高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)講義 第四章 第1講 無(wú)機(jī)非金屬材料的主角-硅

第1講無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅[考綱解讀]1.了解C、Si元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解C、Si元素單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。3.以新材料、新技術(shù)為背景考查C、Si元素及其重要化合物的性質(zhì)及應(yīng)用。考點(diǎn)一碳、硅單質(zhì)的存在與性質(zhì)1．C、Si單質(zhì)的存在形態(tài)、物理性質(zhì)及用途(1)碳在自然界既有________態(tài)又有________態(tài)。碳的同素異形體有________、________、無(wú)定形碳、________等。(2)硅在地殼中的含量占第____位，僅次于____，全部以________態(tài)存在，是一種親____元素，單質(zhì)硅有________和________形兩種。晶體硅是良好的________材料，在計(jì)算機(jī)等電子工業(yè)，可用作____________、大規(guī)模____________等。硅是人類(lèi)將________能轉(zhuǎn)化為_(kāi)___能的常用材料，所以硅還用于制造________。2．碳、硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)碳、硅在參與化學(xué)反應(yīng)時(shí)，一般表現(xiàn)還原性。與O2反應(yīng)高溫與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)濃H與O2反應(yīng)高溫與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)濃H2SO4：濃HNO3：C＋4HNO3(濃)=CO2↑＋4NO2↑＋2H2O)O2(足量)：O2(不足)：與氧化物反應(yīng)與氧化物反應(yīng)CuO：(冶煉金屬)SiO2：(制取粗硅)(1)碳(1)碳HH2O：C＋H2O(g)=CO＋H2(制取水煤氣)△△(2)Sieq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(與非金屬單質(zhì)反應(yīng)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(O2：,F2：Si＋2F2=SiF4,Cl2：Si＋2Cl2\o(=,\s\up7(△))SiCl4)),與氫氟酸反應(yīng)：Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑))1．下列關(guān)于碳族元素的敘述，不正確的是()A．碳族元素的化合物主要是共價(jià)化合物B．碳族元素的單質(zhì)都是導(dǎo)體或半導(dǎo)體C．自然界中大量存在著碳族元素中某元素的氣態(tài)氫化物D．碳族元素形成的化合物多于其他族元素形成的化合物2．下列關(guān)于硅的說(shuō)法中，不正確的是 ()A．硅是人類(lèi)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料B．硅的導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料C．硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)D．加熱到一定溫度時(shí)，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應(yīng)3．年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)用于表彰首次剝離出單層石墨的科學(xué)家。單層石墨稱(chēng)為石墨烯，這種“只有一層碳原子厚的碳薄片”的石墨烯，被公認(rèn)為目前世界上已知的最薄、最堅(jiān)硬、傳導(dǎo)電子速度最快的新型材料，應(yīng)用前景十分廣闊！(結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示)。下列關(guān)于石墨烯的敘述正確的是 ()A．石墨烯可導(dǎo)電，說(shuō)明它是電解質(zhì)B．石墨烯、金剛石、C60、“碳納米泡沫”四種物質(zhì)都是碳的單質(zhì)C．由于C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH＝1.9kJ·mol－1知金剛石比石墨烯穩(wěn)定D．盡量使用含eq\o\al(12,6)C的產(chǎn)品，減少使用含eq\o\al(13,6)C的產(chǎn)品，此舉符合“促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)”的宗旨考點(diǎn)二碳、硅的氧化物1．一氧化碳(1)物理性質(zhì)：____色氣體，____毒，____溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)①燃燒：____________________________________________________________________，__________火焰；②還原CuO：________________________________________________________________。2．二氧化碳和二氧化硅的比較物質(zhì)二氧化硅二氧化碳結(jié)構(gòu)__________結(jié)構(gòu)，不存在單個(gè)分子存在單個(gè)CO2分子主要物理性質(zhì)硬度____，熔、沸點(diǎn)____，常溫下為_(kāi)___體，不溶于水熔、沸點(diǎn)____，常溫下為氣體，微溶于水化學(xué)性質(zhì)①與水反應(yīng)不反應(yīng)②與酸反應(yīng)只與氫氟酸反應(yīng)：______________不反應(yīng)③與堿(NaOH)液反應(yīng)______________(盛堿液的試劑瓶用____塞)④與鹽反應(yīng)如與Na2CO3反應(yīng)：________________

如與Na2SiO3反應(yīng)：__________________或Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足量)=H2SiO3↓＋2NaHCO3⑤與堿性氧化物反應(yīng)如與CaO反應(yīng)：_____________如與Na2O反應(yīng)：________________用途光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部件制飲料、制碳酸鹽4．除去下列氣體中混有的雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))可采取的方法：(1)CO(CO2)：________________________________________________________________。(2)CO2(CO)：_______________________________________________________________。(3)CO2(O2)：________________________________________________________________。(4)CO2(SO2)：_______________________________________________________________。(5)CO2(HCl)：______________________________________________________________。(6)CO2(H2S)：______________________________________________________________。5．指出下列反應(yīng)中SiO2所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或作用，在A～E選項(xiàng)中選擇正確答案填入括號(hào)內(nèi)。①SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O ()②SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑ ()③SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑ ()④SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))SiC＋2CO↑ ()⑤SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O ()A．作為玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蝕B．氧化性C．酸性氧化物的通性D．將揮發(fā)性的酸酐從其鹽中置換出來(lái)E．未參加氧化還原反應(yīng)6．下列關(guān)于碳和硅的氧化物說(shuō)法正確的是________。①碳和硅的氧化物都是酸性氧化物②二氧化硅分子由1個(gè)硅原子和2個(gè)氧原子構(gòu)成③二氧化硅不與水及任何酸反應(yīng)④CO2、CH4等氣體都是溫室氣體⑤CO常作還原劑，PbO2常作氧化劑⑥碳在高溫下與SiO2反應(yīng)，作還原劑，但碳的非金屬性比硅強(qiáng)考點(diǎn)三硅酸及硅酸鹽1．硅酸硅酸____溶于水，其酸性比碳酸____，硅酸________(填“能”或“不能”)使紫色石蕊試液變紅色。(1)硅酸不穩(wěn)定，受熱易分解：_________________________________________________。(2)硅酸能與堿溶液反應(yīng)，如與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________。(3)硅酸在水中易聚合形成膠體。硅膠吸附水分能力強(qiáng)，常用作__________。2．硅酸鹽(1)概念：____________________________________________________________的總稱(chēng)，是構(gòu)成地殼巖石的主要成分。(2)表示方法：硅酸鹽礦物的成分復(fù)雜，多用氧化物的形式表示它們的組成，如硅酸鈉(Na2SiO3)寫(xiě)成____________，鉀云母(KH2Al3Si3O12)寫(xiě)成___________________________。(3)硅酸鈉(Na2SiO3)①白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱(chēng)________，有黏性，水溶液顯堿性。②它能與酸性較硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)，化學(xué)方程式分別為與鹽酸反應(yīng)：_______________________________________________________________。與CO2水溶液反應(yīng)：__________________________________________________________。③用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。3．無(wú)機(jī)非金屬材料(1)傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。常見(jiàn)硅酸鹽材料水泥玻璃陶瓷生產(chǎn)原料石灰石、黏土純堿、石灰石、石英黏土主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃熔爐陶瓷窯(2)新型無(wú)機(jī)非金屬材料，如____________、__________、__________、________等。7．據(jù)搜狐網(wǎng)站報(bào)道：國(guó)家質(zhì)檢總局稱(chēng)，在我國(guó)銷(xiāo)售的德國(guó)NUK牌嬰兒爽身粉含有一級(jí)致癌物“滑石粉”。已知滑石粉的化學(xué)式為Mg3(Si4O10)(OH)2，色白、滑爽、柔軟、耐火。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是 ()A．滑石粉屬于無(wú)機(jī)硅酸鹽類(lèi)物質(zhì)B．滑石粉組成可表示為3MgO·4SiO2·H2OC．爽身粉中添加滑石粉是利用它的滑爽、柔軟、耐火性D．滑石粉可能會(huì)與氫氟酸、NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)8．能證明碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)的事實(shí)是 ()A．CO2溶于水生成碳酸，SiO2不溶于水也不能跟水直接反應(yīng)生成硅酸B．在高溫條件下，SiO2和Na2CO3能發(fā)生反應(yīng)：SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑C．SiO2的熔點(diǎn)比CO2的高D．CO2通入Na2SiO3稀溶液中，生成白色膠狀沉淀，所生成的H2SiO3逐漸聚合而形成硅酸溶膠9．(1)想一下為什么可將陶瓷、玻璃、水泥歸納在一起，然后從所給的4個(gè)詞中選出1個(gè)與它們同類(lèi)的物質(zhì)__________。A．光導(dǎo)纖維 B．有機(jī)陶瓷C．人造纖維 D．磚瓦(2)下列物質(zhì)中，屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料的是________。A．鋼化玻璃 B．碳化硼陶瓷C．光導(dǎo)纖維 D．硼酸鹽玻璃(3)人造骨是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料，它類(lèi)似于人骨和天然牙的性質(zhì)結(jié)構(gòu)，這是利用了這類(lèi)材料的________特性，人造骨可以依靠從人體體液中補(bǔ)充某些離子形成新骨，可在骨骼界面產(chǎn)生分解、吸收、析出等反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)骨髓的牢固結(jié)合。人造骨植入人體內(nèi)需要吸收人體中________形成新骨。A．Ca2＋ B．Cl－ C．Na＋ D．POeq\o\al(3－,4)`CO2與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)產(chǎn)物的判斷方法【例1】在100mL1mol·L－1NaOH溶液中緩緩?fù)ㄈ隒O2氣體。(1)請(qǐng)寫(xiě)出通入CO2氣體的過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。(2)討論隨CO2通入量的多少，反應(yīng)產(chǎn)物的不同及量的多少。方法小結(jié)數(shù)軸法突破有關(guān)CO2與堿反應(yīng)的計(jì)算CO2通入NaOH、Ca(OH)2等強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)與CO2氣體的通入量有關(guān)，當(dāng)CO2通入少量時(shí)生成碳酸鹽，當(dāng)CO2通入過(guò)量時(shí)生成碳酸氫鹽；當(dāng)CO2的通入量介于兩者之間時(shí)，既有正鹽又有酸式鹽生成，因此推斷時(shí)一定要注意CO2與堿之間量的關(guān)系。以CO2與NaOH溶液反應(yīng)為例：CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2OCO2＋NaOH=NaHCO3當(dāng)n(OH－)∶n(CO2)的值不同時(shí)產(chǎn)物如下：【例2】標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將3.36LCO2氣體通入200mL1.00mol·L－1NaOH溶液中，充分反應(yīng)后溶液中c(COeq\o\al(2－,3))與c(HCOeq\o\al(－,3))的比值為(不考慮COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)的水解) ()A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．1∶3【例3】向含有0.2molNaOH和0.1molBa(OH)2的溶液中持續(xù)穩(wěn)定地通入CO2氣體，當(dāng)通入氣體為8.96L(0℃，1.01×105Pa)時(shí)立即停止，則這一過(guò)程中，溶液中離子的物質(zhì)的量與通入CO2氣體的體積關(guān)系圖像正確的是(氣體的溶解和離子的水解忽略不計(jì)) ()碳族元素綜合推斷題的解題方法【例4】已知A、B、C、D、E、F、G、H可以發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化，反應(yīng)中部分生成物已略去。其中，A、G為同一主族元素的單質(zhì)，B、C、H在通常情況下為氣體，化合物C是一種形成酸雨的大氣污染物。請(qǐng)?zhí)羁眨?1)H的名稱(chēng)是__________。(2)E的兩種用途是__________、__________。(3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式是___________________________________________________。(4)反應(yīng)④的離子方程式是___________________________________________________。建立模型解答無(wú)機(jī)推斷題的思維模型【例5】如圖所示物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系中，A是一種固體單質(zhì)，E是一種白色沉淀。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)B的化學(xué)式是，目前B已被用作的主要原料。(2)B和a溶液反應(yīng)的離子方程式是____________________________________________。(3)A和a溶液反應(yīng)的離子方程式是____________________________________________。(4)C和過(guò)量的鹽酸反應(yīng)的離子方程式是________________________________________。工業(yè)制取高純硅高純硅在科技進(jìn)步、信息革命、新能源研究等方面起到了至關(guān)重要的作用。在各類(lèi)考試中，有關(guān)高純硅的制取問(wèn)題，一直是命題的熱點(diǎn)?！纠?】硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法，生產(chǎn)過(guò)程示意圖如下：eq\x(石英砂)eq\o(→,\s\up7(焦炭),\s\do5(高溫))eq\x(粗硅)eq\o(→,\s\up7(HCl),\s\do5(573K以上))eq\x(SiHCl3(粗))eq\o(→,\s\up7(精餾))eq\x(SiHCl3(純))eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(1357K))eq\x(高純硅)①寫(xiě)出由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式________________________________。②整個(gè)制備過(guò)程必須嚴(yán)格控制無(wú)水無(wú)氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫(xiě)出配平的化學(xué)反應(yīng)方程式____________________________________________；H2還原SiHCl3過(guò)程中若混入O2，可能引起的后果是_______________________________。(2)下列有關(guān)硅材料的說(shuō)法正確的是________(填字母)。A．碳化硅化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用于生產(chǎn)耐高溫水泥B．氮化硅硬度大、熔點(diǎn)高，可用于制作高溫陶瓷和軸承C．高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料——光導(dǎo)纖維D．普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的，其熔點(diǎn)很高E．鹽酸可以與硅反應(yīng)，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅(3)硅酸鈉水溶液俗稱(chēng)水玻璃。取少量硅酸鈉溶液于試管中，逐滴加入飽和氯化銨溶液，振蕩。寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并給予解釋?！纠?】單質(zhì)硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì))，粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅(反應(yīng)溫度為450～500℃)，四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅。以下是實(shí)驗(yàn)室制備四氯化硅的裝置圖：相關(guān)信息如下：①四氯化硅遇水極易水解②硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物③有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見(jiàn)下表：物質(zhì)SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸點(diǎn)/℃57.712.8－315－熔點(diǎn)/℃－70.0－107.2－－－升華溫度/℃－－180300162請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)裝置A中g(shù)管的作用是___________________________________________________；裝置C中的試劑是________。(2)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(qǐng)你評(píng)價(jià)后填寫(xiě)下表。方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)甲乙(3)在上述(2)的評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)合理方案并用文字表達(dá)：_________________。(4)SiCl4與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________。高考題組一有關(guān)碳、硅及其化合物所參與的離子反應(yīng)1．判斷下列說(shuō)法是否正確，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“×”(1)醋酸鈉溶液中通入足量CO2：2CH3COO－＋CO2＋H2O=2CH3COOH＋COeq\o\al(2－,3) ()(·海南，10C)(2)向NaAlO2溶液中通入過(guò)量CO2：2AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3) ()(·江蘇，6D)(3)Si和燒堿溶液反應(yīng)，改變反應(yīng)物用量，都可用同一離子方程式表示 ()(·重慶理綜，8③)(4)將足量CO2通入含K＋、SiOeq\o\al(2－,3)、Cl－、NOeq\o\al(－,3)溶液中，離子將不能大量共存 ()(·大綱全國(guó)卷，11A)(5)H＋、I－、NOeq\o\al(－,3)、SiOeq\o\al(2－,3)不能大量共存 ()(·廣東理綜，8A)高考題組二碳及其化合物2．(·上海，2)從光合作用的反應(yīng)原理6CO2＋6H2Oeq\o(→,\s\up7(葉綠素),\s\do5(光))C6H12O6＋6O2可知碳是農(nóng)作物生長(zhǎng)的必需元素之一。關(guān)于用二氧化碳生產(chǎn)肥料的評(píng)價(jià)正確的是 ()A．緩解地球溫室效應(yīng)，抑制農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)平衡B．加劇地球溫室效應(yīng)，促進(jìn)農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)平衡C．緩解地球溫室效應(yīng)，促進(jìn)農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)平衡D．加劇地球溫室效應(yīng)，抑制農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)平衡3．(·臺(tái)灣，59)近年來(lái)，大氣中CO2的濃度上升已成為全球性的問(wèn)題，因而興起節(jié)能減碳運(yùn)動(dòng)，國(guó)內(nèi)的環(huán)保團(tuán)體也宣導(dǎo)中秋節(jié)不烤肉。假期超市賣(mài)的烤肉用木炭，其含碳量為90%，則一包10公斤的木炭完全燃燒后，會(huì)產(chǎn)生幾公斤的CO2 ()A．44 B．33 C．22 D．11 E．5.5高考題組三碳族元素4．(·海南，7)用足量的CO還原13.7g某鉛氧化物，把生成的CO2全部通入到過(guò)量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后質(zhì)量為8.0g，則此鉛氧化物的化學(xué)式是 ()A．PbO B．Pb2O3C．Pb3O4 D．PbO25．(·全國(guó)理綜Ⅱ，8)對(duì)于ⅣA族元素，下列敘述中不正確的是 ()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，在一定條件下都能和氧化鈣反應(yīng)D．該族元素的主要化合價(jià)是＋4和＋2高考題組四硅、硅的化合物及無(wú)機(jī)非金屬材料6．判斷下列說(shuō)法是否正確，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“×”(1)SiO2是酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng) ()(·山東理綜，13A)(2)A.二氧化硅是生產(chǎn)光纖制品的基本原料 ()B．水玻璃可用于生產(chǎn)黏合劑和防火劑 ()(·江蘇，4A、B)(3)可以用Si3N4、Al2O3制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷制品 ()(·天津理綜，2B)(4)二氧化硅的分子式是SiO2 ()(·上海，2B)7．(·山東理綜，10)某短周期非金屬元素的原子核外最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半，該元素 ()A．在自然界中只以化合態(tài)的形式存在B．單質(zhì)常用作半導(dǎo)體材料和光導(dǎo)纖維C．最高價(jià)氧化物不與酸反應(yīng)D．氣態(tài)氫化物比甲烷穩(wěn)定8．(·廣東理基，22)下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說(shuō)法正確的是 ()①硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素②水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品③高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維④陶瓷是人類(lèi)應(yīng)用很早的硅酸鹽材料A．①② B．②③ C．①④ D．③④9．(·重慶理綜，6)材料與化學(xué)密切相關(guān)，表中對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是 ()材料主要化學(xué)成分A剛玉、金剛石三氧化二鋁B大理石、石灰石碳酸鈣C普通水泥、普通玻璃硅酸鹽D沙子、石英二氧化硅10.(·四川理綜，6)開(kāi)發(fā)新材料是現(xiàn)代科技發(fā)展的方向之一。下列有關(guān)材料的說(shuō)法正確的是 ()A．氮化硅陶瓷是新型無(wú)機(jī)非金屬材料B．C60屬于原子晶體，用于制造納米材料C．纖維素乙酸酯屬于天然高分子材料D．單晶硅常用于制造光導(dǎo)纖維11．(·上海綜合，五，46－47)碳納米管是近年來(lái)發(fā)展迅速的一種具有特殊結(jié)構(gòu)及優(yōu)異性能的納米材料。它是由碳原子形成的無(wú)縫、中空管體材料，主要由五邊形、六邊形的碳環(huán)組成，相當(dāng)于石墨結(jié)構(gòu)卷曲而成，結(jié)構(gòu)如下。46．寫(xiě)出一種與碳納米管互為同素異形體的物質(zhì)名稱(chēng)________________________________。47．碳納米管有許多獨(dú)特的性質(zhì)，如高機(jī)械強(qiáng)度和彈性，多孔結(jié)構(gòu)能吸附氣體分子。因此碳納米管可用作 ()①防彈衣材料②防火材料③儲(chǔ)氫材料④絕緣材料A．①② B．③④ C．①③ D．②④

課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練教材習(xí)題回扣1．(必修1P81－4)賞心悅目的雕花玻璃是用下列物質(zhì)中的一種對(duì)玻璃進(jìn)行刻蝕而制成的。這種物質(zhì)是 ()A．鹽酸 B．氫氟酸C．燒堿 D．純堿2．(必修1P81－5改編)坩堝是實(shí)驗(yàn)室用于灼燒或熔融固體物質(zhì)的常用儀器，材質(zhì)種類(lèi)很多，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)加以選擇。熔融燒堿時(shí)，應(yīng)選用下列哪種材質(zhì)的坩堝 ()A．玻璃坩堝 B．石英坩堝C．陶瓷坩堝 D．鐵坩堝3．(必修1P81－10改編)下列關(guān)于碳、硅的敘述正確的是 ()A．碳、硅都是ⅣA元素，它們?cè)谧匀唤缰卸家曰蠎B(tài)形式存在B．二氧化碳、二氧化硅的物理性質(zhì)相似C．二氧化碳、二氧化硅都是酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽D．高純度的二氧化硅用于制造半導(dǎo)體材料4．(必修1P81－9改編)從硅的氧化物可以制取硅單質(zhì)，主要化學(xué)反應(yīng)如下：粗硅的制?。篹q\o(SiO2,\s\up6(,石英砂))＋eq\o(2C,\s\up6(,焦炭))eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5(電爐))eq\o(Si,\s\up6(,粗硅))＋2CO↑由粗硅制純硅(常用方法)：Si(粗)＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(加熱))SiCl4SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si(純)＋4HCl根據(jù)以上反應(yīng)，回答下列問(wèn)題：(1)在制取粗硅的反應(yīng)中，焦炭的作用是________(填“氧化劑”、“還原劑”或“既不是氧化劑也不是還原劑”)。(2)在由粗硅制純硅的反應(yīng)中，①氯氣(Cl2)與Si的反應(yīng)類(lèi)型是__________(基本反應(yīng)類(lèi)型)；②SiCl4與H2的反應(yīng)類(lèi)型是__________(基本反應(yīng)類(lèi)型)，H2的作用是________。能力提升訓(xùn)練1．下列關(guān)于碳和硅的敘述中，正確的是 ()A．其氧化物都能與NaOH溶液反應(yīng)B．其單質(zhì)在加熱時(shí)都能跟O2反應(yīng)C．其氧化物都能溶于水生成相應(yīng)的酸D．碳和硅兩種元素共有兩種單質(zhì)2．下列敘述正確的是 ()A．高溫下二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳，說(shuō)明硅酸(H2SiO3)的酸性比碳酸強(qiáng)B．陶瓷、玻璃、水泥容器都能貯存氫氟酸C．石灰抹墻、水泥砌墻的硬化過(guò)程原理相同D．玻璃窯中出來(lái)的氣體的主要成分是二氧化碳3．向一定濃度的下列物質(zhì)澄清溶液中通入過(guò)量的CO2氣體，最后肯定沒(méi)有沉淀生成的是()①Ca(OH)2②Na2CO3③CaCl2④Ca(ClO)2A．①③④ B．②③④ C．①②③ D．①②③④4．在①濃硝酸②水③濃硫酸④氫氟酸⑤氫氧化鉀溶液中，能與單質(zhì)硅起化學(xué)反應(yīng)的是 ()A．①② B．②④ C．④⑤ D．③④5．青石棉是一種致癌物質(zhì)，是《鹿特丹公約》中受限制的46種化學(xué)品之一，其化學(xué)式為Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液處理時(shí)，還原產(chǎn)物只有NO，下列說(shuō)法不正確的是 ()A．青石棉是一種硅酸鹽材料B．青石棉中含有一定量的石英晶體C．青石棉的化學(xué)組成可表示為Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2OD．1mol青石棉能使1molHNO3被還原6．金剛砂(SiC)可由SiO2和碳在一定條件下反應(yīng)制得，反應(yīng)方程式為SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))SiC＋2CO↑，下列有關(guān)制造金剛砂的說(shuō)法中正確的是 ()A．該反應(yīng)中的氧化劑是SiO2，還原劑為CB．該反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2C．該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為12e－D．該反應(yīng)中的還原產(chǎn)物是SiC、氧化產(chǎn)物是CO，其物質(zhì)的量之比為1∶27．將足量CO2氣體通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加熱蒸干，再在高溫下充分灼燒，最后所得的固體物質(zhì)是 ()A．Na2SiO3 B．Na2CO3、Na2SiO3C．Na2CO3、SiO2 D．SiO28．制造太陽(yáng)能電池需要高純度的硅，工業(yè)上高純度硅常用以下反應(yīng)實(shí)現(xiàn)：①Si(s)＋3HCl(g)=SiHCl3(g)＋H2(g)；②SiHCl3＋H2=Si＋3HCl。對(duì)上述兩個(gè)反應(yīng)的下列敘述中，錯(cuò)誤的是 ()A．兩個(gè)反應(yīng)都是置換反應(yīng)B．反應(yīng)②中H2被氧化C．由于反應(yīng)②放熱，則反應(yīng)①一定吸熱D．兩個(gè)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)9．有一粗硅，含雜質(zhì)鐵，取等質(zhì)量的樣品分別投入足量的稀鹽酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中，放出等量的H2，則該粗硅中鐵和硅的關(guān)系正確的是(提示：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑) ()A．物質(zhì)的量之比為1∶1B．物質(zhì)的量之比為1∶2C．質(zhì)量之比為4∶1D．質(zhì)量之比為2∶110．下列關(guān)于碳族元素的敘述中錯(cuò)誤的是 ()A．與其他元素化合時(shí)易形成共價(jià)化合物，難形成離子化合物B．碳族元素形成化合物時(shí)的最高價(jià)均為＋4價(jià)C．碳的氧化物(CO2)和硅的氧化物(SiO2)都是酸性氧化物，均不能與酸反應(yīng)D．碳族元素是形成化合物最多的一族元素11.以氮化硅(Si3N4)和氧化鋁(Al2O3)為原料，采用高壓燒結(jié)或熱壓工藝制備賽倫。賽倫的化學(xué)通式為Si6－xAlxOxN8－x，以耐高溫、高強(qiáng)度、超硬度、耐磨損、抗腐蝕等性能為主要特征，因此，在冶金、機(jī)械、光學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。它屬于 ()A．金屬材料 B．有機(jī)高分子材料C．新型無(wú)機(jī)非金屬材料 D．無(wú)機(jī)高分子材料12．A、B、C、D、E代表單質(zhì)或化合物，它們之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系如下圖所示。A為地殼中含量?jī)H次于氧的非金屬元素的單質(zhì)，其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似。請(qǐng)?zhí)羁眨?1)形成單質(zhì)A的原子的結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_________，它的最高化合價(jià)為_(kāi)_______。(2)B的化學(xué)式(分子式)為_(kāi)_________，B和碳反應(yīng)生成A和E的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。(3)C的化學(xué)式(分子式)為_(kāi)_________，D的化學(xué)式(分子式)為_(kāi)_________。13．如何除去下列各粉末狀混合物中的雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))，請(qǐng)選用下面提供的試劑和操作，將標(biāo)號(hào)填在表內(nèi)。供選試劑：A.鹽酸B．燒堿溶液C．氧氣D．水E．CO2供選操作：①加熱②加熱熔融③過(guò)濾④結(jié)晶含雜質(zhì)的物質(zhì)所加試劑主要操作(1)SiO2(NaHCO3)(2)SiO2(CaCO3)(3)SiO2(Si)(4)NaCl(SiO2)14.晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下：①高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅②粗硅與干燥HCl氣體反應(yīng)制得SiHCl3：Si＋3HCleq\o(=,\s\up7(300℃))SiHCl3＋H2③SiHCl3與過(guò)量H2在1000～1100℃反應(yīng)制得純硅已知SiHCl3能與H2O強(qiáng)烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)第①步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)______________________________________。(2)粗硅與HCl反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點(diǎn)33.0℃)中含有少量SiCl4(沸點(diǎn)57.6℃)和HCl(沸點(diǎn)－84.7℃)，提純SiHCl3采用的方法為_(kāi)_____________________________。(3)用SiHCl3與過(guò)量H2反應(yīng)制備純硅的裝置如下(熱源及夾持裝置略去)：①裝置B中的試劑是______________________________________________________。裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是_________________________________________。②反應(yīng)一段時(shí)間后，裝置D中觀察到的現(xiàn)象是__________________，裝置D不能采用普通玻璃管的原因是___________，裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________。③為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性，控制好反應(yīng)溫度以及______________________________________________________________________。④為鑒定產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì)，將試樣用稀鹽酸溶解，取上層清液后需再加入的試劑(填寫(xiě)字母代號(hào))是______________。a．碘水b．氯水c．NaOH溶液d．KSCN溶液e．Na2SO3溶液

答案基礎(chǔ)再現(xiàn)·深度思考考點(diǎn)一1．(1)游離化合金剛石石墨C60(2)二氧化合氧晶體無(wú)定半導(dǎo)體半導(dǎo)體芯片集成電路太陽(yáng)電光電池2．(1)C＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))CO22C＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2CO2CuO＋Ceq\o(=,\s\up7(△))2Cu＋CO2SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(2)Si＋O2eq\o(=,\s\up7(△))SiO2考點(diǎn)二1．(1)無(wú)有難(2)①2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2CO2淡藍(lán)色②CuO＋COeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2(冶煉金屬)2．空間立體網(wǎng)狀大高固低①CO2＋H2OH2CO3②SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O③SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O橡膠CO2少量：CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2OCO2過(guò)量：CO2＋NaOH=NaHCO3④SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑Na2SiO3＋H2O＋CO2(不足)=H2SiO3↓＋Na2CO3⑤SiO2＋CaOeq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3Na2考點(diǎn)三1．不弱不能(1)H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))SiO2＋H2O(2)H2SiO3＋2NaOH=Na2SiO3＋2H2O(3)干燥劑2．(1)由硅、氧和金屬元素組成的化合物(2)Na2O·SiO2K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O(3)①水玻璃②Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO33．(2)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷光導(dǎo)纖維生物陶瓷壓電陶瓷深度思考1．B2.C3.B4．(1)通過(guò)盛有濃NaOH溶液的洗氣瓶(2)通過(guò)盛放灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管(3)通過(guò)盛放灼熱銅網(wǎng)的硬質(zhì)玻璃管(4)通過(guò)飽和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液(5)通過(guò)飽和NaHCO3溶液(6)通過(guò)CuSO4溶液5．①C②D③B④E⑤A6．④⑤⑥