【課標要求】　1.掌握碳、硅元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應用。2.了解碳、硅元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。3.了解常見無機非金屬材料的性質(zhì)和用途。
1．碳單質(zhì)(1)存在形式有金剛石、石墨、無定形碳、足球烯，它們互為 。(2)結構金剛石： 空間網(wǎng)狀結構；石墨：平面 層狀結構。(3)物理性質(zhì)金剛石熔點高、硬度大；石墨熔點高、質(zhì) ，有滑膩感。
考點1　碳及其重要化合物
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
5．碳酸的酸式鹽與正鹽的比較(1)在水中的溶解性①含K＋、Na＋、NH＋4的正鹽易溶于水，其余一般不溶于水；酸式鹽均能溶于水。②一般來說，在相同溫度下，難溶性正鹽溶解度小于其酸式鹽溶解度，如溶解度Ca(HCO3)2>CaCO3；可溶性正鹽溶解度大于其酸式鹽溶解度，如溶解度Na2CO3>NaHCO3。
(2)熱穩(wěn)定性一般來說，熱穩(wěn)定性順序：①正鹽>酸式鹽>碳酸，如穩(wěn)定性Na2CO3>NaHCO3>H2CO3；②可溶性正鹽>難溶性正鹽，如CaCO3高溫分解，而K2CO3不易分解。(3)水溶液酸堿性強弱物質(zhì)的量濃度相同時，正鹽溶液的pH大于其酸式鹽溶液，如pH：Na2CO3溶液>NaHCO3溶液。
A.石墨烯具有良好的導電性B．上述三種物質(zhì)與金剛石互為同素異形體C．石墨炔孔徑略大于H2分子的直徑，可作H2的提純薄膜D.上述三種物質(zhì)與濃硫酸都能發(fā)生反應，但反應產(chǎn)物不同
解析：石墨烯和銅有著一樣出色的導電性，因此具有良好的導電性，A正確；題述三種物質(zhì)均為碳的單質(zhì)，與金剛石互為同素異形體，B正確；碳原子半徑大于氫原子，則石墨炔孔徑大于H2分子的直徑，可以容納H2分子，則石墨炔是理想的H2提純薄膜，C正確；題述三種物質(zhì)都是碳的單質(zhì)，在加熱條件與濃硫酸都能發(fā)生反應，且反應產(chǎn)物相同，D錯誤。
2．下列關于碳和碳的化合物的說法不正確的是(　　)A．過多CO2排放會導致“溫室效應”，應提倡“低碳生活”B.一氧化碳易與血液中的血紅蛋白結合C．金剛石和石墨都是碳單質(zhì)，但原子排列方式不同，物理性質(zhì)差別很大D．石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸姆磻獙儆谘趸€原反應
CO2與鹽或堿溶液反應產(chǎn)物的判斷
考點2　硅及其化合物　無機非金屬材料
Si＋2F2===SiF4
Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑
Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O
Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3(膠體)
Na2SiO3＋CO2↑
CaSiO3＋CO2↑
1．硅是無機非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。(1)用Na2SiO3水溶液浸泡過的棉花不易燃燒，說明Na2SiO3可用作________。Na2SiO3可通過SiO2與純堿混合高溫熔融反應制得，高溫熔融純堿時下列坩堝可選用的是________(填字母)。A．普通玻璃坩堝　　　　 B．石英玻璃坩堝C．氧化鋁坩堝 D．鐵坩堝
a.反應①中SiO2作為玻璃的成分被消耗，用于刻蝕玻璃b.反應②中SiO2表現(xiàn)出氧化性c．反應③中SiO2表現(xiàn)了酸性氧化物的通性d．反應④符合用難揮發(fā)性的酸酐制取易揮發(fā)性的酸酐的道理e．反應⑤中SiO2未參加氧化還原反應A．a(chǎn)ce　　　B．bde　　　C．cde　　　D．a(chǎn)b
解析：通常用氫氟酸來刻蝕玻璃，與之對應的反應是③，因此a、c判斷錯誤；反應②是一個置換反應，其中二氧化硅被還原，表現(xiàn)出氧化性，b判斷正確；反應④是一個復分解反應，用難揮發(fā)的二氧化硅制取易揮發(fā)的二氧化碳，d判斷正確；反應⑤中碳的化合價由0價變?yōu)椋?和＋2價，硅的化合價和氧的化合價都沒有改變，因此二氧化硅沒有參加氧化還原反應，e判斷也正確。
解析：在氧化還原反應中，還原劑的還原性比還原產(chǎn)物的還原性強，B正確；根據(jù)元素化合價的變化，每消耗或生成28 g(1 ml)硅，均轉(zhuǎn)移4 ml電子，C正確；題中的三個反應是在三個不同的反應器中發(fā)生的，D錯誤。
②整個制備過程必須嚴格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫出配平的化學反應方程式：__________________________________________________________________________；H2還原SiHCl3過程中若混有O2，可能引起的后果是___________________________________________________________________________________________________________________________。(2)化學研究性學習小組在探究硅的制取方法時，從資料查閱到下列信息：Ⅰ.Mg在高溫條件下可與SiO2反應；Ⅱ.金屬硅化物與稀H2SO4反應生成硫酸鹽和SiH4；Ⅲ.SiH4在空氣中自燃。
他們根據(jù)信息進行實驗，當用足量稀H2SO4溶解第Ⅰ步實驗獲得的固體產(chǎn)物時，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花；然后過濾、洗滌、干燥；最后稱量、計算，測得其產(chǎn)率只有預期值的63%左右。①第Ⅰ步實驗發(fā)生反應的化學方程式是_________________________________________________________________________________________。②用稀H2SO4溶解第Ⅰ步實驗獲得固體產(chǎn)物時，產(chǎn)生爆鳴聲和火花的原因是________________________________________________________________________________________________________________________。
題組三　無機非金屬材料5．硅是構成無機非金屬材料的一種主要元素，下列有關硅的化合物的敘述錯誤的是(　　)A．氮化硅陶瓷是一種新型無機非金屬材料，其化學式為Si3N4B．碳化硅(SiC)的硬度大，其硬度大于金剛石的硬度C．光導纖維是一種新型無機非金屬材料，其主要成分為SiO2D.二氧化硅為立體網(wǎng)狀結構，其晶體中硅原子和硅氧單鍵個數(shù)之比為1∶4
2．(2019·高考全國卷Ⅰ)陶瓷是火與土的結晶，是中華文明的象征之一，其形成、性質(zhì)與化學有著密切的關系。下列說法錯誤的是(　　)A．“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色，來自氧化鐵B．聞名世界的秦兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫燒結而成C.陶瓷是應用較早的人造材料，主要化學成分是硅酸鹽D．陶瓷化學性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點解析：A錯，氧化鐵的顏色為紅棕色，不是青色。B、C、D對，秦兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫燒結而成，陶瓷的主要成分是硅酸鹽，具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點。
解析：A對，碳化硅材料屬于無機非金屬材料，且碳、硅元素屬于同主族元素；B錯，聚氨酯屬于合成高分子材料；C錯，碳包覆銀納米線不屬于無機非金屬材料；D錯，鈦合金屬于金屬材料。
4．(2017·高考全國卷Ⅱ)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2，并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實驗室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示：
回答下列問題：(1)在分解水泥樣品過程中，以鹽酸為溶劑，氯化銨為助溶劑，還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是______________________________________________________________________________________________________________________________________，還可使用________代替硝酸。(2)沉淀A的主要成分是________，其不溶于強酸但可與一種弱酸反應，該反應的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________。

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