高考A計(jì)劃年新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 4.1 無(wú)機(jī)非金屬材料的主角硅

第四章非金屬及其化合物精選ppt精選ppt第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅精選ppt精選ppt一、碳、硅比較1.單質(zhì)的存在形態(tài)、物理性質(zhì)及用途精選ppt精選ppt精選ppt【小題自測(cè)】判斷下列敘述是否正確,在題后括號(hào)內(nèi)用“√”或“×”表示。(1)(2014·海南高考)Si和SiO2都用于制造光導(dǎo)纖維。

(×)【解析】SiO2用于制造光導(dǎo)纖維,Si常用于做太陽(yáng)能電池。(2)(2014·江蘇高考)晶體硅熔點(diǎn)高、硬度大,因此可用于制半導(dǎo)體材料。

(×)【解析】晶體硅用于制造半導(dǎo)體材料是因?yàn)槠涮厥獾膶?dǎo)電性,與其熔點(diǎn)和硬度無(wú)關(guān)。(3)(2013·廣東高考)高溫下用焦炭還原SiO2制取粗硅。

(√)精選ppt精選ppt【小題自測(cè)】下列關(guān)于SiO2和CO2的敘述中不正確的是

(C)A.都是共價(jià)化合物B.都是酸性氧化物,都能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)C.都能溶于水且與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸D.SiO2可用于制光導(dǎo)纖維,干冰可用于人工降雨【解析】SiO2不溶于水也不與水反應(yīng)。

精選ppt三、硅酸和硅酸鹽1.硅酸(1)物理性質(zhì):難溶于水。

(2)化學(xué)性質(zhì):(3)用途:硅膠多孔,吸附能力強(qiáng),可用作干燥劑和催化劑的載體等。2.硅酸鹽(1)硅酸鈉:其水溶液俗稱(chēng)水玻璃,是無(wú)色黏稠液體,常用于制備黏合劑、防腐劑、耐火材料等。

(2)硅酸鹽組成的表示: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(Na2SiO3)可表示為Na2O·SiO2,石棉(CaMg3Si4O12)表示為

CaO·3MgO·4SiO2

。

精選ppt【小題自測(cè)】1.判斷下列敘述是否正確,在題后括號(hào)內(nèi)用“√”或“×”表示。(1)(2015·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)硅膠可用作食品干燥劑。

(√)【解析】硅膠具有吸水性且無(wú)毒,可用作食品干燥劑。(2)(2014·重慶高考)氫氟酸刻蝕玻璃不涉及化學(xué)變化。

(×)【解析】氫氟酸能與玻璃中的二氧化硅反應(yīng),發(fā)生化學(xué)變化。(3)硅酸鈉俗稱(chēng)水玻璃,為純凈物。

(×)【解析】硅酸鈉的水溶液稱(chēng)為水玻璃,為混合物。

精選ppt2.(2016·寧夏大學(xué)附屬中學(xué)期末檢測(cè))工業(yè)上常用鋁土礦(含SiO2等雜質(zhì))生產(chǎn)鋁。從Na2SiO3和NaAlO2混合溶液中制得Al(OH)3,需要從下列試劑中選擇兩種,選用的試劑組合最好是

(C)①NaOH溶液②氨水③CO2

④鹽酸A.③② B.④① C.④② D.③①【解析】向Na2SiO3和NaAlO2混合溶液中加入強(qiáng)酸鹽酸,可得H2SiO3沉淀和AlCl3溶液,過(guò)濾后向AlCl3溶液中加入足量氨水可得Al(OH)3沉淀。

精選ppt四、無(wú)機(jī)非金屬材料1.常見(jiàn)硅酸鹽材料2.特殊功能的含硅材料(1)SiC(俗稱(chēng)金剛砂)具有金剛石結(jié)構(gòu),硬度大,可用作砂紙、砂輪的磨料。(2)含硅4%的硅鋼具有很高的導(dǎo)磁性,可用作變壓器的鐵芯。(3)硅橡膠具有耐高溫、耐低溫的性質(zhì)。

精選ppt【小題自測(cè)】判斷下列敘述是否正確,在題后括號(hào)內(nèi)用“√”或“×”表示。(1)(2012·新課標(biāo)全國(guó)卷)合成纖維和光導(dǎo)纖維都是新型無(wú)機(jī)非金屬材料。

(×)【解析】光導(dǎo)纖維為二氧化硅,合成纖維為有機(jī)材料。(2)水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品。

(×)【解析】水晶的主要成分為SiO2,不屬于硅酸鹽。

精選ppt精選ppt考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)一

硅及其化合物的特殊性1.硅單質(zhì)的特性

精選ppt考點(diǎn)二考點(diǎn)一精選ppt考點(diǎn)二考點(diǎn)一典例1下列說(shuō)法正確的是

(

)A.SiO2既能與NaOH反應(yīng)又能與HF反應(yīng),故SiO2是兩性氧化物B.因?yàn)楦邷貢r(shí)SiO2與Na2CO3反應(yīng)生成CO2,故硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)D.用SiO2制取硅酸,應(yīng)先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng),然后再通入CO2【解題思路】本題考查硅及其化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等。SiO2與HF反應(yīng)生成的SiF4不屬于鹽,A項(xiàng)錯(cuò)誤;高溫時(shí)SiO2與Na2CO3反應(yīng)生成CO2,是因?yàn)樵谠摐囟认翪O2是氣體,能從體系中逸出,不屬于強(qiáng)酸制取弱酸,B項(xiàng)錯(cuò)誤;粗硅的制取反應(yīng)在高溫下生成了氣體,使平衡右移,致使反應(yīng)能順利進(jìn)行,但不能說(shuō)明C、Si的還原性強(qiáng)弱,C項(xiàng)錯(cuò)誤?！緟⒖即鸢浮緿精選ppt考點(diǎn)二考點(diǎn)一精選ppt考點(diǎn)二考點(diǎn)一1.下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

(A)A.氫氟酸能與二氧化硅反應(yīng),可用氫氟酸雕刻玻璃B.SiO2有導(dǎo)電性,可用SiO2制備光導(dǎo)纖維C.單質(zhì)硅熔點(diǎn)高、硬度大,可用作耐火材料D.Na2SiO3水溶液具有強(qiáng)氧化性,可作防腐劑【解析】氫氟酸能與玻璃中的二氧化硅反應(yīng),可用來(lái)雕刻玻璃,A項(xiàng)正確;SiO2沒(méi)有導(dǎo)電性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;單質(zhì)硅在高溫下能與氧氣反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;Na2SiO3水溶液不具有強(qiáng)氧化性,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

精選ppt考點(diǎn)二考點(diǎn)一2.下列除雜試劑及方法均正確的是(括號(hào)中為雜質(zhì),已知?dú)浞崴嵝詮?qiáng)于碳酸)(D)【解析】加熱NaHCO3固體,分解后生成新雜質(zhì)Na2CO3固體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;氫氟酸酸性強(qiáng)于碳酸,會(huì)與CaCO3反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;SiO2和Si都能和NaOH溶液反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤。

精選ppt考點(diǎn)二考點(diǎn)一精選ppt考點(diǎn)二考點(diǎn)一寫(xiě)出SiCl4的電子式:

;在上述由SiCl4制純硅的反應(yīng)中,測(cè)得每生成1.12kg純硅需吸收akJ熱量,寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:

。

精選ppt考點(diǎn)二考點(diǎn)一(2)方案2中粗硅與HCl反應(yīng)完全后,經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點(diǎn)33.0℃)中含有少量SiCl4(沸點(diǎn)57.6℃)和HCl(沸點(diǎn)-84.7℃),提純SiHCl3采用的方法為

。

(3)整個(gè)制備高純硅過(guò)程必須嚴(yán)格控制無(wú)水無(wú)氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì),寫(xiě)出化學(xué)方程式:

;H2還原SiHCl3的化學(xué)方程式為

;過(guò)程中若混入O2,可能引起的后果是

。

精選ppt考點(diǎn)二考點(diǎn)一(4)如圖是制取并收集SiCl4的部分裝置,有甲、乙兩種連接方案:甲方案:f接裝置Ⅰ;乙方案:f接裝置Ⅱ。但是裝置Ⅰ、Ⅱ都有不足之處,請(qǐng)你評(píng)價(jià)后填寫(xiě)下表。基于上述的評(píng)價(jià),請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)合理方案并用文字表達(dá):

。

精選ppt考點(diǎn)二考點(diǎn)一精選ppt考點(diǎn)二考點(diǎn)一精選ppt考點(diǎn)二考點(diǎn)一精選ppt考點(diǎn)二考點(diǎn)一(2015·開(kāi)封二模)硅及其化合物的開(kāi)發(fā)由來(lái)已久,在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用,回答下列問(wèn)題。(1)高純硅是現(xiàn)代信息、半導(dǎo)體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的基礎(chǔ)材料。工業(yè)上提純硅有多種路線(xiàn),其中一種工藝流程示意圖及主要反應(yīng)如下。

精選ppt考點(diǎn)二考點(diǎn)一精選ppt考點(diǎn)二考點(diǎn)一【解析】(1)①由流程圖看出H2和HCl為原料,由表中方程式看出,H2和HCl為生成物,故可參與循環(huán)利用。③SiCl4與H2O反應(yīng)生成硅酸和HCl。(2)①根據(jù)原子守恒可寫(xiě)出反應(yīng)方程式。②Si3N4和H2O的反應(yīng)為水解反應(yīng),生成硅酸和氨氣。

精選ppt1.(2013·江蘇高考)下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用正確的是

(A)A.液氨汽化時(shí)要吸收大量的熱,可用作制冷劑B.二氧化硅不與強(qiáng)酸反應(yīng),可用石英器皿盛放氫氟酸C.生石灰能與水反應(yīng),可用來(lái)干燥氯氣D.氯化鋁是一種電解質(zhì),可用于電解法制鋁【解析】本題考查物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用。NH3易液化,其汽化時(shí)吸收大量的熱,可作制冷劑,A項(xiàng)正確;二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng)生成SiF4和H2O,B項(xiàng)錯(cuò)誤;生石灰吸水后生成的Ca(OH)2能與氯氣反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;氯化鋁是共價(jià)化合物,工業(yè)上用電解熔融的Al2O3制鋁,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

精選ppt2.(2015·海南高考)單質(zhì)Z是一種常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料,可由X通過(guò)如圖所示的路線(xiàn)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?；卮鹣铝袉?wèn)題:精選ppt【解析】(1)Z為半導(dǎo)體單質(zhì),且其氫化物的分子結(jié)構(gòu)與甲烷相似,則為Si;X是其氧化物,則為SiO2,能與SiO2反應(yīng)的酸只能是氫氟酸;根據(jù)反應(yīng)的流程圖可知,SiO2與Mg在加熱條件下反應(yīng)生成Mg2Si和MgO。(2)Mg2Si與鹽酸反應(yīng)生成的Y為氫化物,故Y的化學(xué)式是SiH4。(3)SiH4加熱分解可得到Si單質(zhì),Si中含有Si—Si非極性鍵,SiO2中含有Si—O極性鍵。

精選ppt3.(2014·廣東高考)石墨在材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用。某初級(jí)石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等雜質(zhì)。設(shè)計(jì)的提純與綜合利用工藝如下:(注:SiCl4的沸點(diǎn)為57.6℃,金屬氯化物的沸點(diǎn)均高于150℃)精選ppt(1)向反應(yīng)器中通入Cl2前,需通一段時(shí)間N2,主要目的是排出空氣,減少C的損失。

(2)高溫反應(yīng)后,石墨中氧化物雜