第四章非金属及其化合物考点一碳、硅单质及氧化物的性质一、对比掌握碳、硅单质的性质与用途1．碳、硅单质的存在形式碳硅存在形式既有游离态，又有化合态因有亲氧性，所以仅有化合态单质金刚石、石墨、C60等同素异形体晶体硅和无定形硅两大类2．碳、硅单质的结构、物理性质与用途(1)碳、硅单质的结构金刚石：空间网状结构；石墨：层状结构；晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构。(2)碳、硅的物理性质和用途(用短线连接起来)：提示：①－c②－a③－e④－b⑤－d[注意](1)碳单质的结构不同导致物理性质不同，但化学性质相似。(2)同素异形体之间的转化是化学变化，但不是氧化还原反应。[基点小练]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)碳有多种同素异形体，而氧不存在同素异形体(×)(2)单质硅常用作半导体材料和光导纤维(×)(3)硅在自然界中只以化合态的形式存在(√)(4)石墨在一定条件下能转化成金刚石，该转化属于物理变化(×)二、碳、硅单质的化学性质——还原性碳、硅的最外层都是4个电子，位于元素周期表的第ⅣA族，不容易失也不容易得电子，通常化学性质稳定，但在一定条件下也能与许多物质发生化学反应，一般表现为还原性(如图)。1．碳的性质与用途碳有重要的用途，除了在氧气中燃烧利用其热能外，还能用于金属冶炼(如铜)、制取粗硅、生产水煤气等，完成上图转化关系中①、③的化学方程式。①C＋CO2=====2CO；③C＋H2O(g)=====CO＋H2。2．硅的化学性质硅的化学性质不活泼，在常温下只能与氟气、氢氟酸、NaOH溶液反应，不能与H2、O2、Cl2、浓硫酸、浓硝酸反应，但加热时能与O2、Cl2反应。完成上图转化关系中④～⑦的化学方程式：④Si＋O2=====SiO2；⑤Si＋2Cl2=====SiCl4；⑥Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑；⑦Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。3．硅的工业制法用焦炭和二氧化硅在电炉中反应得到粗硅，反应的化学方程式为2C＋SiO2=====Si＋2CO↑。[注意]工业上常用焦炭在电炉中还原SiO2得到粗硅，但反应需隔绝空气(或O2)，生成的是CO而不是CO2。[基点小练]2．下列物质能与单质硅起化学反应的是________。①浓HNO3②水③浓H2SO4④氢氟酸⑤NaOH溶液⑥氟气⑦氯气答案：④⑤⑥⑦三、性质迥异的两种氧化物——CO2与SiO21．物理性质(1)熔、沸点：SiO2的熔、沸点比CO2的熔、沸点高。(2)溶解性：CO2可溶于水，SiO2不溶于水。2．化学性质物质二氧化硅二氧化碳与水反应不反应CO2＋H2OH2CO3与酸反应只与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O不反应与碱(NaOH)溶液反应SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)CO2少量：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2OCO2足量：CO2＋NaOH===NaHCO3与盐反应如与Na2CO3反应：SiO2＋Na2CO3=====Na2SiO3＋CO2↑如与Ca(ClO)2反应：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO与碱性氧化物反应如与CaO反应：SiO2＋CaO=====CaSiO3如与Na2O反应：□CO2＋Na2O===Na2CO33．主要用途CO2：制饮料、碳酸盐，干冰用作制冷剂。SiO2：作光导纤维，制光学仪器、电子部件，水晶可制作饰品。4．CO2的实验室制法(1)反应原理用大理石与稀盐酸或稀硝酸反应离子方程式：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。(2)发生装置通常用启普发生器。[注意](1)CO2与水反应生成碳酸，但SiO2不溶于水，不能用SiO2与水反应制备硅酸。(2)SiO2既能与HF反应，又能与NaOH溶液反应，但SiO2不是两性氧化物。[基点小练]3．依据SiO2的性质，选择下列试剂，除去括号中的杂质。A．盐酸B．NaOH溶液粉末状混合物选择的试剂实验操作(1)CaCO3(SiO2)(2)SiO2(CaCO3)(3)SiO2(Fe2O3)(4)Fe2O3(SiO2)答案：(1)B过滤(2)A过滤(3)A过滤(4)B过滤题点(一)碳及其化合物的性质1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)(2016·全国甲卷)燃料燃烧产物CO2是温室气体之一(√)(2)(2016·四川高考)将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明该溶液中一定含有CO(×)(3)(2016·四川高考)标准状况下，5.6LCO2气体中含有氧原子数为0.5NA(√)(4)(2016·海南高考)将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在CO(×)(5)(2014·全国卷Ⅱ)用活性炭去除冰箱中的异味，没有发生化...
