2014届新课标高考总复习・化学 4-1硅无机非金属材料

第四章材料家族中的元素抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）第一节硅无机非金属材料抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）提示：不能。因碳在反应中失电子被氧化。“2C＋SiO2=====高温Si＋2CO”该置换反应能否说明碳比硅的非金属性强？抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）二、二氧化硅和光导纤维1．二氧化硅(1)自然界中的存在SiO2主要存在于：(至少填三种)等物质中。(2)化学性质沙子、石英、水晶抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）2．光导纤维(1)主要成分：。(2)用途：用于通信、能量传输、信息处理、遥测遥控等方面。提示：不能。该反应不是在溶液中的反应，但能说明热稳定性CaSiO3CaCO3。SiO2SiO2＋CaCO3=====高温CaSiO3＋CO2能否说明H2SiO3的酸性比H2CO3强？抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）三、硅酸(H2SiO3)、硅酸盐、无机非金属材料1．硅酸(1)溶解性：溶解度很小。(2)化学性质——弱酸性酸性比还弱。(3)制备：可用硅酸钠与盐酸反应制得：。(4)用途：硅胶可用作的载体和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂。2．硅酸盐(1)硅酸盐：是由元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。H2CO3Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓催化剂硅、氧和金属抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）(2)硅酸钠①Na2SiO3水溶液俗称，常用于制作黏合剂、防腐剂和耐火材料。②硅酸钠溶液在空气中易变质，反应的化学方程式为。③硅酸盐组成的表示通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成：如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为，石棉(CaMg3Si4O12)可表示为：。长石(KAlSi3O8)可表示为：。水玻璃Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3Na2O·SiO2CaO·3MgO·4SiO2K2O·Al2O3·6SiO2抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）3．无机非金属材料(1)硅酸盐材料——传统无机非金属材料(2)特殊功能的含硅物质①具有金刚石结构，可用作磨料。②含硅元素4%的硅钢具有性。③硅橡胶具有的性质。碳化硅导磁既耐高温又耐低温抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）[点拨]制造普通玻璃的两个反应：SiO2＋CaCO3=====高温CaSiO3＋CO2↑SiO2＋Na2CO3=====高温Na2SiO3＋CO2↑抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）热点一硅及其化合物的特性1．硅(1)硅的非金属性弱于碳，但碳在自然界中既有游离态又有化合态，而硅却只有化合态。(2)硅的还原性强于碳，但碳能还原SiO2：SiO2＋2C=====高温2CO↑＋Si。(3)非金属单质跟碱溶液作用一般无H2产生，但Si能跟碱溶液作用放出H2：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。(4)非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但硅能跟氢氟酸反应。(5)非金属单质一般为非导体，但硅为半导体。抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）2．二氧化硅(1)非金属氧化物的熔沸点一般较低，但SiO2的熔点却很高。(2)酸性氧化物一般不跟酸反应，但SiO2能跟氢氟酸反应。3．硅酸(1)无机酸一般易溶于水，但H2SiO3难溶于水。(2)H2CO3的酸性强于H2SiO3，所以有Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但在高温下Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑能发生是因为生成的CO2容易挥发。抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）[特别提醒](1)工业上用焦炭和石英制取粗硅的反应生成的是CO而不是CO2。(2)常见与强碱溶液反应生成H2的固体单质有Al和Si，能够置换出H2O中氢的非金属单质为碳，这些特征反应常作为推断题的突破口。(3)不要混淆常见含硅物质的成分①计算机芯片的成分是晶体硅而不是SiO2。②水晶、石英、玛瑙等主要成分是SiO2，而不是硅酸盐。③传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸盐。抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）[例1]下列说法正确的是()A．(2012年高考天津卷)二氧化硅与酸碱都不反应B．(2012年高考新课标全国卷)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料C．(2012年高考广东卷改编)因为SiO2有导电性，SiO2可用于制备光导纤维D．(2012年高考江苏卷改编)向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体，出现白色沉淀，说明H2SiO3酸性比H2CO3强抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）[精讲精析]二氧化硅与强碱和氢氟酸都能反应，A不正确；单质硅是将太阳能转化为电能的常用材料，B正确；SiO2可用于制备光导纤维，是因为其具有很好的导光性能，C不正确；Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体，出现白色沉淀，说明H2CO3酸性比H2SiO3强，D不正确。[答案]B抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）解析：分析反应前后化合价的变化，可知A说法正确；光纤是光导纤维的简称，其主要成分是二氧化硅，B说法错误；制造光电池的材料是晶体硅，C说法错误；金刚砂的主要成分是碳化硅，石英玻璃的主要成分是二氧化硅，都不是硅酸盐产品，故D说法错误。答案：A1．硅及其化合物是重要的无机材料，下列有关说法正确的是()A．反应SiO2＋2C=====高温2CO↑＋Si，每生成1molSi转移4mole－B．光纤的主要成分是硅单质，它质量轻且对光的传输能力强C．光纤可以将光能转化为电能，是制造光电池的最佳材料D．陶瓷、水泥、金刚砂及所有的玻璃都是硅酸盐产品抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）热点二碳、硅重要化合物的比较1．CO2和SiO2抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）2.H2CO3和H2SiO3[特别提醒]CO2为分子型化合物，而SiO2晶体中不存在SiO2分子。抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）[例2](2013年苏州高三质检)下列叙述正确的是()A．因为CaCO3＋SiO2=====高温CaSiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强B．碳和硅都是ⅣA族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似C．二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅是两性氧化物D．二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反应生成硅酸抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）[解析]根据酸盐之间复分解反应进行的方向判断酸性强弱一般是在常温湿态下适用，在高温干态下不适用，事实是碳酸酸性比硅酸强；CO2和SiO2在物理性质方面有很大差异；SiO2与氢氟酸反应，不是表现碱性；SiO2虽属于酸性氧化物，但不能直接与H2O反应生成H2SiO3。[答案]D抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）2．不能说明碳元素的非金属性比硅元素强的是()A．甲烷比硅化氢稳定B．碳酸与硅酸钠溶液反应生成硅酸C．硅酸钠溶液的碱性比碳酸钠溶液的碱性强D．高温下SiO2和Na2CO3反应解析：比较C、Si元素非金属性强弱可通过其氢化物的稳定性，最高价含氧酸的酸性强弱比较，D项不能比较。答案：D抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）硅从沙滩走到科技前沿硅是信息产业中的重要基础材料，近几年高考经常围绕硅单质的制取，结合物质的分离、提纯及化工工艺考查实验设计、实验评价及反应原理。【典例】晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：①高温下用过量的碳与二氧化硅反应制得粗硅；②粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3(Si＋3HCl===SiHCl3＋H2)；抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）③SiHCl3与过量的H2在1000～1100℃反应制得纯硅，已知SiHCl3能与水剧烈反应，在空气中易自燃。(1)第一步制取粗硅的反应中碳作剂(填“氧化”或“还原”)。(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点－84.7℃)，提纯SiHCl3可采用的方法。(3)实验室用SiHCl3与过量的H2反应制取纯硅的装置如下图所示(加热器和夹持装置略去)：抓主干双基知识扫描菜单拓视野热点思维探究解疑惑核心热点透析隐藏提素能高效题组训练2014·新课标高考总复习·化学（LK）①装置B中的试剂是，装置C需水浴加热，目的是___________________________________________________________________________________。②反应一段时间后，装置D中可观察到有晶体硅生成，D中发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________。③为保证实验的成功，操作的关键除题中已告知的以外，你认为最重要的还有________________________________________________________________________________________________________________________________________________(说出三点即可)。【解析】(2)因为题设中给出的信息为SiHCl3、SiCl4、HCl的沸点不同，应用沸点差异进行分离，采用分馏法；(3)③依据题设信