高考化学总复习 4.1碳和硅 无机非金属材料课件.ppt

第四章非金属及其化合物 第一节碳和硅无机非金属材料 考纲要求1 了解碳 硅元素单质及其重要化合物的主要性质及应用 2 了解碳 硅元素单质及其重要化合物对环境质量的影响 3 了解常见无机非金属材料的性质和用途 一 碳 硅单质的主要性质与用途1 碳 硅元素在自然界中的存在形态 1 碳 既有游离态又有化合态 2 硅 只有 硅在地壳中的含量占第二位 考点一碳 硅的单质及其氧化物 化合态 2 碳 硅单质的物理性质和用途 3 碳的化学性质 还原性 1 与O2反应 点燃或加热 O2不足时生成 O2足量时生成 2 写出下列反应的化学方程式 CO CO2 4 硅的化学性质 还原性 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 无 剧 难 淡蓝 2 二氧化碳和二氧化硅 1 结构 CO2由分子组成 SiO2是空间网状结构 不存在单个分子 2 物理性质 熔 沸点 的熔 沸点高 溶解性 CO2可溶于水 SiO2 溶于水 3 化学性质 SiO2 不 4 主要用途 CO2 制饮料 碳酸盐 干冰用作制冷剂 SiO2 光导纤维 制光学仪器 电子部件 水晶可制作饰品 1 SiO2既能与NaOH反应 又能与氢氟酸反应 它是否是两性氧化物 提示 SiO2是酸性氧化物 与HF反应是它的特性 与其他酸均不反应 答案 1 2 3 4 5 碳 硅的性质 答案 C 答案 C 3 下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是 A CO2 SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐B CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸C CO2是酸性氧化性 SiO2是两性氧化物D CO2和SiO2都是由相应的分子组成的答案 A CO2 SiO2的性质 4 2014年铜州四校联考 将过量的CO2分别通入 CaCl2溶液 Na2SiO3溶液 Ca OH 2溶液 饱和Na2CO3溶液 NaAlO2溶液 最终溶液中有白色沉淀析出的是 A B C D 答案 B 5 玻璃的主要成分是SiO2 以下物质必须贮存在带有橡胶塞的玻璃试剂瓶中的是 KOH溶液 饱和Na2CO3溶液 碱性溶液 盐酸 水玻璃 Na2SiO3的水溶液 氢氟酸 HNO3答案 6 长距离联网所使用的传输速度快 信息量大的线路 其材料的主要化学成分为 该材料的名称是 这种材料被埋在地下时 如果裸露在碱性土壤中 会导致断路 用离子方程式说明原因 7 用四种溶液进行实验 下表中 操作及现象 与 溶液 对应关系错误的是 CO2与盐或碱溶液反应的规律 解析 CO2通入饱和Na2CO3溶液生成NaHCO3晶体析出 正确 B项 CO2 Na2SiO3 H2O Na2CO3 H2SiO3 H2SiO3与CO2不反应 浑浊不会消失 C项 CO2 Ca ClO 2 H2O CaCO3 2HClO 溶液变浑浊后加入品红溶液 品红溶液被HClO氧化褪色 D项 通入CO2少量时发生反应 CO2 Ca OH 2 CaCO3 H2O 继续通CO2 生成可溶于水的Ca HCO3 2 再加入足量的NaOH溶液 则 2NaOH Ca HCO3 2 CaCO3 Na2CO3 2H2O 溶液又变浑浊 答案 B 答案 B CO2与碱反应产物的定量判断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 CO2 2NaOH Na2CO3 H2OCO2 NaOH NaHCO3当n OH n CO2 的值不同时产物如下 一 硅酸 硅酸盐1 硅酸 1 溶解性 溶解度很小 2 化学性质 考点二硅酸及硅酸盐 3 制备 可用硅酸钠与盐酸反应制得 Na2SiO3 2HCl H2SiO3 2NaCl 4 用途 硅酸用于制硅胶 硅胶可用作的载体和干燥剂 催化剂 2 硅酸盐 1 硅酸盐 是由和组成的化合物的总称 是构成地壳岩石的重要成分 2 硅酸钠 硅酸钠的水溶液俗称是制备硅胶和木材 剂等的原料 3 硅酸盐组成的表示 通常用金属氧化物和二氧化硅的组合形式表示硅酸盐的组成 表示的顺序是 活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物 二氧化硅 水 化合价低的金属氧化物放在前面 例如 硅酸钠 Na2SiO3 可表示为Na2O SiO2 长石 KAlSi3O8 可表示为 硅 氧 金属 水玻璃 防火 K2O Al2O3 6SiO2 二 无机非金属材料1 硅酸盐材料2 特殊功能的含硅物质 1 碳化硅具有金刚石结构 可用作磨料 2 含硅元素4 的硅钢具有性 3 硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质 3 新型无机非金属材料 如高温结构陶瓷 光导纤维 生物陶瓷 压电陶瓷 C60等 导磁 2 判断正误 正确的画 错误的画 1 水晶 玻璃 陶瓷 水泥都属于硅酸盐 2 水晶可制太阳能电池 3 陶瓷 水泥 金刚砂及所有的玻璃都是硅酸盐产品 4 合成纤维和光导纤维都是有机高分子材料 5 氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料 答案 1 2 3 4 5 硅酸盐的结构和性质 答案 D 2 青石棉是一种致癌物质 是 鹿特丹公约 中受限制的46种化学品之一 其化学式为Na2Fe5Si8O22 OH 2 青石棉用稀硝酸溶液处理时 还原产物只有NO 下列说法不正确的是 A 青石棉是一种硅酸盐材料B 青石棉中含有一定量的石英晶体C 青石棉的化学组成可表示为 Na2O 3FeO Fe2O3 8SiO2 H2OD 1mol青石棉能使1molHNO3被还原答案 B 3 2013年高考上海卷 硅与铝同周期 SiO2是硅酸盐玻璃 Na2CaSi6O14 的主要成分 Na2CaSi6O14也可写成Na2O CaO 6SiO2 盛放NaOH溶液的试剂瓶若用玻璃瓶塞容易形成黏性的硅酸盐而无法打开 发生反应的化学方程式为 长石是铝硅酸盐 不同类长石其氧原子的物质的量分数相同 由钠长石化学式NaAlSi3O8可推知钙长石的化学式为 解析 由钠长石的化学式NaAlSi3O8可知钙长石的化学式符合CaAlxSiyO8 由 氧原子物质的量分数相同 可知x y 4 依据化合价代数和为0 可知2 3x 4y 16 求解即可 答案 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2OCaAl2Si2O8 4 下列哪些材料是新型无机非金属材料 氧化铝陶瓷 氮化硅陶瓷 碳化硅陶瓷 氮化铝陶瓷 氮化钛陶瓷 硅化硼陶瓷 二硅化铜陶瓷A 仅 B 仅 C 仅 D 全部都是答案 D 无机非金属材料 5 下列有关玻璃的说法不正确的是 A 制普通玻璃的原料主要是纯碱 石灰石和石英B 玻璃在加热熔化时有固定的熔点C 普通玻璃的主要成分是硅酸钠 硅酸钙D 盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞 是为了防止烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起答案 B 6 2014年皖南八校一联 用无机矿物资源生产部分材料 其产品流程示意图如下 下列有关说法中不正确的是 A 制取粗硅时生成的气体产物为COB 生产铝 铜 高纯硅及玻璃的过程中都涉及氧化还原反应C 黄铜矿冶炼铜时 SO2可用于生产硫酸 FeO可用作冶炼铁的原料D 粗硅制高纯硅时 提纯四氯化硅可用多次分馏的方法解析 生产玻璃不涉及氧化还原反应 答案 B 酸性和非金属性强弱的探究已知酸性 根据 强酸制弱酸 原理知 2 Na2SiO3溶液 CO2不足 Na2SiO3 H2O CO2 Na2CO3 H2SiO3 CO2过量 Na2SiO3 2H2O 2CO2 2NaHCO3 H2SiO3 两种情况均生成白色胶状沉淀 3 NaAlO2溶液 CO2不足 2NaAlO2 3H2O CO2 2Al OH 3 Na2CO3CO2过量 NaAlO2 2H2O CO2 Al OH 3 NaHCO3两种情况均生成白色胶状沉淀 4 ONa溶液 无论CO2多少只发生 ONa H2O CO2 OH NaHCO3 5 漂白粉溶液 CO2少量 Ca ClO 2 CO2 H2O CaCO3 2HClO CO2过量 Ca ClO 2 2CO2 2H2O Ca HCO3 2 2HClO 典例 1 将盐酸滴入Na2CO3固体中剧烈反应 产生的气体通入Na2SiO3溶液中 产生 证明酸性强弱顺序为 反应的化学方程式为 答案 1 白色胶状沉淀HCl H2CO3 H2SiO3Na2CO3 2HCl 2NaCl CO2 H2ONa2SiO3 CO2 H2O H2SiO3 Na2CO3 2 不能 非金属性越强 最高价含氧酸的酸性越强 因HCl不是最高价含氧酸 故不能证明非金属性Cl C 但可以证明非金属性C Si 3 不能 因碳在此反应失电子化合价升高 不表现非金属性 即时训练 2014年三门峡质检 将足量的CO2不断通入KOH Ba OH 2 KAlO2的混合溶液中 生成沉淀的物质的量与通入CO2的体积的关系可表示为 解析 将CO2通入KOH Ba OH 2 KAlO2的混合溶液中 依次发生如下反应 Ba OH 2 CO2 BaCO3 H2O 2KOH CO2 K2CO3 H2O 2KAlO2 3H2O CO2 2Al OH 3 K2CO3 K2CO3 CO2 H2O 2KHCO3 BaCO3 H2O CO2 Ba HCO3 2根据沉淀生成和溶解的情况对照图像可知C正确 答案 C