高考化学一轮总复习 4第1讲 无机非金属材料的主角硅课件 新课标.ppt

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1、2021/8/11 星期三1本章的主要知识点是氢、碳、氮、氧、硅、硫、氯等常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。高考中重点考查的考点有：(1)以新技术、新材料为背景考查碳、硅及其重要化合物的性质及应用，硅的特性；(2)Cl2的性质与制备，氯水的性质(包括HClO的漂白性)，卤素离子的检验；(3)SO2、H2S的性质，硫酸(浓、稀)的性质，的检验；(4)不同价态氮元素的转化的相关计算(联系氧化还原反应)，氮的氧化物与水反应的相关计算；(5)通过金属(非金属)与硫酸(浓、稀)或硝酸(浓、稀)的反应来考查相关物质的性质和有关计算。分析最近两年的高考试题能够发现，元素化合物知识在高考中很多

2、时候是作为试题的载体，由此来考查基本概念与理论、化学实验及计算等板块的考点。考生在复习时应注意与其他板块知识进行联系，特别是与实验的联系，在作训练时可以选择一些综合性较高的综合实验题，及时发现弱区与盲区。2021/8/11 星期三2 课课 堂堂 反反 馈馈课课 堂堂 探探 究究考考 点点 突突 破破 课课 时时 作作 业业 高高 考考 集集 训训2021/8/11 星期三3考考高高集集 训训2021/8/11 星期三41(2011江苏，3)下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是()A常温下浓硫酸能使铝发生钝化，可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸B二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器C二

3、氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒D铜的金属活泼性比铁的弱，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀2021/8/11 星期三5答案A解析本题主要考查元素化合物的性质及应用。SiO2不与一般酸反应，但能被氢氟酸溶解；二氧化氯具有氧化性；在海轮外壳上装铜块不能减缓海轮的腐蚀，应装锌块。2021/8/11 星期三62(2011山东，10)某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素()A在自然界中以化合态的形式存在B单质常用作半导体材料和光导纤维C最高价氧化物不与酸反应D气态氢化物比甲烷稳定答案A2021/8/11 星期三7解析本题是利用元素周期律和元素周期表来考查非金属

4、硅及其化合物的性质和应用。硅及其化合物的性质有非金属及化合物的共性，又有其特殊性，对考生的要求是很全面的。此题对一部分考生来说有一定难度，要求考生对知识的掌握不仅要全面更要细致入微。短周期最外层电子数是次外层电子数一半的元素是Si或Li，故该元素是Si(Si是非金属而Li是金属)。Si在自然界中只以化合态存在；Si常用作半导体材料，而光导纤维的主要成分为SiO2；Si的最高价氧化物SiO2不与一般酸反应，但可以与氢氟酸反应：SiO24HF=SiF42H2；稳定性：SiH4H2CO3B熔点：SiO2CO2C导电性：SiCuD硬度：晶体硅金刚石答案B2021/8/11 星期三313下列说法正确的是

5、()A硅是人类将太阳能转变为电能的常用材料B工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应答案A2021/8/11 星期三324下列关于SiO2和CO2的叙述中不正确的是()ACO2的熔沸点较低，SiO2的熔沸点较高B都能与水反应生成相应的酸C与NaOH溶液反应生成盐溶液均显碱性DSiO2与氢氟酸可以反应，但CO2不能与任何酸反应答案B2021/8/11 星期三335下列试剂可用带玻璃塞的玻璃瓶存放的是()ANaOH溶液BNa2SiO3溶液C盐酸 D氢氟酸答案C6生产水泥和玻璃共同的原料是()A纯碱 B黏土C石灰石 D石英答案C 202

6、1/8/11 星期三34点点考考突突 破破2021/8/11 星期三351除杂质(1)CO中混有CO2，通过盛有NaOH溶液的洗气瓶。(2)CO2中混有CO，通过盛有灼热CuO的硬质玻璃管。(3)CO2中混有SO2、HCl，通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶。2021/8/11 星期三362碳酸的酸式盐和正盐的规律比较(1)在水中的溶解性规律一般地，在相同温度下，难溶性正盐溶解度小于其酸式盐溶解度，如溶解度Ca(HCO3)2CaCO3；可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度，如溶解度Na2CO3NaHCO3。(2)热稳定性一般地，热稳定性顺序为：正盐酸式盐碳酸，如Na2CO3NaHCO3H2CO

7、3。可溶性正盐难溶性正盐，如CaCO3高温分解，而K2CO3不易分解。2021/8/11 星期三372021/8/11 星期三38例1向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体后，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：2021/8/11 星期三39则下列分析都正确的组合是()2021/8/11 星期三402021/8/11 星期三412021/8/11 星期三42答案B2021/8/11 星期三432021/8/11 星期三442021/8/11 星期三45答案D2021/8/11 星期三4

8、62根据碳族元素的相似性与递变性、一般性与特殊性的知识，判断下列说法正确的是()ACO2、PbO2都是强氧化剂BCO2和PbO2都是弱氧化剂，CO和PbO都是还原剂CSn(OH)4可与NaOH反应，但不与盐酸反应DGe单质的熔点介于Si、Pb之间，是半导体材料2021/8/11 星期三47答案D解析碳族元素中，C、Si、Ge、Sn的4价化合物稳定，而Pb的2价化合物稳定，4价不稳定的元素表现强氧化性，2价不稳定的元素则表现强还原性，故A、B都错；Sn是典型金属，所以其最高价氧化物对应的水化物Sn(OH)4和HCl易反应；碳族元素单质的熔、沸点由上而下逐渐降低，故D正确。2021/8/11 星期

9、三483用来分离CO2和CO混合气体并干燥的装置如下图所示，图中a、c、d为活塞，b为分液漏斗活塞，通过Y形管和活塞分别接两球胆，现装置内空气已排尽。为使实验成功，甲、乙、丙分别盛放的试剂为()2021/8/11 星期三49甲乙丙A饱和NaHCO3溶液12 mol/L盐酸18.4 mol/L H2SO4B饱和Na2CO3溶液2 mol/L H2SO4饱和NaOH溶液C 饱和NaOH溶液2 mol/L H2SO418.4 mol/L H2SO4D18.4 mol/L H2SO4饱和NaOH溶液18.4 mol/L H2SO42021/8/11 星期三50答案C解析分离CO和CO2，应先将CO2吸

10、收，干燥后用一个球胆收集CO，然后再利用酸制出CO2，干燥后用另一个球胆收集CO2，故丙装置中一定是浓H2SO4，吸收CO2时应选择碱液，NaHCO3溶液不能吸收CO2，用Na2CO3溶液吸收CO2，再制CO2时会改变CO2的量，故应选C项。2021/8/11 星期三51(一)比较物质一般规律硅及其化合物特性Si硅还原性大于碳非金属单质与强碱溶液一般不产生H2硅可与强碱溶液反应产生H2非金属一般不与非氧化性酸反应Si4HF=SiF42H2一般非金属单质为绝缘体硅为半导体，常用于电子部件2021/8/11 星期三522021/8/11 星期三53物质一般规律硅及其化合物特性H2SiO3无机酸一般

11、易溶于水硅酸和原硅酸均难溶于水硅酸盐大多数硅酸盐难溶于水常见的可溶硅酸盐为Na2SiO3，水溶液称水玻璃、泡花碱2021/8/11 星期三54(二)硅酸盐的表示方法及应用1硅酸盐的表示方法氧化物法(1)氧化物的顺序：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水。(2)氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。(3)氧化物之间以：“”隔开。2021/8/11 星期三552021/8/11 星期三562硅酸盐产品2021/8/11 星期三573新型无机非金属材料的种类和用途材料类别主要特性示例用途高温结构陶瓷能承受高温，强度高氮化硅陶瓷汽轮机叶片、轴承、永久性模具等

12、半导体陶瓷具有电学特性氧化锡陶瓷集成电路中的半导体光学材料具有光学特性光导纤维光缆通讯、医疗、照明等生物陶瓷具有生物功能氧化铝陶瓷人造骨、人造关节、接骨螺钉2021/8/11 星期三58例2下图是中学化学中常见的几种物质之间的转化关系，氧化物A是光导纤维的基本原料，、为非金属单质，为主族元素金属单质。2021/8/11 星期三59(1)写出下列物质的化学式：单质_，盐乙_，氧化物A_。写出氧化物A与NaOH溶液反应的化学方程式：_。(2)向 盐 甲 的 水 溶 液 中 通 入 过 量 CO2，观 察 到 的 现 象 是_。发生反应的离子方程式为_。(3)单质的用途非常广泛，如用做_(只需写一种

13、)；工业上制备单质的化学方程式为_。2021/8/11 星期三602021/8/11 星期三612021/8/11 星期三62规律方法常见的与强碱反应生成H2的固体单质有Al和Si，能够置换出H2O中氢的非金属单质为碳，这些特征反应常做为推断题的突破口。2021/8/11 星期三632021/8/11 星期三64答案D解析硅元素在自然界中全部以化合态存在，不存在单质硅。2021/8/11 星期三655某氧化物不溶于水，溶于熔化的NaOH中，生成易溶于水的化合物，向稀盐酸中滴加所生成化合物的水溶液，立即有白色沉淀产生，则原氧化物是()AAl2O3 BMgOCSiO2 DFe2O32021/8/1

14、1 星期三66答案C解析能与NaOH反应的氧化物有Al2O3、SiO2，生成物分别为NaAlO2和Na2SiO3，但由于题目中是向稀盐酸中加所生成化合物的水溶液，即盐酸过量，NaAlO2与过量盐酸反应生成AlCl3，无沉淀，Na2SiO3与盐酸反应生成H2SiO3白色沉淀，故选C。2021/8/11 星期三676氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与氮气在1 300 反应制得。(1)根据性质推测氮化硅陶瓷的用途是_(选填代号)。A制汽轮机叶片 B制有色玻璃C制永久性模具 D制造柴油机(2)画出N的原子结构示意图：_，试判断氮元素的最低负价为_，请从

15、原子结构和化合价两个角度分析推断氮化硅的化学式：_。2021/8/11 星期三68(3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，不与其他无机酸反应，请写出陶瓷与氢氟酸发生复分解反应的化学方程式：_。(4)用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热使四氯化硅和氮气发生反应，可得较高纯度的 氮 化 硅，则 反 应 的 化 学 方 程 式 为_。2021/8/11 星期三692021/8/11 星期三70解析(1)性质决定用途，结合氮化硅的性质硬度大、熔点高，是一种重要的结构材料，可推测它的用途，结合选项，应选A、C、D。(2)从原子稳定结构考虑和正负化合价代数和等于零的规则考虑，N显3价，Si显4价，由

16、此可写出氮化硅的化学式为Si3N4。(3)题目已告诉我们氮化硅与氢氟酸的反应属于复分解反应，可写出反应方程式为Si3N412HF=3SiF44NH3。(4)注意理清该反应中的反应物和条件，另外正确地推测出除氮化硅外的另一种产物，完整地写出方程式。2021/8/11 星期三71堂堂课课反反 馈馈2021/8/11 星期三721目前，一项名为“CCS”(二氧化碳捕集封存)的技术正在全球许多国家试运行。“CCS”就是在CO2排放之前就将其捕集，然后通过管线或船舶运到封存地，最后压缩注入地下，达到彻底减排的目的。下列有关二氧化碳的叙述中正确的是()ACO2属于酸性氧化物BCO2会导致温室效应，是一种大

17、气污染物CCO2和CO都是碳的氧化物，它们互为同素异形体D实验室常用大理石与稀盐酸或稀硫酸反应制取二氧化碳2021/8/11 星期三73答案A解析CO2虽然会导致温室效应，但它不是大气污染物，B项错误；CO2和CO不是同素异形体的关系，C项错误；实验室不可用大理石与稀硫酸反应制取CO2，因为反应生成的CaSO4微溶于水，会附着在大理石的表面，阻止反应进行，D项错误。2021/8/11 星期三742光纤通信是一种现代化的通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络，即信息高速公路。光纤通信所使用的光缆，其主要部件为光导纤维。下列说法正确的是

18、()制造光导纤维的主要原料是CaCO3制造光导纤维的主要原料是SiO2光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的全反射光导纤维是一种半导体ABC D2021/8/11 星期三75答案B解析光导纤维的主要原料是SiO2，错对；硅才是半导体，错。2021/8/11 星期三762021/8/11 星期三77答案A解析标出选项A反应前后元素的化合价，分析反应前化合价的变化，可知A说法正确；光纤是光导纤维的简称，其主要成分是二氧化硅，B说法错误；制造光电池的材料是晶体硅，C说法错误；金刚砂的主要成分是碳化硅，石英玻璃的主要成分是二氧化硅，都不是硅酸盐产品，故D说法错误。选A。2021/8/11 星期三782

19、021/8/11 星期三79答案A2021/8/11 星期三805青花瓷中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你梳妆”、“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来才知道大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是()A可用氧化物形式表示为BaOCuO2SiO2B性质稳定，不易脱色C易溶解于强酸和强碱溶液Dx等于62021/8/11 星期三81答案C解析由题意可知硅酸铜钡比较稳定，则C错误。由化合物中各元素的化合价代数和为零，有(2)(2)2(4)x(2)0，解得x6，D正确。2021/8/11 星期三82

20、6下列关于硅及其化合物的说法正确的是()A硅是光导纤维的主要成分B硅钨酸H4SiW12O40中W的化合价为6C二氧化硅与水反应制得的硅酸溶胶有丁达尔效应D硅是非金属元素，合金材料中不可能含有硅答案B解析光导纤维的主要成份是SiO2，A项错误；二氧化硅不能和水反应，C项错误；合金材料中也可能含有非金属元素，如生铁(含碳)、硅钢等，D项错误。2021/8/11 星期三837月球上的矿产资源极为丰富，仅其表层5 cm厚的沙土中就含有上亿吨的铁单质，还有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAlSi3O8)和镁铁橄榄石(Mg2Fe2SiO6)等多种矿物。下列说法中不正确的是()A月球上有游离态的铁是因

21、为月球上铁的活动性比地球上铁的活动性差B辉石、斜长石、镁铁橄榄石均属于硅酸盐矿C镁铁橄榄石中铁的化合价为2价D 斜 长 石 的 氧 化 物 形 式 可 表 示 为K2OAl2O36SiO22021/8/11 星期三84答案A解析铁的活动性与其所处的环境无关，故A项错误。2021/8/11 星期三852021/8/11 星期三86a反应中SiO2作为玻璃的成分被消耗，用于雕刻玻璃b反应中SiO2表现氧化性c反应中SiO2表现了酸性氧化物的通性d反应中SiO2将挥发性的酸酐从其盐中置换出来e反应中SiO2未参加氧化还原反应Aace BbdeCcde Ddab2021/8/11 星期三87答案B解析

22、通常用氢氟酸来雕刻玻璃，与之对应的反应是，因此a判断错误，c判断也错，因为酸性氧化物是指与碱反应生成盐和水的氧化物，这正好与反应对应；反应是一个置换反应，其中二氧化硅被还原，表现出氧化性，b判断正确；反应是一个复分解反应，用难挥发的二氧化硅制取易挥发的二氧化碳，d判断正确；反应中硅的化合价和氧的化合价都没有改变，因此二氧化硅没有参加氧化还原反应，e判断也正确；所以选B项。2021/8/11 星期三889如何用所提供的试剂和方法除去各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)，将所选答案的编号填入表内相应的空格内(如果不需要外加试剂，则对应答案栏可不填)。可供选择的试剂：A.盐酸B氢氧化钠溶液C氧气D

23、水E二氧化碳可供选用的操作：水洗加热高温灼烧过滤结晶2021/8/11 星期三89答案(1)B(2)D(3)A(4)A(5)(6)(或D)粉末状混合物试剂方法(1)CaCO3(SiO2)(2)NaCl(SiO2)(3)SiO2(Fe2O3)(4)SiO2(CaCO3)(5)SiO2(H2SiO3)(6)SiO2(NH4Cl)2021/8/11 星期三902021/8/11 星期三912021/8/11 星期三92(1)用化学方程式表示C在工业上的重要应用之一制某半导体材料_。D的 化 学 式 为 _，预 测 它 的 典 型 物 理 性 质 有_(写两点即可)。(2)A、B、E中均含有一种元素，

24、其名称为_。(3)硅 烷 在 空 气 中 易 自 燃，写 出 其 反 应 的 化 学 方 程 式_。2021/8/11 星期三93解析可燃冰是甲烷结晶水合物，硅烷分子含18个电子，H2O2具有氧化性，能发生自身氧化还原反应，相对分子质量为32的有：O2、S、N2H4等。根据五元环推知，A为CH4，B为H2O2，C为SiO2，D为Si3N4，E为N2H4。2021/8/11 星期三9411已知A、B、C、D、E、F、G、H可以发生如图所示的转化，反应中部分生成物已略去，反应物均不过量。其中，A、G为同一主族元素的单质，B、C、H在通常情况下为气体，化合物C是一种形成酸雨的大气污染物。2021/8/11 星期三95请填空：(1)H的名称是_。(2)请写出E的两种用途：_。(3)反应的化学方程式是_。(4)反应的离子方程式是_。(5)Al2O3在 高 温 下 也 能 与 纯 碱 反 应，其 反 应 方 程 式 为_。2021/8/11 星期三962021/8/11 星期三972021/8/11 星期三982021/8/11 星期三99