2024屆高考一輪復(fù)習(xí) 第四章 非金屬及其化合物 第5講 無機(jī)非金屬材料 化學(xué)品的合理使用課件PPT

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逐點(diǎn)清(一)　碳及其化合物 (一)碳單質(zhì)1．碳的同素異形體(1)金剛石
(3)足球烯(C60)
(二)氧化物(CO、CO2)的比較
(四)草酸、草酸鹽的性質(zhì)
2．草酸鹽的性質(zhì)(1)(NH4)2C2O4由氨水和草酸溶液反應(yīng)生成，溶于水，加熱分解。(2)CaC2O4不溶于水、醋酸，溶于鹽酸、稀硝酸，灼燒時(shí)轉(zhuǎn)變成碳酸鈣或氧化鈣。(3)MgC2O4、FeC2O4不溶于水，可由對應(yīng)的可溶性金屬鹽與草酸銨反應(yīng)而得到，加熱分解可得到對應(yīng)金屬氧化物。
微點(diǎn)小練1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)金剛石和石墨由相同的元素組成，因此它們具有相同的性質(zhì) ( ) (2)金剛石、石墨均為共價(jià)晶體，前者熔點(diǎn)較高 ( )(3)實(shí)驗(yàn)室制CO2可以用大理石與稀H2SO4反應(yīng)制備 ( )(4)除去CO2中的CO，可以通入裝有CuO的玻璃管中并加熱 ( )(5)金屬M(fèi)g、Na著火可以用CO2滅火 ( )(6)Na2CO3溶液中通入足量CO2可以生成NaHCO3 ( )(7)草酸具有還原性，可以被酸性KMnO4氧化為CO2 ( )
2．用化學(xué)方程式回答下列問題。(1)除去CO中混有的少量CO2：___________________________________。(2)除去CO2中混有的少量CO：___________________________________。(3)除去CO2中混有的少量HCl：________________________________。(4)水煤氣的制備反應(yīng)方程式：__________________________________________________________________________________________。(5)將2 ml CO2通入含3 ml NaOH的溶液中，反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________________________________。
[題點(diǎn)考法·全面練通]1．下列關(guān)于碳和碳的化合物的說法不正確的是 (　 )A．過多CO2排放會(huì)導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”，應(yīng)提倡“低碳生活”B．一氧化碳易與血液中的血紅蛋白結(jié)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?yīng)屬于氧化還原反應(yīng)解析：二者的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)反應(yīng)，但反應(yīng)中沒有元素化合價(jià)的變化，不屬于氧化還原反應(yīng)。
2．用四種溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是 (　 )
解析：Na2SiO3溶液通入CO2有H2SiO3沉淀生成，繼續(xù)通CO2，沉淀不溶解，渾濁不消失，B符合題意。
3．將足量的CO2不斷通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量與通入CO2的體積的關(guān)系可表示為 (　 )
解析：將CO2通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，依次發(fā)生如下反應(yīng)：①Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O②2KOH＋CO2 === K2CO3＋H2O③2KAlO2＋3H2O＋CO2===2Al(OH)3↓＋K2CO3④K2CO3＋CO2＋H2O===2KHCO3⑤BaCO3＋H2O＋CO2===Ba(HCO3)2根據(jù)沉淀生成和溶解的情況，對照圖像可知，C正確。
[思維建模]數(shù)軸法判斷CO2與強(qiáng)堿(OH－)反應(yīng)的產(chǎn)物當(dāng)n(OH－)∶n(CO2)的值不同時(shí)，產(chǎn)物如下：
5．草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K1＝5.4×10－2，K2＝5.4×10－5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無色，熔點(diǎn)為101 ℃，易溶于水，受熱脫水、升華，170 ℃以上分解。
回答下列問題：(1)甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置，通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是________________________________________，由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有____________。裝置B的主要作用是____________________________________________。(2)乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO，為進(jìn)行驗(yàn)證，選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B和如圖所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)锳、B、____________。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是________________。
②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是______________________________________________________________________________________。(3)25 ℃，0.1 ml·L－1的NaHC2O4溶液的pH____7(填“＞”“＝”或“＜”)。(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)__________________________________________________________________________________________________。
解析：(1)結(jié)合草酸晶體(H2C2O4·2H2O)的組成可知，澄清石灰水應(yīng)是用來檢驗(yàn)其分解產(chǎn)物CO2的存在。因草酸晶體易升華，且草酸鈣難溶于水，若草酸進(jìn)入C裝置，會(huì)干擾CO2的檢驗(yàn)，故裝置B中冰水的主要作用是冷凝揮發(fā)出來的草酸。(2)①要驗(yàn)證草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO，只能通過檢驗(yàn)CO與CuO反應(yīng)的產(chǎn)物CO2的存在來達(dá)到這一目的。因?yàn)椴菟峋w的分解產(chǎn)物本身含有CO2，會(huì)對CO的檢驗(yàn)造成干擾，所以在檢驗(yàn)CO前應(yīng)將分解產(chǎn)物中的CO2除盡，可選用F裝置來除去CO2，D裝置用來檢驗(yàn)CO2是否除盡。將除去CO2的氣體通過盛有無水氯化鈣的裝置G干燥，然后通過盛有CuO的裝置H，CuO將CO氧化為CO2，再將氣體通過盛有澄清石灰水的D裝置，用來檢驗(yàn)CO2的存在。因CO有毒，最后可將尾氣通過排水法收集。
答案：(1)有氣泡逸出、澄清石灰水變渾濁　CO2　冷凝(水蒸氣、草酸等)，防止草酸進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成沉淀，干擾CO2的檢驗(yàn)(2)①F、D、G、H、D、I　CuO　②前一個(gè)D中澄清石灰水不變渾濁，H中黑色粉末變?yōu)榧t色，其后的D中澄清石灰水變渾濁　(3)＜　(4)向盛有少量NaHCO3的試管里滴加草酸溶液，有氣泡產(chǎn)生
逐點(diǎn)清(二)　硅　無機(jī)非金屬材料 (一)硅及其化合物硅元素在自然界中主要以二氧化硅和硅酸鹽等化合態(tài)的形式存在于地殼中。1．單質(zhì)硅(1)晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體，其結(jié)構(gòu)類似于金剛石，熔沸點(diǎn)很高、硬度大，導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的 _________材料。
(2)硅與強(qiáng)堿溶液生成氫氣(特征反應(yīng))： Si＋2NaOH＋H2O===______________________。(3)硅的工業(yè)制法：
Na2SiO3＋2H2↑
2．SiO2的性質(zhì)(1)酸性氧化物：SiO2＋2NaOH===_____________________。(2)高溫下，Na2CO3與SiO2反應(yīng)制玻璃：
Na2SiO3＋H2O
3．硅酸(1)硅酸是難溶于水的弱酸。(2)硅酸的制法：Na2SiO3＋CO2＋H2O===___________________。(SiO2不溶于水，不能直接與水反應(yīng)制備硅酸)4．硅酸鹽(1)硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱，是構(gòu)成地殼巖石的主要成分。(2)硅酸鈉：硅酸鈉溶液俗稱_______，是無色黏稠液體，常用于制備黏合劑、防腐劑、耐火材料。
H2SiO3↓＋Na2CO3
(二)無機(jī)非金屬材料1．傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料 如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。
2．新型無機(jī)非金屬材料(1)以硅為主體的硅芯片、硅太陽能電池。(2)以二氧化硅為主體的光導(dǎo)纖維。(3)新型陶瓷：高溫結(jié)構(gòu)陶瓷(碳化硅、氮化硅)；壓電陶瓷(鈦酸鹽和鋯酸鹽)；透明陶瓷(氧化鋁、氧化釔、氮化鋁、氟化鈣)；超導(dǎo)陶瓷等。(4)碳納米材料：富勒烯、碳納米管、石墨烯。
[題點(diǎn)考法·全面練通]題點(diǎn)(一)　硅及其化合物的性質(zhì)及應(yīng)用1．下列說法不正確的是 (　 )A．SiO2能與HF反應(yīng)，因此可用HF刻蝕玻璃B．向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀鹽酸制備硅酸凝膠C．氮化硅是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料，化學(xué)式為Si3N4D．石英是良好的半導(dǎo)體材料，可以制成光電池，將光能直接轉(zhuǎn)化成電能解析：晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料，可以制成光電池，將光能直接轉(zhuǎn)化成電能，而不是二氧化硅。
2．下列轉(zhuǎn)化不能一步完成的是 (　 )A．Si→Na2SiO3 B．SiO2→H2SiO3C．Na2CO3→Na2SiO3 D．H2SiO3→SiO2解析：　二氧化硅不溶于水，不能直接與水反應(yīng)制備硅酸。
3．下列關(guān)于二氧化硅的說法正確的是 (　 )A．二氧化硅是酸性氧化物，故不能與酸反應(yīng)B．二氧化硅制成的光導(dǎo)纖維，由于導(dǎo)電能力強(qiáng)而被用于制造光纜C．二氧化硅不能與碳酸鈉溶液反應(yīng)，但能與碳酸鈉固體在高溫時(shí)發(fā) 生反應(yīng)
解析：A項(xiàng)，SiO2與氫氟酸反應(yīng)；B項(xiàng)，光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)光不導(dǎo)電；D項(xiàng)，反應(yīng)中氧化劑(SiO2)與還原劑(C)的物質(zhì)的量比為1∶2，質(zhì)量比為5∶2。
　[歸納拓展]　硅酸鹽改寫成氧化物形式的方法(1)氧化物的書寫順序：活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水，不同氧化物間以“·”隔開。(2)各元素的化合價(jià)保持不變，且滿足化合價(jià)代數(shù)和為零，各元素原子個(gè)數(shù)比符合原來的組成。
題點(diǎn)(二)　無機(jī)非金屬材料4．(2022·河北等級(jí)考)定窯是宋代五大名窯之一，其生產(chǎn)的白瓷聞名于世。下列說法正確的是 (　 )A．傳統(tǒng)陶瓷是典型的絕緣材料B．陶瓷主要成分為SiO2和MgOC．陶瓷燒制的過程為物理變化D．白瓷的白色是因鐵含量較高
解析：陶瓷是良好的絕緣體，傳統(tǒng)陶瓷是典型的絕緣材料，常用于高壓變壓器，A正確；陶瓷的主要成分為硅酸鹽，而不是SiO2和MgO，B錯(cuò)誤；陶瓷燒制過程發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)、物理變化，C錯(cuò)誤；由于Fe2＋、Fe3＋和鐵的氧化物均有顏色，故陶瓷中含鐵量越多，陶瓷的顏色越深，白瓷的白色是因?yàn)殍F含量較低甚至不含鐵，D錯(cuò)誤。
5．我國在航天、軍事、天文等領(lǐng)域的發(fā)展受到世界矚目，它們與化學(xué)有著密切聯(lián)系。下列說法正確的是 (　 )A．中國“天眼”的“眼眶”是鋼鐵結(jié)成的圈梁，屬于新型無機(jī)非金屬材料B．中國“殲-20”上用到的氮化鎵材料屬于合金材料C．“神舟十五號(hào)”宇宙飛船返回艙外表面使用的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷是新型無機(jī)非金屬材料D．“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室的太陽能電池板的主要材料是二氧化硅
解析：鋼鐵屬于金屬材料，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；氮化鎵是化合物，不屬于合金，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；高溫結(jié)構(gòu)陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，故C項(xiàng)正確；太陽能電池板的主要材料是單質(zhì)硅，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6．新材料的新秀——石墨烯、氧化石墨烯已成為物理、化學(xué)、材料科學(xué)研究的國際熱點(diǎn)課題。其結(jié)構(gòu)模型如圖所示。
解析：石墨烯是碳的單質(zhì)，不是化合物，A錯(cuò)誤；氧化石墨烯因?yàn)檫€含有氫元素，故不是石墨烯的氧化物，也不是碳的同素異形體，B、C錯(cuò)誤；由于氧化石墨烯結(jié)構(gòu)中含有羥基和羧基等親水基團(tuán)，所以具有一定的親水性，D正確。
逐點(diǎn)清(三)　化學(xué)品的合理使用 (一)化肥的合理使用1．化肥的合理施用
2．合理施用農(nóng)藥(1)農(nóng)藥的發(fā)展方向：高效→______→_______。(2)不合理施用農(nóng)藥的危害①農(nóng)藥可能會(huì)破壞害蟲與天敵之間的________，一些害蟲還會(huì)產(chǎn)生抗藥性。②蜜蜂等傳粉昆蟲對農(nóng)藥很敏感，大田用藥如不注意就會(huì)引起這些昆蟲的大量死亡。③農(nóng)藥施用方法、用量和時(shí)機(jī)不當(dāng)，會(huì)造成土壤和作物的農(nóng)藥殘留超標(biāo)，以及大氣、地表水和地下水的污染。
(二)合理用藥1．藥物的分類
2．阿司匹林(1)阿司匹林的化學(xué)名稱為______________，具有__________作用。(2)以水楊酸為原料制取阿司匹林的化學(xué)方程式為
[注意]　長期大量服用阿司匹林會(huì)導(dǎo)致胃痛、頭痛、眩暈、惡心等不適癥狀。
(三)食品添加劑的使用1．食品添加劑是指為改善__________和色、香、味，以及防腐、保鮮和加工工藝的需要而加入食品中的人工合成或天然物質(zhì)。2．食品添加劑分類
[題點(diǎn)考法·全面練通]1．在化肥和農(nóng)藥的施用過程中，下列敘述中正確的是　 (　 )A．為了提高含氮量，可以不必考慮施用過程中化肥對土壤產(chǎn)生的不良影響B(tài)．農(nóng)村有句諺語“雷雨發(fā)莊稼”，雷雨給莊稼施加了復(fù)合肥C．為增強(qiáng)作物的抗寒、抗旱能力，可以適當(dāng)?shù)厥┯靡恍┝追蔇．使用了某一效果顯著的殺蟲劑后，可以長期使用，不必更換品牌解析：磷肥可以促進(jìn)作物生長，增強(qiáng)作物的抗寒、抗旱能力。
2．藥物是人類抵御疾病的重要武器之一。下列有關(guān)藥物的說法不正確的是(　 )A．“胃得樂”(主要成分為碳酸鎂)是一種抗酸藥B．鴉片、嗎啡、海洛因等這些物質(zhì)屬于毒品C．青霉素能抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的生長，致使細(xì)菌因細(xì)胞破裂而死亡D．“阿司匹林”是一種重要的抗生素解析：阿司匹林不是抗生素，是一種重要的合成藥物，具有解熱鎮(zhèn)痛作用。
3．下列有關(guān)食品中的添加劑不正確的是 (　 )A．做饅頭時(shí)在面粉中添加少量NaHCO3，可以使饅頭又松又軟B．葡萄酒中通常添加少量SO2，既可以殺菌，又可防止?fàn)I養(yǎng)成分被 氧化C．牛奶中摻入三聚氰胺可以提高蛋白質(zhì)含量D．補(bǔ)血?jiǎng)┝蛩醽嗚F片與維生素C同時(shí)服用效果更佳解析：三聚氰胺為有毒物質(zhì)，牛奶中不能摻入此物質(zhì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。
4．以下說法中正確的是 (　 )A．“感冒沖劑”中含有可卡因，是毒品，不能服用B．手術(shù)后給病人注射了一支“杜冷丁”，這是毒品，會(huì)使人上癮C．吃了搖頭丸能提神，只吃一次不上癮D．對毒品嚴(yán)格控制，善于利用，會(huì)給人類帶來益處解析：只要不是因?yàn)榉轻t(yī)療用途，可卡因在不超量的情況下，根據(jù)醫(yī)生的建議也可用于治病，A錯(cuò)誤；給手術(shù)后的病人注射一支“杜冷丁”，是用于醫(yī)治疾病，不能算毒品，B錯(cuò)誤；搖頭丸是毒品，不能食用，C錯(cuò)誤。