《安徽省高中化學(xué)（第1輪）總復(fù)習(xí) 第4章第13課時 無機非金屬材料的主角－硅課件 新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《安徽省高中化學(xué)（第1輪）總復(fù)習(xí) 第4章第13課時 無機非金屬材料的主角－硅課件 新人教版（47頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、1第四章第四章 非金屬及其化合物非金屬及其化合物第第 課時課時2二氧化硅與二氧化碳二氧化硅與二氧化碳CO2SiO2與堿性氧化物反應(yīng)CaO+CO2CaCO3CaO+SiO2 CaSiO3與堿液的反應(yīng)2NaOH+CO2Na2CO3+H2OSiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O高溫高溫高溫高溫SiO2與與CO2的比較的比較3CO2SiO2與鹽反應(yīng)Na2SiO3+CO2+H2O Na2CO3+H2SiO3Ca（ClO）2 +CO2 +H2O CaCO3+2HClO SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2與碳反應(yīng)C+CO2 2CO2C+SiO2 Si

2、 +2CO高溫高溫高溫高溫高溫高溫高溫高溫續(xù)表續(xù)表4CO2SiO2與H2O作用CO2+H2O H2CO3不與水化合與酸反應(yīng)不反應(yīng)只與HF反應(yīng)SiO2+4HF SiF4 +2H2O續(xù)表續(xù)表 5下列說法正確的是（ ）A.SiO2溶于水顯酸性B.由Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3可知碳酸的酸性比硅酸強C.由Na2CO3+SiO2 Na2SiO+CO2可知硅酸的酸性比碳酸的酸性強D.SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸高溫高溫B SiO2不溶于水，也不與H2O反應(yīng)，所以水溶液不顯酸性。H2CO3的酸性強于H2SiO3，所以B項的反應(yīng)可以發(fā)生。Na2CO3與SiO2的反應(yīng)之所以

3、能發(fā)生是因為反應(yīng)是在高溫?zé)o水條件下進行的；反應(yīng)后生成的CO2脫離反應(yīng)體系。SiO2雖為酸性氧化物，但是它可與HF反應(yīng)。6 下列說法正確的是( ) A硅的氧化物及硅酸鹽是構(gòu)成地殼的主要物質(zhì)，硅是地殼中含量最多的非金屬元素 B硅和碳都是不活潑非金屬，在自然界中大多以游離態(tài)形式存在 C硅是一種親氧元素，因此硅在自然界中都以氧化物形式存在 D硅是構(gòu)成巖石及礦物的基本元素 D7 1.傳統(tǒng)無機非金屬材料 （1）玻璃 原料：生產(chǎn)普通玻璃的主要原料是純堿（Na2CO3），石灰石（CaCO3）和石英（SiO2）。 主要設(shè)備：玻璃熔爐。無機非金屬材料無機非金屬材料8 反應(yīng)原理：將粉碎混勻的原料加強熱使之熔化，發(fā)生

4、復(fù)雜的物理化學(xué)變化，冷卻即成玻璃。其中主要化學(xué)反應(yīng)是 CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO高溫高溫高溫高溫9 主要成分：制造玻璃的原料中，石英是過量的，所以，普通玻璃是CaSiO3、Na2SiO3和SiO2熔化在一起得到的物質(zhì)，其物質(zhì)的量之比為1 1 4，因此玻璃可表示為：Na2OCaO6SiO2。 主要性質(zhì)：硬而脆，受熱時在一定溫度范圍內(nèi)逐漸軟化，沒有一定的熔點，故稱作玻璃態(tài)物質(zhì)，耐酸腐蝕（HF除外）。10 （2）水泥 普 通 水 泥 的 主 要 成 分 為 硅 酸 三 鈣（3CaOSiO2），硅酸二鈣（2CaOSiO2）和鋁酸三鈣（3CaO

5、Al2O3）等。 水泥的特點是水泥具有水硬性，與水摻和攪拌并靜置后，很容易凝固變硬。 混凝土是指水泥、沙子和碎石的混合物，混凝土常用鋼筋作結(jié)構(gòu)，這就是通常所說的鋼筋混凝土。11類別示例特性用途高溫結(jié)構(gòu)陶瓷氮化硅陶瓷硬度極高，耐磨損，耐高溫，抗腐蝕，抗氧化能力強，電絕緣性好汽輪機葉片、軸承、發(fā)動機部件、永久性模具碳化硅陶瓷硬度僅次于金剛石，耐高溫，且在室溫下能導(dǎo)電電熱元件2.新型無機非金屬材料新型無機非金屬材料12類別示例特性用途生物陶瓷氧化鋁陶瓷氧化鋯陶瓷強度高，耐磨，無毒，不溶于水，對人體組織有較好的適應(yīng)性，可直接植于人體人造牙齒、人造骨骼壓電陶瓷鈦酸鋇陶瓷鈦酸鉛陶瓷可將極其微弱的機械振動轉(zhuǎn)

6、換成電信號聲納系統(tǒng)、氣象檢測、遙控環(huán)境保 護、家用電器、壓電地震儀續(xù)表續(xù)表13 物質(zhì)A是一種高熔點化合物，不溶于硫酸、硝酸，卻溶于氫氟酸；C是一種氣體；D是白色膠狀沉淀；A、B、C、D之間的轉(zhuǎn)化如圖，試推斷：A_；B._； C._；D._。SiO2Na2SiO3CO2H2SiO3 由A的性質(zhì)可知A為SiO2；結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系知B為硅酸鈉，C為CO2，D為硅酸。 14 硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。請回答下列問題： （1）制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷（SiHCl3）還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法，生產(chǎn)過程示意圖如下：石英砂石英砂高溫高溫 焦炭焦炭573573K K以上以上HCl 精

7、餾精餾1357 K1357 K H2 粗硅粗硅SiHCl3（粗）（粗）SiHCl3（純）（純）高純硅高純硅15 寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式：. 。整個制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫出配平的化學(xué)反應(yīng)方程式： . ；H2還原SiHCl3過程中若混有O2，可能引起的后果是 。SiHCl3+H2Si+3HCl SiHCl3+3H2O H2SiO3+H2+3HCl高溫下，高溫下，H2遇遇O2發(fā)生爆炸發(fā)生爆炸1357K 16 （2）下列有關(guān)硅材料的說法正確的 是 （填字母）。 A.碳化硅化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用于生產(chǎn)耐高溫水泥

8、B.氮化硅硬度大、熔點高，可用于制作高溫陶瓷和軸承 C.高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料光導(dǎo)纖維 D.普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制備的，其熔點很高E.鹽酸可以與硅反應(yīng)，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅BC17 （3）硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃。取少量硅酸鈉溶液于試管中，逐滴加入飽和氯化銨溶液，振蕩。寫出實驗現(xiàn)象并給予解釋生成_ _ 白色膠狀沉淀，有刺白色膠狀沉淀，有刺激性氣味的氣體生成；激性氣味的氣體生成；Si 與與N 發(fā)生雙水發(fā)生雙水解反應(yīng)，解反應(yīng)，Si +2N +2H2O2NH3H2O+H2SiO323O+4H23O+4H18 (2009安徽)石墨烯是由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材

9、料(結(jié)構(gòu)示意圖如右)，可由石墨剝離而成，具有極好的應(yīng)用前景。下列說法正確的是( )19 A石墨烯與石墨互為同位素 B0.12 g石墨烯中含有6.021022個碳原子 C石墨烯是一種有機物 D石墨烯中的碳原子間以共價鍵結(jié)合D20 一、選擇題(每小題7分，共49分) 1.下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是( ) 硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素 水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品 高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維 陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料 A B C D21C 光導(dǎo)纖維的成分是SiO2，錯；水晶的成分是SiO2，而不屬于硅酸鹽，錯。故C項正確。 22 2.在制玻璃、制水泥兩種工業(yè)生產(chǎn)中

10、，都需要原料( ) A純堿 B石灰石 C石英 D黏土B23 3.下面關(guān)于SiO2晶體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的敘述正確的是( ) A最小的環(huán)上，有3個Si原子和3個O原子 B最小的環(huán)上，Si和O原子數(shù)之比為1 2 C最小的環(huán)上，有6個Si原子和6個O原子 D存在四面體結(jié)構(gòu)單元，O處于中心，Si處于4個頂角C24 4.下列說法正確的是( ) A硅材料廣泛應(yīng)用于光纖通訊 B工藝師利用鹽酸刻蝕石英制作藝術(shù)品 C水晶項鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品 D粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)A25 5.近來查明，二氧化三碳(C3O2)是金星大氣層的一個組成部分，下列關(guān)于二氧化三碳的說法錯誤的是( ) A二氧化三碳的電子式為

11、BC3O2、CO、CO2都是碳的氧化物 CC3O2和CO一樣可以燃燒生成CO2 DC3O2和CO2都是碳酸的酸酐D 26 6.考古學(xué)家可以通過測定古生物化石中14C的含量確定古生物生活的年代。下列關(guān)于14C的說法正確的是( ) A與12C化學(xué)性質(zhì)不同 B與C60互為同素異形體 C與12C互為同位素 D與14N含有的中子數(shù)相同C 27 7.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列說法正確的是( ) 36 g D2O含有的電子數(shù)為20NA； 0.1 mol Na2O2與水完全反應(yīng)時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2 NA； 0.1 mol C10H22分子中共價鍵總數(shù)為3.1 NA； 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L CH2Cl

12、2的物質(zhì)的量為1 mol；28 6.2 g氧化鈉和7.8 g過氧化鈉中各含有離子數(shù)約為0.36.021023； 28 g硅晶體(結(jié)構(gòu)如圖)中含有NA個SiSi鍵 A B C DB29 二、非選擇題(有4小題，共51分) 8.(2009全國)已知周期表中，元素Q、R、W、Y與元素X相鄰。Y的最高化合價氧化物的水化物是強酸?；卮鹣铝袉栴}： (1)W與Q可以形成一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面體結(jié)構(gòu)，W的氧化物的晶體類型是_； (2)Q的具有相同化合價且可以相互轉(zhuǎn)變的氧化物是_； (3)R和Y形成的二元化合物中，R呈現(xiàn)最高化合價的化合物的化學(xué)式是_；原子晶體原子晶體NO2和和N2O4As

13、2S530 (4)這5個元素的氫化物分子中，立體結(jié)構(gòu)類型相同的氫化物的沸點從高到低排列次序是(填化學(xué)式)_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， 其 原 因 是_；電子總數(shù)相 同 的 氫 化 物 的 化 學(xué) 式 和 立 體 結(jié) 構(gòu) 分 別 是_。NH3、AsH3、PH3NH3分子間存在氫鍵，所以沸點最高，相對分子質(zhì)分子間存在氫鍵，所以沸點最高，相對分子質(zhì)量量AsH3大于大于PH3，分子間作用力，分子間作用力AsH3大于大于PH3，故，故AsH3沸點高于沸點高于PH3SiH4正四面體，正四面體，PH3三角錐，三角錐，H2S角形角形(V形形)31 (5)W和Q所形成的結(jié)構(gòu)陶瓷材料的一

14、種合成方法如下：W的氯化物與Q的氫化物加熱反應(yīng)，生成化合物W(QH2)4和HCl氣體；W(QH2)4在高溫下分解生成Q的氫化物和該陶瓷材料。上述相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(各物質(zhì)用化學(xué)式表示)是SiCl44NH3 Si(NH2)44HCl高溫高溫3Si(NH2)4 Si3N48NH332 本題可結(jié)合問題作答。W的氯化物為正四面體形，則應(yīng)為SiCl4或CCl4，又W與Q形成高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，故可推斷W為Si。 (1)SiO2為原子晶體。 (2)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷可聯(lián)想到Si3N4，Q為N，則有NO2與N2O4之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。 (3)Y的最高價氧化物的水化物為強酸，且與Si、N等相鄰，則只能是S。R為As，所

15、以符合題意的化合物應(yīng)為As2S5。33 (4)顯然X為P元素。氫化物沸點順序為NH3AsH3PH3，因為前者含有氫鍵后兩者構(gòu)型相同，分子間作用力不同。SiH4、PH3和H2S的電子數(shù)均為18，結(jié)構(gòu)分別為正四面體、三角錐和V形。 (5)由題中所給出的含字母的化學(xué)式可以寫出具體的物質(zhì)，然后配平即可。34 9.(16分)某課外小組欲通過實驗證明方鉛礦分解所得白色粉末中含有氧元素，設(shè)計以下的實驗裝置：35 在實驗或改進實驗中，可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下： PbOC PbCO， 2PbOC 2PbCO2， Ca(OH)2CO2 CaCO3H2O Cu(NH3)2AcCO2NH3 Cu(NH3)4AcCOH0

16、。 請回答以下問題：36 (1)在裝置A中不斷鼓入氮氣的作用是_，能否用空氣代替氮氣？_，其理由是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。將實驗裝置內(nèi)的空氣排凈，并作為動力源將將實驗裝置內(nèi)的空氣排凈，并作為動力源將PbO與與C反應(yīng)生成的氣體，趕入反應(yīng)生成的氣體，趕入B、C兩個實兩個實驗裝置處驗裝置處不能不能 空氣中的空氣中的O2可與灼熱的炭反應(yīng)，且空氣中還可與灼熱的炭反應(yīng)，且空氣中還含有含有CO2、H2O等含氧化合物，均可導(dǎo)致實等含氧化合物，均可導(dǎo)致實驗失敗驗失敗37 (2)在實驗過程中，未見B裝置中有白色沉淀生成，說明在裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_，證明氧

17、化鉛里含有氧元素的實驗事實是_。PbOC PbCO在裝置在裝置C處可見一氧化碳燃燒產(chǎn)生的淡藍處可見一氧化碳燃燒產(chǎn)生的淡藍色火焰色火焰38 (3)若使實驗更具有說服力，通過增添設(shè)備和藥品，設(shè)計一個更加嚴(yán)密的改進實驗方案是_。 可 在 裝 置可 在 裝 置 B 后 串 聯(lián) 一 個 內(nèi) 盛后 串 聯(lián) 一 個 內(nèi) 盛Cu(NH3)2Ac溶液的洗氣裝置，吸收一氧化溶液的洗氣裝置，吸收一氧化碳，反應(yīng)完畢，取出吸收液加熱解吸，用排碳，反應(yīng)完畢，取出吸收液加熱解吸，用排水取氣法收集放出的氣體，通過進一步實驗水取氣法收集放出的氣體，通過進一步實驗證明該氣體是一氧化碳證明該氣體是一氧化碳39 (4)若沒有木炭粉和

18、氮氣，改用氫氣行嗎？_，實驗的裝置和藥品又將做怎樣的調(diào)整？_?？捎每捎?用無水用無水CuSO4吸收生成的水，吸收生成的水，證明氧化鉛中含有氧元素。裝置證明氧化鉛中含有氧元素。裝置B應(yīng)改用內(nèi)應(yīng)改用內(nèi)盛盛CuSO4白色粉末的干燥管白色粉末的干燥管40 10.(9分)幾種含硅元素的物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。 41 試判斷： (1)寫出下列幾種物質(zhì)的化學(xué)式： A_B_C_ D_ E_ (2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式： BA_ BE_SiSiO2H2SiO3Na2SiO3CaSiO3SiO22C Si2CO高溫高溫SiO2CaCO3 CaSiO3CO2高溫高溫42 (3)寫出下列溶液中反應(yīng)的離子方

19、程式： DC DE SiO32CO2 H2SiO3CO32SiO32Ca2 CaSiO343 11.(12分)晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下： 高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅； 粗硅與干燥HCl氣體反應(yīng)制得SiHCl3：Si3HCl SiHCl3H2； SiHCl3與過量H2在10001100 反應(yīng)制得純硅。 已知SiHCl3能與H2O強烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。30044 請回答下列問題： (1)第步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為_。 (2)粗硅與HCl反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點33.0 )中含有少量SiCl4(沸點57.6 )和HCl(沸點84.7 )，提純

20、SiHCl3采用的方法為_。高溫高溫SiO22C Si2CO分餾分餾(或蒸餾或蒸餾)45 (3)用SiHCl3與過量H2反應(yīng)制備純硅的裝置如下(熱源及夾持裝置略去)： 裝置B中的試劑是_；裝置C 中 的 燒 瓶 需 要 加 熱 ， 其 目 的 是_。濃硫酸濃硫酸使滴入燒瓶中的使滴入燒瓶中的SiHCl3汽化汽化46 反應(yīng)一段時間后，裝置D中觀察到的現(xiàn)象是_，裝置D不能采用普通玻璃管的原因是_，裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。 為保證制備純硅實驗的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實驗裝置的氣密性，控制好反應(yīng)溫度以及_。有固體物質(zhì)生成有固體物質(zhì)生成 在此反應(yīng)溫度下，在此反應(yīng)溫度下，普通玻璃會軟化普通玻璃會軟化SiHCl3H2 Si3HCl10001100排盡裝置中的空氣排盡裝置中的空氣47 為鑒定產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì)，將試樣用稀鹽酸溶解，取上層清液后需再加入的試劑(填寫字母代號)是_。 a碘水 b氯水 cNaOH溶液 dKSCN溶液 eNa2SO3溶液bd