第1节碳、硅及无机非金属材料[考试说明]1.了解碳、硅单质及其化合物的主要性质及应用。2.了解碳、硅及其化合物对环境质量的影响。3.了解常见无机非金属材料的性质和用途。[命题规律]碳、硅及其化合物的性质是高考的常考点，其考查方式有：结合原子结构、元素周期律以选择题型考查碳、硅及其化合物的性质及应用；以新材料、新技术为背景结合工艺流程图以填空题型考查碳、硅及其化合物的性质及应用等。考点1碳、硅单质及其氧化物的性质知识梳理1.碳单质的存在、性质和用途自然界中存在形态□游离态和化合态物理性质金刚石：熔点高，硬度□大，不导电石墨：熔点高，质□软，有滑腻感，能导电活性炭：有疏松多孔的结构，能吸附色素和异味(物理变化)化学性质与O2反应O2充足时：□C＋O2=====CO2O2不足时：□2C＋O2=====2CO与氧化物反应CuO：□2CuO＋C=====2Cu＋CO2↑(冶炼金属)SiO2：□SiO2＋2C=====Si＋2CO↑(制取粗硅)H2O：□C＋H2O(g)=====CO＋H2(制取水煤气)CO2：C＋CO2=====□2CO与强氧化性酸反应浓H2SO4：□C＋2H2SO4(浓)=====CO2↑＋2SO2↑＋2H2O用途金刚石：用作切削刀具、装饰品等石墨：作电极、高温润滑剂、铅笔芯等2．硅单质的存在、性质和制备(1)存在、结构及物理性质(2)化学性质硅的化学性质不活泼，常温下不能被浓硫酸、浓硝酸等强氧化剂氧化，只能与F2、氢氟酸、强碱溶液反应；在加热条件下，能与O2、Cl2等少数非金属单质化合。写出下列相关反应的化学方程式：(3)工业制备反应原理：①制粗硅□SiO2＋2C=====Si＋2CO↑，②粗硅的提纯□Si＋2Cl2=====SiCl4、□SiCl4＋2H2=====Si＋4HCl。3．碳和硅的氧化物(1)一氧化碳CO是无色无味的□有毒气体，□不溶于水，可用作气体燃料和冶金工业的□还原剂。(2)二氧化碳和二氧化硅二氧化碳二氧化硅类别均为□酸性氧化物主要物理性质熔、沸点□低，常温下为气体，微溶于水硬度□大，熔、沸点□高，常温下为固体，不溶于水化学性质与水反应CO2＋H2OH2CO3不反应与酸反应不反应只与氢氟酸反应：□SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O与碱反应CO2少量：□CO2＋2OH－===CO＋H2OCO2过量：□CO2＋OH－===HCO如与NaOH反应：□SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(盛碱性溶液的试剂瓶用□橡胶塞)与盐反应如与Na2SiO3反应：□CO2＋Na2SiO3＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3与Na2CO3反应：□CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3如与Na2CO3反应：□SiO2＋Na2CO3=====Na2SiO3＋CO2↑与碱性氧化物反应如与Na2O反应：□CO2＋Na2O===Na2CO3如与CaO反应：□SiO2＋CaO=====CaSiO3用途制饮料、制碳酸盐制光导纤维、光学仪器、电子部件(1)硅与碱溶液反应时，硅为还原剂，H2O为氧化剂。(2)不能依据反应SiO2＋Na2CO3=====Na2SiO3＋CO2↑来说明SiO2水化物的酸性比H2CO3强。(3)用于半导体材料的是高纯的晶体硅，用作光导纤维材料的是SiO2。(4)SiO2是酸性氧化物，但能与HF反应，因此盛放氢氟酸不能用玻璃瓶，要用特制的塑料瓶。盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，因为SiO2与碱溶液反应生成具有黏性的Na2SiO3。(5)SiO2是空间立体网状结构，不存在单个分子。1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。(1)硅单质广泛存在于自然界中，天然存在的单质硅叫硅石。(×)错因：硅在自然界中只以化合态存在，且硅石是二氧化硅。(2)SiO2既可以和氢氟酸反应，又可以和NaOH溶液反应，是两性氧化物。(×)错因：SiO2仅与氢氟酸反应，没有盐生成，与其他酸均不反应，故SiO2不属于两性氧化物。(3)碳和硅的氧化物都能与NaOH溶液反应。(×)错因：一氧化碳与NaOH溶液不反应。(4)光导纤维具有很强的导电能力，所以大量用于制造通信光缆。(×)错因：光导纤维具有很强的导光能力，所以大量用于制造通信光缆。(5)单质硅是半导体材料，常用于制造光导纤维。(×)错因：单质硅常用于制造芯片和太阳能电池，SiO2用于制造光导纤维。2．坩埚是实验室用于灼烧或熔融固体物质的常用仪器，材质种类很多，实验时应根据物质的性质加以选择。熔融烧碱时，应选用下列哪种材质的坩埚()A．玻璃坩埚B．石英坩埚C．陶瓷坩埚D．铁坩埚答案D第四章非金属及其化合物题组训练题组一碳、硅及其氧化物的性质和应用1．碳及其...
