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非金屬及其化合物第2講含硅礦物與信息材料 1 了解C Si元素單質及其重要化合物的主要性質及應用 2 了解C Si元素單質及其重要化合物對環(huán)境質量的影響 3 以新材料 新技術為背景考查C Si元素及其重要化合物的性質及應用 考綱要求 1 請畫出碳 硅原子的結構示意圖2 判斷在周期表中的位置3 判斷常見化合價4 最高價氧化物及其水化物的化學式5 氣態(tài)氫化物的化學式 C Si Ge Sn Pb 1 最外層都有4個電子 化合價主要有 4和 2 易形成共價化合物 3 氣態(tài)氫化物的通式 RH4 2 最高價氧化物通式 RO2 對應的水化物通式通常為H2RO3 2 最高價氧化物對應水化物的酸性逐漸減弱 3 氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱 1 核電荷數依次增大 電子層數依次增多 原子半徑逐漸增大 元素原子得電子能力逐漸減弱 失電子能力逐漸增強 考點一 碳 硅單質1 元素在自然界的存在 單質的物理性質和用途 游離態(tài)和化合態(tài) 化合態(tài) 高大小良導體 灰黑高大 金剛石石墨 半導體 2 碳 硅單質的化學性質碳 硅在參與化學反應時 一般表現(xiàn)還原性 2CuO C2Cu CO2 1 碳 SiO2 2CSi 2CO C 2H2SO4 濃 CO2 2SO2 2H2O 1 碳 與NaOH反應Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 1 2014 天津理綜 晶體硅 熔點1410 是良好的半導體材料 由粗硅制純硅過程如下 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 無 有 不 2 二氧化碳和二氧化硅的比較 大 高 固 低 SiF4 2H2O CO2 H2OH2CO3 SiO2 4HF 原子晶體 分子晶體 酸性氧化物 酸性氧化物 雕刻玻璃 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 橡膠 CO2 2NaOH Na2CO3 H2O或CO2 NaOH NaHCO3 Na2SiO3 H2O CO2 不足 H2SiO3 Na2CO3 交流研討 2 能否依據Na2CO3 SiO2Na2SiO3 CO2 說明H2SiO3的酸性比H2CO3強 1 SiO2不能與水反應 因此SiO2不是酸性氧化物 該說法是否正確 請說明理由 遞進題組 題組一對比掌握CO2 SiO2的結構與性質1 下列關于SiO2和CO2的說法中正確的是 A CO2 SiO2分別是碳酸和硅酸的酸酐B CO2和SiO2與水反應分別生成相應的酸C CO2是酸性氧化物 SiO2是兩性氧化物D CO2和SiO2都是由相應的分子組成的 A 2 某短周期非金屬元素的原子核外最外層電子數是次外層電子數的一半 該元素A 在自然界中只以化合態(tài)的形式存在B 單質常用作半導體材料和光導纖維C 最高價氧化物不與酸反應D 氣態(tài)氫化物比甲烷穩(wěn)定 A 能與比硅酸酸性強的酸反應 硅酸是不溶于水的白色膠狀沉淀 受熱易分解酸性比碳酸還弱 能與強堿反應生成鹽和水 考點三硅酸和硅酸鹽的性質 堿 熟記硅及其化合物的特殊性質 1 硅酸鹽 1 概念 由硅 氧和金屬組成的化合物的總稱 是構成地殼巖石的主要成分 2 表示方法 硅酸鹽礦物的成分復雜 多用氧化物的形式表示它們的組成 如硅酸鈉 Na2SiO3 寫成Na2O SiO2 鉀云母 KH2Al3Si3O12 寫成 知識梳理 K2O 3Al2O3 6SiO2 2H2O 2 無機非金屬材料 1 傳統(tǒng)無機非金屬材料 如水泥 玻璃 陶瓷等硅酸鹽材料 常見硅酸鹽材料比較 玻璃生產中的兩個重要反應 Na2CO3 SiO2 CaCO3 SiO2 2 新型無機非金屬材料 如高溫結構陶瓷 光導纖維 生物陶瓷 壓電陶瓷等 Na2SiO3 CO2 CaSiO3 CO2 1 硅是構成無機非金屬材料的一種主要元素 下列有關硅的化合物的敘述錯誤的是 A 氮化硅陶瓷是一種新型無機非金屬材料 其化學式為Si3N4B 碳化硅 SiC 的硬度大 熔點高 可用于制作高溫結構陶瓷和軸承C 光導纖維是一種新型無機非金屬材料 其主要成分為SiO2D 二氧化硅為立體網狀結構 其晶體中硅原子和硅氧單鍵個數之比為1 2 1 2 3 4 1 高考選項正誤判斷 正確的打 錯誤的打 1 Si和SiO2都用于制造光導纖維 2014 海南 10D 2 硅膠可作袋裝食品的干燥劑 2014 四川理綜 1B 3 SiO2既能與KOH溶液反應又能與濃鹽酸反應 1 2 3 4 4 SiO2 NaOH HF三者兩兩均能反應 5 合成纖維和光導纖維都是新型無機非金屬材料 1 2 3 4 7 SiO2可與HF反應 因而氫氟酸不能保存在玻璃瓶中 8 高溫下用焦炭還原SiO2制取粗硅 9 硅酸鈉溶液應保存在帶玻璃塞的試劑瓶中 10 水玻璃可用于生產黏合劑和防火劑 1 2 3 4 2 工業(yè)通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅 粗硅與氯氣反應生成四氯化硅 反應溫度450 500 四氯化硅經提純后用氫氣還原可得高純硅 以下是實驗室制備四氯化硅的裝置示意圖 相關信息如下 a 四氯化硅遇水極易水解 b SiCl4熔點 70 0 沸點57 7 1 寫出裝置A中發(fā)生反應的離子方程式 2 裝置F的作用是 裝置C中的試劑是 裝置E中的h瓶需要冷卻的理由是 3 工業(yè)上可以通過如圖所示的流程制取純硅 反應 為Si 3HClSiHCl3 H2 則反應 的化學方程式為 整個制備過程中必須控制無水無氧 SiHCl3遇水劇烈反應生成H2SiO3 HCl和另一物質 寫出該反應的化學方程式 遞進題組 常見轉化關系判斷例 已知甲 乙 丙 X是4種中學化學中常見的物質 其轉化關系符合下圖 則甲和X 要求甲和X能互換 不可能是 A C和O2B CO2和NaOH溶液C Cl2和FeD AlCl3溶液和NaOH溶液