高考A計劃年新高考化學一輪復習 4.1 無機非金屬材料的主角硅

第四章非金屬及其化合物精選ppt精選ppt第一節(jié)無機非金屬材料的主角——硅精選ppt精選ppt一、碳、硅比較1.單質(zhì)的存在形態(tài)、物理性質(zhì)及用途精選ppt精選ppt精選ppt【小題自測】判斷下列敘述是否正確,在題后括號內(nèi)用“√”或“×”表示。(1)(2014·海南高考)Si和SiO2都用于制造光導纖維。

(×)【解析】SiO2用于制造光導纖維,Si常用于做太陽能電池。(2)(2014·江蘇高考)晶體硅熔點高、硬度大,因此可用于制半導體材料。

(×)【解析】晶體硅用于制造半導體材料是因為其特殊的導電性,與其熔點和硬度無關(guān)。(3)(2013·廣東高考)高溫下用焦炭還原SiO2制取粗硅。

(√)精選ppt精選ppt【小題自測】下列關(guān)于SiO2和CO2的敘述中不正確的是

(C)A.都是共價化合物B.都是酸性氧化物,都能與強堿溶液反應C.都能溶于水且與水反應生成相應的酸D.SiO2可用于制光導纖維,干冰可用于人工降雨【解析】SiO2不溶于水也不與水反應。

精選ppt三、硅酸和硅酸鹽1.硅酸(1)物理性質(zhì):難溶于水。

(2)化學性質(zhì):(3)用途:硅膠多孔,吸附能力強,可用作干燥劑和催化劑的載體等。2.硅酸鹽(1)硅酸鈉:其水溶液俗稱水玻璃,是無色黏稠液體,常用于制備黏合劑、防腐劑、耐火材料等。

(2)硅酸鹽組成的表示:通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示硅酸鹽的組成。如硅酸鈉(Na2SiO3)可表示為Na2O·SiO2,石棉(CaMg3Si4O12)表示為

CaO·3MgO·4SiO2

。

精選ppt【小題自測】1.判斷下列敘述是否正確,在題后括號內(nèi)用“√”或“×”表示。(1)(2015·新課標全國卷Ⅱ)硅膠可用作食品干燥劑。

(√)【解析】硅膠具有吸水性且無毒,可用作食品干燥劑。(2)(2014·重慶高考)氫氟酸刻蝕玻璃不涉及化學變化。

(×)【解析】氫氟酸能與玻璃中的二氧化硅反應,發(fā)生化學變化。(3)硅酸鈉俗稱水玻璃,為純凈物。

(×)【解析】硅酸鈉的水溶液稱為水玻璃,為混合物。

精選ppt2.(2016·寧夏大學附屬中學期末檢測)工業(yè)上常用鋁土礦(含SiO2等雜質(zhì))生產(chǎn)鋁。從Na2SiO3和NaAlO2混合溶液中制得Al(OH)3,需要從下列試劑中選擇兩種,選用的試劑組合最好是

(C)①NaOH溶液②氨水③CO2

④鹽酸A.③② B.④① C.④② D.③①【解析】向Na2SiO3和NaAlO2混合溶液中加入強酸鹽酸,可得H2SiO3沉淀和AlCl3溶液,過濾后向AlCl3溶液中加入足量氨水可得Al(OH)3沉淀。

精選ppt四、無機非金屬材料1.常見硅酸鹽材料2.特殊功能的含硅材料(1)SiC(俗稱金剛砂)具有金剛石結(jié)構(gòu),硬度大,可用作砂紙、砂輪的磨料。(2)含硅4%的硅鋼具有很高的導磁性,可用作變壓器的鐵芯。(3)硅橡膠具有耐高溫、耐低溫的性質(zhì)。

精選ppt【小題自測】判斷下列敘述是否正確,在題后括號內(nèi)用“√”或“×”表示。(1)(2012·新課標全國卷)合成纖維和光導纖維都是新型無機非金屬材料。

(×)【解析】光導纖維為二氧化硅,合成纖維為有機材料。(2)水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品。

(×)【解析】水晶的主要成分為SiO2,不屬于硅酸鹽。

精選ppt精選ppt考點二考點一考點一

硅及其化合物的特殊性1.硅單質(zhì)的特性

精選ppt考點二考點一精選ppt考點二考點一典例1下列說法正確的是

(

)A.SiO2既能與NaOH反應又能與HF反應,故SiO2是兩性氧化物B.因為高溫時SiO2與Na2CO3反應生成CO2,故硅酸的酸性比碳酸強D.用SiO2制取硅酸,應先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應,然后再通入CO2【解題思路】本題考查硅及其化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等。SiO2與HF反應生成的SiF4不屬于鹽,A項錯誤;高溫時SiO2與Na2CO3反應生成CO2,是因為在該溫度下CO2是氣體,能從體系中逸出,不屬于強酸制取弱酸,B項錯誤;粗硅的制取反應在高溫下生成了氣體,使平衡右移,致使反應能順利進行,但不能說明C、Si的還原性強弱,C項錯誤。【參考答案】D精選ppt考點二考點一精選ppt考點二考點一1.下列有關(guān)說法正確的是

(A)A.氫氟酸能與二氧化硅反應,可用氫氟酸雕刻玻璃B.SiO2有導電性,可用SiO2制備光導纖維C.單質(zhì)硅熔點高、硬度大,可用作耐火材料D.Na2SiO3水溶液具有強氧化性,可作防腐劑【解析】氫氟酸能與玻璃中的二氧化硅反應,可用來雕刻玻璃,A項正確;SiO2沒有導電性,B項錯誤;單質(zhì)硅在高溫下能與氧氣反應,C項錯誤;Na2SiO3水溶液不具有強氧化性,D項錯誤。

精選ppt考點二考點一2.下列除雜試劑及方法均正確的是(括號中為雜質(zhì),已知氫氟酸酸性強于碳酸)(D)【解析】加熱NaHCO3固體,分解后生成新雜質(zhì)Na2CO3固體,A項錯誤;氫氟酸酸性強于碳酸,會與CaCO3反應,B項錯誤;SiO2和Si都能和NaOH溶液反應,C項錯誤。

精選ppt考點二考點一精選ppt考點二考點一寫出SiCl4的電子式:

;在上述由SiCl4制純硅的反應中,測得每生成1.12kg純硅需吸收akJ熱量,寫出該反應的熱化學方程式:

。

精選ppt考點二考點一(2)方案2中粗硅與HCl反應完全后,經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點33.0℃)中含有少量SiCl4(沸點57.6℃)和HCl(沸點-84.7℃),提純SiHCl3采用的方法為

。

(3)整個制備高純硅過程必須嚴格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì),寫出化學方程式:

;H2還原SiHCl3的化學方程式為

;過程中若混入O2,可能引起的后果是

。

精選ppt考點二考點一(4)如圖是制取并收集SiCl4的部分裝置,有甲、乙兩種連接方案:甲方案:f接裝置Ⅰ;乙方案:f接裝置Ⅱ。但是裝置Ⅰ、Ⅱ都有不足之處,請你評價后填寫下表。基于上述的評價,請你設(shè)計一個合理方案并用文字表達:

。

精選ppt考點二考點一精選ppt考點二考點一精選ppt考點二考點一精選ppt考點二考點一(2015·開封二模)硅及其化合物的開發(fā)由來已久,在現(xiàn)代生活中有廣泛應用,回答下列問題。(1)高純硅是現(xiàn)代信息、半導體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的基礎(chǔ)材料。工業(yè)上提純硅有多種路線,其中一種工藝流程示意圖及主要反應如下。

精選ppt考點二考點一精選ppt考點二考點一【解析】(1)①由流程圖看出H2和HCl為原料,由表中方程式看出,H2和HCl為生成物,故可參與循環(huán)利用。③SiCl4與H2O反應生成硅酸和HCl。(2)①根據(jù)原子守恒可寫出反應方程式。②Si3N4和H2O的反應為水解反應,生成硅酸和氨氣。

精選ppt1.(2013·江蘇高考)下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的應用正確的是

(A)A.液氨汽化時要吸收大量的熱,可用作制冷劑B.二氧化硅不與強酸反應,可用石英器皿盛放氫氟酸C.生石灰能與水反應,可用來干燥氯氣D.氯化鋁是一種電解質(zhì),可用于電解法制鋁【解析】本題考查物質(zhì)的性質(zhì)與應用。NH3易液化,其汽化時吸收大量的熱,可作制冷劑,A項正確;二氧化硅能與氫氟酸反應生成SiF4和H2O,B項錯誤;生石灰吸水后生成的Ca(OH)2能與氯氣反應,C項錯誤;氯化鋁是共價化合物,工業(yè)上用電解熔融的Al2O3制鋁,D項錯誤。

精選ppt2.(2015·海南高考)單質(zhì)Z是一種常見的半導體材料,可由X通過如圖所示的路線制備。其中X為Z的氧化物;Y為氫化物,分子結(jié)構(gòu)與甲烷相似?；卮鹣铝袉栴}:精選ppt【解析】(1)Z為半導體單質(zhì),且其氫化物的分子結(jié)構(gòu)與甲烷相似,則為Si;X是其氧化物,則為SiO2,能與SiO2反應的酸只能是氫氟酸;根據(jù)反應的流程圖可知,SiO2與Mg在加熱條件下反應生成Mg2Si和MgO。(2)Mg2Si與鹽酸反應生成的Y為氫化物,故Y的化學式是SiH4。(3)SiH4加熱分解可得到Si單質(zhì),Si中含有Si—Si非極性鍵,SiO2中含有Si—O極性鍵。

精選ppt3.(2014·廣東高考)石墨在材料領(lǐng)域有重要應用。某初級石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等雜質(zhì)。設(shè)計的提純與綜合利用工藝如下:(注:SiCl4的沸點為57.6℃,金屬氯化物的沸點均高于150℃)精選ppt(1)向反應器中通入Cl2前,需通一段時間N2,主要目的是排出空氣,減少C的損失。

(2)高溫反應后,石墨中氧化物雜