第二单元含硅矿物与信息材料[考试标准]知识条目必考要求加试要求1.硅在自然界的存在形式aa2.硅及其化合物(以SiO2和Na2SiO3为例)的重要性质ab3.工业制备高纯硅的方法ab4.三大硅酸盐产品：水泥、陶瓷、玻璃aa5.硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域中的应用aa6.光导纤维的组成和作用a考点一碳、硅单质及氧化物1．C、Si单质的存在形态、物理性质及用途(1)自然界中的碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素因有亲氧性，所以仅有化合态。碳单质主要有金刚石、石墨、C60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。(2)单质的结构、物理性质与用途比较碳硅结构金刚石：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物理性质金刚石熔点高、硬度大；石墨熔点高、质软，有滑腻感晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高用途金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池2.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，不容易失电子也不容易得电子，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)碳的还原性碳有重要的用途，除了在氧气中燃烧利用其热能外，还能用于金属冶炼(如炼铜)、制取粗硅、生产水煤气等，完成上图转化关系中①～④的化学方程式。①CO2＋C=====2CO；②SiO2＋2C=====Si＋2CO↑；③C＋H2O(g)=====CO＋H2；④2CuO＋C=====2Cu＋CO2↑。碳的还原性还表现为可将强氧化性浓硫酸、浓硝酸分别还原为SO2和NO2，本身被氧化为CO2。(2)硅的化学性质不活泼，在常温下只能与氟气(F2)、氢氟酸(HF)、强碱反应，不能与氢气、氧气、氯气、硫酸、硝酸反应，加热或高温时能与氧气、氯气反应。完成上图转化关系中⑥～⑧的化学方程式。⑥Si＋2Cl2=====SiCl4；⑦Si＋2F2===SiF4；⑧Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。(3)硅的工业制法3．二氧化硅和二氧化碳的比较物质二氧化硅二氧化碳结构立体网状结构，不存在单个分子存在单个CO2分子主要物理性质硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水熔、沸点低，常温下为气体，微溶于水化学性质与水反应不反应CO2＋H2OH2CO3与酸反应只与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O不反应与碱反应SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)CO2少量：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O、CO2过量：CO2＋NaOH===NaHCO3与盐反应如与Na2CO3反应：SiO2＋Na2CO3=====Na2SiO3＋CO2↑如与Na2SiO3反应：Na2SiO3＋H2O＋CO2(不足)===H2SiO3↓＋Na2CO3或Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足量)===H2SiO3↓＋2NaHCO3与碱性氧化物反应如与CaO反应：SiO2＋CaO=====CaSiO3如与Na2O反应：Na2O＋CO2===Na2CO3用途光导纤维、光学仪器、电子部件制饮料、制碳酸盐题组一硅和碳的结构与性质1．下列说法错误的是()A．高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片B．铅笔芯的主要成分是石墨C．低温时硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应D．自然界硅元素的储量丰富，并存在大量的单质硅答案D2．下列关于金刚石、足球烯(C60)、石墨的说法正确的是()A．碳元素的三种同素异形体都属于原子晶体B．金刚石、足球烯、石墨和足量的氧气反应，最终产物不同C．足球烯是分子晶体D．金刚石、石墨、足球烯都是碳的共价化合物答案C3．下列关于硅的说法中不正确的是()A．硅是非金属元素，但它的单质是有金属光泽的灰黑色固体B．硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D．硅与氟、氯、溴、碘在一定条件下能直接化合答案C解析硅的化学性质不活泼，但在常温下能与F2、氢氟酸、强碱溶液等反应，C项错误。题组二硅、碳的氧化物对比4．下列对于碳和硅的叙述中，正确的是()A．其氧化物都能与NaOH溶液反应B．其单质在加热时都能跟O2反应C．其氧化物都能溶于水生成相应的酸D．碳和硅两种元素共有两种单质答案B解析CO不溶于水不能生成相应的酸，也不能与NaOH溶液反应；SiO2不溶于水，也不能生成相应的酸；碳有金刚石、石墨、C60等同素异形体，硅有晶体硅和无定形硅等，所以两种元素共有多...
