内容正文:
碳、硅及无机非金属材料
命题分析
结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解碳、硅及其重要化合物的主要性质,认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。结合实例认识碳、硅及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
考查的核心素养有:①变化观念与平衡思想:根据碳、硅的结构,预测在一定条件下碳、硅及其化合物可能发生的化学变化。②科学态度与社会责任:关注与碳、硅有关的热点问题(如光导纤维、硅电池、半导体材料),形成可持续发展的意识;知道碳、硅及其化合物对社会发展的重大贡献。
近两年新高考真题:高考中碳、硅及其化合物的知识单独考查的题目较少。常与晶体结构、元素周期律、化学方程式及化工流程相结合,重在考查学生创新思维以及理论联系实际的能力。题型以选择题、推断题为主,难度适中。
高频考向练习
考向1考查碳及及其化合物性质和应用
基础强化练习
1.下列有关碳及其化合物的说法正确的是( )
A.CO2是导致酸雨的主要气体
B.CO和CO2组成元素相同,所以他们的化学性质相同
C.金刚石、石墨是碳的单质,而C60是碳的化合物
D.在高温条件下,碳能使CO2转变成CO
2. 海洋碳循环是全球碳循环的重要组成部分,是影响全球气候变化的关键控制环节。下图为海洋中碳循环的简单原理图。下列说法错误的是( )
A.海洋碳循环过程中能将太阳能转化为化学能
B.钙化释放CO2的离子方程式:2HCO+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O
C.影响海洋碳循环的因素主要有海水的酸碱性、水温、藻类生物的分布等
D.光合作用,每生成0.1mol(CH2O)x转移电子数为4NA(NA表示阿伏伽德罗常数)
典例练习
1.通过资源化利用的方式将CO2转化为具有工业应用价值的产品(如图所示),是一种较为理想的减排方式,下列说法中正确的是( )
A.CO2经催化分解为C、CO、O2的反应为放热反应
B.除去Na2CO3固体中少量NaHCO3可用热分解的方法
C.过氧化尿素和SO2都能使品红溶液褪色,其原理相同
D.由CO2和H2合成甲醇,原子利用率达100%
2.往含0.2 mol NaOH和0.1 mol Ba(OH)2的混合溶液中持续稳定地通入CO2气体6.72 L(标准状况下),则在这一过程中,下列有关溶液中离子总物质的量(n)随通入CO2气体体积(V)的变化曲线中正确的是(离子水解忽略不计)( )
A. B.
C. D.
3.将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中:生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积(y)的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
高频考向练习
考向2考查硅及其化合物的性质和应用
基础强化练习
1.下列表述正确的是( )
①人造刚玉熔点很高,可用作高级耐火材料,主要成分是二氧化硅
②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成,玛瑙的主要成分是硅酸盐
③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料
④夏天到了,游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛
⑤太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能
A. ①②③ B. ②④ C. ③④⑤ D. ③⑤
2. 二氧化硅广泛存在于自然界中,在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。a~e是对①~⑤反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行判断,其中正确的是( )
①SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
②SiO2+2CSi+2CO↑
③SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
④Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
⑤SiO2+3CSiC+2CO↑
a.反应①中SiO2作为玻璃的成分被消耗,用于刻蚀玻璃
b.反应②中SiO2表现出氧化性
c.反应③中SiO2表现了酸性氧化物的通性
d.反应④符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性的酸酐的道理
e.反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应
A. ace B. bde C. cde D. ab
典例练习
4.青石棉是一种致癌物质,是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一,其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸处理时,还原产物只有NO,下列说法不正确的是( )
A.青石棉是一种硅酸盐产品
B.青石棉中含有一定量的石英晶体
C.青石棉的化学组成可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O
D.1 mol青石棉能还原1molHNO3
5.芯片被誉为“现代工业粮食”,是新一代信息产业的基石。制备芯片材料高纯硅的装置如图所示加热及夹持装置省略,利用SiHCl3与过量H2在1000~1200℃反应(SiHCl3沸点为31.8℃