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（09广东理科基础广东理科基础22）下列关于硅单质及其化合物的说）下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是法正确的是 （ ） 硅是构成一些岩石和矿物的基本元素硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 A B C D答案答案 A （09安徽理科安徽理科基础基础22）石墨烯是由碳原子构成的石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料（结构示意图如下），可单层片状结构的新材料（结构示意图如下），可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。下列说由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。下列说法正确的是法正确的是 A.A.石墨烯与石墨互为同位素石墨烯与石墨互为同位素B.0.12gB.0.12g石墨烯中含有石墨烯中含有6.026.02* *10102222个碳原子个碳原子C C石墨烯是一种有机物石墨烯是一种有机物D.D.石墨烯中的碳原子间以共价键结合石墨烯中的碳原子间以共价键结合答案答案 D碳、硅及其化合物碳、硅及其化合物资料卡片资料卡片: :在在25和和101kPa的条件下的条件下,由单质生成由单质生成1molCO2时放热时放热393.5kJ;而在同样条件下而在同样条件下,生成生成1molSiO2时放热时放热910.9kJ.放热越多放热越多,其生成物通常越稳定其生成物通常越稳定,可可见见SiO2比比CO2更容易生成更容易生成,而且更稳定。而且更稳定。阅读资料，比较碳、硅亲合氧的能力。阅读资料，比较碳、硅亲合氧的能力。 碳、硅都是亲氧元素。硅的亲氧碳、硅都是亲氧元素。硅的亲氧性强于碳的亲氧性。性强于碳的亲氧性。因此硅元素在氧化气氛包围的地球上，硅主因此硅元素在氧化气氛包围的地球上，硅主要以熔点很高的要以熔点很高的SiOSiO2 2及硅酸盐形式存在。及硅酸盐形式存在。？思考思考1下列关于硅的说法不正确的是（）下列关于硅的说法不正确的是（）A硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体的固体B硅是导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的硅是导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料半导体材料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、氧气等非金属加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应反应C一、硅的结构及性质一、硅的结构及性质2、主要性质：、主要性质：正四面体型空间网状，原子晶体正四面体型空间网状，原子晶体 晶体硅是晶体硅是 色、有色、有 光泽、光泽、 的固的固体。体。熔点熔点 ，半导体。，半导体。 不活泼，除不活泼，除常温常温下与下与 反应外，反应外，加热加热时也可与时也可与 反应。反应。灰黑灰黑金属金属硬而脆硬而脆高高F2、HF、强碱、强碱O2、Cl2、H21、晶体结构：、晶体结构：工业制法：工业制法：SiO22C Si2COSi O2 SiO2Si 2H2 SiH4（不稳定）（不稳定）高温Si2NaOH H2O Na2SiO3 2H2Si 4HF SiF4 2H2 写出写出Si和和O2、H2、NaOH、HF反应方程式：反应方程式：存在：存在：分布：分布：3、硅的存在和分布、硅的存在和分布没有游离态，只有化合态没有游离态，只有化合态自然界中分布广泛，在地壳中居自然界中分布广泛，在地壳中居第二位，仅次于氧。是构成矿物第二位，仅次于氧。是构成矿物和岩石的主要成分。和岩石的主要成分。思考思考2 (1) 写出由纯写出由纯SiHCl3制备高纯硅的制备高纯硅的化学反应方程式化学反应方程式:SiHCl3+H2=(1357K)= Si+3HClSiHCl3遇水剧烈反应生成遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另和另一种物质，写出配平的化学反应方程式一种物质，写出配平的化学反应方程式3SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2+3HCl;H2还原还原SiHCl3过程中若混入过程中若混入O2，可能引起的后，可能引起的后果是：高温下，果是：高温下，H2遇遇O2发生爆炸。发生爆炸。(2)ABC (3)写出实验现象并给予解释：生成白色絮状写出实验现象并给予解释：生成白色絮状沉淀，又刺激性气味的气体生成；沉淀，又刺激性气味的气体生成；SiO32-与与NH4+发生双水解反应，发生双水解反应，SiO32- + 2 NH4+ + 2H2O = 2NH3H2O + H2SiO3。思考思考3下列表述正确的是下列表述正确的是人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能A B C D思考思考4 下列各反应中下列各反应中SiO2表现的是什么性质表现的是什么性质或作用？在或作用？在项中选出正确答案填空。项中选出正确答案填空。 酸性氧化物的通性酸性氧化物的通性 弱氧化性弱氧化性 与挥发性酸的盐反应制挥发性酸酐与挥发性酸的盐反应制挥发性酸酐 被氢氟酸腐蚀使玻璃被雕刻。被氢氟酸腐蚀使玻璃被雕刻。 A. SiO2+4HF=SiF4+2H2O _。 B. SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2 _。 C. SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O _。 D. SiO2+2C Si+2CO _。高温高温二、二氧化硅和硅酸二、二氧化硅和硅酸硅石硅石结晶形（石英）结晶形（石英）无定形（硅藻土）无定形（硅藻土）水晶水晶玛瑙玛瑙无色透明无色透明石英晶体石英晶体具有彩色环带具有彩色环带状或层状石英状或层状石英二氧化硅二氧化硅水水晶晶玛玛 瑙瑙 硅藻土（硅藻土（diatomite）是以蛋白石为主）是以蛋白石为主要矿物组分的硅质生物沉积岩。主要由硅藻要矿物组分的硅质生物沉积岩。主要由硅藻的遗骸组成。由硅藻的细胞壁沉积而成。硅的遗骸组成。由硅藻的细胞壁沉积而成。硅藻是硅藻门中的藻类，普遍分布于淡水、海藻是硅藻门中的藻类，普遍分布于淡水、海水中和湿土上，为鱼类和无脊椎动物的食料。水中和湿土上，为鱼类和无脊椎动物的食料。硅藻死后，遗留的细胞壁沉积成硅藻土硅藻死后，遗留的细胞壁沉积成硅藻土，硅，硅藻土由藻土由80%90%甚至甚至90%以上的硅藻壳以上的硅藻壳组成。以外，含有大量的粘土矿物、铁的氧组成。以外，含有大量的粘土矿物、铁的氧化物和炭有机质等。化物和炭有机质等。可作耐火、绝热、填充、可作耐火、绝热、填充、磨光等材料，又可供过滤糖汁等用。磨光等材料，又可供过滤糖汁等用。 （1）SiO2晶体结构晶体结构空间网状结构，原子晶体。空间网状结构，原子晶体。SiO2CaO CaSiO3SiO22NaOHNa2SiO3H2OSiO24HFSiF42H2O（2）主要性质：）主要性质：（3）用途：）用途：SiO2 2C = Si 2CO高温制造光导纤维、光学仪器、玻璃原料和建筑材料。制造光导纤维、光学仪器、玻璃原料和建筑材料。 实验室盛装实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？你知道为什么吗？ 防止玻璃中的防止玻璃中的SiO2与与NaOH溶液反溶液反应生成粘稠的应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶，使瓶塞和瓶口粘在一起口粘在一起CaOSiO2 CaSiO3高温高温酸性氧化物酸性氧化物SiO22NaOHNa2SiO3H2O CO2SiO2晶体类型晶体类型熔熔 点点物质类别物质类别与碱性氧与碱性氧化物反应化物反应与碱液与碱液反反 应应分子晶体（干冰）分子晶体（干冰）原子晶体原子晶体低低(易升华易升华)高高CaOCO2CaCO32NaOHCO2Na2CO3H2O小结小结CO2和和SiO2的比较的比较CCO2 2CO 与盐反应与盐反应 强制弱强制弱 (难挥发酸酐难挥发酸酐易挥发酸酐易挥发酸酐)CO2H2O H2CO3 与碳反应与碳反应与与H2O作用作用 与酸反应与酸反应只与只与HF反应反应SiO24HFSiF4H2ONa2SiO3CO2H2ONa2CO3H2SiO3NaAlO2CO22H2OAl(OH)3NaHCO32CSiO2 Si2CO高温高温CaCO3SiO2 CaSiO3CO2高温高温Na2CO3SiO2 Na2SiO3CO2高温高温不反应不反应Na2SiO3CO2H2ONa2CO3H2SiO3不溶于水，酸性比碳酸弱。不溶于水，酸性比碳酸弱。性质：性质：2、硅酸硅酸制法：制法： Na2SiO32HCl2NaClH2SiO3硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为“硅胶硅胶”。H2SiO3=H2O+SiO2加热加热硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品，瓶装药品等的干燥剂，也室和袋装食品，瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。可以用作催化剂的载体。NaNa2 2SiOSiO3 3NaNa2 2O OSiOSiO2 2三、硅酸盐三、硅酸盐1、可溶性硅酸盐、可溶性硅酸盐2、硅酸盐组成的表示方法、硅酸盐组成的表示方法 硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常可用硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常可用二氧化硅和金属二氧化硅和金属氧化物氧化物的形式来表示其组成。的形式来表示其组成。 表示方法：金属元素氧化物写在前面，再写表示方法：金属元素氧化物写在前面，再写SiOSiO2 2，最后写，最后写H H2 2O O；氧化物之间用氧化物之间用“”隔开。隔开。硅酸钠：硅酸钠：Na2SiO3可以写成可以写成高岭石：高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4钙长石：钙长石：CaAl2SiO6Al2O3 2SiO2 2H2OCaO Al2O3 SiO2Na2O SiO24、水泥、玻璃和陶瓷的特性、水泥、玻璃和陶瓷的特性特性水泥水硬性玻璃无固定熔沸点，在一定的温度范围软化陶瓷抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘总结总结知识网络知识网络1 1、下列关于碳族元素的说法正确的是（、下列关于碳族元素的说法正确的是（ ）A A、它们的主要化合价为它们的主要化合价为+2+2、+4+4价。价。 B B、碳的气态氢化物只有一种。碳的气态氢化物只有一种。C C、在化学反应中一般通过共价键和其它元素的原子形成在化学反应中一般通过共价键和其它元素的原子形成共价化合物。共价化合物。 D D、碳、硅不导电，锗是半导体，锡、铅易导电。碳、硅不导电，锗是半导体，锡、铅易导电。E E、它们从上向下的非金属性向金属性递变的趋势比卤族它们从上向下的非金属性向金属性递变的趋势比卤族元素明显。元素明显。F F、它们的气态氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱。它们的气态氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱。G G、它们的原子最外层都有四个电子，其元素的最高正化它们的原子最外层都有四个电子，其元素的最高正化合价与最低负化合价的绝对值相等。合价与最低负化合价的绝对值相等。H H、最高价氧化物的水化物为弱酸。、最高价氧化物的水化物为弱酸。ACEFGH 思考思考(5)(5)四碳族元素四碳族元素元素名称元素名称元素符号元素符号周期表中周期表中的位置的位置周期周期二二三三四四五五六六族族原子结构原子结构相同点相同点不同点不同点主要化合价主要化合价元素金属性与非金元素金属性与非金属性的递变规律属性的递变规律碳碳硅硅锗锗锡锡铅铅CSiGeSnPbA族族最外层都是最外层都是4个电子个电子 随着核电荷数的递增，随着核电荷数的递增，电子层数和原子半径都逐渐增大电子层数和原子半径都逐渐增大都有都有+2、+4价，价，C、Si有负价。有负价。Pb以以+2价稳定，其余以价稳定，其余以+4价稳定价稳定非金属性渐弱，金属性渐强非金属性渐弱，金属性渐强1、相似性和递变性、相似性和递变性思考思考（6）课本上说课本上说“碳、硅、锗、锡的碳、硅、锗、锡的+4+4价化合物是稳定的，而铅的价化合物是稳定的，而铅的+2+2价化合物是稳定价化合物是稳定的。的。” 根据上一句话判断：锡的根据上一句话判断：锡的+2+2价化合物（如价化合物（如SnClSnCl2 2）应具有较强的）应具有较强的 性，铅的性，铅的+4+4价化合价化合物应具有较强的物应具有较强的 性。性。自然界，存在自然界，存在SnO2(锡石矿）和锡石矿）和PbS（方铅矿）（方铅矿）还原还原氧化氧化 锡、铅两种元素的主要化合价是锡、铅两种元素的主要化合价是+2和和+4价，价，其中其中+2价锡元素和价锡元素和+4价铅元素的化合物都是不稳价铅元素的化合物都是不稳定的，定的，+2价锡离子有强还原性，价锡离子有强还原性，+4价铅元素的化价铅元素的化合物有强氧化性。例如：合物有强氧化性。例如：Sn2+还原性比还原性比Fe2+还原还原性强。性强。PbO2的氧化性比的氧化性比Cl2氧化性强。氧化性强。写出下列反应的化学方程式：写出下列反应的化学方程式： 氯气跟锡热：氯气跟锡热： 。 氯气跟铅热：氯气跟铅热： 。 二氧化铅跟盐酸共热：二氧化铅跟盐酸共热： 。 能说明能说明Sn2+还原性比还原性比Fe2+还原性强的离子方程还原性强的离子方程式是：式是： 。Sn+2Cl2=SnCl4Pb+Cl2=PbCl2PbO2+4HCl(浓）浓）=PbCl2+Cl2 +2H2OSn2+2Fe3+=Sn4+2Fe2+23（1） Pb2+与Cl-发生反应，使C（Pb2+）减小（2）Pb2+ 、Pb（OH）+ 、H+ Pb2+2OH=Pb(OH)2（3）Fe3+ （4）A【8】 （2000年高考化学试测题）年高考化学试测题）如下图，已知：如下图，已知： 单质单质E E可作为半导体材料；可作为半导体材料；化合物化合物F F是不能生成盐的是不能生成盐的氧化物；氧化物；化合物化合物I I能溶于水呈酸性，它能够跟氧化能溶于水呈酸性，它能够跟氧化 物物A A起反应。据此，请填空：起反应。据此，请填空：(1)(1)化合物化合物F F是是 。(2)(2)化合物化合物I I是是 。(3)(3)反应反应的化学方程式是的化学方程式是 。(4)(4)反应反应的化学方程式是的化学方程式是 。COCOHFHF2F2F2 2+2H+2H2 2O O4HF+O4HF+O2 22H2H2 2+O+O2 2 2H2H2 2O O点燃点燃答案：(1)CaC2；CaO；CO2；Ca(OH)2；C2H2。 (2)Ca(OH)22CO2=Ca(HCO3)2。Ca 2+CC2(3)。9
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