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化学一轮精品复习学案:4.1无机非金属材料的主角硅.docx

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化学一轮精选复****教案:
化学一轮精选复****教案:
第四章非金属及其化合物
第一节无机非金属资料的主角——硅
【高考新动向】
考点梳理
认识碳、硅单质及其重要化合物的主要性质及应用。
认识碳、硅单质及其重要化合物对环境质量的影响。
认识常有无机非金属资料的性质和用途
【考纲全景透析】
一、C、Si单质性质及其用途的比较。
物理性质
碳硅
既有游离态,又有化合态;主要单质在地壳中的含量仅次于氧,所有以化合态存
存在形态
有:金刚石、石墨、C60等同素异形体在;主要单质有:晶体硅和无定性硅两大类
金刚石熔点很高,硬度很大;石墨熔晶体硅,灰黑色,有金属光彩;与金刚石相
单质的物理性质点很高(比金刚石高)硬度较小,能似,熔点很高,硬度很大;是优秀的半导体
导电,有光滑感。资料。
含硅4%的硅钢拥有很高的导磁性,主要用
金刚石用作切割工具;
用途作变压器铁芯;含硅15%的硅钢拥有很好的石墨用作电极、铅笔芯。
耐酸性能,作为耐酸资料;制光电池等
化学性质
碳单质的化学性质——复原性
点燃
①与

O反响:O不足:2C+O222

2CO;
化学一轮精选复****教案:
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化学一轮精选复****教案:
点燃
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O充分:2

C+O2

CO2
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②与其余物质反响:
:
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2CuO+C2Cu+CO↑(可用于某些金属的冶炼);
2
高温
:CO+C2CO;
22
与水蒸气反响:
高温
C+HO(g)CO+H(用于生产水煤气);
22
与浓硫酸反响:

C+2HSO(浓)CO↑+2SO↑+2HO。
24222
硅的化学性质——复原性
①与氢***酸反响:Si+4HF====SiF4↑+2H2↑;
②与NaOH溶液反响:Si+2NaOH+HO=====NaSiO+2H↑;
2232

③与O2反响:Si+O2SiO2。
二、CO2和SiO2的比较


二氧化硅
二氧化碳
晶体种类
原子晶体
分子晶体
物理性质
硬度大、熔沸点高、常温下为固
熔沸点低,常温下为气体,
体、不溶于水
微溶于水
①与水反响
不反响
CO2+H2O
H2CO3
②与酸反响
SiO2
+4HF=SiF
4↑+2H2O
不反响

高温
③与碱反响
SiO2
+2NaOH=Na2SiO3+H2O
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O或

盛碱液的试剂瓶用橡皮塞
2
3
CO+NaOH=2NaHCO

④与盐反响
SiO
+Na
高温
+CO↑
Ca(ClO)
+CO+HO=CaCO↓+
CO=NaSiO
2
2
2
3
2
3
2
2
2
3

SiO2
+CaCO3=CaSiO3+CO2↑
2HClO
CO+NaCO+HO=2NaHCO
2
2
3
2
3
化学一轮精选复****教案:
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化学一轮精选复****教案:
高温
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⑤与碱性氧
SiO2+CaO
=CaSiO3
CO2+Na2O=Na2CO3
化物反响
⑥与碳反响
高温
2C+SiO2
高温
Si+2CO
CO+C
2CO;
2
主要用途
化工原料、灭火剂。干冰用作制
制光学仪器、石英玻璃。水晶可
冷剂,人工降雨。
制作饰品,常用来制造通信资料
光导纤维。
3、硅酸及硅酸盐
1)硅酸①物理性质:与一般的无机含氧酸不一样,硅酸难溶于水。
⑵化学性质::是二元弱酸,酸性比碳酸弱,与NaOH溶液反响的化学方程式为:
H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O。

:受热易分解,化学方程式为:H2SiO3H2O+SiO2。
⑶制备:经过可溶性硅酸盐与其余酸反响制得,如Na2SiO3溶液与盐酸反响:
Na2SiO3+2HCl==H2SiO3↓+2NaCl
⑷用途:硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。
2、硅酸盐
⑴硅酸盐:硅酸盐是由硅、氧和金属元素构成的化合物的总称,是构成地壳岩石的主要成分。
⑵硅酸钠:硅酸钠溶液俗称水玻璃,是无色粘稠液体,常用于制备黏合剂、防腐剂、耐火资料。
⑶硅酸盐构成的表示
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往常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的构成:

如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为

Na2O·SiO2。
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长石(

KAlSi

3O8)可表示为

K2O·Al

2O3·6SiO2。(注意:硅酸盐写法与氧化物写法中各元素的化合价保持不
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化学一轮精选复****教案:
变,原子个数比相等;表示次序一般为:开朗金属的氧化物·较开朗金属的氧化物·二氧化硅·水。
三、常有无极非金属资料及其主要用途
传统的无极非金属资料
硅酸盐资料是传统的无机非金属资料:玻璃、水泥、各样陶瓷等都是以粘土、石英和长石等为原料
生产的硅酸盐制品,比较以下
硅酸盐产品
水泥


陶瓷


石灰石、粘土
纯碱、石灰石、石英
粘土
反响原理
发生复杂的物
高温
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理化学变化(不作要SiO2
+Na2CO3=Na2SiO3+CO2↑
求)
SiO
+CaCO
高温
+CO↑
3
=CaSiO
2
3
2
主要设施
水泥展转窑
玻璃窑
陶瓷窑
主要成分
3CaO
·
SiO2

Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
2CaO
·
SiO2

3CaO·Al2O3
反响条件高温高温高温
主要用途
陶瓷、玻璃、水泥是主要建材,也宽泛应用于生活中。
特别功能的含硅物质
碳化硅拥有金刚石构造,可用作磨料。
含硅元素4%的硅钢拥有导磁性。
硅橡胶拥有既耐高温又耐低温的性质。
【热门难点全析】
硅及其化合物的特别性质

硅的非金属性弱于碳,但碳在自然界中既有游离态又有化合态,而硅却只有化合态。
(2)
硅的复原性强于碳,但碳能复原
SiO2:SiO2+2C
2CO↑+Si

(3)
非金属单质跟碱溶液作用一般无
H产生,但Si能跟碱溶液作用放出
H:Si+2NaOH+HO====NaSiO+2H
2
2
2
2
3
2
↑。
非金属单质一般不跟非氧化性酸反响,但硅能跟氢***酸反响。
非金属单质一般为非导体,但硅为半导体。
二氧化硅
(1)
非金属氧化物的熔沸点一般较低,但
SiO2的熔点却很高。
(2)
酸性氧化物一般不跟酸反响,但
SiO2能跟氢***酸反响。
硅酸
(1)无机酸一般易溶于水,但H2SiO3难溶于水。
化学一轮精选复****教案:
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(2)H
2
CO的酸性强于
HSiO,所以有
NaSiO+CO+HO====HSiO↓+NaCO,但在高温下
3
2
3
2
3
2
2
2
3
2
3
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NaCO+SiO232

Na2SiO3+CO2↑能发生是因为生成的

CO2简单挥发。
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【典例1】某氧化物不溶于水,溶于融化的NaOH中,生成易溶于水的化合物,向稀盐酸中滴加所生成化合
物的水溶液,立刻有白色积淀产生,则原氧化物是( )


[答案]C
[分析]能与NaOH反响的氧化物有Al2O3、SiO2,生成物分别为NaAlO2和Na2SiO3,但因为题目中是向稀
盐酸中加所生成化合物的水溶液,即盐酸过度,NaAlO2与过度盐酸反响生成AlCl3,无积淀,Na2SiO3与
盐酸反响生成H2SiO3白色积淀,应选C。
二、CO与碱的反响及
2-
-
的查验
CO
、HCO
2
3
3

反响原理
少许CO2过度CO2
NaOH――→Na2CO3――→NaHCO3
反响后溶质成分的判断方法
溶质的成分
X≤1∶1
NaHCO
3
1∶1<<2∶1
NaCO、NaHCO
X
2
3
3
X=2∶1
NaCO
2
3
>2∶1
NaOH、NaCO
X
2
3
3)CO与常有溶液的反响和现象
2
Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液
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CO2不足时,生成白色积淀;

CO2过度时,生成的白色积淀消逝,溶液变澄清。
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Na2SiO3溶液
CO2不足:Na2SiO3+H2O+CO====Na22CO3+H2SiO3↓;
CO过度:NaSiO+2HO+2CO====2NaHCO+HSiO↓。
22322323
两种状况均生成白色胶状积淀。
③饱和NaCO溶液
23
NaCO+CO+HO====2NaHCO↓,有白色固体析出。
2
3
2
2
3
2
-
-
的查验

、HCO3
2
-
的查验
(1)CO3
向待查验溶液中滴加必定量的Ca2+或Ba2+的可溶性盐溶液,有白色积淀生成,再加入适当的酸,白色
积淀溶解且生成无色,无味的气体,则待检溶液中有
2-

CO3
(2)HCO-3的查验
向待查验溶液中滴加足量的
2+
2+
Ca
或Ba的可溶性盐溶液,无明展现象,再向溶液中加入足量的酸。若
溶液中有无色、无味的气体生成,则待检溶液中有
-
HCO。
3
【典例2】以下说法正确的选项是(
)


Ba(OH)
溶液中有白色积淀,说明可能有
2-
-
2
CO
不行能含有HCO
3
3


的NaOH溶液中充分反响,其反响的离子方程
-
2-
+HO
式为:CO+2OH===CO
2
3
2

[答案]D
[分析]A项CO与CaCl不反响,无现象,与饱和
Na2CO溶液反响生成溶解度更小的
NaHCO,从而析出
2
2
3
3
积淀;B项溶液中可能含
2-
-
2-
-
CO3
,也可能含有HCO3、SO3、HSO3,B错;C项中n(CO2)∶n(NaOH)=1∶1,反
-
-
项,CaCl2与NaHCO3不反响,与
Na2CO3反响生成CaCO3白色积淀,D项
应应当为CO2+OH===HCO3,C错;D
正确。
【高考零距离】
1、(2012·江苏高考·13)以下依据实验操作和现象所得出的结论正确的选项是

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实验操作

实验现象

结论
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A向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和

NaCl

溶液和

CuSO4

均有固体

蛋白质均发生变性
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溶液

析出
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B
向溶液中先滴加稀***,再滴加
Ba(NO3)2溶液
出现白色
溶液
X中必定含有
积淀
2-
SO
4
C
向必定浓度的
NaSiO
溶液中通入适当CO气体
出现白色
HSiO的酸性比HCO
2
3
2
2
3
2
3
积淀

D
向浓度均为
·L
-1
NaCl和NaI混淆溶液中滴加
出现黄色
Ksp(AgCl)>
少许AgNO3溶液
积淀
Ksp(AgI)
【参照答案】D
【剖析】本题属于惯例实验与基本实验观察范围。
,固然实验现象均有固体析出,但一是盐析,
一是变性;一是可逆变化,一是不行逆变化。
***,再滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色积淀就得出溶液X中必定含有SO42-是不合理的,
2-
若溶液中有SO3也出现白色积淀。
,出现白色积淀,结论应为H2CO3的酸性比H2SiO3强。
-1
AgNO溶液,出现黄色积淀,说明积淀向着溶解
·LNaCl和NaI混淆溶液中滴加少许
3
度更小的方向转变,结论应当是
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。
【备考提示】常有物质的制备、分别提纯、除杂和离子查验等都是学生必备的基本实验技术,我们要在教
学中不停加强,频频训练,形成能力。
【解题指南】解答本题时应注意盐析和变性的差别、硫酸根的查验方法、强酸制弱酸和积淀溶解均衡的有
关原理,并应用有关原理来剖析详细问题。
【分析】选D。
选项
详细剖析
结论
A
蛋白质中加入轻金属盐发生盐析,加入重金属盐发生变性
错误
B
2—
2—
2—
2—
错误
若溶液中含有SO3
(不含SO4
),加入稀***SO3
被氧化为SO4,也会产生硫酸钡白色积淀
C
硅酸钠溶液中通二氧化碳产生的白色积淀为硅酸,依据强酸制弱酸,说明碳酸的酸性比硅酸强
错误
D
Cl—、I—物质的量浓度同样,***化银、碘化银为同种类化合物,出现的黄色积淀为碘化银,说
正确
明碘化银溶度积小
2、(2012·海南高考·1)化学与环境亲密有关,以下有关说法正确的选项是

.酸雨是pH小于7的雨水
.CO2、NO2或SO2都会致使酸雨的形成
.大气中CO2含量的增添会致使温室效应加剧
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【分析】CO2不属于大气污染物,酸雨pH<。
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【答案】

D
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3、(2012·上海高考·

22)PbO2是褐色固体,受热分解为

Pb的+4和+2价的混淆氧化物,

+4

价的

Pb能氧
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化浓盐酸生成

Cl2;现将

1molPbO

2加热分解获得

O2,向节余固体中加入足量的浓盐酸获得

Cl2,O2和

Cl2
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的物质的量之比为3:2,则节余固体的构成及物质的量比是
:1混淆的Pb3O4、:2混淆的PbO2、Pb3O4
:4:1混淆的PbO2、Pb3O4、:1:4混淆的PbO2、Pb3O4、PbO
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AD【分析】本题经过元素化合物转变观察考生计算、

剖析推理能力。

PbO2受热分解获得氧气和铅的氧化
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物的混淆物(

Pb为+4、+2价),铅的氧化物的混淆物再与盐酸作用时,

+4价

Pb复原为

+2价,Cl-被氧化为
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Cl2,此时获得溶液为

PbCl2溶液,利用“电荷守恒”知

1molPbO2在上述转变过程中共转移

2mole-。设该过
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程获得

O2的物质的量为

3xmol,则

Cl2的物质的量为

2xmol,利用电荷守恒可得:

3x×4+2x×2=2,解得

x
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=

,故知

1molPbO2在受热分解过程中产生

,利用原子守恒可知受热后的节余固体中
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n(Pb):n(O)

=4:5,联合选项可知只有

A、D项知足

n(Pb):n(O)

=4:5,故答案为:

AD。
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4、(2012·天津高考·

2)以下单质或化合物性质的描绘正确的选项是

()
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B

.SiO2与酸、碱均不反响
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【解题指南】解答本题时应注意物质的特别性质,如硫酸氢钠属于盐但溶液呈酸性,二氧化硅和一般物质
不反响但和二氧化碳反响,铁和***气反响生成***化铁。
【分析】选C。
选项
详细剖析
结论
A
硫酸氢钠溶于水电离出钠离子,氢离子和硫酸根离子,使溶液呈酸性。
错误
B
二氧化硅能和氢氧化钠反响。
错误
C
二氧化氮和水反响生成***和一氧化氮,
化合价由+4价变成+2价和+5
正确
价,是氧化复原反响。
D铁和***气反响只生成***化铁。错误
(2011·北京高考·11)以下实验方案中,不可以测定Na2CO3和NaHCO3混淆物中Na2CO3质量分数的是
..
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a克混淆物充分加热,减重

b克
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a克混淆物与足量稀盐酸充分反响,加热、蒸干、灼烧,得

b克固体
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a克混淆物与足量稀硫酸充分反响,逸出气体用碱石灰汲取,增重

b克
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a克混淆物与足量

Ba(OH)2溶液充分反响,过滤、清洗、烘干,得

b克固体。
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【答案】选

C。
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【分析】解答本题时应注意NaHCO3、Na2CO3的不一样性质所引起的不一样反响及定量计算的方法。
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选项
详细剖析
结论
将混淆物加热时发生反响
2NaHCO

NaCO+CO↑+HO,由对应关
3
2322
系2NaHCO

NaCO+CO↑+HOΔm
3
23
2
2
84×2
62
A
m(NaHCO3)
b
正确
故m(NaHCO3)=84b,m(Na2CO3)=a-84b
31
31
m(Na
2CO3)
100
%=1-
84b
w(NaCO)=
2
3
31a
a
取ag混淆物与足量盐酸发生反响:
Na2CO3+2HCl=CO2↑+H2O+NaCl
106

m(NaCO)
m
1
(NaCl)
2
3
NaHCO+HCl=NaCl+H
O+CO
3
2
2
B

正确
84
m(NaHCO3)
m2(NaCl)
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可列方程组以下:m(Na2CO3)+m(NaHCO3)=a
m1(NaCl)+m2(NaCl)=b
可求得m(Na2CO3),从而求得质量分数
取ag混淆物加入足量稀硫酸时,发生反响
Na2CO3+H2SO4==CO2↑+H2O+Na2SO4
2NaHCO3+H2SO4==2CO↑+2H2O+Na2SO4
因逸出的气体中既包含CO2气体,还有水蒸气,且没法确立二者关系,故依照增重bg没法进行计算。
取ag混淆物加入足量
Ba(OH)2溶液时,发生反响
Ba(OH)
+NaCO==
BaCO
3
↓+2NaOH
2
2
3
106197
m(Na2CO3)m1(BaCO3)
Ba(OH)2+2NaHCO3==BaCO3+NaOH+H2O
D
84×2197
m(NaHCO3)m2(BaCO3)
可列方程组以下:m(Na2CO3)+m(NaHCO3)=a
m1(BaCO3)+m2(BaCO3)=b
可求得m(Na2CO3),从而求得质量分数
(2011·福建高考·6)以下对于化学与生产、生活的认识不正确的选项是
...

错误
正确
化学一轮精选复****教案:
化学一轮精选复****教案:
化学一轮精选复****教案:
、CH4、N2等均是造成温室效应的气体


(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺
化学一轮精选复****教案:
化学一轮精选复****教案:
化学一轮精选复****教案:
【答案】选

A。
化学一轮精选复****教案:
化学一轮精选复****教案:
化学一轮精选复****教案:
【分析】认识社会、生活、环保和技术中常有的化学现象是解答本题的重点。

常有的温室气体有二氧化碳、
化学一轮精选复****教案:
化学一轮精选复****教案:
化学一轮精选复****教案:
甲烷、氮氧化物和***利昂等,氮气不是造成温室效应的气体。
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7.(2011·海南高考·

9)“碳捕