能溶于水生成相应的酸氧化物都能溶于水生成相应的酸D碳和硅两种元素都有能导电的单质碳和硅两种元素都有能导电的单质解析：解析：选选C。A项项CO2、SiO2都能与都能与NaOH溶液反应；溶液反应；B项项C、Si加热时都能与加热时都能与O2反应生成氧化物；反应生成氧化物；C项项SiO2不溶于水，不能生成硅酸；不溶于水，不能生成硅酸；D项，石墨是导体，项，石墨是导体，晶体硅是半导体，都能导电。晶体硅是半导体，都能导电。考点二考点二碳和硅重要化合物的比较碳和硅重要化合物的比较1CO2和和SiO2的比较的比较2.H2CO3和和H2SiO3的比较的比较【特别提醒特别提醒】1.酸性氧化物一般不与酸发生酸性氧化物一般不与酸发生复分解反应，而复分解反应，而SiO2却能与氢氟酸反应。却能与氢氟酸反应。2在水溶液中，碳酸的酸性比硅酸强，二氧化在水溶液中，碳酸的酸性比硅酸强，二氧化碳与硅酸钠反应生成碳酸钠和硅酸沉淀。在高碳与硅酸钠反应生成碳酸钠和硅酸沉淀。在高温下碳酸钠与二氧化硅反应生成硅酸钠和二氧温下碳酸钠与二氧化硅反应生成硅酸钠和二氧化碳，其原因是在高温条件下，生成的二氧化化碳，其原因是在高温条件下，生成的二氧化碳离开反应体系而使反应进行。碳离开反应体系而使反应进行。例例例例2 2【解析解析】根据酸、盐之间复分解反应进行的方根据酸、盐之间复分解反应进行的方向判断酸性强弱，一般是在常温湿态下适用，在向判断酸性强弱，一般是在常温湿态下适用，在高温干态下不适用，事实是碳酸酸性比硅酸强，高温干态下不适用，事实是碳酸酸性比硅酸强，故故A项错误；项错误；CO2和和SiO2属于不同类型的晶体，在属于不同类型的晶体，在物理性质方面有很大差异，故物理性质方面有很大差异，故B项错误；项错误；SiO2与与氢氟酸反应，不属于酸性氧化物与酸的一般反应，氢氟酸反应，不属于酸性氧化物与酸的一般反应，在此反应中在此反应中SiO2没有表现碱性，故没有表现碱性，故C项错误；项错误；SiO2虽属于酸性氧化物，但不能直接与虽属于酸性氧化物，但不能直接与H2O反应生反应生成成H2SiO3，D项正确。项正确。【答案答案】DA BC D解析：解析：选选C。SiO2可与可与HF反应，反应反应，反应是是由于由于CO2在高温下逸出反应体系，并不能在高温下逸出反应体系，并不能说明硅酸酸性比碳酸酸性强。说明硅酸酸性比碳酸酸性强。实验专项探究实验专项探究【典例探究典例探究】探究探究SO2、SiO2与与Mg反应。反应。.用如图所示的装置进行用如图所示的装置进行Mg和和SO2的实验：的实验：(1)选择制取选择制取SO2的合适试剂的合适试剂_(填序号填序号)。10%的的H2SO4溶液；溶液；80%的的H2SO4溶液；溶液；Na2SO3固体；固体；CaSO3固体固体(2)写出装置写出装置B中发生的主要反应的化学方程式：中发生的主要反应的化学方程式：_。(3)你认为该装置是否有不足之处？你认为该装置是否有不足之处？_，如果有，请列出两点：如果有，请列出两点：_。.某研究性学习小组进行了某研究性学习小组进行了“实验室制实验室制Si”的研究，的研究，他们以课本为基础，查阅资料后得到以下可供参他们以课本为基础，查阅资料后得到以下可供参考的信息：考的信息：工业上在高温时用工业上在高温时用C还原还原SiO2可制得可制得Si；Mg在高温的条件下即可与在高温的条件下即可与SiO2反应；反应；金属硅化物金属硅化物与稀硫酸反应生成硫酸盐和与稀硫酸反应生成硫酸盐和SiH4；Si和和SiO2均均不与稀硫酸反应；不与稀硫酸反应；SiH4在空气中自燃。在空气中自燃。他们在研究报告中记录他们在研究报告中记录“选用合适的物质在选用合适的物质在适宜的条件下充分反应；再用足量稀硫酸溶解固适宜的条件下充分反应；再用足量稀硫酸溶解固体产物；然后过滤、洗涤、干燥；最后称量体产物；然后过滤、洗涤、干燥；最后称量在用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火在用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，其产率也只有预期值的花，其产率也只有预期值的63%左右左右”。(4)该小组该小组“实验室制实验室制Si”的化学方程式是的化学方程式是_。(5)你估计你估计“用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花和火花”的原因是的原因是_。【解析解析】(1)SO2的溶解度较大，应选用浓度较大的溶解度较大，应选用浓度较大的的H2SO4溶液；为了使反应顺利进行须选择溶液；为了使反应顺利进行须选择Na2SO3固体与硫酸反应固体与硫酸反应(CaSO3固体与硫酸反应生成的硫酸固体与硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水钙微溶于水)。(2)根据根据Mg与与CO2的反应知的反应知Mg与与SO2反应能生成氧化反应能生成氧化镁与单质硫，但单质硫能与镁反应生成硫化镁。镁与单质硫，但单质硫能与镁反应生成硫化镁。(3)SiO2、CO2都是酸性氧化物，所以镁与玻璃中的都是酸性氧化物，所以镁与玻璃中的二氧化硅能发生反应，镁不能与玻璃管直接接触；二氧化硅能发生反应，镁不能与玻璃管直接接触；又因为镁与钠的性质相似，能与水反应，因此又因为镁与钠的性质相似，能与水反