2024年高考化学一轮复习第四章第四节碳硅及无机非金属材料课件

这是一份2024年高考化学一轮复习第四章第四节碳硅及无机非金属材料课件，共34页。PPT课件主要包含了目标导航，石灰石，石英砂，硅酸盐的结构，硅和二氧化硅，硅酸盐，氧化物，2硅的性质和用途，碳纳米材料，A制备CO2等内容，欢迎下载使用。

[自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)唐三彩、秦兵马俑制品的主要材料在成分上属于二氧化硅。
(2)水泥具有水硬性。(
(3)制普通玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英。(
(4)Si 和 SiO2 都可用于制造光导纤维。(
(5)非金属性：C＞Si，则热稳定性：CH4＞SiH4。((6)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应。((7)SiO2 是酸性氧化物，可溶于强碱，不溶于任何酸。(
答案：(1)× 错因：唐三彩、秦兵马俑制品属于硅酸盐产品。
(2)√(4)×(5)√(6)×(7)×
(3)√错因：光导纤维的主要成分是 SiO2。错因：常温下，硅可以与氢氟酸反应生成 SiF4 和 H2。错因：SiO2 可溶于氢氟酸。
2.下列叙述正确的是(
A.硅酸钠是硅酸盐，但不能溶于水B.电影银幕用水玻璃浸泡，主要是为了防腐C.建筑工业常用水玻璃作黏合剂D.用水玻璃浸泡铁道的木制枕木，主要是为了防火答案：C
3.碳纳米管是继足球烯(C60)以后发现的又一种碳单质，以下有
关碳纳米管与足球烯(C60)的说法错误的是(A.它们的物理性质有较大差异B.在常温下它们的化学性质都稳定C.它们是不同的碳单质D.它们分别完全燃烧后生成物不同答案：D
考点一 硅酸盐材料1.常见硅酸盐材料比较
2.玻璃生产中的两个重要反应：______________________________________________；__________________________________。
Na2SiO3 的水溶液俗称水玻璃，具有黏结力强、耐高温等特性，可以用作黏合剂和防火剂。
在硅酸盐中，Si 和 O 构成了硅氧四面体，其结构如图所示：硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料大多具有硬度______、熔点______、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。
考点二 新型无机非金属材料
(1)硅的位置及存在硅位于元素周期表第三周期、第____族，处于金属与非金属过渡位置，是应用最为广泛的半导体材料。硅在自然界中主要以_________和__________(如水晶、玛瑙)的形式存在。自然界中不存在硅单质。
Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑
(3)二氧化硅的性质和用途
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
2.其他新型无机非金属材料
考向1 碳及其化合物的性质与应用1.(2020 年江苏卷)实验室以 CaCO3 为原料，制备 CO2 并获得CaCl2·6H2O 晶体。下列图示装置和原理不能达到实验目的的是
D.制得 CaCl2·6H2O
解析：HCl 与 CaCO3 反应可生成 CO2，A 正确；CO2 的密度比空气的大，故从长管进气收集 CO2，B 正确；CaCO3 为难溶物，通过过滤法除去，C 正确；CaCl2·6H2O 在蒸发时易失去结晶水，应采取冷却结晶的方法，D 错误。答案：D
(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置 C 中可观察到的现象是____________________，由此可知草酸晶体分解的产物中有 CO2。装置 B 的主要作用是_____________________________________________________。
(2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有 CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置 A、B 和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。
G H I
①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为 A、B、____________________。装置 H 反应管中盛有的物质是 CuO。②能证明草酸晶体分解产物中有 CO 的现象是____________
________________________________________。
解析：(1)乙二酸的分解产物中含有二氧化碳，装置 C 中产生气泡，澄清石灰水变浑浊；由于草酸易升华，在澄清石灰水中会生成白色沉淀草酸钙，故在检验 CO2 之前必须将草酸蒸气除去，以免对二氧化碳的检验产生干扰，而装置 B 中的冰水冷凝即可除去草酸蒸气。(2)①检验 CO 可用灼热的氧化铜，由于草酸分解会
生成二氧化碳，所以在 CO 还原氧化铜之前必须预先将草酸分解生成的二氧化碳除去。因此装置的连接顺序是：首先使 B 中逸出的气体通过浓氢氧化钠溶液将二氧化碳除去，并用澄清石灰水检验二氧化碳是否除尽；然后将气体进行干燥以免玻璃管 H 炸裂，再通入玻璃管 H 使 CO 还原氧化铜。检验生成的二氧化碳仍需使用澄清石灰水。最后，用排水法收集未反应完的 CO，以免污染空气，故装置的连接顺序是 F、D、G、H、D、I。②若分解产物中含有 CO，则玻璃管中黑色的氧化铜变为红色，其后的澄清石灰水会变浑浊。
答案：(1)有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊
酸等，防止草酸进入装置 C 反应生成沉淀，干扰 CO2 的检验(2)①FDGHDI ②装置 H 中黑色粉末变为红色，其后的装置D 中澄清石灰水变浑浊
考向2 硅及其化合物的性质与应用3.(2020年浙江 7 月选考)Ca3SiO5 是硅酸盐水泥的重要成分之
一，其相关性质的说法不正确的是(A.可发生反应：Ca3SiO5＋4NH4Cl
CaSiO3＋2CaCl2＋
4NH3↑＋2H2OB.具有吸水性，需要密封保存C.能与 SO2 反应生成新盐D.与足量盐酸作用，所得固体产物主要为 SiO2
解析：Ca3SiO5 可以写成 CaSiO3·2CaO，可与 NH4Cl 反应生成CaCl2、NH3 和 H2O，A 正确；水泥由黏土和石灰石经高温烧制而成，具有吸水性，为防止吸水变硬，要将水泥密封保存，B 正确；H2SO3 的酸性比 H2SiO3 强，Ca3SiO5 与 SO2 发生反应：Ca3SiO5＋3SO2 ＋H2O===3CaSO3 ＋H2SiO3 ，C 正确；Ca3SiO5 与盐酸反应：Ca3SiO5＋6HCl===3CaCl2＋H2SiO3↓＋2H2O，固体为 H2SiO3，D错误。
4.(2021 年北京石景山区一模)“中国芯”的发展离不开高纯单晶硅。从石英砂(主要成分为 SiO2)制取高纯硅涉及的主要反应用流程图表示如下：
A.反应①中氧化剂和还原剂之比为 1∶2B.流程中 HCl 和 H2 可以循环利用C.反应①②③均为置换反应D.由②③反应推测，③为放热反应
③SiHCl3(s)＋H2(g)=======Si(s)＋3HCl(g)
解析：反应①中 SiO2 与焦炭生成 Si 和 CO，SiO2 是氧化剂，C 是还原剂，据得失电子守恒推知，其物质的量之比为 1∶2，A正确；②中消耗 HCl 生成 H2，③中消耗 H2 生成 HCl，故流程中HCl 和 H2 可以循环利用，B 正确；反应①②③都是“单质＋化合物―→新单质＋新化合物”，故属于置换反应，C 正确；反应
ΔS＞0，由②③可得反
应③在高温下进行，由ΔG＝ΔH－TΔS＜0 可知，应为吸热反应，D 错误。答案：D
1.下列说法不正确的是(
解析：Na2SiO3是可溶性盐，可以拆成离子形式，SiO3 ＋2H+
===H2SiO3↓，C 错误。
2.(2022 年浙江 6 月选考)下列说法不正确的是(
A.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造光导纤维B.高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明C.氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料D.用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏
解析：晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，可用于制造晶体管、集成电路等，而二氧化硅常用于制造光导纤维，A 错误；钠的焰色为黄色，可用作透雾能力强的高压钠灯，B 正确；耐高温材料应具有高熔点的性质，氧化铝熔点高，可用作耐高温材料，C 正确；石灰石的主要成分为碳酸钙，
3.(2019 年全国Ⅰ卷)陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是
)A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成C.陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐D.陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点