内容正文:
考点12 硅及其无机非金属材料
(核心考点精讲)
一、3年真题考点分布
考点内容
考题统计
碳及其化合物
2023浙江1月7题,2分;2022江苏卷7题,3分;2022福建卷1题,4分;2021山东卷1题,2分;2021湖北卷1题,3分;2021全国乙卷1题,6分;2021海南卷1题,2分
硅及其化合物
2023湖北卷3题,3分;2023辽宁卷3题,3分;202
山东卷18题,12分;2022广东卷3题,2分;2022江苏卷6题,3分;2022浙江1月10题,2分;2021辽宁卷1题,3分
无机非金属材料
2023浙江6月1题,2分;2023湖南卷1题,3分;2022河北卷1题,3分;2022广东卷3题,2分;2021重庆卷1题,3分
二、命题规律及备考策略
【命题规律】
从近三年高考试题来看,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)以传统文化、先进科学技术为素材考查 无机非金属材料的组成、性质和应用等;(3)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,以水煤气变换为载体,考查盖斯定律、化学反应速率与平衡等;(4)结合无机化工工艺流程,考查二氧化硅或硅酸盐的性质。
【备考策略】
1.能够从物质所属类型、晶体结构、化合价等多角度、多层次分析碳、硅元素单质及其化合物;
2.了解无机非金属材料对社会发展的重大贡献,通过二氧化碳对环境的影响,树立低碳可持续发展理念;
3.领会“碳中和”,强化碳和水反应生成水煤气融入到化学反应原理之中,理论与实际相结合。
【命题预测】
预计2024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。
考法1 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。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(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( )
(7)石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应(×)
(8)向空气中排放二氧化碳会形成酸雨(×)
(9)向CaCl2溶液中通入CO2气体,溶液变浑浊,继续通入CO2至过量,浑浊消失(×)
(10)氨化的饱和食盐水中通入足量的CO2气体,会析出晶体(√)
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)× (10)√
例1 “碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中促进碳中和最直接有效的是( )
A.将重质油裂解为轻质油作为燃