1、訪仙中學2015屆高三化學復習講義 第 71 頁 第11講硅、碳及其化合物一、硅及其化合物硅與半導體材料（1）存在：存在：硅元素在地殼中含量僅次于元素，主要以SiO2及硅酸鹽的形式存在。（2）結構：原子結構示意圖，電子式 ，位于周期表中第 周期第 族。 電子排布式，軌道表示式，外圍電子排布式，最外層有 個電子，有 個未成對電子。采用 雜化，每個硅原子與另外 個硅原子形成 構型晶體。（3）物性： 灰黑 色、有金屬光澤、硬而脆的固體，熔點、沸點 ，硬度 的半導體材料。（4）化性：常溫下，比較穩定，與氧氣、氯氣、硝酸、硫酸等都不發生反應。常溫下：Si+2F2SiF4Si+4HFSiF4+H2Si+2

2、NaOH+H2ONa2SiO3+2H2高溫下：Si +O2 SiO2Si + 2Cl2 SiCl4Si + 2H2 SiH4（5）用途：是一種重要的材料。（6）制備：SiO2+2C 高溫 Si（粗硅）+2COSi + 2Cl2 SiCl4（分子晶體，常溫下液體，易提純）SiCl4+ 2H2 Si（純硅） +4HCl二氧化硅與信息材料（1）存在：沙子、石英、水晶、硅藻土等的主要成分都是。（2）結構：硅原子采用 雜化，每個硅原子與另外 個氧原子形成 構型 晶體。例1下列說法中正確的是（）A金剛石晶體中的最小碳環由6個碳原子構成BNa2O2晶體中陰離子與陽離子數目之比為1:1C1 mol SiO2晶

3、體中含2 mol SiO鍵D金剛石化學性質穩定，即使在高溫下也不會和O2反應（3）物性：熔沸點很，硬度很， 溶于水。（4）化性：酸性氧化物的通性：SiO2 NaOHSiO2 CaO 高溫 與碳酸鹽反應：SiO2 CaCO3 高溫 SiO2 Na2CO3 高溫 與氫氟酸反應：SiO2 HF弱氧化性：SiO2 C 高溫 還原劑是，還原產物是，還原性：SiC。（5）用途：可用于制造，傳輸大量信息。生產普通硅酸鹽玻璃， 石英 玻璃。硅酸鹽礦物與硅酸鹽產品（1）硅酸鹽：硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱，結構復雜。硅酸鹽的氧化物表示：x金屬氧化物（由強到弱）·ySiO2·zH2

4、O例2將下列天然硅酸鹽改寫成氧化物的形式。石棉CaMg3Si4O12 CaO·3MgO·4SiO2綠柱石Ba3Al2Si6O18 （2）硅酸鈉：化學式，氧化物形式。 硅酸鈉的水溶液俗稱 ，又叫泡花堿，常用作黏合劑、防腐劑和耐火材料。 制備硅酸：Na2SiO3H2OCO2（“強酸”制“弱酸”）（3）硅酸鹽產品生產原料條件主要成分性質水泥石灰石、黏土高溫硅酸鹽水硬性玻璃純堿、石灰石、石英砂Na2SiO3、CaSiO3、SiO2非晶體，無固定熔點陶瓷黏土硅酸鹽硬度大，耐高溫，脆硅酸（1）硅酸是溶于水的 酸，其酸性比碳酸，硅酸不能使紫色石蕊試液變紅色。（2）H4SiO4（原硅酸）H

5、2SiO3 （硅酸）SiO2【關注高考】.判斷正誤（1）（2014·江蘇·4）A因為晶體硅熔點高硬度大，所以可用于制作半導體材料（）（2）（2014·江蘇·8）SiO2、NaOH、HF三種物質內任意兩種在一定條件下均能發生反應（）（3）（2014·江蘇·9）CC的最高價氧化物對應的水化物的酸性比Si的弱（）（4）（2013·江蘇·4）B二氧化硅不與強酸反應，可用石英器皿盛放氫氟酸（）（5）（2012·江蘇·13）C向一定濃度的Na2SiO3 溶液中通入適量CO2 氣體，出現白色沉淀，證明H2Si

6、O3 的酸性比H2CO3的酸性強（）（6）（2011·江蘇·3）B二氧化硅不與任何酸反應，可用石英制造耐酸容器（）（7）（2010·江蘇·4）A二氧化硅是生產光纖制品的基本原料（）（8）（2010·江蘇·4）B水玻璃可用于生產黏合劑和防腐劑（）（9）（2009·江蘇·3）圖中物質之間通過一步反應就能實現轉化（）（2014·江蘇·16）粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）用硫酸酸浸時反應的化學方程式為：（2012·江蘇·12）短周期元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大，X 原

7、子的最外層電子數是其內層電子總數的3 倍，Y 原子的最外層只有2 個電子，Z 單質可制成半導體材料，W與X屬于同一主族。下列敘述正確的是（）A元素X 的簡單氣態氫化物的熱穩定性比W 的強.B元素W 的最高價氧化物對應水化物的酸性比Z 的弱C化合物YX、ZX2、WX3 中化學鍵的類型相同D原子半徑的大小順序： rY >rZ >rW >rX.【高考相關】寫出除去下列氣體中混有的雜質（括號內為雜質）可采取的方法：（1）CO（CO2）：。（2）CO2（CO）：。（3）CO2（O2）：。（4）CO2（SO2）：。（5）CO2（HCl）：。（6）CaCO3（SiO2）：。（7）NaCl（

8、SiO2）：。（8）SiO2（Fe2O3）：。（9）SiO2（CaCO3）：。（10）SiO2（NH4Cl）：。【基礎訓練】下列單質中，通常用來制造半導體材料的是（）A鋁B鐵C晶體硅D金剛石下列關于物質用途的敘述中，不正確的是（）A硅可以用作制造變壓器的鐵芯材料B二氧化硅可用于制造光導纖維C石墨可用作絕緣材料D石英玻璃可用于制造光學儀器用于雕刻玻璃的物質是（）ANaOH溶液B鹽酸C氫氟酸D濃硫酸下列說法不正確的是（）A制取水泥和玻璃的原料中均有石灰石B普通玻璃是電的絕緣體，這種透明的固體物質是混合物，無固定的熔點C等物質的量的SiO2和CaCO3在高溫下煅燒，殘留物為一純凈物D石英玻璃能經受溫

9、度劇變且能抵抗酸堿的腐蝕制造水泥和玻璃都需用到的原料是（）A粘土B石英C石灰石D純堿材料科學、能源科學、信息科學是二十一世紀的三大支柱產業。在信息通信方面，能同時傳輸大量信息，且具有較強抗干擾能力的材料是（）A光導纖維B塑料C合成橡膠D合成纖維下列物質中，主要成分不是硅酸鹽的是（）A陶瓷B大理石C玻璃D水泥石英砂（主要成分為SiO2）是一種常用工業原料，其中常混有少量碳酸鈣，要除去石英砂中的少量碳酸鈣，應采用的方法是（）A用水溶解后過濾分離B用稀硫酸溶解后過濾分離C用酒精燈加熱D用稀鹽酸溶解后過濾分離下列說法中，錯誤的是（）A二氧化硅難溶于水但可以與水反應生成硅酸B二氧化碳通入水玻璃中可以得到

10、硅酸C二氧化硅是工業制取硅的原料D二氧化硅是酸性氧化物，但可以與氫氟酸反應10目前，我國正在大力建設高質量的寬帶光纖通信網絡，即信息高速公路。光纖通信所使用的光纜，其主要部件為光導纖維。下列說法正確的是（）制造光導纖維的主要原料是CaCO3制造光導纖維的主要原料是SiO2光導纖維傳遞光信號的性能優于電纜光導纖維性質很穩定，不與任何物質發生反應ABCD11熔融燒堿應選用的器皿是（）A石英坩堝B玻璃坩堝C鐵坩堝D陶瓷坩堝12陶瓷、玻璃和水泥中都含有；石英、水晶和沙子的主要成分是。13試判斷下列說法是否正確，并說明理由。（1）盛放堿溶液的試劑瓶，不能用玻璃塞。（2）硅酸（H2SiO3）不能由二氧化硅

11、與水反應制得。14工業上以石灰石、純堿、石英為原料制取玻璃。在高溫條件下，二氧化硅分別與碳酸鈉、碳酸鈣反應生成硅酸鹽和二氧化碳氣體。試寫出上述反應的化學方程式。二、碳及其化合物C的同素異形體：金剛石、石墨和富勒烯（包括C60、C70和單層或多層的納米碳管等）金剛石石墨物理性質無色透明，有光澤，十分堅硬質地較軟，能導電用途做裝飾品，用于切割玻璃、花崗巖，可做地質和石油勘探的鉆頭可做潤滑劑和電極、鉛筆芯等結構空間網狀結構平面層狀多層結構化學性質 C+O2（足量） 點燃 CO2，2C+O2（少量） 點燃 2CO； C + H2O(g) 高溫 ； C + CuO ； C + SiO2 高溫 ； C +

12、 HNO3(濃) ； C + H2SO4(濃) ；CO和CO2；。（1）CO：可燃性2CO+O2 點燃 2CO2還原性3CO+Fe2O3 3CO2+2Fe（高爐煉鐵） CO+CuO CO2+Cu（2）CO2：氧化性CO2+2Mg 點燃 2MgO+C酸性氧化物的通性與水反應：CO2+H2OH2CO3與堿反應：CO2+2NaOH = Na2CO3+H2O CO2+Ca(OH)2 = CaCO3+H2O與堿性氧化物反應：CO2+CaOCaCO3H2CO3H2O+CO2= H2CO3，二元弱酸（電離）酸性：HCl>CH3COOH>H2CO3>C6H5OH>HCO3H2CO3&g

13、t;HClO>HCO3CaCO3：石灰石、貝殼、水垢溶洞的形成過程：CaCO3+H2O+CO2Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2 CaCO3+H2O+CO2水垢的形成實驗室制取CO2：CaCO3+2HCl = H2O+CO2【高考相關】判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃“×”。（1）（2008·江蘇·2）B用醋酸除去水垢的離子方程式為：CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2（）（2）（2008·江蘇·10）C苯酚鈉溶液中通入少量CO2的離子方程式為：CO2 + H2O + 2C6H5O 2C6H5OH + 2CO32

14、（）（3）漂白粉溶液中通入過量的二氧化碳：ClO- +CO2+H2O = HCO3+HClO（）（4）過量二氧化碳通入偏鋁酸鈉溶液中：CO2+2H2O+AlO2 = Al(OH)3+HCO3（）（5）1mol金剛石和1mol二氧化硅中所含CC鍵、SiO鍵數目均為2NA（）（6）（2013·江蘇·6）甲、乙、丙、丁四種物質中，甲、乙、丙均含有相同的某種元素，它們之間具有如下轉化關系：。A若甲為焦炭，則丁可能是O2（）下列敘述中，正確的是（ ） A由碳元素單質組成的物質一定是純凈物B金剛石和石墨具有相同的化學組成 C13C與C70是同素異形體DC60是新發現的一種碳的單質（20

15、14·江蘇·10）已知：C(s)+O2(g) = CO2(g)H1CO2(g) +C(s) = 2CO(g)H22CO(g) +O2(g) = 2CO2(g)H34Fe(s)+3O2(g) = 2Fe2O3(s)H43CO(g)+ Fe2O3(s) = 3CO2(g)+ 2Fe(s)H5下列關于上述反應焓變的判斷正確的是（）AH1>0，H3<0BH2>0，H4>0CH1=H2+H3.DH3=H4+H5判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃“×”。（1）（2014·江蘇·11）C加熱0.1 mol·L-1Na2CO3溶

16、液，CO32的水解程度和溶液的pH均增大. （）（2）（2014·江蘇·14）C25時，0.1 mol·L1Na2CO3溶液與0.1 mol·L1NaHCO3溶液等體積混合：c(Na+)= c(CO32)+ c(HCO3)+ c(H2CO3). （）（3）（2013·江蘇·3）B使酚酞變紅色的溶液中：Na、Cu2、HCO3 、NO3一定能大量共存（）（4）（2013·江蘇·4）C生石灰能與水反應，可用來干燥氯氣（）（5）（2013·江蘇·6）甲、乙、丙、丁四種物質中，甲、乙、丙均含有相同的某種元

17、素，它們之間具有如下轉化關系：。A若甲為焦炭，則丁可能是O2（）（6）（2013·江蘇·8）DCa(HCO3)2溶液與少量NaOH溶液反應的離子方程式為： HCO3+Ca2+OH=CaCO3+H2O. （）（7）（2012·江蘇·6）C用裝置制取少量純凈的CO2氣體（）（8）（2012·江蘇·8）D常溫常壓下，2. 24 L CO 和CO2 混合氣體中含有的碳原子數目為0. 1NA（）（9）（2012·江蘇·10）ACaCO3(s) =CaO(s)+CO2(g)室溫下不能自發進行，說明該反應的H<0（）（10

18、）（2010·江蘇·3）D用食醋除去水瓶中的水垢的離子方程式為：CO322CH3COOH2CH3COOCO2H2O（）（11）（2008·江蘇·2）B用醋酸除去水垢的離子方程式為：CaCO3+2H+ =Ca2+H2O+CO2（）（12）（2010·江蘇·7）A選擇合適的試劑，用裝置可分別制取少量的CO2、NO和O2（）（13）（2010·江蘇·8）B常溫下，反應C(s) +CO2(g) =2CO(g)不能自發進行，則該反應的H>0（）（14）（2010·江蘇·10）A某鉀鹽溶于鹽酸，產生能使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體，說明該鉀鹽是K2CO3（）（15）（2010·江蘇·13）A元素C、H組成的化合物常溫下一定呈氣態（）（16）（2008·江蘇·4）B氯水和活性炭使紅墨水褪色原理相同（）（17）（2008·江蘇·1