2018-2019學(xué)年高中三維設(shè)計一輪復(fù)習(xí)化學(xué)版講義：第四章 非金屬及其化合物 含答案

第四章非金屬及其化合物

第一板塊教材復(fù)習(xí)課（C、Si、鹵族、O、S、N）

1.1碳、硅及無機(jī)非金屬材料

知識點一”碳、硅單質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用

1.碳、硅的比較

碳硅

在元素周期表中的位置第二周期WA族第三周期WA族

元素在自然界中的存在形式既有游離態(tài)又有化合態(tài)只有化合態(tài)

金剛石：空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)晶體硅：與金剛石類似的空間

結(jié)構(gòu)

石墨：層狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

金剛石熔點高、硬度大；石墨

晶體硅為灰黑色固體，有金屬

物理性質(zhì)熔點高、質(zhì)軟，有滑膩感，能

光澤、硬度大、熔點高

導(dǎo)電

金剛石用作切割刀具，有墨用晶體硅用作半導(dǎo)體材料、硅芯

用途

作電極、鉛筆芯片和硅太陽能電池

2.碳、硅的化學(xué)性質(zhì)

碳、硅在參與化學(xué)反應(yīng)時，一般表現(xiàn)還原性。

6（足量）八點燃八

-------------C+02-----COz

反應(yīng)0z（不足）點燃

—2C4-O2-----2CO

Fe2Oa高溫

3c+2Fe?O3-----3cOzf+4Fe

與氧化

碳―2c+SiO?箜Si+2cof

物反應(yīng)

高溫

C+ECMg）^~^O+Hz（制取水燃?xì)猓?/p>

濃H2SO、C+2H2SON濃）ACO?t+

28（%t+2HzO

濃■HNO3.C+4HNO3（濃）&COz4+

4NQ/+2乂。

與非金屬&Si+2F,

單質(zhì)反應(yīng)

Si+2C12-----SiCl4

Si+2NaOH+H2()------N&SiQ+2H2f

3.硅的工業(yè)制法

(1)制取粗硅

工業(yè)上，用焦炭在電爐中還原SiO2得到含有少量雜質(zhì)的粗硅：SiO2+2C^=Si+

2COto

(2)粗硅提純

①Si+2CL/芻SiCL。

②SiC14+2H2=^=Si+4HCl。

(3)注意問題

①用焦炭還原SiO2,產(chǎn)物是CO而不是CO2o

②粗硅中含碳等雜質(zhì)，與C12反應(yīng)生成的SiC14中也含CC14等雜質(zhì)，經(jīng)過分儲提純SiC14

后，再用H2還原，得到高純度硅。

［對點練習(xí)］

1.4G網(wǎng)絡(luò)讓手機(jī)“飛”起來了。手機(jī)芯片的核心是硅板，其成分是(

A.SiO2

C.H2SiO3D.Na2SiO3

解析：選B手機(jī)芯片的核心是硅板，其成分是Si單質(zhì)，故選項B正確。

2.下列關(guān)于硅的說法不正確的是()

A.硅是非金屬元素，但它的單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤的固體

B.硅的導(dǎo)電性介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料

C.硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)

D.當(dāng)加熱到一定溫度時，硅能與氧氣、氯氣等非金屬單質(zhì)反應(yīng)

解析：選C硅是非金屬元素，但硅單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤的固體，A項正確；硅

的導(dǎo)電性介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料，B項正確；硅在常溫下能與氫氧

酸、強(qiáng)堿溶液等反應(yīng)，C項錯誤；當(dāng)加熱到一定溫度時，硅能與氧氣反應(yīng)生成二氧化硅，

能與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅，D項正確。

3.從石英砂制取高純硅的主要化學(xué)反應(yīng)如下:

①SiO2+2Cj2Si(粗)+2COf

②Si（粗）+2CL=^=SiC14

③SiC"2出上上Si（純）+4HC1

關(guān)于上述反應(yīng)的敘述不正確的是（）

A.①、③是置換反應(yīng)，②是化合反應(yīng)

B.高溫下，焦炭與氫氣的還原性均強(qiáng)于硅

C.任一反應(yīng)中，每消耗或生成28g硅，均轉(zhuǎn)移4moi電子

D.高溫下在爐子里將石英砂、焦炭、氯氣、氫氣按比例混合就能得到高純硅

解析：選D在氧化還原反應(yīng)中，還原劑的還原性比還原產(chǎn)物的還原性強(qiáng)，B正確；根

據(jù)元素化合價的變化，每消耗或生成28g（1mol）硅，均轉(zhuǎn)移4moi電子，C正確；題中

的三個反應(yīng)是在三個不同反應(yīng)器中發(fā)生，D錯誤。

4.近年來科學(xué)家制造出大量的新物質(zhì)，對下列三種物質(zhì)的相關(guān)說法錯誤的是（）

1^3

納米碳管：具有優(yōu)良的場發(fā)射

石墨烯：從石墨中分離出來，石墨快:平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的全碳

性能，制作陰極顯像管、儲氫

是最薄、最堅硬的納米材料分子，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性

材料

A.石墨烯具有良好的導(dǎo)電性

B.上述三種物質(zhì)與金剛石互為同素異形體

C.石墨快孔徑略大于H2分子的直徑，可作H2的提純薄膜

D.上述三種物質(zhì)與濃硫酸都能發(fā)生反應(yīng)，但反應(yīng)產(chǎn)物不同

解析：選DA項，石墨烯是一種新發(fā)現(xiàn)的材料，它的物理性質(zhì)是拉力好、導(dǎo)電性和

導(dǎo)熱性好、硬度大、熔點高等；B項，同種元素的不同單質(zhì)互稱同素異形體；C項，碳原子

半徑大于氫原子，則石墨烘孔徑大于H2分子的直徑，可以容納H2分子；D項，碳與濃硫

酸反應(yīng)產(chǎn)物均為二氧化碳和二氧化硫。

知識點二碳、硅的氧化物

*

1.一氧化碳

（1）物理性質(zhì)：無色氣體，不溶于水。

⑵化學(xué)性質(zhì)

①燃燒：2CO+O2=^=2CO2?

②還原CuO：CO+CuO=^=Cu+CO2.

2.二氧化硅與二氧化碳

⑴結(jié)構(gòu)

SiO2是空間網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu),不存在單個分子；CO2中存在單個CO2分子。

⑵物理性質(zhì)

①熔、沸點：SiO2的熔、沸點比CO2的熔、沸點高。

②溶解性：C02可溶于水，SiO2不溶于水。

⑶化學(xué)性質(zhì)

二氧化硅二氧化碳

與水反應(yīng)不反應(yīng)CO2+H2OH2c

只與氫氟酸反應(yīng)：

與酸反應(yīng)SiO2+4HF=不反應(yīng)

SiF&t+2%O

CO2少量：CO1+

與堿SiO2+2NaOH=Na2SiO3+

2NaOH=Na2CO+HO

(NaOH)%()(盛堿液的試劑瓶用攫座32

82足量：co+

溶液反應(yīng)塞)2

NaOH=NaHCO3

如與Na2c03反應(yīng)：如與Ca(ClO”反應(yīng)：

與鹽反應(yīng)SiO+NaCO=^=Na2SiO3

223Ca(ClO)2+CO2+

+CO2tH2O=CaCO31+2HC1O

如與CaO反應(yīng)：

如與Na2O反應(yīng):

與堿性氧化物反應(yīng)

高溫

SiO2+CaO=^=CaSiO3CO2+Na2O=Na2CO3

作光導(dǎo)纖維，制光學(xué)儀器、電制飲料、碳酸鹽，干冰用作制

主要用途

子部件，水晶可制作飾品冷劑

［微點撥］

二氧化碳與堿反應(yīng)產(chǎn)物的定量判斷

CO2通入NaOH、Ca(OH)2等強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)產(chǎn)物與CO2氣體的通入量有關(guān)，當(dāng)通入

少量CO2時生成碳酸鹽，當(dāng)通入過量CO2時生成碳酸氫鹽；當(dāng)通入CO2的量介于兩者之間

時，既有正鹽又有酸式鹽生成。

以CO2與NaOH溶液反應(yīng)為例：

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;

CO2+NaOH=NaHCO3o

當(dāng)zi(OH')："(CO2)的值不同時產(chǎn)物如下：

CO2過量1：12：1NaOH過量n(c°25

［對點練習(xí)］

1.下列關(guān)于碳和硅的敘述中，正確的是()

A.其氧化物都能與NaOH溶液反應(yīng)

B.其單質(zhì)在加熱時都能跟th反應(yīng)

C.其氧化物都能溶于水生成相應(yīng)的酸

D.碳和硅兩種元素共有兩種單質(zhì)

解析：選BA項，CO不能與NaOH溶液反應(yīng)，錯誤；C項，CO、SiCh不溶于水也

不與水反應(yīng)，錯誤；D項，碳元素有金剛石、石墨、CM等多種單質(zhì)，錯誤。

2.如圖是利用二氧化硅制備硅及其化合物的流程，下列說法正確的是()

A.SiCh屬于兩性氧化物

B.盛放NazCCh溶液的試劑瓶能用玻璃塞

C.硅膠吸水后可重復(fù)再生

D.圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)

解析：選CA項，SiCh是酸性氧化物，錯誤；B項，堿性物質(zhì)均不能用帶玻璃塞的

試劑瓶盛放，因其與玻璃中的SiCh反應(yīng)生成的硅酸鹽把瓶體和瓶塞粘在一起，錯誤；D項，

SiCh與NaOH、Na2cO3的反應(yīng)，NazSiCh與HC1、CO2水溶液的反應(yīng)等不是氧化還原反應(yīng)，

錯誤。

3.寫出除去下列氣體中混有的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))可采取的方法：

(1)CO(CO2)：?

(2)CO2(CO)：。

(3)CO2(O2)：?

(4)CO2(SO2):.

(5)CO2(HC1)：o

答案：(1)通過盛有濃NaOH溶液的洗氣瓶(2)通過盛放灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管(3)

通過盛放灼熱銅網(wǎng)的硬質(zhì)玻璃管(4)通過盛有飽和NaHCCh溶液或酸性KMnO,溶液的洗

氣瓶(5)通過盛有飽和NaHCCh溶液的洗氣瓶

知識點三硅酸、硅酸鹽和無機(jī)非金屬材料

1.硅酸

(1)溶解性：難溶于水。

(2)化學(xué)性質(zhì)

①弱酸性：

酸性比碳酸還弱。與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為H2SiO3+2OH==SiOr+2H2O?

②不穩(wěn)定性：

硅酸不穩(wěn)定，受熱易分解：H2SiO3^=SiO2+H2O?

⑶制備：可用硅酸鈉與鹽酸反應(yīng)制得，反應(yīng)的離子方程式為527+211+==1125231。

(4)用途：硅酸在水中易聚合形成膠體。硅膠吸附水分能力強(qiáng)，常用作實驗室和袋裝食

品、瓶裝藥品等的干燥劑，也可以用作催化劑的載體。

2.硅酸鹽

(1)概念：是由硅、氧和金屬元素組成的化合物的總稱，是構(gòu)成地殼巖石的重要成分。

(2)組成的表示方法

通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示硅酸鹽的組成，如硅酸鈉(NazSiCh)可表

示為Na2OSiO2>長石(KAlSi3O8)可表示為專為AbOyGSiCh。

氧化物形式只表示硅酸鹽的組成而不表示其結(jié)構(gòu)，切不可認(rèn)為硅酸鹽是由氧化物混合

而成的。

(3)硅酸鈉

①白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱水玻璃,有黏性，水溶液顯堿性。

②與酸性較硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)：

溶液中通入CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3I,

③用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。

硅酸鹽改寫成氧化物形式的方法

(1)氧化物的書寫順序：活潑金屬氧化物一較活潑金屬氧化物二氧化硅一水，不同氧

化物間以隔開。

(2)各元素的化合價保持不變，且滿足化合價代數(shù)和為零，各元素原子個數(shù)比符合原來

的組成。

⑶當(dāng)計量數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時應(yīng)化為整數(shù)。如長石：1<人后1308不能寫成5?<2(>5

Al2O3-3SiO2,應(yīng)寫成KzOALChWSiCh。

3.無機(jī)非金屬材料

⑴傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料

水泥坡埔陶瓷

生產(chǎn)原料石灰石、黏土純堿、石灰石、石英黏土

主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃熔窯陶瓷窯

生產(chǎn)玻璃的兩個反應(yīng)：

Na2cCh+SiO2=^^Na2SiO3+CO2±;

高B

CaCO3+SiO7==CaSiO3+CO2t。

(2)新型無機(jī)非金屬材料

如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、生物陶瓷、壓電陶瓷等。

［微點撥］

(D玻璃中含有二氧化硅，因此氫氟酸可用于雕刻玻璃，盛放氫氟酸不用玻璃瓶而用塑

料瓶。

(2)NaOH等堿性溶液可以用玻璃瓶盛放，但不能用帶玻璃塞的試劑瓶。

［對點練習(xí)］

1.下列變化中，不能一步實現(xiàn)的是()

A.Na2SiO3—?HzSiOjB.HiSiOj—*SiO2

C.Si02―?HzSiOjD.SiO2―?NazSiOj

解析：選CNa2SiO3-^*H2SiO3;HzSiOj-^-SiOz,SiOz-^^NaiSiOj,Si()2不與

HzO反應(yīng)，故不能一步轉(zhuǎn)化為HzSiCh。

2.下列有關(guān)硅酸鹽及無機(jī)非金屬材料的說法正確的是()

A.硅酸鈉屬于鹽，不屬于堿，所以硅酸鈉可以保存在磨口玻璃塞試劑瓶中

B.反應(yīng)①Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3l,反應(yīng)②Na2cCh+SiO?^^

Na2SiO3+CO2f,兩反應(yīng)是相互矛盾的，不可能都能發(fā)生

C.普通玻璃、石英玻璃、水泥等均屬于硅酸鹽材料

D.祖母綠的主要成分為Be3AhSi6Oi8，用氧化物形式表示為3BeOA120r6Si02

解析：選DA項，NazSiCh溶液是一種黏合劑，易造成磨口玻璃塞與瓶口黏結(jié)；B項，

兩反應(yīng)條件不同，反應(yīng)①是在溶液中進(jìn)行，相對強(qiáng)的酸可以制相對弱的酸，而反應(yīng)②CO2

是氣體，逸出反應(yīng)體系，能促使反應(yīng)發(fā)生；C項，石英玻璃的成分為SiCh,SiO2是氧化物

不是鹽。

3.已知A是灰黑色的、有金屬光澤的固體單質(zhì)。根據(jù)如圖所

示的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答下列有關(guān)問題。

(1)寫出B、C兩物質(zhì)的名稱：

B，C。

(2)寫出D-B的化學(xué)方程式:

(3)寫出B-C的離子方程式：.

解析：灰黑色有金屬光澤的固體單質(zhì)A能與Ch反應(yīng)，能與NaOH溶液反應(yīng)，且A由

氧化物D與碳高溫下制得，故A為Si,依據(jù)各物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系推知B為NazSith,C為

H2SiO3,D為SiO2o

答案：(1)硅酸鈉硅酸

(2)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

(3)SiOf+H2O+CO2=COf+H2S1O3I

知識點四硅及其化合物的特殊性質(zhì)

*

1.硅單質(zhì)的特殊性

(l)Si的還原性強(qiáng)于C,但C卻能在高溫下還原出Si：SiO2+2C^=Si+2COt?

(2)非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸反應(yīng)，但Si能與氫氟酸反應(yīng)：Si+4HF==Si%t+

2H2t.

(3)非金屬單質(zhì)大多為非導(dǎo)體，但Si為半導(dǎo)體。

2.含硅化合物的特殊性

(l)SiO2是HzSiCh的酸酊，但它不溶于水，不能直接與水作用制備H2Si()3。

(2)酸性氧化物一般不與酸反應(yīng)，但Si(h能跟氫氟酸反應(yīng):SiCh+4HF=SiF4t+2H2O?

(3)無機(jī)酸一般易溶于水，但H2$iO3難溶于水。

(4)因H2cCh的酸性強(qiáng)于H2SiO3,所以在NazSith溶液中通入少量CCh能發(fā)生下列反

應(yīng)：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3I+Na2co3,但在高溫下Sifh+Na2co3=^=Na2SiO3

+CO2t也能發(fā)生。

［對點練習(xí)］

1.常溫下，下列不發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是()

①硅與NaOH溶液②硅與鹽酸③硅與氫氟酸④二氧化硅與碳酸鈉⑤二氧化硅

與NaOH溶液

A.①0B.③④

C.(2X5)D.②④

解析：選D①Si與NaOH溶液反應(yīng)；②Si與鹽酸不反應(yīng)；③Si與氫氟酸反應(yīng)；④SiCh

與NazCCh在高溫下反應(yīng)，在常溫下不反應(yīng)；⑤SiCh與NaOH溶液反應(yīng)。②、④符合題意。

2.下列說法中正確的是()

A.SiCh能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，不能與任何酸反應(yīng)

B.向NazSiCh溶液中通入適量CO2氣體，出現(xiàn)白色沉淀，說明H2cCh的酸性比H2SiO3

強(qiáng)

C.除去SiCh中混有的少量ALCh,可加入足量NaOH溶液，充分反應(yīng)后，過濾、洗

滌、干燥

D.在一定條件下，SiCh和CO2都能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸

解析：選BSi(h能與HF反應(yīng)，A項錯誤；CO?與NazSiCh溶液反應(yīng)生成H2SiO3,

符合強(qiáng)酸制弱酸的原理，B項正確；NaOH溶液與SiCh、AI2O3均能反應(yīng)，C項錯誤；SiO2

難溶于水，不與水發(fā)生反應(yīng)，D項錯誤。

3.M元素的一種單質(zhì)是一種重要的半導(dǎo)體材料，含M元素的一種化合物W可用于制

造高性能的現(xiàn)代通訊材料——光導(dǎo)纖維，W與燒堿反應(yīng)生成含M元素的化合物X.

(1)在元素周期表中，M位于第族，與M同族但相對原子質(zhì)量比M小的N元

素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為,M與N核外電子層結(jié)構(gòu)上的相同點是

_______________________O

(2)易與W發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的酸是,反應(yīng)的化學(xué)方程式是

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(3)將W與純堿混合高溫熔融時發(fā)生反應(yīng)生成X,同時還生成N的最高價氧化物Y；將

全部的Y與全部的X在足量的水中混合后，又發(fā)生反應(yīng)生成含M的化合物Z.

①分別寫出生成X和Z的化學(xué)方程式：______________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

②要將純堿高溫熔化，下列用期中不可選用的是O

A.普通玻璃用煙B.石英玻璃珀煙C.鐵用煙

(4)100gW與石灰石的混合物在高溫下充分反應(yīng)后,生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為

11.2L,100g該混合物中石灰石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是。

解析：(1)M的單質(zhì)可作半導(dǎo)體材料，含M的化合物W可用于制造光導(dǎo)纖維，可知M

為Si,位于第WA族，與之同族且相對原子質(zhì)量較小的是碳元素，兩者的共同點是最外層

均有4個電子。

(2)W為SiO2,易與氫氯酸反應(yīng)生成SiF4和H2O?

(3)SiO2與純堿高溫反應(yīng)生成Na2Si()3(X)和CO2(Y).,

(4)不論CaCCh是否過量，反應(yīng)生成的CO2只由CaCCh決定，由關(guān)系式CaCCh?CCh

得：/嗎、=笆舞,解得MCaCO3）=50g,石灰石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為融;X100%=50%。

5U?/L1vvg

（+6）24

答案：（1）WA最外層均有4個電子

⑵氫氟酸（或HF）SiO2+4HF=SiF4t+2H2O

高,溫

（3）①SiCh+Na2co3=^=Na2SiO3+CO2t；

Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2S1O3I

②AB（4）50%

［課下達(dá)標(biāo)練1________________________________________________________________

1.下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是（）

①硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素

②水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品

③高純度的硅單質(zhì)是良好的半導(dǎo)體材料

④陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料

⑤水玻璃可用于生產(chǎn)黏合劑和防火劑

⑥二氧化硅可用作光纖以及電腦芯片

A.①（D③④B.②③⑤⑥

C.@@④⑤D.②③④⑤

解析：選C水晶的主要成分是二氧化硅，故②錯誤；二氧化硅可用作光纖，單質(zhì)硅

可用作電腦芯片，故⑥錯誤。

2.下列關(guān)于硅及其化合物的敘述錯誤的是（）

A.硅是良好的半導(dǎo)體材料，二氧化硅可用于制造光導(dǎo)纖維

B.二氧化硅能與石灰石反應(yīng)：

高溫

SiO2+CaCO3=^=CaSiO3+CO2t

C.可以用焦炭還原二氧化硅生產(chǎn)硅：

SiO2+2C=^Si+2COt

D.水泥的主要成分是NazSiCh、CaSiCh和Si（h

解析：選D水泥的主要成分是硅酸二鈣、硅酸三鈣和鋁酸三鈣，普通玻璃的主要成

分是NazSiCh、CaSiCh和SiO2,D錯誤。

3.（2018?湖南四亦?數(shù)學(xué)調(diào)研）我國科學(xué)家制得了SiC>2超分子納

米管，微觀結(jié)構(gòu)如圖所示，下列敘述正確的是（）管三|

A.SiO2超分子納米管不能與NaOH溶液反應(yīng)

B.SiCh耐腐蝕，不與任何酸反應(yīng)

C.工業(yè)上用SiCh制備粗硅

D.光纖主要成分是SiO2,具有導(dǎo)電性

解析:選CA項，SiO2超分子納米管的成分是SiO2,能與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SiO3

和出0,錯誤；B項，SiCh不與鹽酸、硫酸等強(qiáng)酸反應(yīng)，但可與氫氟酸反應(yīng)，生成SiF4和

H2O,錯誤；C項，工業(yè)上利用SiO2作原料，在高溫下與焦炭反應(yīng)制取粗硅，正確；D項，

Si02不具有導(dǎo)電性，制造光導(dǎo)纖維是利用了SiO2對傳導(dǎo)的光信號的全反射原理，錯誤。

4.近年來美國研究人員合成了光伏電池新型硅材料一Si24o下列相關(guān)說法正確的是

()

A.Si24是一種新型化合物

B.Si24是硅的一種同素異形體

C.Si24易與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣

D.硅太陽能電池供電原理與原電池相同

解析：選BSi24是單質(zhì)，A項錯誤；Si24是Si元素形成的一種單質(zhì)，故其是硅的一種

同素異形體，B項正確；Si24不與稀硫酸反應(yīng)，C項錯誤；硅太陽能電池可將光能直接轉(zhuǎn)化

為電能，而原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，二者供電原理不同，D項錯誤。

5.下列有關(guān)說法正確的是()

A.硅相對于氫氣便于運(yùn)輸、貯存，從安全角度考慮，硅是有開發(fā)價值的燃料

B.硅在地殼中含量居第二位，在地球上有豐富的硅資源，如石英、水晶、瑪瑙的主要

成分都是單質(zhì)硅

C.存放NaOH溶液的試劑瓶應(yīng)用玻璃塞

D.二氧化硅是一種良好的半導(dǎo)體材料

解析：選A硅常溫下為固體，性質(zhì)較穩(wěn)定，便于貯存，較為安全，硅是有開發(fā)價值

的燃料，A正確；石英、水晶、瑪瑙的主要成分都是二氧化硅，B錯誤；二氧化硅能夠與氫

氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和水，硅酸鈉具有黏性，所以堿性物質(zhì)不能用帶玻璃塞的試劑瓶盛

放，C錯誤；二氧化硅不導(dǎo)電，是絕緣體，D錯誤。

6.二氧化硅廣泛存在于自然界中，在日常生活、生產(chǎn)、科研及新型材料等方面有著重

要的用途。a?e是對①?⑤反應(yīng)中SiCh所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或作用進(jìn)行判斷，其中正確的是

()

①SiCh+2NaOH=Na2SiO3+H2O

②SK)2+2C=^=Si+2cot

③SiCh+4HF=SiF4t+2H2O

高?s

@Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2t

⑤SiCh+3cW=SiC+2cot

a.反應(yīng)①中SiCh作為玻璃的成分被消耗，用于刻蝕玻璃

b.反應(yīng)②中SiCh表現(xiàn)出氧化性

C.反應(yīng)③中SiO2表現(xiàn)了酸性氧化物的通性

d.反應(yīng)④符合用難揮發(fā)性的酸酊制取易揮發(fā)性的酸酎的道理

e.反應(yīng)⑤中SiC）2未參加氧化還原反應(yīng)

A.aceB.bde

C.cdeD.ab

解析：選Bb.反應(yīng)②中SiCh被C還原表現(xiàn)氧化性，正確；d.SiO2的熔、沸點高，

CCh的熔、沸點低，反應(yīng)④是難揮發(fā)性酸肝制取易揮發(fā)性酸肝，正確；e.反應(yīng)⑤中C發(fā)生

自身氧化還原反應(yīng)，正確。

7.（2018?延邊二中月考）下列敘述正確的是（）

A.因為Na2cO3+SiO2=^=Na2SK）3+CO2t,所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)

B.碳和硅都是WA族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性質(zhì)相似

C.二氧化硅溶于氫氧化鈉溶液又溶于氫氟酸，所以二氧化硅是兩性氧化物

D.二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不和水反應(yīng)生成硅酸

解析：選D硅酸的酸性比碳酸弱，該反應(yīng)能夠發(fā)生是因為高溫條件下二氧化碳不斷

從體系中離開，促使反應(yīng)進(jìn)行，A項錯誤；二氧化硅常溫下是固體，熔、沸點高，二氧化

碳常溫下是氣體，熔、沸點低，二者物理性質(zhì)不同，B項錯誤；二氧化硅不能與除HF之外

的其他酸反應(yīng)，故其不是兩性氧化物，其為酸性氧化物，C項錯誤；二氧化硅不溶于水，

不能與水反應(yīng)生成硅酸，D項正確。

8.將一定體積的CCh通入VLNaOH溶液中，已知NaOH完全反應(yīng)，若在反應(yīng)后的

溶液中加入足量石灰水，得到ag沉淀；若在反應(yīng)后的溶液中加入足量CaCL溶液，得到b

g沉淀，則下列說法正確的是（）

A.參加反應(yīng)的CO2的體積為0.224aL

B.用上述數(shù)據(jù)不能確定NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度

C.若a=b,則CO2與NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物鹽只有Na2cCh

D.6可能等于“、小于a或大于a

解析：選C因不是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，無法計算參加反應(yīng)的CO2的體積，故A錯誤；若

a、b相等時，由Na2CO3+CaC12=CaCO3I+2NaCl,NaCl~2NaOH可計算NaOH的物

質(zhì)的量，溶液的體積已知，則可以計算濃度，故B錯誤；由Na2cO3+CaC12=CaCO31

+2NaCl,NaHCCh與CaCL不反應(yīng)，但碳酸鈉、碳酸氫鈉都與石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，

若a=b,則CCh與NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物鹽只有Na2c故C正確；NaHCCh與CaCh

不反應(yīng)，則可能等于“、小于明故D錯誤。

9.高純度晶硅是典型的無機(jī)非金屬材料，又稱“半導(dǎo)體”材料，它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引

起計算機(jī)的一場“革命”。它可以按下列方法制備:

SQ箓Si（粗）黑SiHC%黑筌;pSi（純）

下列說法正確的是（）

A.步驟①的化學(xué)方程式為SiO2+Cq=Si+CO2t

B.步驟①②③中生成或消耗1molSi,轉(zhuǎn)移2moi電子

C.二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng)，而硅不能與氫氟酸反應(yīng)

D.SiHCb（沸點33.0C）中含有少量的SiC14（沸點67.6℃）,可通過蒸儲提純SiHCb

解析：選DA項，高溫下SiCh與C反應(yīng)生成Si和CO氣體，即步驟①的化學(xué)方程式

為SiO2+2C±=Si+2COt,錯誤；B項，步驟①中生成1molSi,轉(zhuǎn)移4moi電子，步

驟②中生成1molSiHCb,消耗1molSi,轉(zhuǎn)移2moi電子，步驟③中生成1molSi,轉(zhuǎn)移2

mol電子，錯誤；C項，硅能與氫氟酸反應(yīng)生成SiF4和氫氣，錯誤；D項，SiHCb和SiCL

的沸點相差較大，可以采用蒸儲的方法分離，正確。

10.在下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系中，A是一種固體單質(zhì)，且常作半導(dǎo)體材料，E是一種白色

沉淀，F(xiàn)是最輕的氣體單質(zhì)。

據(jù)此填寫：

（DB的化學(xué)式是,目前在現(xiàn)代通訊方面B已被用作_________主要原料。

⑵B和a溶液反應(yīng)的離子方程式是

（3）A和a溶液反應(yīng)的離子方程式是。

（4）C和過量鹽酸反應(yīng)的離子方程式是o

解析：A是一種固體單質(zhì)，且常作半導(dǎo)體材料，則A是Si,所以B為SiO2,由圖中轉(zhuǎn)

化關(guān)系可知E為H2Si€>3,a為NaOH,C為NazSiCh,D為H2O,由于F是最輕的氣體單

質(zhì)，則F為H2,Si與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為Si+ZOfT+WO=SiO7+2出t,

SiO2與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為SiO2+2OH-=SiOr+H2Oo

答案：（l）SiO2光導(dǎo)纖維

（2）SiO2+2OH=SiOr+H2O

（3）Si+2OH+H2O=SiOr+2H2t

+

（4）SiOr+2H==H2SiO3I

11.單質(zhì)Z是一種常見的半導(dǎo)體材料，可由X通過如下圖所示的路線制備，其中X為

Z的氧化物，Y為氫化物，分子結(jié)構(gòu)與甲烷相似，回答下列問題：

⑴能與X發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的酸是；由X制備Mg2Z的化學(xué)方程式為

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

⑵由Mg2Z生成Y的化學(xué)方程式為

Y分子的電子式為。

(3)Z、X中共價鍵的類型分別是、o

解析：Z為半導(dǎo)體單質(zhì)，則Z是Si元素；Si可與氫氟酸反應(yīng)，其氧化物為二氧化硅，

根據(jù)反應(yīng)的流程圖可知，二氧化硅與Mg反應(yīng)生成Mg2Si,Mg2Si與鹽酸反應(yīng)生成的Y為氫

化物，則Y的分子式是SiH4(加熱分解可得到Si單質(zhì)。

答案：⑴氫氟酸SiO2+4Mg=^=2MgO+Mg2Si

H

H：Si：H

(2)Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4tH

(3)非極性鍵極性鍵

12.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(SiHCb)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：

-ml焦炭而由HCIISiHChl精館ISiHChlH占分在

■理砌*H以訴目遙|-1(贏點2庖避

①寫出由純SiHCh制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式：

②整個制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧。SiHCb遇水劇烈反應(yīng)生成H2Si(h、HC1和另

一種物質(zhì)，寫出配平的化學(xué)反應(yīng)方程式：;

出還原SiHCb過程中若混有。2,可能引起的后果是

⑵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

B.氮化硅硬度大、熔點高，可用于制作高溫陶瓷和軸承

C.普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的，其熔點很高

D.鹽酸可以與硅反應(yīng)，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅

E.高純度的二氧化硅可用于制造高性能通信材料——光導(dǎo)纖維

(3)硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃。取少量硅酸鈉溶液于試管中，逐滴加入飽和氯化錢溶液，

振蕩。寫出實驗現(xiàn)象并給予解釋：___________________________________________________

(4)化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在探究硅的制取方法時，從資料查閱到下列信息：

a.Mg在高溫條件下可與SiCh反應(yīng)；

b.金屬硅化物與稀H2sO4反應(yīng)生成硫酸鹽和SiH4；

c.竽出在空氣中自燃。

他們根據(jù)信息進(jìn)行實驗，當(dāng)用足量稀H2s04溶解a步實驗獲得的固體產(chǎn)物時，發(fā)現(xiàn)有

爆鳴聲和火花；然后過濾、洗滌、干燥；最后稱量、計算，測得其產(chǎn)率只有預(yù)期值的63%

左右。

①a步實驗發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________

___________________________________________________________________________O

②用稀H2s04溶解a步實驗獲得固體產(chǎn)物時，產(chǎn)生爆鳴聲和火花的原因是

解析：(1)在SiHCb中，把硅考慮為+4價，則氫為一1價，氯為一1價，SiHCb水解時，

一1價氫還原水中+1價的氫，生成氫氣。(2)碳化硅主要用作耐磨材料(如砂紙)，普通玻璃

沒有固定的燃點，硅與鹽酸不反應(yīng)，所以A、C、D三項說法錯誤。

答案：(1)①SiHCb+H2早上Si+3HC1

②SiHCb+3H2O=H2SiO3I+H2t+3HC1

高溫下，Hz遇02發(fā)生爆炸(2)BE

(3)生成白色絮狀沉淀,有刺激性氣味的氣體生成;SiO7與NH；發(fā)生相互促進(jìn)水解反應(yīng):

SiOf+2NHt+2H2O=2NH3-出0+H2SQI

(4)①2Mg+SiO2=^^2MgO+Si、2Mg+Si=^=Mg2Si

②硅化鎂與稀硫酸反應(yīng)生成的SiH$可自燃，即發(fā)生反應(yīng)Mg2Si+2H2SO4=2MgSO4

+SiH4t,SiH4+2O2=SiO2+2H2O

1.2氯及其化合物

知識點一氯及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用

1.氯氣的物理性質(zhì)

顏色狀態(tài)氣味密度毒性溶解性

1體積水溶解約2體積

黃綠色氣體刺激性氣味比空氣大有毒

C12

［注意］實驗室里聞有毒氣體及未知氣體氣味的方法是用手在瓶口輕輕扇動，僅使極少

量氣體飄進(jìn)鼻孔即可。

2.氯氣的化學(xué)性質(zhì)

」與除金、伯外大部分金屬

:與H2。反應(yīng)\

II門反應(yīng)

既表現(xiàn)氧化性氧化性」百口2：F琴菲爰應(yīng)反應(yīng)

又表現(xiàn)還原性-

「百通破淘鴻運(yùn)反而雨花客而加

1液反應(yīng)：]KI、FeC12等反應(yīng)

(1)與金屬反應(yīng)

①與鐵反應(yīng)：2Fe+3cL①=2FeCb。

②與銅反應(yīng)：Cu+Cl2=^CuCl2?

(2)與非金屬反應(yīng)

與H2反應(yīng)：H2+C12=^=2HCL

產(chǎn)占燃二時安靜地燃燒，發(fā)出查亙色火焰，瓶口有白

現(xiàn)象。霧產(chǎn)生。

?一》劇烈反應(yīng)，發(fā)生爆炸，瓶口有白霧產(chǎn)生。

(3)與水反應(yīng)：溶于水的氯氣部分與水反應(yīng)，離子方程式為CI2+H2OH++cr+

HClOo

(4)與堿(NaOH)反應(yīng)

Cl2+2NaOH=NaCI+NaCIO+H2O?

(5)與還原性無機(jī)化合物反應(yīng)(書寫離子方程式)

①與碘化鉀溶液反應(yīng)：2「+。2=12+2。，

②與SO2水溶液反應(yīng)：

+-

Cl2+SO2+2H2O=4H+2CF+SOi,

3+

③與FeCl2溶液反應(yīng)：2Fe2++Cl2=2Fe+2CC.

3.次氯酸

(1)不穩(wěn)定性：見光易分解，化學(xué)方程式為

2HC1O==^=2HC1+O2t?

(2)強(qiáng)氧化性

①能將有色物質(zhì)氧化為無色物質(zhì)，作漂白劑。

②殺菌、消毒。

(3)弱酸性：比碳酸酸性弱，電離方程式為

HC1OH++C1O"?

4.次氯酸鹽

(1)漂白液

有效成分：NaCIO,漂白原理用化學(xué)方程式表示為

NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO?

(2)漂白粉

①成分：漂白粉的主要成分是Ca(CIO)2、CaCL,其中有效成分是Ca(ClO)2。

②制備原理：化學(xué)方程式為2a2+2Ca(OH)2=CaC12+Ca(ClO)2+2H2O。

③漂白原理：化學(xué)方程式為Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3I+2HC1O?

5.氯水的成分和多重性質(zhì)

⑴氯水的成分分析

三分子四離子

H2O、CL、HC1OH+、C「、Cl。-、OH-

(2)新制氯水的多重性質(zhì)

H氧化性H能夠氣化Fe2+、B「、'F至

C「生成沉淀卜(加入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀

--［HQO：不穩(wěn)定性卜~［在強(qiáng)光照射下新制氯水中有氣泡產(chǎn)生］

p(使有色布條或品紅溶液褪色|

-［HQO：漂白性卜

■｛使紫色石蕊溶液先變紅后褪石一］

qH+：酸性H加碳酸鹽產(chǎn)生氣泡

［微點撥］

(1)氯氣具有強(qiáng)氧化性，與變價金屬反應(yīng)時均生成高價態(tài)的