碳、硅及其化合物高考一輪復(fù)習(xí)使用稿

1、非金屬部分碳、硅及其化合物（碳族）高 三 總 復(fù) 習(xí) 一、本講教學(xué)主要內(nèi)容 1總結(jié)碳、硅兩種元素的知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 2比較碳、硅的兩種單質(zhì)和氧化物 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)剖析及典型例析 (一)碳和硅及其重要化合物間的相互轉(zhuǎn)化 碳及其化合物石墨：C60：金剛石：碳及其化合物(續(xù))H2CO3：OCOHOC OHOCO2：(直線型，屬極性分子，電子式不要求)(直線型，屬非極性分子，電子式要求)CH4：HHHHC(正四面體，屬非極性分子，電子式要求)CO：硅及其化合物二氧化硅晶體：晶體硅：H2SiO3：HOSi OHOSiH4：HHHHSi(正四面體，屬非極性分子，電子式要求)H4SiO4：HOSi OHHOOH硅及

2、其化合物(續(xù))碳與硅單質(zhì) 碳及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系 Ca(HCO3) 2C CH4CaCO3CO2CaC2HCOOHCOCS2C2H4C2H2SiCH2C2O4H2CO3硅及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系 SiF4Si Na2SiO3SiO2CaSiO3SiCl4SiH4H2SiO3碳元素及其化合物的轉(zhuǎn)化 重點(diǎn)、難點(diǎn)剖析 現(xiàn)象：Mg條繼續(xù)燃燒 放熱 有黑色和白色固體物質(zhì)生成 SiO2+2C Si+2CO高溫如：2Mg + CO2 2MgO + C點(diǎn)燃 3.碳酸鹽的性質(zhì)規(guī)律 CaCO3考慮：NaHCO3在溶于水或處于熔融狀態(tài)（常壓）時(shí)，都存在的離子是（ ）（已知碳酸氫鈉的熔點(diǎn)高于其分解溫度）A

3、. B. C. D. Na+ H+ HCO3- CO32- C（1）溶解性規(guī)律：如果碳酸正鹽的溶解度較大，則酸式鹽的溶解度?。ㄈ鏝a2CO3 NaHCO3);如果碳酸正鹽的溶解度小，則對(duì)應(yīng)的酸式鹽的溶解度較大（如CaCO3 Ca(HCO3)2）（2）穩(wěn)定性規(guī)律：難溶性的碳酸鹽及碳酸的酸式鹽（包括銨鹽）受熱易分解；可溶性的碳酸鹽較穩(wěn)定，受熱難分解。4.碳酸正鹽與酸式鹽的相互轉(zhuǎn)化 例1 在一定量飽和石灰水中通入 CO2，產(chǎn)生的白色沉淀與通入的CO2的體積的關(guān)系如圖。沉淀質(zhì)量CO2體積OAB1）寫出OA段曲線和AB段曲線所表示的反應(yīng)方程式。2）A點(diǎn)參加反應(yīng)的CO2 和Ca(OH)2的物質(zhì)的量之比為3

4、）加熱B處溶液，現(xiàn)象是CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2OCO2 + CaCO3 + H2O = Ca(HCO3)21:1產(chǎn)生白色渾濁例2:現(xiàn)有Na2CO3溶液2mol/L500mL、HCl溶液2mol/L750mL.若向HCl溶液中逐滴加Na2CO3溶液 ， 向Na2CO3溶液中逐滴加HCl溶液，分別產(chǎn)生CO2多少？ 例3：某混合氣體中可能含有HCl、H2、CO、CO2、NH3和水蒸氣中的兩種或多種。當(dāng)混合氣體依次通過(guò)澄清石灰水(無(wú)混濁現(xiàn)象)；氫氧化鋇溶液(有渾濁現(xiàn)象)；濃H2SO4(無(wú)現(xiàn)象)；灼熱的氧化銅(變紅)；無(wú)水CuSO4(變藍(lán))。對(duì)該混合氣體成分判斷正確的是（ ）

5、 A.一定沒(méi)有CO2，肯定有H2B.一定有CO、 CO2和H2OC.一定有HCl、H2和CO2D.可能有CO2、NH3和水蒸氣C 由此可見(jiàn),先后滴入的次序不同,所得氣體量不同.故可用相互滴入法來(lái)鑒別Na2CO3和HCl兩種無(wú)色溶液. 想一想:如維持兩種溶液濃度不變,Na2CO3溶液和HCl溶液均為1L,結(jié)果又如何呢？ 硅元素及其化合物的轉(zhuǎn)化 1、SiO2是酸性氧化物；2、SiO2具有弱的氧化性；SiO2+2C = Si+2CO高溫1.注意硅的化學(xué)性質(zhì)和精硅的制取 常溫下硅不活潑(但自然界無(wú)游離硅存在，常以硅酸鹽形式存在),不與強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化性酸反應(yīng). SiO2+H2O=H2SiO32.注重CO2

6、和SiO2性質(zhì)比較 試分析下列說(shuō)法是否正確，說(shuō)明理由。1、SiO2高溫時(shí)與Na2CO3反應(yīng)產(chǎn)生CO2，將CO2通入Na2SiO3溶液中可產(chǎn)生H2SiO3，說(shuō)明H2SiO3酸性有時(shí)比H2CO3強(qiáng)，有時(shí)比H2CO3弱？2、SiO2既能與NaOH反應(yīng)又能與HF反應(yīng)。3、NaOH溶液、Na2SiO3溶液和氫氟酸均不應(yīng)裝在玻璃瓶中。NaOH與SiO2常溫下的反應(yīng)十分緩慢，所以NaOH溶液、Na2SiO3溶液可以保存在玻璃瓶中，但不能用磨口的玻璃塞SiO2與HF的反應(yīng)是SiO2的特殊性質(zhì)，并非所有的酸都能反應(yīng)。強(qiáng)酸制弱酸適用于常溫下水溶液里的復(fù)分解反應(yīng)，不適用于高溫非水體系的反應(yīng)。3.碳族元素與人類健康S

7、iO2-在日常生活、生產(chǎn)和科研有著重要的用途，但有時(shí)也會(huì)對(duì)人體造成危害。如果長(zhǎng)期吸入含有二氧化硅的粉塵，就會(huì)患硅肺病（或矽肺?。ｉL(zhǎng)期在二氧化硅粉塵含量較高的地方，如采礦、翻砂、噴砂、制陶瓷等場(chǎng)所的工作人員易患此病。Pb-鉛為藍(lán)色的軟金屬，鉛是能作用于全身各系統(tǒng)和器官的毒物，尤其是神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、造血和心血管系統(tǒng)等。污染和毒害最厲害的是四乙基鉛，所以推廣無(wú)鉛汽油是防止鉛污染最有效的方法。另?yè)?jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，小學(xué)生使用鉛筆也有鉛中毒的現(xiàn)象，因此要正確使用鉛筆。鉛在體內(nèi)無(wú)任何生理功能，理想的血鉛水平應(yīng)為零。任何水平的鉛負(fù)荷，都會(huì)對(duì)健康造成損害。4.了解硅酸鹽的特點(diǎn)是構(gòu)成地殼巖石和礦物的主要成分種類繁

8、多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常用氧化物的形式表示組成絕大多數(shù)硅酸鹽難溶于水 1、硅酸鈉：易溶于水，其水溶液俗名水玻璃，粘性很強(qiáng)，是一種重要的礦物膠。2、粘土的主要成分是硅酸鹽（3）正長(zhǎng)石KAlSi3O8（1）硅酸鈉Na2SiO3:（2）高嶺石Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3 2SiO2 2H2OK2O Al2O3 6SiO2Na2O SiO2例：硅酸鹽可以改寫成氧化物的形式（注意金屬氧化物在前，非金屬氧化物在后，低價(jià)在前，高價(jià)在后，H2O一般寫在最后）（1）許多含氧酸及其鹽類類似地改寫為氧化物形式，請(qǐng)改寫下列物質(zhì)：HNO3: ; HCOOH: ;KAl(SO4)212H2O ;（2）已知在一定條件下

9、，F(xiàn)e在Cl2中燃燒可以生成Fe3Cl8,它可以改寫成FeCl2 2FeCl3。類似地碘與Fe在一定條件下可得到Fe3I8，則它可以看作是 。N2O5 H2OCO H2OK2OAl2O34SO324H2O3FeI2 I25.硅酸鹽工業(yè) （以含硅物質(zhì)為原料的材料制造）例 某碳酸鹽礦石，主要成分為BaCO3 ,另外有少量CaCO3 ，現(xiàn)需要獲得BaCO3，并盡可能降低鈣含量。為此，查得有關(guān)溶解度數(shù)據(jù)如下表：-0 C50 C80 CCa（OH）20.173g0.130g0.094gBa（OH）21.64g13.1g101.5g000 原料只有該礦石、焦炭和水，沒(méi)有其它化工原料。請(qǐng)?jiān)诜娇蛑袑懗雒坎疆a(chǎn)物

10、的化學(xué)式，并填上反應(yīng)條件或所需物質(zhì)或方法。礦石BaCO3煅燒BaOCaO加熱H2OBa(OH)2Ca(OH)2過(guò)濾Ba(OH)2CO2過(guò)濾例2 下列試劑的保存正確的是（ ） A例3 已知，氮化硅是一種高溫陶瓷，它硬度大，熔點(diǎn)高，性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上用高純硅和氮?dú)庠诟邷叵路磻?yīng)制得。1）氮?dú)獾碾娮邮綖?。 2）氮化硅屬于 （共價(jià)或離子）化合物，其化學(xué)式為 。 3）氮化硅抗腐蝕性強(qiáng)，除氫氟酸外，它不與其它無(wú)機(jī)酸反應(yīng)。它與氫氟酸反應(yīng)的產(chǎn)物為 。 4）四氯化硅和氮?dú)庠跉錃夥毡Ｗo(hù)下，加強(qiáng)熱可得到高純度氮化硅。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。例4 某碳酸鹽礦石，主要成分為BaCO3 ,另外有少量CaCO3 ，現(xiàn)需要獲得

11、BaCO3，并盡可能降低鈣含量。為此，查得有關(guān)溶解度數(shù)據(jù)如下表：-0 C50 C80 CCa（OH）20.173g0.130g0.094gBa（OH）21.64g13.1g101.5g000 原料只有該礦石、焦炭和水，沒(méi)有其它化工原料。請(qǐng)?jiān)诜娇蛑袑懗雒坎疆a(chǎn)物的化學(xué)式，并填上反應(yīng)條件或所需物質(zhì)或方法。礦石BaCO3煅燒BaOCaO加熱H2OBa(OH)2Ca(OH)2過(guò)濾Ba(OH)2CO2過(guò)濾例5 化合物A、B、C、D、E、F是中學(xué)常見(jiàn)的物質(zhì)，這些化合物之間存在如下關(guān)系，其 中A和B的反應(yīng)是一種重要化工生產(chǎn)中的主要反應(yīng)。 據(jù)此判斷： (1)A、C、F中含有相同的元素是_ (2)該工業(yè)稱為 .化

12、合物C的化學(xué)式為 ,化合物A可溶于水,水溶液顯_性. (3)C的水溶液和D能否反應(yīng)?其理由是_ Na制玻璃(硅酸鹽工業(yè))Na2CO3堿能,酸性 H2CO3H2SiO3 解析 由題意可推得A、C與鹽酸作用,生成物中有共同產(chǎn)物F,但前者有三種產(chǎn)物,預(yù)測(cè)A應(yīng)為一種不穩(wěn)定的弱酸鹽;后者有二種產(chǎn)物,估計(jì)C應(yīng)為一種較穩(wěn)定的弱酸鹽,且A與B在高溫下的反應(yīng)為重要化工生產(chǎn)的重要反應(yīng).聯(lián)想硅酸鹽工業(yè).可得 (1)Na (2)制玻璃(硅酸鹽工業(yè)),C為Na2SiO3 A可溶于水， A為Na2CO3,溶液顯堿性. (3)能,酸性 H2CO3H2SiO3 例6 工業(yè)上用生石灰與碳在2700oC高溫作用下制電石和CO，現(xiàn)

13、從理論上分析以Mg和石灰石為原料，按下圖制取乙炔 試填寫: (1)C的分子式是 ; (2)G與E反應(yīng)的化學(xué)方程式 ; (3)B與D反應(yīng)的化學(xué)方程式 ; 該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比是_ MgOCaC2+2H2O Ca(OH)2+C2H2CaO+3C CaC2+CO高溫2:1 例7 .某溶液A可能含有等物質(zhì)的量濃度的SiO32、CO32、SO32、S2、AlO2、Cl、 PO43中的幾種，現(xiàn)進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)： 取10mL A溶液，往其中通入足量CO2，得到白色沉淀B，B可完全溶于稀HCl溶液 ， 另取10mL A溶液，往其中加入稀鹽酸，生成氣體C將C通入Pb(NO3)2溶液中， 有黑色沉淀D生成

14、(1)溶液中肯定存在的上述中離子是 ， (2)溶液中肯定不存在上述中離子是 ，其理由是 例8 我國(guó)古代煉丹中經(jīng)常使用紅丹，俗稱鉛丹在一定條件下鉛丹（用X表示）與硝酸發(fā)生如下反應(yīng)： X + 4HNO3 = PbO2 + 2Pb(NO3)2 + 2H2O (1)鉛丹的化學(xué)式是_， 此鉛丹中鉛的化合價(jià)是_。 （2）由此反應(yīng)可推測(cè)PbO是_氧化物, PbO2是_氧化物.+2和+4價(jià)Pb3O4堿性酸性例9 海戰(zhàn)中為了進(jìn)行掩蔽，常噴放SiCl4 和液氨，形成很濃的煙幕。寫出有關(guān)的化學(xué)方程式：_._.SiCl4+ 4H2O= H4SiO4+ 4HClHCl + NH3= NH4Cl 例10 三硅酸鎂被用來(lái)治

15、療胃酸過(guò)多的胃潰瘍，因?yàn)樵撐镔|(zhì)不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。把三硅酸鎂Mg2Si3O8nH2O改寫成氧化物的形式為_(kāi),它中和胃酸的化學(xué)方程式是_2MgO 3SiO2nH2OMg2Si3O8nH2O +4H+=2Mg2+ + 3SiO2+ (n+2)H2O 例11 (1)化學(xué)行業(yè)合成了一種晶體氮化碳。試推斷它的化學(xué)式_. (2)寫出CaSiO3和氫氟酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_C3N4CaSiO3+ 6HF = CaF2 + SiF4+ 3H2O例12 在沒(méi)有現(xiàn)成CO2氣體發(fā)生器的情況下，請(qǐng)你選用如圖中部分儀器裝配成一個(gè)簡(jiǎn)易的、能 隨開(kāi)隨用的、隨關(guān)隨停的CO2氣體發(fā)生裝置.(1)應(yīng)選用的儀器是(

16、填入編號(hào)) .(2)若用上面已裝配好的實(shí)驗(yàn)裝置制取CO2氣體，而實(shí)驗(yàn)室只有稀H2SO4、濃HNO3、 水、塊狀純堿、塊狀大理石.比較合理的方案，你認(rèn)為應(yīng)選的藥品是 .習(xí)題一 往下列溶液中通入CO2，直至過(guò)量，整個(gè)過(guò)程中始終沒(méi)有沉淀出現(xiàn)的是（ ） A、FeCl2 B、Ca(NO3)2 C、飽和Na2CO3 D、Na2SiO3習(xí)題二 將 1 體積選項(xiàng)中的一種氣體與 10 體積氧氣混和后,依次通過(guò)盛有足量濃NaOH液的洗氣瓶和盛有足量灼熱銅屑的管子，若反應(yīng)都充分，最后得到的尾氣可以是（ ） ACl2 BCO CCO2DN2ABCD練習(xí)課堂鞏固練習(xí)習(xí)題三 將鎂粉與石英砂混合強(qiáng)熱，將反應(yīng)后的固體加入到足

17、量的稀鹽酸中，產(chǎn)生一種在空氣中能自燃的無(wú)色氣體。試寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。Mg2Si + 4HCl = 2MgCl2 + SiH4SiH4 + 2 O2 = 2H2O + SiO2習(xí)題四 怎樣去掉氯化鉀溶液中含有的少量溴化鉀、碳酸氫鈣，最后得到純凈的氯化鉀溶液？寫出實(shí)驗(yàn)步驟。4、將濾液蒸干。1、加熱煮沸2、過(guò)濾3、再往濾液中加入過(guò)量的氯水5、將固體配成溶液。SiO2 + 2Mg = Si + 2MgO2Mg + Si = Mg2Si練習(xí)習(xí)題五 鐵氧體磁性材料在微波領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。有一種鐵、氧、釔三種元素組成的磁性材料，其中鐵、釔的原子個(gè)數(shù)比為5/3 。氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26。則該磁性材料的化學(xué)式為 ，其中鐵和釔的化合價(jià)分別為 。練習(xí)習(xí)題六實(shí)驗(yàn)室用右圖的裝置將CO2和CO進(jìn)行分離和干燥.已知a、b均為活塞，試回答(1)甲瓶中裝的是 溶液，乙瓶中裝的 是 溶液，分液漏斗中裝的是 .(2)當(dāng)CO2與CO的混和氣體通過(guò)該裝置時(shí)，先分離得到的是 ，活塞操作是