专题4 第1单元 含硅物质与信息材料-2022新高考化学一轮复习【名师导航】配套Word教参(新高考·江苏专用)

第一单元　含硅物质与信息材料 [课标解读]　 1.了解碳、硅及其重要化合物的性质及应用。　 2.了解硅的工业制备。　 3.了解无机非金属材料的性质及用途。 　碳、硅及其氧化物 知识梳理 1．碳、硅单质的存在形式、结构、物理性质和用途 碳 硅 存在形式 游离态和化合态 化合态 单质的结构 金刚石：立体网状结构； 石墨：层状结构； C60：足球形分子 晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构 物理性质 金刚石：熔点很高、硬度很大； 石墨：硬度较小、电的良导体 晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大、有脆性 用途 金刚石用于制造切割刀具，石墨用于制造电极、铅笔芯。C60可作催化剂或催化剂载体 晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池 注意：硅为亲氧元素，在自然界中无游离态，地壳中含量仅次于氧。 2．碳、硅的化学性质(写出有关化学方程式) (1)碳的化学性质 (2)硅的化学性质 ①与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。 ②与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。 ③与O2反应：Si＋O2SiO2。 ④与Cl2反应生成SiCl4。 [辨易错] (1)金刚石、石墨、C60为碳的同位素。 (　　) (2)金刚石的熔点比C60的高，金刚石与石墨的沸点相同。 (　　) (3)根据2C＋SiO2Si＋2CO↑可知C的还原性强于Si。 (　　) (4)碳、硅均可与浓硝酸反应。 (　　) [答案]　(1)×　(2)√　(3)×　(4)× 3．碳、硅的氧化物 (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。中毒的原因是与人体内血红蛋白相结合，使人因缺氧而中毒。 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与SiO2性质的比较 ①共性 均属于酸性氧化物，均能与碱、金属氧化物反应，写出二者与NaOH溶液(足量)反应的离子方程式：CO2＋2OH－===COCaSiO3。 ＋H2O；二者与CaO反应的化学方程式：CO2＋CaO===CaCO3、SiO2＋CaO＋H2O、SiO2＋2OH－===SiO ②SiO2的两个特性 a．SiO2与氢氟酸反应的化学方程式：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。 b．SiO2与Na2CO3、CaCO3的反应——工业制玻璃 SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑； SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑。 (3)SiO2与CO2的用途 ①CO2：制饮料、碳酸盐，作灭火剂，干冰用作制冷剂，也可用于人工降雨。 ②SiO2：光导纤维、制光学仪器、电子部件，水晶可制作饰品。 (4)CO2的实验室制法 用大理石与稀盐酸或稀硝酸发生反应的离子方程式： CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。 注意：①用大理石制CO2时，不能用稀硫酸，因为生成的CaSO4微溶，覆盖大理石表面阻止反应进行。 ②可以用启普发生器作发生装置制CO2。 ③除去CO2中的HCl可以用饱和NaHCO3溶液。 [辨易错] (1)CO2、SiO2与NaOH溶液反应均只能生成正盐。 (　　) (2)SiO2与NaOH、HF均反应，故SiO2为两性氧化物。 (　　) (3)CO2通入Na2SiO3溶液中生成H2SiO3沉淀，可说明非金属性C>Si。 (　　) (4)SiO2是酸性氧化物，与H2O反应生成H2SiO3。 (　　) [答案]　(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 知识应用 1．利用石英和碳为主要原料，设计制备纯硅的主要化学过程，并写出每步化学方程式。 [答案]　石英(SiO2)Si(纯)；SiCl4粗硅 SiO2＋2CSi＋2CO↑， Si＋Cl2SiCl4， SiCl4＋2H2Si＋4HCl。 2．用化学方程式回答下列问题： (1)保存烧碱溶液不能用磨口玻璃塞的理由________________ _____________________________________________________。 (2)氢氟酸可用于在玻璃器皿上雕刻花纹的理由________________ _____________________________________________________。 (3)水煤气的制备反应方程式________________________________________ _____________________________________________________。 [答案]　(1)2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H