2018人教高中化學(xué)73總復(fù)習(xí)碳硅(基礎(chǔ))知識(shí)講解

2021人教版高中化學(xué)73總復(fù)習(xí)碳、硅(基礎(chǔ))知識(shí)解說(shuō)2021人教版高中化學(xué)73總復(fù)習(xí)碳、硅(基礎(chǔ))知識(shí)解說(shuō)2021人教版高中化學(xué)73總復(fù)習(xí)碳、硅(基礎(chǔ))知識(shí)解說(shuō)高考總復(fù)習(xí)?碳硅?【考大綱求】1．認(rèn)識(shí)C、Si及其化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2．掌握CO2的實(shí)驗(yàn)室制取。3．認(rèn)識(shí)玻璃、水泥、陶瓷等硅酸鹽資料的制備原料、原理和特色，能用氧化物形式表示硅酸鹽的構(gòu)成?！局R(shí)網(wǎng)絡(luò)】1、碳及其化合物轉(zhuǎn)變關(guān)系2．硅及其化合物轉(zhuǎn)變關(guān)系【考點(diǎn)梳理】考點(diǎn)一．碳及其化合物【高清講堂：356213碳及其化合物】1．碳單質(zhì)⑴同素異形體：①定義：由同種元素形成的不一樣樣單質(zhì)稱為同素異形體。②種類：金剛石、石墨、C60、C70等。⑵化學(xué)性質(zhì)：因?yàn)樘荚幼钔鈱佑?個(gè)電子，故碳在常溫下性質(zhì)比較堅(jiān)固，很難被氧化，但在點(diǎn)燃或加熱的條件下活動(dòng)性加強(qiáng)，主要表現(xiàn)為還原性。①與單質(zhì)反響2C+O22COC+O2CO2②與某些氧化物反響C+CO22COC+HO(g)CO+H2〔水煤氣〕22C+SiO2Si+2CO↑△2Cu+CO2↑(CuO足量)C+2CuOC+CuO△Cu+CO↑(C足量)③與氧化性酸反響C+2HSO(濃)△↑+2SO↑+2HO2CO2422C+4HNO3(濃)△CO2↑+4NO2↑+2H2O2．一氧化碳⑴物理性質(zhì)：無(wú)色無(wú)味氣體，有毒，不溶于水。⑵化學(xué)性質(zhì)①可燃性：2CO+O22CO)；2CO(用點(diǎn)燃的方法除掉②還原性(與Fe3O4、CuO、H2O的反響)△Fe3O4+4CO3Fe+4CO2；△CuO+COCu+CO2；H2O+CO

H2+CO2(工業(yè)制

H2)⑶毒性：CO有劇毒，與血液里的血紅蛋白聯(lián)合，令人體缺氧而死亡；主要來(lái)自汽車尾氣、煤和石油焚燒及鋼鐵冶煉等。3．二氧化碳⑴物理性質(zhì)：無(wú)色無(wú)味，密度比空氣大的氣體，微溶于水，固體CO2叫做“干冰〞。⑵分子構(gòu)造：電子式；構(gòu)造式O=C=O。⑶化學(xué)性質(zhì)：①弱氧化性CO2+C2CO；CO2+2Mg2MgO+C②酸性氧化物的通性CO2+H2O＝H2CO3CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O；CO2+CaCO3+H2O＝Ca(HCO3)2CO2+CaO＝CaCO3③與鹽的反響〔相對(duì)較強(qiáng)的酸制取較弱的酸〕：往漂白粉溶液中不停通入CO2氣體的反響為：Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO，CaCO3+CO2+H2O==Ca(HCO3)2(B)在NaAlO2溶液中不停通入CO2氣體至過(guò)分時(shí)，反響為：2AlO2－+CO2(少許)+3H2332―O==2Al(OH)↓+COAlO2―+CO2(過(guò)分)+2H2O==Al(OH)3↓+HCO－3〔C〕往Na2SiO3溶液中不停通入CO2氣體至過(guò)分時(shí)，反響為：SiO32―222332―，+CO+HO==HSiO(膠體)+COSiO32―+2CO2+2H2O==H2SiO3(膠體)+2HCO3―〔D〕往飽和Na2CO3溶液中通入CO2氣體，反響為：2Na++CO32―+CO2+H2O==2NaHCO3↓(E)C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH↓+NaHCO3⑷制法：①工業(yè)制法：煅燒石灰石CaCO3CaO+CO2↑②實(shí)驗(yàn)室制法：石灰石和稀鹽酸反響原理：CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O裝置：“固＋液→氣〞或啟普發(fā)生器及其簡(jiǎn)單裝置知識(shí)拓展——除雜：被提純氣體雜質(zhì)除雜方法COCO2經(jīng)過(guò)盛有NaOH溶液的洗氣瓶CO2CO經(jīng)過(guò)盛放灼熱氧化銅的硬質(zhì)玻璃管CO2O2經(jīng)過(guò)盛放灼熱銅網(wǎng)的硬質(zhì)玻璃管CO2SO2經(jīng)過(guò)盛有飽和NaHCO3溶液或酸性高錳酸鉀溶液CO2HCl經(jīng)過(guò)飽和NaHCO3溶液4．碳酸鹽溶解性正鹽中只有堿金屬的碳酸鹽和銨鹽溶于水，所有酸式鹽均溶于水。一般酸式鹽比相應(yīng)正鹽易溶，但堿金屬的碳酸氫鹽比正鹽溶解度小。熱堅(jiān)固性一般規(guī)律：可溶性碳酸正鹽>不溶性碳酸正鹽>酸式碳酸鹽。Na2CO3>CaCO3>NaHCO3正鹽與酸式鹽的互相轉(zhuǎn)變Na2CO3CO2；HClNaHCO3；NaOH考點(diǎn)二．硅及其化合物1．硅(1)硅的化學(xué)性質(zhì)。在常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)不開(kāi)朗，不與O、Cl、HSO、HNO3等反響，但可與氟氣、2224氫氟酸和強(qiáng)堿反響。①硅和氟氣反響：Si+2F2==SiF4。②硅和氫氟酸反響：Si+4HF==SiF4↑+2H↑。2③硅和氫氧化鈉溶液反響：Si+2NaOH+HO==NaSiO+2H2↑。223△④硅在氧氣中加熱：Si+O2SiO2。硅的工業(yè)制法。SiO2＋2C

Si(粗硅)＋2CO↑(注意產(chǎn)物

)提純：

Si+2Cl2

SiCl4

；SiCl4+2H2

Si+4HCl↑晶體硅的用途。用來(lái)制造半導(dǎo)體器件，制成太陽(yáng)能電池、芯片和耐酸設(shè)施等。2．二氧化硅(SiO2)⑴物理性質(zhì)：硬度大、熔點(diǎn)高，難溶于水。⑵化學(xué)性質(zhì)：①酸性氧化物的通性：SiO2是酸性氧化物，是H2SiO3的酸酐，但不溶于水：SiO2+CaOCaSiO3SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O(Na2SiO3是強(qiáng)的粘合劑)②弱氧化性：SiO2+2CSi+2CO↑③特色：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O重點(diǎn)解說(shuō)：A〕因?yàn)椴ＡУ某煞种泻蠸iO2，故實(shí)驗(yàn)室盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞。B〕未進(jìn)行磨砂辦理的玻璃，在常溫下是不易被強(qiáng)堿腐化的，故盛放堿液可以用玻璃瓶〔不可以用玻璃塞〕。C〕因?yàn)闅浞岣ＡВc玻璃中的SiO2反響，因此氫氟酸既不可以用玻璃塞、也不可以用玻璃瓶保留，而應(yīng)保留在塑料瓶或鉛皿中。⑶用途：①SiO2是制造光導(dǎo)纖維的主要原料。②石英制作石英玻璃、石英電子表、石英鐘等。③水晶常用來(lái)制造電子工業(yè)的重要零件、光學(xué)儀器、工藝品等。④石英砂常用作制玻璃和建筑資料。SiO2與CO2化學(xué)性質(zhì)的比較物質(zhì)二氧化硅(SiO2)二氧化碳(CO2)與水反響CO2+H2OH2CO3與酸反響SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O不反響CO+2NaOH=NaCO+HO與堿反響SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O2232CO2+NaOH=NaHCO3與堿性氧化物反響222332與碳反響SiO2+2CSi+2CO↑CO2+C=2CO3．硅酸(H4SiO4、H2SiO3)⑴不堅(jiān)固性：H2SiO3△SiO2+H2O⑵極弱酸性：不可以使酸堿指示劑變色：H2SiO3＋2NaOH=Na2SiO3+2H2O制備：Na2SiO3+CO2+2H2O=H4SiO4↓(白色膠狀)+Na2CO3或Na2SiO3+2HCl==H2SiO3↓+2NaCl，H4SiO4＝H2SiO3+H2O(不堅(jiān)固、易分解)4．硅酸鹽⑴常用的硅酸鹽是Na2SiO3，俗稱“泡花堿〞，易溶于水，其水溶液稱為水玻璃，是一種礦物膠，密封保留?？捎米鞣试硖盍?、木材防火劑及黏膠劑。⑵硅酸鹽改寫(xiě)為氧化物形式〔次序?yàn)椋狠^開(kāi)朗金屬氧化物·金屬氧化物·二氧化硅·水〕如高嶺石Al2(Si2O5)(OH)4改寫(xiě)為：Al2O3·2SiO2·2H2O再如：鉀長(zhǎng)石KAlSi3O8不可以寫(xiě)成1K2O·1Al2O3·3SiO2，應(yīng)寫(xiě)成K2O·Al2O3·6SiO2。22(3)無(wú)機(jī)非金屬資料。①傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬資料：陶瓷、玻璃、水泥。水泥玻璃陶瓷原料粘土、CaCO3、石膏純堿、石灰石、石英粘土反響復(fù)雜反響原理NaCO+SiO高溫NaSiO+CO↑2原理23232CaCO3+SiO2高溫CaSiO3+CO2↑水泥的主要成分：3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3一般玻璃的主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2②新式無(wú)機(jī)非金屬資料：高溫構(gòu)造陶瓷、壓電陶瓷、透明陶瓷、超導(dǎo)陶瓷?！镜湫屠}】種類一、碳及其化合物例1、向以下物質(zhì)的濃溶液中遲緩地通入過(guò)分CO2氣體，整個(gè)過(guò)程中無(wú)明展現(xiàn)象的是〔〕A．水玻璃B．苯酚鈉C．漂白粉D．飽和碳酸鈉E．氯化鈣【思路點(diǎn)撥】①題干中CO2是過(guò)分的；碳酸的酸性比鹽酸弱，②而比硅酸、次氯酸、苯酚強(qiáng)?！敬鸢浮縀【解析】CO2溶于水生成碳酸，碳酸的酸性比鹽酸弱，而比硅酸、次氯酸、苯酚強(qiáng)。根據(jù)酸與鹽反響的規(guī)律，過(guò)分CO2通入硅酸鈉溶液中有白色積淀H2SiO3生成，CO2通入苯酚鈉溶液中會(huì)生成苯酚濁液；CO2通入次氯酸鈣溶液過(guò)程中會(huì)生成碳酸鈣白色積淀，CO2過(guò)分最后積淀會(huì)消逝；過(guò)分CO2通入飽和碳酸鈉溶液會(huì)生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉溶解度比碳酸鈉溶解度小而結(jié)晶析出；CO2通入氯化鈣溶液無(wú)明展現(xiàn)象?！究偨Y(jié)升華】相對(duì)較強(qiáng)的酸與弱酸鹽反響可以制取相對(duì)較弱的酸，弱酸一般不可以制強(qiáng)酸。貫串交融：【高清講堂：356213例題3】【變式1】經(jīng)過(guò)以下實(shí)驗(yàn)，溶液仍為澄清透明的是A．飽和Na2CO3溶液中通入CO2B．NaHCO3溶液中參加過(guò)分的NaOH溶液C．Ca(HCO3)2溶液中參加過(guò)分的KOH溶液D．少許的CO2通入CaCl2溶液中【答案】BD【變式2】以下離子方程式書(shū)寫(xiě)不正確的選項(xiàng)是〔〕。A．往NaOH溶液中通入過(guò)分CO2：CO2+OH－－==HCO3－2－B．H2SiO3與NaOH溶液混淆：2OH+H2SiO3==2H2O+SiO3C．石英砂與燒堿反響制水玻璃：2－==SiO32－2SiO+2OH+HOD．往水玻璃中通入二氧化碳：+2－Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3↓+2Na+CO3【答案】D【解析】D項(xiàng)，Na+。2SiO3應(yīng)寫(xiě)成離子，應(yīng)刪去Na種類二、硅及其化合物例2、以下對(duì)于硅的說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是〔〕．硅是非金屬，但它的單質(zhì)是灰黑色且有金屬光彩的固體B．硅的導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間，是優(yōu)秀的半導(dǎo)體資料C．硅的化學(xué)性質(zhì)不開(kāi)朗，常溫下不與任何物質(zhì)起反響D．當(dāng)加熱到必定溫度時(shí)，硅能與氧氣、氯氣等非金屬反響【思路點(diǎn)撥】硅在周期表中的處于金屬與非金屬的分界限周邊，雖為非金屬，但有某些金屬性。【答案】C【解析】硅是一種擁有金屬光彩的灰黑色固體，A正確；硅是優(yōu)秀的半導(dǎo)體資料，確；硅在常溫下可與氟氣、強(qiáng)堿溶液反響，C錯(cuò)誤；在加熱時(shí)，硅與氧氣、氯氣等反響，正確?！究偨Y(jié)升華】要注意概括硅的特別性質(zhì)：硅的化學(xué)性質(zhì)堅(jiān)固，常溫下可與氟氣、燒堿溶液發(fā)生；在加熱條件下，硅能與氧氣、氯氣等非金屬反響。貫串交融：【高清講堂：356213例題1】【變式1】資料與化學(xué)親密有關(guān)，表中對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔〕

B正D資料

主要化學(xué)成分A．

金剛石

三氧化二鋁B．

大理石、石灰石

碳酸鈣C．

一般水泥、一般玻璃

硅酸鹽D.

砂子、石英

二氧化硅【答案】A【高清講堂：356213例題2】【變式2】對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)的表達(dá)中，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔〕．制一般玻璃的主要原料是純堿、石灰石、石英【答案】D【高清講堂：356213例題4】【變式3】對(duì)于ⅣA族元素，以下表達(dá)中不正確的選項(xiàng)是A．SiO2和CO2中，Si和O，C和O之間都是共價(jià)鍵B．C、Si和Ge的最外層電子數(shù)都是4，次外層電子數(shù)都是8C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在必定條件下都能和氧化鈣反響D．Si可用于制備光導(dǎo)纖維和半導(dǎo)體【答案】BD【變式4】〔2021唐山一?！骋韵挛镔|(zhì)：①氫氟酸②濃H2SO4③燒堿溶液④Na2CO3⑤氧化鈣⑥濃HNO3。此中在必定條件下既能與SiO2反響，又能與CO2反響的有〔〕。A．①②⑥B．②③⑥C．③④⑤D．所有【答案】C【解析】SiO2、CO2均可與燒堿溶液、氧化鈣反響，表現(xiàn)出酸性氧化物的性質(zhì)；SiO2可與氫氟酸反響，CO2不與氫氟酸反響；濃H2SO4、濃HNO3與兩者都不反響；高溫條件下SiO2可與固體反響，平常情況下CO2可與Na2CO3溶液反響?！究偨Y(jié)升華】二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)很堅(jiān)固，常溫下只與氫氟酸、強(qiáng)堿溶液反響，在加熱條件下可表達(dá)二氧化硅酸性氧化物的通性。種類三、推測(cè)題例3、A、B、C、D、E、F、G、H、I九種物質(zhì)好像以以下列圖所示反響關(guān)系：：①單質(zhì)E可作為半導(dǎo)體資料；②化合物F是不可以生成鹽的氧化物；③化合物溶于水呈酸性，它能跟氧化物A起反響。據(jù)此，請(qǐng)?zhí)羁眨?/p>

I1〕化合物F是________。2〕化合物I是________。3〕反響②的化學(xué)方程式是________________。4〕反響④的化學(xué)方程式是________________?！舅悸伏c(diǎn)撥】波及碳硅的單質(zhì)的置換需要高溫條件。單質(zhì)氟室溫下可與水反響：2F+2HO==4HF+O222【答案】〔1〕CO〔一氧化碳〕〔2〕HF高溫CO+H2〔4〕〔3〕C+H2O(g)2F+2HO==4HF+O222【解析】由“單質(zhì)E可作為半導(dǎo)體資料〞可猜想E為硅，那么A為SiO2，A與B反響生成的F為CO，CO是不可以鹽氧化物，那么A為SiO2，B為碳；碳與氧化物C反響生成CO，那么C是H2O，G是H2；G與H生成H2O，那么H是O2；與H2O反響生成O2的有K、Na、F，但知足I能溶于水呈酸性且與SiO反響的只有F。222【總結(jié)升華】本題是一道無(wú)機(jī)推測(cè)題，主要察看硅元素及其化合物的性質(zhì)。本題難度中等。貫串交融：【變式1】有A、B、C、D四種含硅元素的物質(zhì)，它們能發(fā)生以下反響：1〕C與燒堿反響生成A和水；2〕A溶液與鈣鹽溶液反響生成白色積淀D；3〕B在空氣中焚燒生成C；4〕C在高溫下與碳反響生成單質(zhì)B。依據(jù)上述變化，寫(xiě)出A、B、C、D的化學(xué)式：A________，B________，C________，D________?！敬鸢浮縉a2SiO3SiSiO2CaSiO3【變式2】〔2021甘肅蘭州期末〕A、B、C、D、E代表單質(zhì)或化合物