高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 4第1講 無機(jī)非金屬材料的主角——硅課件 新課標(biāo)

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1、本章的主要知識(shí)點(diǎn)是氫、碳、氮、氧、硅、硫、氯等常見非金屬元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。高考中重點(diǎn)考查的考點(diǎn)有：(1)以新技術(shù)、新材料為背景考查碳、硅及其重要化合物的性質(zhì)及應(yīng)用，硅的特性；(2)Cl2的性質(zhì)與制備，氯水的性質(zhì)(包括HClO的漂白性)，鹵素離子的檢驗(yàn)；(3)SO2、H2S的性質(zhì)，硫酸(濃、稀)的性質(zhì)， 的檢驗(yàn)；(4)不同價(jià)態(tài)氮元素的轉(zhuǎn)化的相關(guān)計(jì)算(聯(lián)系氧化還原反應(yīng))，氮的氧化物與水反應(yīng)的相關(guān)計(jì)算；(5)通過金屬(非金屬)與硫酸(濃、稀)或硝酸(濃、稀)的反應(yīng)來考查相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)和有關(guān)計(jì)算。分析最近兩年的高考試題能夠發(fā)現(xiàn)，元素化合物知識(shí)在高考中很多時(shí)候是作為試題的載體，由此

2、來考查基本概念與理論、化學(xué)實(shí)驗(yàn)及計(jì)算等板塊的考點(diǎn)。考生在復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)注意與其他板塊知識(shí)進(jìn)行聯(lián)系，特別是與實(shí)驗(yàn)的聯(lián)系，在作訓(xùn)練時(shí)可以選擇一些綜合性較高的綜合實(shí)驗(yàn)題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)弱區(qū)與盲區(qū)。 課課 堂堂 反反 饋饋課課 堂堂 探探 究究考考 點(diǎn)點(diǎn) 突突 破破 課課 時(shí)時(shí) 作作 業(yè)業(yè) 高高 考考 集集 訓(xùn)訓(xùn)考考高高集集 訓(xùn)訓(xùn)1(2011江蘇，3)下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)和該性質(zhì)的應(yīng)用均正確的是()A常溫下濃硫酸能使鋁發(fā)生鈍化，可在常溫下用鋁制貯罐貯運(yùn)濃硫酸B二氧化硅不與任何酸反應(yīng)，可用石英制造耐酸容器C二氧化氯具有還原性，可用于自來水的殺菌消毒D銅的金屬活潑性比鐵的弱，可在海輪外殼上裝若干銅塊以減緩其腐蝕答案A解

3、析本題主要考查元素化合物的性質(zhì)及應(yīng)用。SiO2不與一般酸反應(yīng)，但能被氫氟酸溶解；二氧化氯具有氧化性；在海輪外殼上裝銅塊不能減緩海輪的腐蝕，應(yīng)裝鋅塊。2(2011山東，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)定答案A解析本題是利用元素周期律和元素周期表來考查非金屬硅及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用。硅及其化合物的性質(zhì)有非金屬及化合物的共性，又有其特殊性，對(duì)考生的要求是很全面的。此題對(duì)一部分考生來說有一定難度，要求考生對(duì)知識(shí)的掌握不僅要全面更要細(xì)致入微。短周期最外層

4、電子數(shù)是次外層電子數(shù)一半的元素是Si或Li，故該元素是Si(Si是非金屬而Li是金屬)。Si在自然界中只以化合態(tài)存在；Si常用作半導(dǎo)體材料，而光導(dǎo)纖維的主要成分為SiO2；Si的最高價(jià)氧化物SiO2不與一般酸反應(yīng)，但可以與氫氟酸反應(yīng)：SiO24HF= SiF42H2；穩(wěn)定性：SiH4H2CO3B熔點(diǎn)：SiO2CO2C導(dǎo)電性：SiCuD硬度：晶體硅金剛石答案B3下列說法正確的是()A硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿某Ｓ貌牧螧工藝師利用鹽酸刻蝕石英制作藝術(shù)品C水晶項(xiàng)鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品D粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)答案A4下列關(guān)于SiO2和CO2的敘述中不正確的是()ACO2的熔沸點(diǎn)較低

5、，SiO2的熔沸點(diǎn)較高B都能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸C與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽溶液均顯堿性DSiO2與氫氟酸可以反應(yīng)，但CO2不能與任何酸反應(yīng)答案B5下列試劑可用帶玻璃塞的玻璃瓶存放的是()ANaOH溶液 BNa2SiO3溶液C鹽酸 D氫氟酸答案C6生產(chǎn)水泥和玻璃共同的原料是()A純堿 B黏土C石灰石 D石英答案C 點(diǎn)點(diǎn)考考突突 破破1除雜質(zhì)(1)CO中混有CO2，通過盛有NaOH溶液的洗氣瓶。(2)CO2中混有CO，通過盛有灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管。(3)CO2中混有SO2、HCl，通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶。2碳酸的酸式鹽和正鹽的規(guī)律比較(1)在水中的溶解性規(guī)律一般地，在相同溫度下，難

6、溶性正鹽溶解度小于其酸式鹽溶解度，如溶解度Ca(HCO3)2CaCO3；可溶性正鹽溶解度大于其酸式鹽溶解度，如溶解度Na2CO3NaHCO3。(2)熱穩(wěn)定性 一 般 地 ， 熱 穩(wěn) 定 性 順 序 為 ： 正 鹽 酸 式 鹽 碳 酸 ， 如Na2CO3NaHCO3H2CO3。可溶性正鹽難溶性正鹽，如CaCO3高溫分解，而K2CO3不易分解。例1向四只盛有一定量NaOH溶液的燒杯中通入不同量的CO2氣體后，在所得溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量，并將溶液加熱，產(chǎn)生的CO2氣體與HCl物質(zhì)的量的關(guān)系如圖(忽略CO2的溶解和HCl的揮發(fā))：則下列分析都正確的組合是()答案B答案D2根據(jù)碳族元素的相似性與遞

7、變性、一般性與特殊性的知識(shí)，判斷下列說法正確的是()ACO2、PbO2都是強(qiáng)氧化劑BCO2和PbO2都是弱氧化劑，CO和PbO都是還原劑CSn(OH)4可與NaOH反應(yīng)，但不與鹽酸反應(yīng)DGe單質(zhì)的熔點(diǎn)介于Si、Pb之間，是半導(dǎo)體材料答案D解析碳族元素中，C、Si、Ge、Sn的4價(jià)化合物穩(wěn)定，而Pb的2價(jià)化合物穩(wěn)定，4價(jià)不穩(wěn)定的元素表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，2價(jià)不穩(wěn)定的元素則表現(xiàn)強(qiáng)還原性，故A、B都錯(cuò)；Sn是典型金屬，所以其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物Sn(OH)4和HCl易反應(yīng)；碳族元素單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)由上而下逐漸降低，故D正確。3用來分離CO2和CO混合氣體并干燥的裝置如下圖所示，圖中a、c、d為活塞，b為分

8、液漏斗活塞，通過Y形管和活塞分別接兩球膽，現(xiàn)裝置內(nèi)空氣已排盡。為使實(shí)驗(yàn)成功，甲、乙、丙分別盛放的試劑為()甲乙丙A飽和NaHCO3溶液12 mol/L鹽酸18.4 mol/L H2SO4B飽和Na2CO3溶液2 mol/L H2SO4飽和NaOH溶液C飽和NaOH溶液2 mol/L H2SO418.4 mol/L H2SO4D18.4 mol/L H2SO4飽和NaOH溶液18.4 mol/L H2SO4答案C解析分離CO和CO2，應(yīng)先將CO2吸收，干燥后用一個(gè)球膽收集CO，然后再利用酸制出CO2，干燥后用另一個(gè)球膽收集CO2，故丙裝置中一定是濃H2SO4，吸收CO2時(shí)應(yīng)選擇堿液，NaHCO3

9、溶液不能吸收CO2，用Na2CO3溶液吸收CO2，再制CO2時(shí)會(huì)改變CO2的量，故應(yīng)選C項(xiàng)。(一)比較物質(zhì)一般規(guī)律硅及其化合物特性Si硅還原性大于碳非金屬單質(zhì)與強(qiáng)堿溶液一般不產(chǎn)生H2硅可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2非金屬一般不與非氧化性酸反應(yīng)Si4HF=SiF42H2一般非金屬單質(zhì)為絕緣體硅為半導(dǎo)體，常用于電子部件物質(zhì)一般規(guī)律硅及其化合物特性H2SiO3無機(jī)酸一般易溶于水硅酸和原硅酸均難溶于水硅酸鹽大多數(shù)硅酸鹽難溶于水常見的可溶硅酸鹽為Na2SiO3，水溶液稱水玻璃、泡花堿(二)硅酸鹽的表示方法及應(yīng)用1硅酸鹽的表示方法氧化物法(1)氧化物的順序：活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物二氧化硅水。(2)氧化物

10、前系數(shù)配置原則：除氧元素外，其他元素按配置前后原子個(gè)數(shù)守恒原則配置系數(shù)。 (3)氧化物之間以：“”隔開。2硅酸鹽產(chǎn)品3新型無機(jī)非金屬材料的種類和用途材料類別主要特性示例用途高溫結(jié)構(gòu)陶瓷能承受高溫，強(qiáng)度高氮化硅陶瓷汽輪機(jī)葉片、軸承、永久性模具等半導(dǎo)體陶瓷具有電學(xué)特性氧化錫陶瓷集成電路中的半導(dǎo)體光學(xué)材料具有光學(xué)特性光導(dǎo)纖維光纜通訊、醫(yī)療、照明等生物陶瓷具有生物功能氧化鋁陶瓷人造骨、人造關(guān)節(jié)、接骨螺釘例2下圖是中學(xué)化學(xué)中常見的幾種物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，氧化物A是光導(dǎo)纖維的基本原料，、為非金屬單質(zhì)，為主族元素金屬單質(zhì)。(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：單質(zhì)_，鹽乙_，氧化物A_。寫出氧化物A與NaOH溶液反應(yīng)

11、的化學(xué)方程式：_。(2)向鹽甲的水溶液中通入過量CO2，觀察到的現(xiàn)象是_。發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(3)單質(zhì)的用途非常廣泛，如用做_(只需寫一種)；工業(yè)上制備單質(zhì)的化學(xué)方程式為_。規(guī)律方法常見的與強(qiáng)堿反應(yīng)生成H2的固體單質(zhì)有Al和Si，能夠置換出H2O中氫的非金屬單質(zhì)為碳，這些特征反應(yīng)常做為推斷題的突破口。答案D解析硅元素在自然界中全部以化合態(tài)存在，不存在單質(zhì)硅。5某氧化物不溶于水，溶于熔化的NaOH中，生成易溶于水的化合物，向稀鹽酸中滴加所生成化合物的水溶液，立即有白色沉淀產(chǎn)生，則原氧化物是()AAl2O3 BMgOCSiO2 DFe2O3答案C解析能與NaOH反應(yīng)的氧化物有Al2O3、S

12、iO2，生成物分別為NaAlO2和Na2SiO3，但由于題目中是向稀鹽酸中加所生成化合物的水溶液，即鹽酸過量，NaAlO2與過量鹽酸反應(yīng)生成AlCl3，無沉淀，Na2SiO3與鹽酸反應(yīng)生成H2SiO3白色沉淀，故選C。6氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與氮?dú)庠? 300 反應(yīng)制得。(1)根據(jù)性質(zhì)推測氮化硅陶瓷的用途是_(選填代號(hào))。A制汽輪機(jī)葉片 B制有色玻璃C制永久性模具 D制造柴油機(jī)(2)畫出N的原子結(jié)構(gòu)示意圖：_，試判斷氮元素的最低負(fù)價(jià)為_，請(qǐng)從原子結(jié)構(gòu)和化合價(jià)兩個(gè)角度分析推斷氮化硅的化學(xué)式： _。(3)氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強(qiáng)，除氫氟酸外

13、，不與其他無機(jī)酸反應(yīng)，請(qǐng)寫出陶瓷與氫氟酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(4)用四氯化硅和氮?dú)庠跉錃鈿夥毡Ｗo(hù)下，加強(qiáng)熱使四氯化硅和氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。解析(1)性質(zhì)決定用途，結(jié)合氮化硅的性質(zhì)硬度大、熔點(diǎn)高，是一種重要的結(jié)構(gòu)材料，可推測它的用途，結(jié)合選項(xiàng)，應(yīng)選A、C、D。(2)從原子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)考慮和正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和等于零的規(guī)則考慮，N顯3價(jià)，Si顯4價(jià)，由此可寫出氮化硅的化學(xué)式為Si3N4。(3)題目已告訴我們氮化硅與氫氟酸的反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)，可寫出反應(yīng)方程式為Si3N412HF=3SiF44NH3。(4)注意理清該反應(yīng)中的反應(yīng)物和條件，另外正確地推測出除

14、氮化硅外的另一種產(chǎn)物，完整地寫出方程式。堂堂課課反反 饋饋1目前，一項(xiàng)名為“CCS”(二氧化碳捕集封存)的技術(shù)正在全球許多國家試運(yùn)行?！癈CS”就是在CO2排放之前就將其捕集，然后通過管線或船舶運(yùn)到封存地，最后壓縮注入地下，達(dá)到徹底減排的目的。下列有關(guān)二氧化碳的敘述中正確的是()ACO2屬于酸性氧化物BCO2會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)，是一種大氣污染物CCO2和CO都是碳的氧化物，它們互為同素異形體D實(shí)驗(yàn)室常用大理石與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)制取二氧化碳答案A解析CO2雖然會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)，但它不是大氣污染物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CO2和CO不是同素異形體的關(guān)系，C項(xiàng)錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)室不可用大理石與稀硫酸反應(yīng)制取CO2，因?yàn)榉磻?yīng)

15、生成的CaSO4微溶于水，會(huì)附著在大理石的表面，阻止反應(yīng)進(jìn)行，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2光纖通信是一種現(xiàn)代化的通信手段，它可以提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù)。目前，我國正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)，即信息高速公路。光纖通信所使用的光纜，其主要部件為光導(dǎo)纖維。下列說法正確的是()制造光導(dǎo)纖維的主要原料是CaCO3制造光導(dǎo)纖維的主要原料是SiO2光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)的基本物理原理是光的全反射光導(dǎo)纖維是一種半導(dǎo)體A BC D答案B解析光導(dǎo)纖維的主要原料是SiO2，錯(cuò)對(duì)；硅才是半導(dǎo)體，錯(cuò)。答案A解析標(biāo)出選項(xiàng)A反應(yīng)前后元素的化合價(jià)，分析反應(yīng)前化合價(jià)的變化，可知A說法正確；光纖是光導(dǎo)纖維的簡稱，其主要成分是

16、二氧化硅，B說法錯(cuò)誤；制造光電池的材料是晶體硅，C說法錯(cuò)誤；金剛砂的主要成分是碳化硅，石英玻璃的主要成分是二氧化硅，都不是硅酸鹽產(chǎn)品，故D說法錯(cuò)誤。選A。答案A5青花瓷中所描繪的“瓶身描繪的牡丹一如你梳妝”、“色白花青的錦鯉躍然于碗底”等圖案讓人賞心悅目，但古瓷中所用顏料成分一直是個(gè)謎，近年來才知道大多為硅酸鹽，如藍(lán)紫色的硅酸銅鋇(BaCuSi2Ox，銅為2價(jià))，下列關(guān)于硅酸銅鋇的說法不正確的是()A可用氧化物形式表示為BaOCuO2SiO2B性質(zhì)穩(wěn)定，不易脫色C易溶解于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液Dx等于6答案C解析由題意可知硅酸銅鋇比較穩(wěn)定，則C錯(cuò)誤。由化合物中各元素的化合價(jià)代數(shù)和為零，有(2)(2)2

17、(4)x(2)0，解得x6，D正確。6下列關(guān)于硅及其化合物的說法正確的是()A硅是光導(dǎo)纖維的主要成分B硅鎢酸H4SiW12O40中W的化合價(jià)為6C二氧化硅與水反應(yīng)制得的硅酸溶膠有丁達(dá)爾效應(yīng)D硅是非金屬元素，合金材料中不可能含有硅答案B解析光導(dǎo)纖維的主要成份是SiO2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；二氧化硅不能和水反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；合金材料中也可能含有非金屬元素，如生鐵(含碳)、硅鋼等，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7月球上的礦產(chǎn)資源極為豐富，僅其表層5 cm厚的沙土中就含有上億噸的鐵單質(zhì)，還有輝石(CaMgSi2O6)、斜長石(KAlSi3O8)和鎂鐵橄欖石(Mg2Fe2SiO6)等多種礦物。下列說法中不正確的是()A月球上有游離態(tài)的

18、鐵是因?yàn)樵虑蛏翔F的活動(dòng)性比地球上鐵的活動(dòng)性差B輝石、斜長石、鎂鐵橄欖石均屬于硅酸鹽礦C鎂鐵橄欖石中鐵的化合價(jià)為2價(jià)D斜長石的氧化物形式可表示為K2OAl2O36SiO2答案A解析鐵的活動(dòng)性與其所處的環(huán)境無關(guān)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。a反應(yīng)中SiO2作為玻璃的成分被消耗，用于雕刻玻璃b反應(yīng)中SiO2表現(xiàn)氧化性c反應(yīng)中SiO2表現(xiàn)了酸性氧化物的通性d反應(yīng)中SiO2將揮發(fā)性的酸酐從其鹽中置換出來e反應(yīng)中SiO2未參加氧化還原反應(yīng)Aace BbdeCcde Ddab答案B解析通常用氫氟酸來雕刻玻璃，與之對(duì)應(yīng)的反應(yīng)是，因此a判斷錯(cuò)誤，c判斷也錯(cuò)，因?yàn)樗嵝匝趸锸侵概c堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，這正好與反應(yīng)對(duì)應(yīng)；反應(yīng)是

19、一個(gè)置換反應(yīng)，其中二氧化硅被還原，表現(xiàn)出氧化性，b判斷正確；反應(yīng)是一個(gè)復(fù)分解反應(yīng)，用難揮發(fā)的二氧化硅制取易揮發(fā)的二氧化碳，d判斷正確；反應(yīng)中硅的化合價(jià)和氧的化合價(jià)都沒有改變，因此二氧化硅沒有參加氧化還原反應(yīng)，e判斷也正確；所以選B項(xiàng)。9如何用所提供的試劑和方法除去各粉末狀混合物中的雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))，將所選答案的編號(hào)填入表內(nèi)相應(yīng)的空格內(nèi)(如果不需要外加試劑，則對(duì)應(yīng)答案欄可不填)?？晒┻x擇的試劑：A.鹽酸B氫氧化鈉溶液C氧氣D水E二氧化碳可供選用的操作：水洗加熱高溫灼燒過濾結(jié)晶答案(1)B(2)D(3)A(4)A(5)(6)(或D)粉末狀混合物試劑方法(1)CaCO3(SiO2)(2)NaCl

20、(SiO2)(3)SiO2(Fe2O3)(4)SiO2(CaCO3)(5)SiO2(H2SiO3)(6)SiO2(NH4Cl)(1)用化學(xué)方程式表示C在工業(yè)上的重要應(yīng)用之一制某半導(dǎo)體材料_。D的化學(xué)式為_，預(yù)測它的典型物理性質(zhì)有_(寫兩點(diǎn)即可)。(2)A、B、E中均含有一種元素，其名稱為_。( 3 ) 硅 烷 在 空 氣 中 易 自 燃 ， 寫 出 其 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式_。解析可燃冰是甲烷結(jié)晶水合物，硅烷分子含18個(gè)電子，H2O2具有氧化性，能發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，相對(duì)分子質(zhì)量為32的有：O2、S、N2H4等。根據(jù)五元環(huán)推知，A為CH4，B為H2O2，C為SiO2，D為Si3N4，E為N2H4。11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，反應(yīng)物均不過量。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的名稱是_。(2)請(qǐng)寫出E的兩種用途：_。(3)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(4)反應(yīng)的離子方程式是_。(5)Al2O3在高溫下也能與純堿反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為_。