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1、第四章 常见的非金属及其化合物第第1 1讲讲 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角硅硅基础盘点基础盘点一、碳、硅一、碳、硅自我诊断自我诊断1.1.有科学家提出硅是有科学家提出硅是“2121世纪的能源世纪的能源”、“未来的未来的 石油石油”的观点。假如硅作为一种普遍使用的新型的观点。假如硅作为一种普遍使用的新型 能源被开发利用能源被开发利用,关于其有利因素的下列说法中关于其有利因素的下列说法中,你认为不妥的是你认为不妥的是 ()()A.A.硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳 的燃料的燃料B.B.自然界中存在大量的单质硅自然界中存在大量的单质硅
2、C.C.硅燃烧放出的热量多，且燃烧产物对环境污染程硅燃烧放出的热量多，且燃烧产物对环境污染程 度低，容易有效控制度低，容易有效控制D.D.自然界的硅易开采，且可再生自然界的硅易开采，且可再生解析解析 硅在自然界中主要是以化合物的形式存在，硅在自然界中主要是以化合物的形式存在，硅的含量在地壳中之所以多硅的含量在地壳中之所以多,是因为沙石的主要成是因为沙石的主要成分是二氧化硅。分是二氧化硅。答案答案 B基础回归基础回归1.C1.C、SiSi单质的存在形态、物理性质及用途单质的存在形态、物理性质及用途（1 1）碳在自然界既有）碳在自然界既有 态又有态又有 态。碳的同态。碳的同 素异形体有素异形体有
3、、无定形碳、无定形碳、等。等。（2 2）硅在地壳中的含量占第）硅在地壳中的含量占第 位，仅次于位，仅次于 ，全部以全部以 态存在，是一种亲态存在，是一种亲 元素元素,单质硅有单质硅有 和和 形两种。晶体硅是良好的形两种。晶体硅是良好的 材料，材料，在计算机等电子工业，可用作在计算机等电子工业，可用作 、大规、大规 模模 等。硅是人类将等。硅是人类将 能转化为能转化为 能的能的 常用材料，所以硅还用于制造常用材料，所以硅还用于制造 。游离游离化合化合金刚石金刚石石墨石墨C C6060二二氧氧化合化合氧氧晶体晶体无定无定半导体半导体半导体芯片半导体芯片集成电路集成电路太阳太阳电电光电池光电池2.C
4、2.C、SiSi的化学性质的化学性质（1 1）碳单质的化学性质）碳单质的化学性质 常温下常温下 （填（填“不不”或或“很很”）活泼，在高温条）活泼，在高温条 件下有强件下有强 性。性。可燃性：可燃性：2C+O2C+O2 2 2CO 2CO、C+OC+O2 2 COCO2 2。还原性还原性 a.a.与与FeFe2 2O O3 3反应的化学方程式：反应的化学方程式：3C+2Fe3C+2Fe2 2O O3 3 4Fe+3CO 4Fe+3CO2 2;b.b.与与COCO2 2反应的化学方程式：反应的化学方程式：C+COC+CO2 2 2CO;2CO;c.c.与水蒸气反应的化学方程式与水蒸气反应的化学方
5、程式:C+H:C+H2 2O(O(g g)CO+H)CO+H2 2;d.d.与浓与浓H H2 2SOSO4 4反应的化学方程式：反应的化学方程式：C+2HC+2H2 2SOSO4 4(浓浓)CO)CO2 2+2SO+2SO2 2+2H+2H2 2O O。不不还原还原（2 2）硅单质的化学性质）硅单质的化学性质常温下化学性质不活泼常温下化学性质不活泼,但能与但能与 、反应。反应。与氢氟酸反应的化学方程式：与氢氟酸反应的化学方程式：Si+4HF SiFSi+4HF SiF4 4+2H+2H2 2。与烧碱反应的离子方程式：与烧碱反应的离子方程式：Si+2OHSi+2OH-+H+H2 2O O SiO
6、SiO +2H +2H2 2。加热时与加热时与O O2 2 、ClCl2 2等非金属单质反应，其化学方等非金属单质反应，其化学方程式为程式为 。F F2 2HFHF强碱强碱Si+OSi+O2 2 SiO SiO2 2；Si+2ClSi+2Cl2 2 SiCl SiCl4 4二、碳、硅的氧化物二、碳、硅的氧化物自我诊断自我诊断2.2.下列关于下列关于SiOSiO2 2和和COCO2 2的叙述中，不正确的是（的叙述中，不正确的是（）A.A.都是共价化合物都是共价化合物B.B.都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应，但不能都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应，但不能 与任何酸反应与任何酸反应C.C.都能溶
7、于水且与水反应生成相应的酸都能溶于水且与水反应生成相应的酸D.SiOD.SiO2 2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨E.COE.CO2 2通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸F.F.根据反应根据反应SiOSiO2 2+CaCO+CaCO3 3 CaSiOCaSiO3 3+CO+CO2 2可推知可推知 硅酸酸性比碳酸强硅酸酸性比碳酸强BCF化学性质化学性质可燃性：可燃性：还原性（如还原还原性（如还原FeFe2 2O O3 3）:具备酸性氧化物具备酸性氧化物的通性的通性与与NaNa2 2O O2 2反应：反应：与与MgMg反应：反应：毒性
8、毒性 毒毒，能与人体内血，能与人体内血红蛋白结合红蛋白结合,使人体因使人体因缺氧而中毒缺氧而中毒无毒，是造成无毒，是造成 效应的主效应的主要气体要气体2CO+O2CO+O2 2 2CO2CO2 23CO+Fe3CO+Fe2 2O O3 3 2Fe+3CO2Fe+3CO2 22Na2Na2 2O O2 2+2CO+2CO2 22Na2Na2 2COCO3 3+O+O2 22Mg+CO2Mg+CO2 2 2MgO+C2MgO+C剧剧温室温室2.2.二氧化硅与二氧化碳的性质比较二氧化硅与二氧化碳的性质比较 二氧化碳和二氧化硅都是酸性氧化物，其结构和二氧化碳和二氧化硅都是酸性氧化物，其结构和 主要性质
9、可比较如下：主要性质可比较如下：物质物质二氧化硅二氧化硅二氧化碳二氧化碳化学式化学式SiOSiO2 2COCO2 2主要物理主要物理性质性质硬度硬度 ，熔、沸，熔、沸点点 ，常温下为，常温下为固体，固体，溶于水溶于水熔、沸点熔、沸点 ，常温下为，常温下为气体，气体，溶于水溶于水大大高高不不低低微微化化学学性性质质与水与水反应反应不反应不反应与酸与酸反应反应SiOSiO2 2+4HF+4HF不反应不反应与碱与碱反应反应盛碱液的试剂瓶用盛碱液的试剂瓶用 塞塞COCO2 2+H+H2 2O HO H2 2COCO3 3SiFSiF4 4+2H+2H2 2O OSiOSiO2 2+2NaOH+2NaO
10、HNaNa2 2SiOSiO3 3+H+H2 2O O；橡胶橡胶COCO2 2+2NaOH+2NaOHNaNa2 2COCO3 3+H+H2 2O OCOCO2 2+NaOH +NaOH NaHCONaHCO3 3或或化化学学性性质质与盐与盐反应反应SiOSiO2 2+Na+Na2 2COCO3 3 ；SiOSiO2 2的的 性性Ca(ClO)Ca(ClO)2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O O ；COCO2 2+Na+Na2 2COCO3 3+H+H2 2O O与碱与碱性氧化性氧化物反应物反应SiOSiO2 2+CaO+CaOCOCO2 2+CaO +CaO NaNa2 2SiOSiO
11、3 3+CO+CO2 2难挥发难挥发CaCOCaCO3 3+2HClO+2HClO2NaHCO2NaHCO3 3CaSiOCaSiO3 3 CaCOCaCO3 3三、硅酸、硅酸盐三、硅酸、硅酸盐自我诊断自我诊断3.3.从下面所给的四个词中选出一个与陶瓷、玻璃、从下面所给的四个词中选出一个与陶瓷、玻璃、水泥同类的是水泥同类的是 （）A.A.光导纤维光导纤维 B.B.有机玻璃有机玻璃 C.C.人造纤维人造纤维 D.D.砖瓦砖瓦 解析解析 从题干所给的信息：陶瓷属于硅酸盐，也从题干所给的信息：陶瓷属于硅酸盐，也 属于传统无机非金属材料，玻璃和水泥属于硅酸属于传统无机非金属材料，玻璃和水泥属于硅酸 盐
12、盐,很明显很明显,另一物质必须属于硅酸盐才能使其归纳另一物质必须属于硅酸盐才能使其归纳 在一起，由此不难得出选项在一起，由此不难得出选项D D是正确的。是正确的。A A的主要的主要 成分成分SiOSiO2 2,不属于硅酸盐；有机玻璃和人造纤维都不属于硅酸盐；有机玻璃和人造纤维都 属于有机物，不符合题意；砖瓦是陶瓷器中的土属于有机物，不符合题意；砖瓦是陶瓷器中的土 器，属于硅酸盐。器，属于硅酸盐。D4.4.北京北京20082008年奥运金牌年奥运金牌“金镶玉金镶玉”环形玉壁由昆仑玉环形玉壁由昆仑玉 制成制成,昆仑玉的成分可简单看成是昆仑玉的成分可简单看成是CaCa2 2MgMg5 5SiSi8
13、8O O2222(OH)(OH)2 2,则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为（则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为（）A.CaOA.CaOMgOMgOSiOSiO2 2H H2 2O O B.2CaO B.2CaO5MgO5MgO8SiO8SiO2 2H H2 2O O C.2CaO C.2CaOMgOMgOSiOSiO2 22H2H2 2O O D.5CaO D.5CaO2MgO2MgO8SiO8SiO2 2H H2 2O O 解析解析 根据硅酸盐改写成氧化物的要求和元素守恒根据硅酸盐改写成氧化物的要求和元素守恒,昆仑玉的氧化物形式为昆仑玉的氧化物形式为2CaO2CaO5MgO5Mg
14、O8SiO8SiO2 2H H2 2O O。B基础回归基础回归1.1.硅酸硅酸（1 1）硅酸的性质）硅酸的性质 硅酸硅酸 溶于水，其酸性比碳酸溶于水，其酸性比碳酸 ，硅酸，硅酸 (填填 “能能”或或“不能不能”)使紫色石蕊试液变红色。使紫色石蕊试液变红色。硅酸不稳定硅酸不稳定,受热易分解受热易分解:。硅酸能与碱溶液反应，如与硅酸能与碱溶液反应，如与NaOHNaOH溶液反应的化溶液反应的化 学方程式为：学方程式为：。硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能 力强，常用作力强，常用作 。不不弱弱不能不能H H2 2SiOSiO3 3 SiO SiO2 2+H
15、+H2 2O OH H2 2SiOSiO3 3+2NaOH Na+2NaOH Na2 2SiOSiO3 3+2H+2H2 2O O干燥剂干燥剂2.2.硅酸钠硅酸钠（1 1）物理性质）物理性质 白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称 ，有黏性。，有黏性。（2 2）化学性质）化学性质 水解显水解显 性。性。与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为：与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为：与盐酸反应：与盐酸反应：。与与COCO2 2水溶液反应：水溶液反应：。（3 3）用途：黏合剂（矿物胶），耐火阻燃材料。）用途：黏合剂（矿物胶），耐火阻燃材料。水玻璃水玻璃
16、碱碱NaNa2 2SiOSiO3 3+2HCl 2NaCl+H+2HCl 2NaCl+H2 2SiOSiO3 3NaNa2 2SiOSiO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O OH H2 2SiOSiO3 3+Na+Na2 2COCO3 33.3.硅酸盐硅酸盐（1 1）概念：）概念：的的 总称，是构成地壳岩石的主要成分。总称，是构成地壳岩石的主要成分。（2 2）表示方法）表示方法 硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示 它们的组成，如硅酸钠（它们的组成，如硅酸钠（NaNa2 2SiOSiO3 3）写成）写成 ,钾云母（钾云母（KHKH2 2Al
17、Al3 3SiSi3 3O O1212）写成）写成 。由硅、氧和金属元素组成的化合物由硅、氧和金属元素组成的化合物NaNa2 2O OSiOSiO2 2K K2 2O O3Al3Al2 2O O3 36SiO6SiO2 22H2H2 2O O4.4.传统无机非金属材料传统无机非金属材料（1 1）普通玻璃）普通玻璃 主要原料：主要原料：。主要成分：主要成分：、。纯碱、石灰石、石英纯碱、石灰石、石英NaNa2 2SiOSiO3 3 CaSiO CaSiO3 3 SiO SiO2 2（2 2）普通硅酸盐水泥）普通硅酸盐水泥主要原料：主要原料：、。主要成分（写出名称和化学式）：主要成分（写出名称和化学
18、式）：。石灰石石灰石黏土黏土硅酸三钙硅酸三钙(3CaO(3CaOSiOSiO2 2)、硅酸二钙、硅酸二钙(2CaO(2CaOSiOSiO2 2)、铝酸三钙铝酸三钙(3CaO(3CaOAlAl2 2O O3 3)要点一要点一 碳、硅及其化合物的特性及应用碳、硅及其化合物的特性及应用1.1.碳、硅元素单质及其化合物的特性碳、硅元素单质及其化合物的特性 （1 1）一般情况，非金属元素单质熔、沸点低，硬）一般情况，非金属元素单质熔、沸点低，硬 度小，但硅、金刚石熔、沸点高，硬度大，其中度小，但硅、金刚石熔、沸点高，硬度大，其中 金刚石为硬度最大的物质。金刚石为硬度最大的物质。（2 2）一般情况，非金属
19、元素单质为绝缘体，但硅）一般情况，非金属元素单质为绝缘体，但硅 为半导体，石墨为电的良导体。为半导体，石墨为电的良导体。（3 3）一般情况，较强氧化剂）一般情况，较强氧化剂+较强还原剂较强还原剂 较弱氧化剂较弱氧化剂+较弱还原剂，而碳却还原出比它更较弱还原剂，而碳却还原出比它更 强的还原剂：强的还原剂：SiOSiO2 2+2C Si+2CO,FeO+C+2C Si+2CO,FeO+C Fe+COFe+CO。要点精讲要点精讲（4 4）非金属单质与碱反应一般是非金属既作氧化）非金属单质与碱反应一般是非金属既作氧化 剂又作还原剂，而剂又作还原剂，而SiSi与碱溶液反应却只作还原剂。与碱溶液反应却只作
20、还原剂。Si+2NaOH+HSi+2NaOH+H2 2O NaO Na2 2SiOSiO3 3+2H+2H2 2。（5 5）一般情况，较活泼金属）一般情况，较活泼金属+酸酸 盐盐+氢气，氢气，然而然而SiSi是非金属，却能与氢氟酸发生反应：是非金属，却能与氢氟酸发生反应：Si+4HF SiFSi+4HF SiF4 4+2H+2H2 2。（6 6）一般情况，碱性氧化物）一般情况，碱性氧化物+酸酸 盐盐+水，水，SiOSiO2 2是酸性氧化物却能与氢氟酸反应：是酸性氧化物却能与氢氟酸反应：SiOSiO2 2+4HF SiF+4HF SiF4 4+2H+2H2 2O(SiFO(SiF4 4也不属于盐
21、也不属于盐)。（7 7）无机酸一般能溶于水，而）无机酸一般能溶于水，而H H2 2SiOSiO3 3及及H H4 4SiOSiO4 4却却难溶于水。难溶于水。（8 8）H H2 2COCO3 3的酸性大于的酸性大于H H2 2SiOSiO3 3，所以有，所以有NaNa2 2SiOSiO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O HO H2 2SiOSiO3 3+Na+Na2 2COCO3 3,但但高温下：高温下：NaNa2 2COCO3 3+SiO+SiO2 2 Na Na2 2SiOSiO3 3+CO+CO2 2也能也能发生（发生（COCO2 2离开反应体系）。离开反应体系）。（9 9）一般情
22、况，非常活泼金属（）一般情况，非常活泼金属（NaNa、K K等）才能够等）才能够置换出水中的氢，但置换出水中的氢，但C+HC+H2 2O O（g g）CO+HCO+H2 2。（1010）一般情况，非金属氧化物与水反应生成相应的）一般情况，非金属氧化物与水反应生成相应的酸，如酸，如COCO2 2+H+H2 2O HO H2 2COCO3 3，但，但SiOSiO2 2不溶于水，不溶于水，不与水反应。不与水反应。2.2.硅与铝的相似性及区别硅与铝的相似性及区别（1 1）与强碱溶液反应时相似）与强碱溶液反应时相似 SiSi、AlAl均与均与NaOHNaOH溶液反应生成盐和溶液反应生成盐和H H2 2。
23、SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3、H H2 2SiOSiO3 3、H H3 3AlOAlO3 3Al(OH)Al(OH)3 3均均 与与NaOHNaOH溶液反应生成盐和水。溶液反应生成盐和水。NaNa2 2SiOSiO3 3、NaAlONaAlO2 2溶液通入过量溶液通入过量COCO2 2均生成白色均生成白色 沉淀。沉淀。（2 2）区别）区别 除氢氟酸外，除氢氟酸外，SiSi、SiOSiO2 2、H H2 2SiOSiO3 3不与其它酸反不与其它酸反 应。应。AlAl2 2O O3 3、Al(OH)Al(OH)3 3属两性化合物。属两性化合物。NaNa2 2SiOSiO3 3溶液
24、、溶液、NaAlONaAlO2 2溶液与过量盐酸反应时溶液与过量盐酸反应时 现象不同。现象不同。【典例导析典例导析1 1】晶体硅是一种重要的非金属材料，制备晶体硅是一种重要的非金属材料，制备 纯硅的主要步骤如下：纯硅的主要步骤如下：高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅 粗硅与干燥粗硅与干燥HClHCl气体反应制得气体反应制得SiHClSiHCl3 3:Si+3HCl SiHCl Si+3HCl SiHCl3 3+H+H2 2 SiHClSiHCl3 3与过量与过量H H2 2在在1 0001 1001 0001 100反应制得纯硅反应制得纯硅 已知已知SiHClSiHC
25、l3 3能与能与H H2 2O O强烈反应，在空气中易自燃。强烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：请回答下列问题：（1 1）第）第步制备粗硅的化学反应方程式为步制备粗硅的化学反应方程式为 。（2 2）粗硅与）粗硅与HClHCl反应完全后，经冷凝得到的反应完全后，经冷凝得到的SiHClSiHCl3 3（沸（沸点点33.0)33.0)中含有少量中含有少量SiClSiCl4 4（沸点（沸点57.6)57.6)和和HClHCl（沸点（沸点-84.7),-84.7),提纯提纯SiHClSiHCl3 3采用的方法为采用的方法为 。（3 3）用）用SiHClSiHCl3 3与过量与过量H H2 2反应制
26、备纯硅的装置如下（热反应制备纯硅的装置如下（热源及夹持装置略去）：源及夹持装置略去）：装置装置B B中的试剂是中的试剂是 。装置装置C C中的烧瓶需要加热，其目的是中的烧瓶需要加热，其目的是 。反应一段时间后，装置反应一段时间后，装置D D中观察到的现象是中观察到的现象是 ，装置装置D D不能采用普通玻璃管的原因是不能采用普通玻璃管的原因是 ，装置装置D D中发生反应的化学方程式为中发生反应的化学方程式为 。为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及装置的气密性，控制好反应温度以及 。为鉴定产品硅中是否含微量铁单
27、质，将试样用稀盐酸为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂（填写字母代号）溶解，取上层清液后需再加入的试剂（填写字母代号）是是 。a.a.碘水碘水 b.b.氯水氯水 c.NaOHc.NaOH溶液溶液 d.KSCNd.KSCN溶液溶液e.Nae.Na2 2SOSO3 3溶液溶液解析解析 （1 1）根据题给信息，粗硅可以用碳还原二氧化硅）根据题给信息，粗硅可以用碳还原二氧化硅的办法来制得，故反应方程式为的办法来制得，故反应方程式为SiOSiO2 2+2C Si+2CO+2C Si+2CO；（2 2）因）因HClHCl易溶于水，而易溶于水，而SiHClSiHCl
28、3 3与与H H2 2O O强烈反应，故提强烈反应，故提纯纯SiHClSiHCl3 3的方法只能在无水的条件下利用它们的沸点不的方法只能在无水的条件下利用它们的沸点不同，采用分馏的方法进行；同，采用分馏的方法进行；（3 3）因因SiHClSiHCl3 3与水强烈反应，故与水强烈反应，故A A中产生的中产生的H H2 2必须干必须干燥，故燥，故B B中的液体一定为浓中的液体一定为浓H H2 2SOSO4 4，且，且C C中烧瓶需加热，中烧瓶需加热，其目的是使其目的是使SiHClSiHCl3 3气化，加快与气化，加快与H H2 2的反应。的反应。根据题给根据题给信息石英管中产生的物质应为硅，故信息
29、石英管中产生的物质应为硅，故D D中现象为有固体中现象为有固体产生，由题给信息，制纯硅的反应条件为产生，由题给信息，制纯硅的反应条件为1 0001 1001 0001 100，此温度下普通玻璃容易软化。此温度下普通玻璃容易软化。因高温下因高温下H H2 2与与O O2 2容易反容易反应而爆炸，故还应排尽装置中的空气。应而爆炸，故还应排尽装置中的空气。铁与盐酸反应铁与盐酸反应产生产生FeFe2+2+，其检验方法常常采用先将，其检验方法常常采用先将FeFe2+2+氧化为氧化为FeFe3+3+然后然后再加入再加入KSCNKSCN溶液看是否变红来检验。溶液看是否变红来检验。答案答案 （1 1）SiOS
30、iO2 2+2C Si+2CO+2C Si+2CO(2)(2)分馏（或蒸馏）分馏（或蒸馏）（3 3）浓硫酸浓硫酸 使滴入烧瓶中的使滴入烧瓶中的SiHClSiHCl3 3气化气化有固体物质生成有固体物质生成 在反应温度下，普通玻璃会软化在反应温度下，普通玻璃会软化SiHClSiHCl3 3+H+H2 2 Si+3HClSi+3HCl排尽装置中的空气排尽装置中的空气 bdbd迁移应用迁移应用1 1 下列说法正确的是下列说法正确的是 （）A.A.因因SiOSiO2 2不溶于水，故不溶于水，故SiOSiO2 2不是不是H H2 2SiOSiO3 3的酸酐的酸酐B.COB.CO2 2通入水玻璃可以得到原
31、硅酸通入水玻璃可以得到原硅酸C.COC.CO2 2通入饱和氯化钙溶液中能生成白色沉淀通入饱和氯化钙溶液中能生成白色沉淀D.D.水晶项链是硅酸盐制品水晶项链是硅酸盐制品解析解析 SiOSiO2 2、硅酸（、硅酸（H H2 2SiOSiO3 3）、原硅酸（）、原硅酸（H H4 4SiOSiO4 4）中硅均为中硅均为+4+4价，故价，故SiOSiO2 2是是H H2 2SiOSiO3 3和和H H4 4SiOSiO4 4的酸酐，的酸酐，A A错误；错误；COCO2 2通入水玻璃可生成原硅酸（习惯上写通入水玻璃可生成原硅酸（习惯上写生成硅酸生成硅酸H H2 2SiOSiO3 3），），B B正确；正确
32、；COCO2 2通入通入CaClCaCl2 2溶液不溶液不会生成会生成CaCOCaCO3 3沉淀，沉淀，C C错误；水晶项链的成分是错误；水晶项链的成分是SiOSiO2 2而不是硅酸盐。而不是硅酸盐。B迁移应用迁移应用2 2 已知已知A A是一种不溶于水的酸酐。根据图是一种不溶于水的酸酐。根据图示转化关系，回答：示转化关系，回答：（1 1）A A是是 ，B B是是 ，D D是是 。（2 2）写出）写出 各步反应的化学方程式，如是离各步反应的化学方程式，如是离子反应请改写成离子方程式。子反应请改写成离子方程式。答案答案 （1 1）SiOSiO2 2 NaNa2 2SiOSiO3 3 H H2 2
33、SiOSiO3 3（2 2）SiOSiO2 2+Na+Na2 2COCO3 3 NaNa2 2SiOSiO3 3+CO+CO2 2SiOSiO +CO +CO2 2+H+H2 2O HO H2 2SiOSiO3 3+CO+COSiOSiO2 2+2OH+2OH-SiOSiO +H+H2 2O OSiOSiO +2H+2H+H H2 2SiOSiO3 3H H2 2SiOSiO3 3 SiO SiO2 2+H+H2 2O O要点二要点二 无机非金属材料的使用无机非金属材料的使用 无机非金属材料在日常生活中有广泛的用途，无机非金属材料在日常生活中有广泛的用途，这些知识大多数属于识记知识。这些知识大
34、多数属于识记知识。【典例导析典例导析2 2】下列关于无机非金属材料的说法下列关于无机非金属材料的说法 中不正确的是中不正确的是 （）A.A.传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷 等硅酸盐材料等硅酸盐材料 B.B.新型无机非金属材料虽然克服了传统无机非新型无机非金属材料虽然克服了传统无机非 金属材料的缺点，但强度比较差金属材料的缺点，但强度比较差 C.C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬 度大、耐磨损、密度小等优点度大、耐磨损、密度小等优点 D.D.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料传统无机非金属材料和新型无
35、机非金属材料 的主要成分不同的主要成分不同解析解析 无机非金属材料分为传统无机非金属材料和无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两大类。传统无机非金属材新型无机非金属材料两大类。传统无机非金属材料是指我们常说的硅酸盐材料，包括玻璃、水泥、料是指我们常说的硅酸盐材料，包括玻璃、水泥、砖瓦、陶瓷等；新型无机非金属材料是指一些新砖瓦、陶瓷等；新型无机非金属材料是指一些新型的具有特殊结构和特殊功能的非硅酸盐型材料。型的具有特殊结构和特殊功能的非硅酸盐型材料。新型无机非金属材料与传统无机非金属材料相比，新型无机非金属材料与传统无机非金属材料相比，具有许多优良性能具有许多优良性能,如耐高
36、温、耐磨损、耐酸碱腐如耐高温、耐磨损、耐酸碱腐蚀、具有压电效应、具有生物功能等。蚀、具有压电效应、具有生物功能等。答案答案 B迁移应用迁移应用3 3 下列表述正确的是下列表述正确的是 （）人造刚玉的熔点很高，可用作高级耐火材料，人造刚玉的熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅主要成分是二氧化硅化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶 剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是 硅酸盐材料硅酸盐材料夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化夏天到了，游
37、客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化 硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于 环保、节能环保、节能A.A.B.B.C.C.D.D.解析解析 本题主要考查学生对身边常见的化学制品的本题主要考查学生对身边常见的化学制品的了解情况。侧重考查学生应用化学知识解释和解了解情况。侧重考查学生应用化学知识解释和解决身边化学问题的能力。人造刚玉主要成分为决身边化学问题的能力。人造刚玉主要成分为AlAl2 2O O3 3，错；玛瑙的主要成分是错；玛瑙的主要成分是SiOSiO2 2，错错；变；变色眼镜镜片应是在普通硼酸盐
38、玻璃中加入光敏物色眼镜镜片应是在普通硼酸盐玻璃中加入光敏物质质AgBrAgBr等等,并加入极少光敏化剂如并加入极少光敏化剂如CuOCuO等制成，故等制成，故错。错。答案答案 D要点三要点三 置换反应问题探究置换反应问题探究 有关置换反应题是高考的热点，在高考试题中多有关置换反应题是高考的热点，在高考试题中多 次出现。通过对下列高考案例的探究，希望能弄次出现。通过对下列高考案例的探究，希望能弄 清该类题的命题特点，掌握解题规律。清该类题的命题特点，掌握解题规律。置换反应的类型置换反应的类型 （1 1）金属）金属 金属金属 如如Zn+CuZn+Cu2+2+ZnZn2+2+Cu,+Cu,2Al+Fe
39、 2Al+Fe2 2O O3 3 Al Al2 2O O3 3+2Fe+2Fe （2 2）金属）金属 非金属非金属固态金属固态金属 气态非金属气态非金属如如Zn+2HZn+2H+ZnZn2+2+H+H2 2,2Na+2H2Na+2H2 2O 2NaOH+HO 2NaOH+H2 2,3Fe+4H3Fe+4H2 2O(g)FeO(g)Fe3 3O O4 4+4H+4H2 2固态金属固态金属 固态非金属固态非金属如如2Mg+CO2Mg+CO2 2 2MgO+C 2MgO+C（3 3）非金属）非金属 非金属非金属固态非金属固态非金属 固态非金属固态非金属如如2C+SiO2C+SiO2 2 Si+2CO
40、 Si+2CO固态非金属固态非金属 气态非金属气态非金属如如C+HC+H2 2O O（g g）CO+HCO+H2 2气态非金属气态非金属 固态非金属固态非金属如如ClCl2 2+2KI 2KCl+I+2KI 2KCl+I2 2,O O2 2+2H+2H2 2S 2S+2HS 2S+2H2 2O O气态非金属气态非金属 气态非金属气态非金属如如2F2F2 2+2H+2H2 2O 4HF+OO 4HF+O2 2气态非金属气态非金属 液态非金属液态非金属如如ClCl2 2+2KBr 2KCl+Br+2KBr 2KCl+Br2 2 (4)(4)非金属非金属 金属金属 如如C+2CuO 2Cu+COC+
41、2CuO 2Cu+CO2 2,3H 3H2 2+Fe+Fe2 2O O3 3 2Fe+3H 2Fe+3H2 2O O【典例导析典例导析3 3】置换反应的通式可以表示为：置换反应的通式可以表示为：单质（单质（1 1）+化合物（化合物（1 1）化合物（化合物（2 2）+单质（单质（2 2）请写出满足以下要求的请写出满足以下要求的3 3个置换反应的化学方程式：个置换反应的化学方程式：所涉及的元素的原子序数都小于所涉及的元素的原子序数都小于2020；6 6种单质分属种单质分属6 6个不同的主族。个不同的主族。解析解析 根据题意：方程式所涉及的元素的原子序数根据题意：方程式所涉及的元素的原子序数都小于都
42、小于2020，且所涉及的，且所涉及的6 6种单质应分属种单质应分属6 6个不同的个不同的主族，所以满足要求的置换反应的化学方程式为：主族，所以满足要求的置换反应的化学方程式为：2Mg+CO2Mg+CO2 2 2MgO+C 2MgO+C，2Al+6HCl 2Al+6HCl 2AlCl2AlCl3 3+3H+3H2 22F2F2 2+2H+2H2 2O O 4 4 HF+OHF+O2 2(或或ClCl2 2+H+H2 2S 2HCl+S)S 2HCl+S)答案答案 2Mg+CO2Mg+CO2 2 2MgO+C 2MgO+C2Al+6HCl 2AlCl2Al+6HCl 2AlCl3 3+3H+3H2
43、 22F2F2 2+2H+2H2 2O 4HF+OO 4HF+O2 2（或（或ClCl2 2+H+H2 2S 2HCl+S)S 2HCl+S)迁移应用迁移应用4 4 X X、Y Y为由短周期元素组成的单质为由短周期元素组成的单质,X,X、Y Y的组成元素为同主族元素，的组成元素为同主族元素，U U、V V为它们的化合为它们的化合物，这些物质之间的转化关系如图所示物，这些物质之间的转化关系如图所示,其中反应其中反应条件和某些反应物和产物已经略去。条件和某些反应物和产物已经略去。（1 1）若）若V V是水，则是水，则X X是是 ，U U是是 。（2 2）若）若U U、V V均为氧化物，则反均为氧化
44、物，则反应应的化学反应方程式为的化学反应方程式为 ；答案答案 （1 1）O O2 2 H H2 2S S（2 2）SiOSiO2 2+2C Si+2CO+2C Si+2CO题组一题组一 碳族元素性质的相似性和递变性碳族元素性质的相似性和递变性1.1.下列关于碳族元素的说法中，错误的是下列关于碳族元素的说法中，错误的是 ()()A.A.它们从上到下非金属性向金属性递变的趋势它们从上到下非金属性向金属性递变的趋势 比卤素明显比卤素明显 B.B.碳族元素的气态氢化物的稳定性从上到下逐碳族元素的气态氢化物的稳定性从上到下逐 渐减弱渐减弱 C.C.碳族元素原子的最外层都有碳族元素原子的最外层都有4 4个
45、电子个电子 D.D.主要化合价有主要化合价有+2+2价和价和+4+4价，大多数价，大多数+2+2价化合价化合 物稳定物稳定 解析解析 碳族元素的碳族元素的C C、SiSi、GeGe、SnSn的的+4+4价稳定，价稳定，PbPb的的+2+2价稳定。价稳定。对点训练对点训练D2.2.根据碳族元素的相似性与递变性、一般性与特殊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性的知识，判断下列说法正确的是 ()()A.CO A.CO2 2、PbOPbO2 2都是强氧化剂都是强氧化剂 B.COB.CO2 2和和PbOPbO2 2都是弱氧化剂都是弱氧化剂,CO,CO和和PbOPb
46、O都是还原剂都是还原剂 C.Sn(OH)C.Sn(OH)4 4可与可与NaOHNaOH反应，但不与盐酸反应反应，但不与盐酸反应 D.GeD.Ge、SiSi是半导体材料是半导体材料 解析解析 碳族元素中，碳族元素中，C C、SiSi、GeGe、SnSn的的+4+4价化合物价化合物 稳定，而稳定，而PbPb的的+2+2价化合物稳定价化合物稳定,+4,+4价不稳定的元素价不稳定的元素 表现强氧化性，表现强氧化性，+2+2价不稳定的元素则表现强还原价不稳定的元素则表现强还原 性，故性，故A A、B B都错；都错；SnSn是典型金属，所以其最高价是典型金属，所以其最高价 氧化物对应的水化物氧化物对应的水
47、化物Sn(OH)Sn(OH)4 4与与HClHCl易反应；易反应；D D的的 说法正确。说法正确。D3.3.根据锡、铅的主要化合价及其稳定性，完成下列根据锡、铅的主要化合价及其稳定性，完成下列 填空：填空：（1 1）锡的）锡的+2+2价化合物应具有较强的价化合物应具有较强的 性，铅性，铅 的的+4+4价化合物应具有较强的价化合物应具有较强的 性。性。（2 2）已知）已知SnSn2+2+的还原性比的还原性比FeFe2+2+的还原性强，的还原性强，PbOPbO2 2 的氧化性比的氧化性比ClCl2 2的氧化性强。试写出下列反应的化的氧化性强。试写出下列反应的化 学方程式：学方程式：氯气与锡共热氯气
48、与锡共热。氯气与铅共热氯气与铅共热。PbOPbO2 2与浓盐酸共热与浓盐酸共热。答案答案（1 1）还原）还原 氧化氧化（2 2）Sn+2ClSn+2Cl2 2 SnCl SnCl4 4Pb+ClPb+Cl2 2 PbCl PbCl2 2PbOPbO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)PbCl)PbCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O解析解析题组二题组二 硅、无机非金属材料硅、无机非金属材料4.4.硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列叙述硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列叙述 不正确的是不正确的是 ()()A.A.硅单质可用来制造太阳能电池硅单质可用来制造太阳能电池 B.B
49、.二氧化硅是制造光导纤维的材料二氧化硅是制造光导纤维的材料 C.C.二氧化硅是制造玻璃的主要原料二氧化硅是制造玻璃的主要原料 D.D.硅酸盐可用来制作水晶、玛瑙等工艺品硅酸盐可用来制作水晶、玛瑙等工艺品 解析解析 光导纤维的材料是光导纤维的材料是SiOSiO2 2，B B项对项对;制造玻璃制造玻璃 的主要原料有的主要原料有SiOSiO2 2、NaNa2 2COCO3 3、CaCOCaCO3 3，故，故C C项对；项对；制作水晶、玛瑙的材料主要成分是制作水晶、玛瑙的材料主要成分是SiOSiO2 2，并非是，并非是 硅酸盐，故硅酸盐，故D D项错。项错。D5.5.世界著名的科技史专家、英国剑桥大学
50、的李约瑟世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟 博士考证说：博士考证说：“中国至少在距今中国至少在距今3 0003 000年以前，就年以前，就 已经使用玻璃了。已经使用玻璃了。”下列有关玻璃的说法不正确下列有关玻璃的说法不正确 的是的是 ()()A.A.制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英 B.B.普通玻璃的主要成分之一是二氧化硅普通玻璃的主要成分之一是二氧化硅 C.C.普通玻璃有固定的熔点普通玻璃有固定的熔点 D.D.盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了 防止烧碱跟二氧化硅生成硅酸钠而使瓶塞与瓶防止烧