2020年高考化学一轮总复习 第四章 第13讲 碳、硅及其重要化合物学案（含解析）

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1、第四章　非金属元素及其重要化合物[考纲解读]　1.了解常见非金属元素C、Si、Cl、S、N的单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。2.了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。第13讲　碳、硅及其重要化合物一、碳、硅单质1．单质的结构、存在形态、物理性质和用途2．碳和硅的化学性质3．硅的工业制法及提纯反应①：SiO2＋CSi＋2CO↑。反应②：Si＋Cl2SiCl4。反应③：SiCl4＋2H2Si＋4HCl。二、碳、硅的氧化物1．一氧化碳(1)物理性质无色气体，有毒，难溶于水。(

2、2)化学性质①燃烧：2CO＋O22CO2，淡蓝色火焰(空气中燃烧)。②还原Fe2O3：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2(冶炼金属)。2．二氧化碳和二氧化硅的比较续表三、硅酸、硅酸盐、无机非金属材料1．硅酸(H2SiO3)2．硅酸盐(1)硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。(2)硅酸盐组成的表示方法通过用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2O·SiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为K2O·Al2O3·6SiO2。

3、(3)硅酸钠①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。②与酸性较硅酸强的酸反应与CO2水溶液反应的化学方程式Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓。(3)用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。3．无机非金属材料(1)传统无机非金属材料①三种硅酸盐工业生产的比较②主要用途：陶瓷、玻璃、水泥是重要建筑材料，也广泛应用于生活中。(2)新型无机非金属材料①高温结构陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵蚀性和电绝缘性等。②生物陶瓷：对机体无

4、排异反应，不会引起代谢作用异常。③压电陶瓷：具有压电效应。1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，并指明错因。(1)硅在自然界中以游离态和化合态的形式存在。(×)错因：硅在自然界中只以化合态的形式存在。(2)晶体硅熔点高、硬度大，故可用于制作半导体材料。(×)错因：晶体硅不是因为其熔点高、硬度大而作半导体材料，是因为其能导电的特殊性。(3)Si和SiO2都可用于制造光导纤维。(×)错因：Si不能用于制造光导纤维。(4)玻璃是一种晶体，有较高的熔点。(×)错因：玻璃是混合物，无固定的熔点，不是晶体。

5、(5)硅胶多孔，吸水能力强，常用作袋装食品的干燥剂和抗氧化剂。(×)错因：硅胶不能作抗氧化剂。(6)SiO2是酸性氧化物，可溶于强碱(NaOH)，不溶于任何酸。(×)错因：SiO2可溶于氢氟酸。(7)向CaCl2溶液中通入CO2，溶液变浑浊。(×)错因：CaCl2与CO2不反应，通入CO2无明显变化。2．教材改编题(据人教必修一P81T10)下列关于碳、硅及其化合物的叙述正确的是(　　)A．碳、硅都是ⅣA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

6、是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成相应的盐D．高纯度的二氧化硅用于制造半导体材料答案　C考点　碳、硅单质及其氧化物[典例1]　二氧化硅广泛存在于自然界中，在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。a～e是对①～⑤反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行判断，其中正确的是(　　)①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O②SiO2＋2CSi＋2CO↑③SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O④Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑⑤SiO2＋3CSiC＋2CO↑a．反应①

7、中SiO2作为玻璃的成分被消耗，用于刻蚀玻璃b．反应②中SiO2表现出氧化性c．反应③中SiO2表现了酸性氧化物的通性d．反应④符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性酸酐的原理e．反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应A．aceB．bdeC．cdeD．ab解析　通常用氢氟酸来刻蚀玻璃，与之对应的反应是③，因此a、c判断错误；反应②是一个置换反应，其中二氧化硅被还原，表现出氧化性，b判断正确；反应④是一个复分解反应，用难挥发的二氧化硅制取易挥发的二氧化碳，d判断正确；反应⑤中碳的化合价由0变为－4和＋2，硅的化合价

8、和氧的化合价都没有改变，因此二氧化硅没有参加氧化还原反应，e判断也正确。答案　B名师精讲熟记硅及其化合物的特殊性质1．(2018·广州模拟)硅及其化合物的应用范围很广。下列说法正确的是(　　)A．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料B．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应C．反应Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑中，Si为氧化剂D．硅能与氢氟酸反应，则硅可以与盐酸反应答案　A解析　由粗硅制备单晶硅的过程一般为SiSiCl4S