考点10 碳、硅及其无机非金属材料-备战2022年高考化学一轮复习考点帮（浙江专用）

考点10 碳、硅及其无机非金属材料 高考对本考点内容的考查主要体现在以下三个方面：(1)结合STSE，以能源、温室效应等为背景，考查碳(CO、CO2)、硅及其重要化合物的性质、用途；(2)结合化学反应原理，考查碳酸、草酸与碱的滴定图像与盐类水解的应用；(3)结合无机化工工艺流程，考查二氧化硅或硅酸盐的性质。 预计2021年高考仍然会结合能源、环保等，以新材料、新工艺为载体，考查碳、硅及其化合物的性质及应用，以检测考生理论联系实际、运用化学理论解决实际问题的能力和将化学成果应用于生产、生活的意识。 一、碳及其重要化合物 二、硅及其重要化合物 三、无机非金属材料 碳及其重要化合物 1．碳单质 存在形式有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯，它们互为同素异形体。 2．碳的氧化物(CO和CO2) (1)一氧化碳的性质及应用 ①物理性质：无色无味的气体，难溶于水，能使人中毒的原因是与人体内血红蛋白相结合，因缺氧而中毒。 ②化学性质及应用(写出有关化学方程式) a．可燃性：2CO＋O22CO2，可作燃料。 b．还原性：CO还原Fe2O3的反应为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，可用于冶炼金属。 (2)CO2在自然界中的循环 ①CO2的主要来源：大量含碳燃料的燃烧。 ②自然界消耗CO2的主要反应： a．溶于江水、海水中：CO2＋H2OH2CO3； b．光合作用将CO2转化为O2； c．岩石的风化：CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2。 3．碳酸(H2CO3) 弱酸、不稳定。碳酸(H2CO3)只能在水中存在。H2CO3在水中与CO2共存，因此常把CO2＋H2O当碳酸用。 4．碳酸的酸式盐和正盐的比较 (1)在水中的溶解性 ①含K＋、Na＋、NH的正盐易溶于水，其余一般不溶于水；酸式盐均能溶于水。 ②一般来说，在相同温度下，难溶性正盐溶解度小于其酸式盐溶解度，如溶解度：Ca(HCO3)2>CaCO3；可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度，如溶解度：Na2CO3>NaHCO3。 (2)热稳定性 一般来说，热稳定性顺序为正盐>酸式盐>碳酸，如稳定性：Na2CO3>NaHCO3>H2CO3。可溶性正盐>难溶性正盐，如CaCO3高温分解，而K2CO3不易分解。 (3)水溶液酸碱性 物质的量浓度相同时，正盐溶液的pH大于其酸式盐溶液，如pH：Na2CO3溶液>NaHCO3溶液。 (1)不同碳的物理性质差异是因为含碳量不同( ) (2)碳在氧气中充分燃料是放热反应，而不充分燃烧是吸热反应( ) (3)金刚石、石墨、C60都是由碳原元素组成的单质( ) (4)水墨画可长久保存不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼( ) (5)二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红，说明二氧化碳具有酸性( ) (6)低碳环保中的“碳”是指二氧化碳( ) 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)√ 【典例】 例1 (2021·辽宁高三模拟)第十三届全国人民代表大会第四次会议政府工作报告指出“要扎实做好碳达峰、碳中和各项工作”，绿色氢能和液态阳光甲醇可助力完成碳中和目标。下列说法正确的是( ) A．CH3OH属于电解质 B．用焦炭与H2O反应是未来较好获取氢能的方法 C．H2与CO2反应，每生成1molCH3OH时转移4mol电子 D．植树造林、节能减排等有利于实现碳中和 【解析】A项，CH3OH属于非电解质，A错误；B项，该工艺需消耗大量的能量，不节能，B错误；C项，每生成1molCH3OH时转移6mol电子，C错误；D项，植树造林、节能减排等有利于实现碳中和，D正确；故选D。 【答案】D 例2 (2021·四川省绵阳南山中学期中)今年4月22日国家主席在领导人气候峰会上再次强调中国力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，关于碳及其化合物，下列说法不正确的是( ) A．金刚石和石墨是碳的两种不同的单质，二者互称同素异形体 B．在100KPa时，1mol石墨转变为金刚石要吸收1.895kJ的热量，故金刚石比石墨稳定 C．考古时常用于测定文物年代的是碳元素的一种核素146C中，中子数为8 D．引起温室效应的气体之一CO2中含极性共价键 【解析】A项，金刚石和石墨均是由C元素组成的不同单质，两者互为同素异形体，A正确；B项，能量越低，物质越稳定，因为在100KPa时，1mol石墨转变为金刚石要吸收1.895kJ的热量，所以可知石墨比金刚石稳定，B错误；C项，146C 的质子数为6，质量数为14，所以中子数=14-6=8，C正确；D项，CO2可引起温室效应，使全球变暖，其分子中C原子与O原子以共价双键结合，所以含极性共价键，D正确；故选B。 【答案】B 例3 (2021•广东省广州市普通