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1、无机非金属材料的主角硅考点一碳、硅单质的存在与性质1C、Si单质的存在形态、物理性质及用途(1)碳在自然界既有_态又有_态。碳的同素异形体有_、_、无定形碳、_等。(2)硅在地壳中的含量占第_位,仅次于_,全部以_态存在,是一种亲_元素,单质硅有_和_形两种。晶体硅是良好的_材料,在计算机等电子工业,可用作_、大规模_等。硅是人类将_能转化为_能的常用材料,所以硅还用于制造_。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和NaOH溶液反应:_思考:1下列关于碳族元素的叙述,不正确的是 ()A碳族元素的化合物主要是共价化合物B碳族元素的单质都是导体或半导体C自然界中大量存在
2、着碳族元素中某元素的气态氢化物D碳族元素形成的化合物多于其他族元素形成的化合物2下列关于硅的说法中,不正确的是()A硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料B硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料C硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应D加热到一定温度时,硅能与氯气、氧气等非金属反应32010年诺贝尔物理学奖用于表彰首次剥离出单层石墨的科学家。单层石墨称为石墨烯,这种“只有一层碳原子厚的碳薄片”的石墨烯,被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料,应用前景十分广阔!(结构示意图如图所示)。下列关于石墨烯的叙述正确的是()A石墨烯可导电,说明它是电解质B石墨烯
3、、金刚石、C60、“碳纳米泡沫”四种物质都是碳的单质C由于C(石墨,s)=C(金刚石,s)H1.9 kJmol1知金刚石比石墨烯稳定D尽量使用含C的产品,减少使用含C的产品,此举符合“促进低碳经济”的宗旨考点二碳、硅的氧化物1一氧化碳(1)物理性质:_色气体,_毒,_溶于水。(2)化学性质燃烧:_,_火焰;还原CuO:_。2二氧化碳和二氧化硅的比较物质二氧化硅二氧化碳结构_结构,不存在单个分子存在单个CO2分子主要物理性质硬度_,熔、沸点_,常温下为_体,不溶于水熔、沸点_,常温下为气体,微溶于水化学性质与水反应不反应_与酸反应只与氢氟酸反应:_不反应与碱(NaOH) 液反应_(盛碱液的试剂瓶
4、用_塞)_与盐反应如与Na2CO3反应:_如与Na2SiO3反应:_或Na2SiO32H2O2CO2(足量)=H2SiO32NaHCO3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SiO2和C反应制粗Si:_思考:4除去下列气体中混有的杂质(括号内为杂质)可采取的方法:(1)CO(CO2):_。(2)CO2(CO):_。(3)CO2(O2):_。(4)CO2(SO2):_。(5)CO2(HCl):_。(6)CO2(H2S):_。5指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作用,在AE选项中选择正确答案填入括号内。SiO22NaOH=Na2
5、SiO3H2O()SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2()SiO22CSi2CO()SiO23CSiC2CO()SiO24HF=SiF42H2O()A作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀B氧化性C酸性氧化物的通性D将挥发性的酸酐从其盐中置换出来E未参加氧化还原反应6下列关于碳和硅的氧化物说法正确的是_。碳和硅的氧化物都是酸性氧化物二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成二氧化硅不与水及任何酸反应CO2、CH4等气体都是温室气体CO常作还原剂,PbO2常作氧化剂碳在高温下与SiO2反应,作还原剂,但碳的非金属性比硅强考点三硅酸及硅酸盐1硅酸硅酸_溶于水,其酸性比碳酸_,硅酸_(填“能”或“不能
6、”)使紫色石蕊试液变红色。(1)硅酸不稳定,受热易分解:_。(2)硅酸能与碱溶液反应,如与NaOH溶液反应的化学方程式为_。(3)硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强,常用作_。2硅酸盐(1)概念:_的总称,是构成地壳岩石的主要成分。(2)表示方法:硅酸盐矿物的成分复杂,多用氧化物的形式表示它们的组成,如硅酸钠(Na2SiO3)写成_,钾云母(KH2Al3Si3O12)写成_。(3)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),耐火阻燃
7、材料。3无机非金属材料(1)传统无机非金属材料,如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。常见硅酸盐材料水泥玻璃陶瓷生产原料石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英黏土主要设备水泥回转窑玻璃熔炉陶瓷窑(2)新型无机非金属材料,如_、_、_、_等。思考:7据搜狐网站报道:国家质检总局称,在我国销售的德国NUK牌婴儿爽身粉含有一级致癌物“滑石粉”。已知滑石粉的化学式为Mg3(Si4O10)(OH)2,色白、滑爽、柔软、耐火。下列有关说法不正确的是()A滑石粉属于无机硅酸盐类物质B滑石粉组成可表示为3MgO4SiO2H2OC爽身粉中添加滑石粉是利用它的滑爽、柔软、耐火性D滑石粉可能会与氢氟酸、NaOH溶液发生反应8能证
8、明碳酸的酸性比硅酸强的事实是()ACO2溶于水生成碳酸,SiO2不溶于水也不能跟水直接反应生成硅酸B在高温条件下,SiO2和Na2CO3能发生反应:SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2CSiO2的熔点比CO2的高DCO2通入Na2SiO3稀溶液中,生成白色胶状沉淀,所生成的H2SiO3逐渐聚合而形成硅酸溶胶9(1)想一下为什么可将陶瓷、玻璃、水泥归纳在一起,然后从所给的4个词中选出1个与它们同类的物质_。A光导纤维 B有机陶瓷C人造纤维 D砖瓦(2)下列物质中,属于新型无机非金属材料的是_。A钢化玻璃 B碳化硼陶瓷C光导纤维 D硼酸盐玻璃(3)人造骨是一种新型无机非金属材料,它类似于人骨和
9、天然牙的性质结构,这是利用了这类材料的_特性,人造骨可以依靠从人体体液中补充某些离子形成新骨,可在骨骼界面产生分解、吸收、析出等反应,实现骨髓的牢固结合。人造骨植入人体内需要吸收人体中_形成新骨。ACa2 BCl CNa DPO4硅单质,SiO2,硅酸盐的用途有下列物品或设备:陶瓷餐具 砖瓦 水泥路桥 门窗玻璃 水晶镜片 石英钟表 玛瑙手镯 硅太阳能电池 光导纤维 计算机芯片(1)用到硅单质的是。(2)所用材料为SiO2或要用到SiO2的是。(3)所用材料为硅酸盐的是解题指导CO2与强碱溶液反应产物的判断方法【例1】在100 mL 1 molL1 NaOH溶液中缓缓通入CO2气体。(1)请写出
10、通入CO2气体的过程中发生反应的离子方程式。(2)讨论随CO2通入量的多少,反应产物的不同及量的多少。解析:CO2通入NaOH、Ca(OH)2等强碱溶液的反应与CO2气体的通入量有关,当CO2通入少量时生成碳酸盐,当CO2通入过量时生成碳酸氢盐;当CO2的通入量介于两者之间时,既有正盐又有酸式盐生成,因此推断时一定要注意CO2与碱之间量的关系。以CO2与NaOH溶液反应为例:CO22NaOH=Na2CO3H2O,CO2NaOH=NaHCO3当n(OH)n(CO2)的值不同时产物如下:【例2】标准状况下,将3.36 L CO2气体通入200 mL 1.00 molL1 NaOH溶液中,充分反应后
11、溶液中c(CO)与c(HCO)的比值为(不考虑CO、HCO的水解)()A11 B12 C21 D13【例3】向含有0.2 mol NaOH和0.1 mol Ba(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2气体,当通入气体为8.96 L(0 ,1.01105 Pa)时立即停止,则这一过程中,溶液中离子的物质的量与通入CO2气体的体积关系图像正确的是(气体的溶解和离子的水解忽略不计)()碳族元素综合推断题的解题方法【例4】已知A、B、C、D、E、F、G、H可以发生如图所示的转化,反应中部分生成物已略去。其中,A、G为同一主族元素的单质,B、C、H在通常情况下为气体,化合物C是一种形成酸雨的大气污染物。请填空:(1)H的名称是_。(2)E的两种用途是_、_。(3)反应的化学方程式是_。(4)反应的离子方程式是_