第17讲　碳、硅及其化合物 课件 含答案 2027届高三化学一轮复习

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1. 了解C、CO、CO2、碳酸盐的性质，了解CO2的实验室制法。2. 知道硅在自然界以二氧化硅及硅酸盐的形式存在，知道晶体硅是良好的半导体材料，能说出它的主要用途。3. 了解单质硅的化学性质。4. 了解二氧化硅分别与氢氟酸、碱性氧化物、强碱的反应。5. 了解硅酸及硅酸盐的主要性质，了解陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐产品的用途。
下图为碳及其化合物之间的转化关系的价类二维图。
活动一　碳及其重要化合物的价类二维图
写出指定转化的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)。
自然界中碳元素既有游离态，又有化合态；碳原子最外层有4个电子，处于元素周期表中第2周期ⅣA族，不容易失电子也不容易得电子，通常化学性质稳定，但在一定条件下也能和许多物质发生化学反应。碳的化合物种类繁多。1. 碳的化学性质。碳有哪些常见的同素异形体？单质碳的化学性质主要体现为高温下还原性，说说碳能与哪些具体物质发生氧化还原反应？其中哪些反应的氧化产物是一氧化碳？
【答案】 碳的同素异形体主要有金刚石、石墨和C60等。高温下碳能与O2、CO2、SiO2、H2O、CuO、浓硫酸、浓硝酸等发生氧化还原反应；其中碳与CO2、H2O、SiO2反应的氧化产物一定是一氧化碳。
2. 一氧化碳的化学性质。一氧化碳的化学性质以还原性为主，说说一氧化碳能与哪些具体物质发生氧化还原反应？【答案】 高温或加热条件下，CO能与O2、H2O、Fe2O3等发生氧化还原反应。
3. 二氧化碳的化学性质。(1) 二氧化碳属于酸性氧化物，举例说明。【答案】 能与水反应，与碱(如氢氧化钠、氢氧化钙、氨水等)、碱性氧化物(如氧化钠、氧化钙等)反应，与盐(如碳酸钠、硅酸钠、四羟基合铝酸钠、次氯酸钠、苯酚钠等)反应。(2) 二氧化碳中碳为碳元素的最高价，高温下具有一定的氧化性。举两例说明。【答案】 二氧化碳与碳反应、二氧化碳与镁反应。
(3) 二氧化碳与某黄色固体物质反应，被广泛应用于潜水艇、宇宙飞行器中供氧。这种黄色固体物质是什么？【答案】 Na2O2。
下图为硅及其化合物之间的转化关系的价类二维图。
活动三　硅及其重要化合物的价类二维图
写出指定反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)。
硅元素在地壳中的含量仅次于氧元素，具有亲氧性。硅及其化合物在生产、生活中用途广泛。高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。在日常生活中随处可见的陶瓷、玻璃、水泥等传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料。1. 说出硅在元素周期表中位置，自然界中硅元素主要以什么形式存在？【答案】 硅在元素周期表中位于第3周期ⅣA族，主要以二氧化硅及硅酸盐的形式存在。
2. 晶体硅的主要物理性质和用途分别有哪些？【答案】 晶体硅熔点高、硬度大，有脆性，导电性介于导体和绝缘体之间。晶体硅主要用作半导体材料，常用于制造计算机芯片、太阳能电池板等。
写出所涉及的主要化学反应的化学方程式。
4. 自然界中哪些物质的主要成分为二氧化硅？简述二氧化硅的主要物理性质和用途。【答案】 二氧化硅在自然界中以石英、水晶、玛瑙等矿物形式存在。二氧化硅的熔点高、硬度大。二氧化硅主要用于生产晶体硅、光导纤维、玻璃等。5. 说出日常生活中常见的硅酸盐产品有哪些？【答案】 陶瓷、水泥、玻璃等是常见的硅酸盐产品。
1 [2025南通如东期末]2024年6月，中国自主研发、制造的机器狗在日本举办的国际顶级赛事中大放异彩。下列说法不正确的是(　　)
【解析】 集成电路板芯片主要成分为硅，A错误。
A. 机器狗内部集成电路板芯片主要成分为二氧化硅B. 机器狗的关节所采用的不锈钢材料属于金属材料C. 摄像头镜片使用的铝硅玻璃属于无机非金属材料D. 机身所用铝合金材料具有硬度高、密度小等特点
【解析】 浓盐酸易挥发，Cl2中会混有HCl气体(除杂试剂为饱和食盐水)和水蒸气(除杂试剂为浓硫酸)，由于用饱和食盐水洗气会引入水蒸气，故应该先除HCl后干燥，B错误。
3 [2025扬州中学月考]通过 CO2 捕获和转化技术可实现 CO2 资源化利用，其物质转化关系如图所示。
【解析】 过程Ⅰ为CO2与CaO发生化合反应生成CaCO3，不涉及元素化合价的变化，不属于氧化还原反应，A错误。
下列说法不正确的是(　　)A. 过程Ⅰ属于氧化还原反应B. 过程Ⅱ中的反应为CaCO3＋CH4===CaO＋2CO＋2H2C. 捕获和转化 CO2的过程中，CaO 可以循环利用D. CO2的捕获和转化有助于减弱温室效应
4 [南京、盐城一模]下列化学反应表示正确的是(　　)
B. CO与酸性PdCl2溶液反应：CO＋Pd2＋＋2OH－===CO2＋Pd↓＋H2O
5 (1) [2025扬州期末]能说明KOH溶液吸收CO2达到饱和的依据是_______________________________________________________________________________。
测定吸收液溶液的pH不再变化(或测定通过吸收液前后混合气体中CO2的含量不再变化)
(3) [2025盐城期末]某兴趣小组在实验室用如图1所示装置捕集CO2并制得碳酸钙。
其他条件不变，浓海水中Ca2＋的去除率随CO2的流量的变化如图2所示。随着气体流量的增加，溶液中Ca2＋的去除率先增大后减小的原因是_____________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________。