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專題19 硅及其化合物,考點49 碳、硅及其化合物 考點50 無機(jī)非金屬材料,考點49 碳、硅及其化合物,600分知識 700分考法 考法1：碳及其化合物與其他元素化合物知識綜合 考法2：硅及其化合物與其他無機(jī)物知識綜合 考法3：CO2與NaOH、SiO2與C等反應(yīng)后產(chǎn)物的確定,1．碳、硅單質(zhì) (1)碳、硅的主要單質(zhì)的物理性質(zhì)及用途,1．碳、硅單質(zhì) (2)碳、硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 碳、硅單質(zhì)在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，反應(yīng)時一般表現(xiàn)為還原性。,2．二氧化碳和二氧化硅的比較 SiO2的化學(xué)性質(zhì)不活潑，不與水、一般的酸反應(yīng)。CO2與SiO2都是酸性氧化物，但性質(zhì)相差很大，主要是由結(jié)構(gòu)不同引起的。,3．硅酸及硅酸鹽 (1)硅酸 硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能使紫色石蕊溶液變紅色。 ①硅酸不穩(wěn)定，受熱易分解：H2SiO3 SiO2＋H2O。 ②硅酸能與堿溶液反應(yīng)，如與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SiO3＋2NaOH=== Na2SiO3＋2H2O。 ③硅酸在水中易聚合形成膠體。硅膠吸附水分子能力強(qiáng)，常用作干燥劑 (2)硅酸鹽 ①硅酸鈉(Na2SiO3) a．白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱水玻璃，有黏性，顯堿性。 b．它能與酸性比硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)。 與鹽酸反應(yīng)：Na2SiO3＋2HCl=== 2NaCl＋H2SiO3↓。 與CO2水溶液反應(yīng)：Na2SiO3＋CO2＋H2O=== H2SiO3↓＋Na2CO3。 c ．用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。 ②硅酸鹽表示方法：硅酸鹽礦物的成分復(fù)雜，多用氧化物的形式表示它們的組成，如鉀云母(KH2Al3Si3O12)寫成K2O3Al2O36SiO22H2O。,返回,考法1 碳及其化合物與其他元素化合物知識綜合 1．在高溫下進(jìn)行的反應(yīng)不能作為判斷還原性強(qiáng)弱的依據(jù) 如反應(yīng) 雖 然單質(zhì)C把單質(zhì)Si置換出來，但不能說明單質(zhì)C的還原性比單質(zhì)Si強(qiáng)。常溫下自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)(如Zn＋CuSO4=== ZnSO4＋Cu)，才可以作為判斷還原性強(qiáng)弱的依據(jù)。 2．除雜質(zhì) (1)CO中混有CO2，通過盛有NaOH的洗氣瓶，然后再干燥。 (2)CO2中混有CO，通過盛有灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管。 (3)CO2中混有SO2、HCl，通過盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，然后再干燥。 3．CO2通入CaCl2溶液中，沒有沉淀產(chǎn)生，即不能發(fā)生。 【說明】CO2、SO2通入CaCl2或BaCl2溶液中均無沉淀產(chǎn)生。,返回,考法2 硅及其化合物與其他無機(jī)物知識綜合 1．硅單質(zhì)的特殊性 (1)Si的還原性大于C，但C卻能在高溫下置換出Si：SiO2＋2C Si＋2CO↑。 (2)非金屬單質(zhì)跟堿液作用一般無H2放出，但Si與堿液作用卻放出H2：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。 (3)非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸作用，但Si能與HF作用：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。 (4)非金屬單質(zhì)大多為非導(dǎo)體，但Si為半導(dǎo)體。,考法2 硅及其化合物與其他無機(jī)物知識綜合 2．含硅化合物的特殊性 (1)SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接與水作用制備H2SiO3。 (2)酸性氧化物一般不與酸作用，但SiO2能跟HF作用：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。 (3)無機(jī)酸一般易溶于水，但H2SiO3難溶于水。 (4)因H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能發(fā)生下列反應(yīng)：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但在高溫下SiO2＋Na2CO3Na2SiO2＋CO2↑也能發(fā)生。 (5)金剛砂、氮化硅屬原子晶體，性質(zhì)很穩(wěn)定，但： SiC＋4HF(酸)=== SiF4↑＋CH4↑ Si3N4＋16HF(酸)=== 3SiF4↑＋4NH4F,返回,考法3 CO2與NaOH、SiO2與C等反應(yīng)后產(chǎn)物的確定 1．CO2與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的計算,考法3 CO2與NaOH、SiO2與C等反應(yīng)后產(chǎn)物的確定 2．SiO2與C反應(yīng)的產(chǎn)物的確定及計算 SiO2與C的反應(yīng)也與n(SiO2)與n(C)的比值有關(guān)，見下表。,返回,考點50 無機(jī)非金屬材料,600分知識 700分考法 考法4：無機(jī)非金屬材料與其他知識綜合 考法5：新型無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用,1．傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料 傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料中，常見(也是使用量最大)的是三種硅酸鹽產(chǎn)品，即陶瓷(包含磚瓦)、玻璃、水泥。,2．新型無機(jī)非金屬材料 (1)特性 ①耐高溫、強(qiáng)度大(彌補(bǔ)了傳統(tǒng)材料質(zhì)脆的缺點)； ②有電學(xué)特性； ③有光學(xué)特性； ④有生物功能。 (2)常見的無機(jī)非金屬材料 ①高溫結(jié)構(gòu)陶瓷 a．氧化鋁陶瓷(人造剛玉)：耐高溫、耐酸堿(它屬于α－Al2O3，不溶于酸或堿)、硬。 b．氮化硅(Si3N4)陶瓷：屬于原子晶體，耐腐蝕(只與HF反應(yīng))、耐高溫(且能驟熱驟冷)、超硬、自身有潤滑性。可用作發(fā)動機(jī)。 ②光導(dǎo)纖維(光纖) 傳導(dǎo)光的能力強(qiáng)，抗干擾性好，無電磁輻射，輕。,返回,,考法4 無機(jī)非金屬材料與其他知識綜合 1．比較水泥、玻璃、陶瓷的成分與生產(chǎn)過程的差別。 2．了解水泥、玻璃、陶瓷的主要成分。 3．無固定熔點的固態(tài)物質(zhì)，叫作玻璃態(tài)物質(zhì)。凡無固定熔點的物質(zhì)，都是混合物。 4．硅酸鹽產(chǎn)品具有硅及其化合物的性質(zhì)，此類產(chǎn)品要合理使用。如：玻璃、陶瓷的主要成分中有SiO2，可與NaOH發(fā)生反應(yīng)，所以在使用時要注意以下幾點： (1)玻璃儀器 在常溫下，該反應(yīng)較慢，可用玻璃儀器盛裝堿性物質(zhì)。但瓶塞要用橡膠塞。 (2)石英坩堝、瓷坩堝(都屬于陶瓷類產(chǎn)品) 對坩堝加熱時通常溫度很高，SiO2與堿易反應(yīng)，所以加熱堿性(如NaOH和Na2CO3)固體，通常不用瓷坩堝或石英坩堝，而是用Fe坩堝或石墨坩堝。,返回,,考法5 新型無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用 1．區(qū)別傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料與新型無機(jī)非金屬材料。 2．區(qū)分無機(jī)非金屬材料與其他類型材料的組成。 3．推斷新型無機(jī)非金屬材料的特性。,返回,