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1、根底课时1碳、硅及其重要化合物最新考纲1了解碳元素、硅元素的单质的主要性质及应用。2.了解碳元素、硅元素的重要化合物的主要性质及应用。3.了解碳元素、硅元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。考点一碳、硅及其氧化物的性质知识梳理固考基1碳、硅元素的存在形态(1)碳元素在自然界中既有游离态又有化合态。碳的同素异形体有金刚石、石墨、无定形碳、C60等。(2)硅元素在地壳中的含量占第二位，仅次于氧元素，全部以化合态存在，是一种亲氧元素，单质硅有晶体和无定形两种。2碳、硅单质的构造、物理性质与用途的比拟碳硅构造金刚石：空间网状构造石墨：层状构造晶体硅：与金刚石类似的空间网状构造物理性质金刚石熔点高、
2、硬度大石墨熔点高、质软，有滑腻感晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高用途金刚石用于制造切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯晶体硅用作半导体材料，制造硅芯片和硅太阳能电池提醒：碳单质的构造不同导致物理性质不同，但化学性质相似。12C、13C、14C是碳的三种同位素而非同素异形体。同素异形体之间的转化为化学变化，但不是氧化复原反响。3碳、硅单质的化学性质(1)碳的化学性质(2)硅的化学性质及制取与氢氟酸反响：Si4HF=SiF42H2。与NaOH溶液反响：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2；与O2反响：SiO2SiO2。工业制法：用焦炭和二氧化硅在电炉中反响得到粗硅，反响的化学方程式为
3、SiO22CSi2CO。提醒：自然界中没有游离态硅，工业上常用焦炭在电炉中复原SiO2得到粗硅。Si的复原性强于C，但C能复原SiO2生成Si，且氧化产物为CO：2CSiO2Si2CO，其原因是产物CO为气体，它的放出降低了生成物浓度，促使反响向正反响方向进展。且该反响必须在隔绝空气的条件下进展。4二氧化碳和二氧化硅的比拟物质二氧化硅二氧化碳构造空间立体网状构造，不存在单个分子存在单个分子主要物理性质硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水熔、沸点低，常温下为气体，微溶于水化学性质与水反响不反响CO2H2OH2CO3与酸反响只与氢氟酸反响：SiO24HF=SiF42H2O不反响与碱反响SiO
4、22NaOH=Na2SiO3H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)CO2少量：CO22NaOH=Na2CO3H2O、CO2过量：CO2NaOH=NaHCO3与盐反响如与Na2CO3反响：SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2如与Na2SiO3反响：Na2SiO3H2OCO2(缺乏)=H2SiO3Na2CO3或Na2SiO32H2O2CO2(足量)=H2SiO32NaHCO3与碱性氧化物反响如与CaO反响：SiO2CaOCaSiO3如与Na2O反响：Na2OCO2=Na2CO3用途光导纤维、光学仪器、电子部件制饮料、制碳酸盐提醒：SiO2和CO2都是酸性氧化物，与碱反响生成盐和水；CO2与水反响生成
5、碳酸，但SiO2不溶于水，故不能用SiO2与水反响制备硅酸。SiO2不能与盐酸、硝酸、硫酸等酸反响，但能与氢氟酸反响。不能依据反响SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2来说明SiO2对应的水化物(即H2SiO3)的酸性比H2CO3强。1(RJ必修1P8110改编)以下关于碳、硅的表达正确的选项是()A碳、硅都是A族元素，它们在自然界中都以化合态形式存在B二氧化碳、二氧化硅的物理性质相似C二氧化碳、二氧化硅都是酸性氧化物，能与NaOH溶液反响生成相应的盐D高纯度的二氧化硅用于制造半导体材料答案C2(LK必修1P714改编)用墨书写的字画可以久不变色，说明碳单质在常温下性质稳定，工业上利用高温下
6、焦炭与水蒸气反响制取水煤气，化学方程式为CH2O(g)COH2，说明碳单质高温下具有较强的复原性。3(溯源题)判断以下说法是否正确(1)元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体()(2015*化学，4A)(2)粗硅SiCl4Si物质间的转化可一步实现()(2015*化学，8A)(3)将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2()(2015*理综，2D)(4)SiO2可与HF反响，因而氢氟酸不能保存在玻璃瓶中()(2013*理综，10D)(5)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料()(2012新课标全国卷，8B)探源：本高考题组主要源于教材RJ必修1 P76“思考与交流与LK必修1
7、 P62“多种多样的碳单质及其拓展，对碳、硅及其氧化物的常见性质进展了考察。题组精练提考能题组一碳、硅单质的性质1以下说法正确的选项是()A焦炭具有复原性，高温下能将二氧化硅复原为硅B晶体硅用于制作半导体材料是因其熔点高、硬度大C硅主要以单质、氧化物、硅酸盐的形式存在于自然界中D高纯硅可以制作太阳能电池，其工作原理与原电池一样解析A项，发生反响：SiO22CSi2CO，焦炭表现出复原性，正确；B项，晶体硅用于制作半导体材料是因为具有特殊的导电性，与熔点、硬度无关，错误；在自然界中无单质Si，C选项错误；D选项，一个是把光能转化为电能，一个是把化学能转化为电能，D错误。答案A2以下关于碳和硅的表
8、达中，正确的选项是()A其氧化物都能与NaOH溶液反响B其单质在加热时都能跟O2反响C其氧化物都能溶于水生成相应的酸D碳和硅两种元素共有两种单质解析CO不溶于水，不能生成相应的酸，也不能与NaOH溶液反响；SiO2不溶于水，也不能生成相应的酸；碳有金刚石、石墨、C60等同素异形体，硅有晶体硅和无定形硅等，所以两种元素共有多种单质。答案B【练后归纳】非金属单质硅的特殊性非金属的一般规律硅的特性硅复原性强于碳2CSiO2Si2CO非金属与强碱溶液反响一般不产生H2硅可与强碱溶液反响产生H2：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2非金属一般不与非氧化性酸反响Si4HF=SiF42H2一般非金属单
9、质为绝缘体硅为半导体，常用于电子部件题组二性质迥异的氧化物(CO2、SiO2)3(2015*质检)以下关于SiO2和CO2的表达中不正确的选项是()A都是共价化合物BSiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨C都能溶于水且与水反响生成相应的酸D都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反响解析SiO2和CO2中都只含有共价键，均为共价化合物，A项正确；干冰升华吸热，可用于人工降雨，B项正确；SiO2不溶于水且与水不反响，C项错误；SiO2与强碱溶液反响生成硅酸盐，CO2与强碱溶液反响生成碳酸盐或碳酸氢盐，D项正确。答案C4用四种溶液进展实验，下表中“操作及现象与“溶液对应关系错误的选项是()选项操作及现
10、象溶液A通入CO2，溶液变浑浊饱和Na2CO3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，再参加品红溶液，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，再参加足量NaOH溶液，又变浑浊澄清石灰水解析由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，因而会析出NaHCO3晶体，A项正确；B项，CO2Na2SiO3H2O=Na2CO3H2SiO3，CO2Na2CO3H2O=2NaHCO3，H2SiO3与CO2不反响，浑浊不会消失；C项，CO2Ca(ClO)2H2
11、O=CaCO32HClO，溶液变浑浊后参加品红溶液，被HClO氧化褪色；D项，首先CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，继续通CO2，生成可溶于水的Ca(HCO3)2，再参加足量的NaOH，则：2NaOHCa(HCO3)2=CaCO3Na2CO32H2O，溶液又变浑浊。答案B5以下有关说法中错误的选项是()A氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中BSiO2可将太阳能转化为电能C灼烧NaOH固体时不能使用瓷坩埚，因坩埚中的SiO2能与NaOH反响D由沙子制备光伏材料时的反响之一为SiO22CSi2CO解析氢氟酸能与玻璃中的SiO2反响，A正确；SiO2不能将太阳能转化为电能，B错误；高温下NaOH能与瓷
12、坩埚中的SiO2反响，C正确；沙子的主要成分是SiO2，与碳反响时得到的是CO，D正确。答案B【反思归纳】SiO2的特殊性一般规律SiO2的特殊性酸性氧化物一般与水反响生成相应酸SiO2不溶于水，不与水反响酸性氧化物一般不与酸发生复分解反响SiO24HF=SiF42H2O“较强酸制较弱酸是复分解反响的一般规律，H2CO3酸性强于H2SiO3，Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3以下反响不能说明酸性的强弱Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2CaCO3SiO2CaSiO3CO2拓展：根据SiO2性质的一般性与特殊性完成以下表格(其中括号内为要除去的杂质)。可供选择的试剂：A.盐酸B氢氧化钠溶液C氧气D水E二氧化碳可选用的操作：水洗加热高温灼烧过滤结晶粉末状混合物选择的试剂选用的操作(1)CaCO3(SiO2)B(2)NaCl(SiO2)D(3)SiO2(Fe2O3)A(4)SiO2(CaCO3)A(5)SiO2(NH4Cl)
