。 。 内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 第1讲 碳、硅及其重要化合物
【2019·备考】
最新考纲：1.掌握碳元素、硅元素的单质的主要性质及应用。2.掌握碳元素、硅元素的重要化合物的主要性质及应用。3.了解碳元素、硅元素的单质及重要化合物的制备方法。4.了解碳元素、硅元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。
考点一 碳、硅单质及氧化物
(频数：★☆☆ 难度：★☆☆)
1．碳、硅元素的原子结构与存在
原子结构示意图 在元素周期表 第二周期ⅣA族 中的位置 金刚石：空间网状结构 单质的结构 石墨：层状结构 元素在自然界 既有游离态又有化合态 中的存在形式 2.碳、硅单质的性质
(1)碳、硅的物理性质和用途(用短线连接起来)：
只有化合态 网状结构 晶体硅：与金刚石类似的空间第三周期ⅣA族 碳 硅 1
(2)碳的化学性质
(3)硅的化学性质及制取
①与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。 ②与NaOH溶液反应：
Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑ ③与O△
2反应：Si＋O2=====SiO2。 ④工业制法：
2
3．二氧化碳和二氧化硅的比较
物质 结构 个分子 主要物理 性质 ①与水 不反应 反应 ②与酸 反应 ③与碱 化 反应 学 性 质 ④与盐 反应 如与Na2CO3反应：SiO2＋高温Na2CO3=====Na2SiO3＋CO2↑ 塞) CO2过量：CO2＋NaOH===NaHCO3 如与Na2SiO3反应：Na2SiO3＋H2O＋CO2(不足)===H2SiO3↓＋Na2CO3或Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足量)===H2SiO3↓＋2NaHCO3 ⑤与碱 性氧化 物反应 用途 件
3
二氧化硅 空间立体网状结构，不存在单二氧化碳 存在单个分子 硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水 熔、沸点低，常温下为气体，微溶于水 CO2＋H2OH2CO3 只与氢氟酸反应：SiO2＋不反应 4HF===SiF4↑＋2H2O SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶CO2少量：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O、 高温如与CaO反应：SiO2＋CaO=====CaSiO3 光导纤维、光学仪器、电子部如与Na2O反应：Na2O＋CO2===Na2CO3 制饮料、制碳酸盐 硅及其化合物的特殊性
高温
①Si的还原性强于C，但C能还原SiO2生成Si，且氧化产物为CO：2C＋SiO2=====Si＋2CO↑。 ②SiO2是H2SiO3的酸酐，它不溶于水，不能直接与水作用制备H2SiO3。
③酸性氧化物一般不与酸反应，但SiO2能与HF反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。 高温
④H2CO3的酸性大于H2SiO3，但在高温下SiO2＋Na2CO3=====Na2SiO3＋CO2↑也能发生。
1．(RJ必修1·P8110改编)下列关于碳、硅及其化合物的叙述正确的是( ) A．碳、硅都是ⅣA族元素，它们在自然界中都以化合态形式存在 B．二氧化碳、二氧化硅的物理性质相似
C．二氧化碳、二氧化硅都是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成相应的盐 D．高纯度的二氧化硅用于制造半导体材料 答案 C
2．根据教材SiO2性质的一般性与特殊性完成下列表格。
可供选择的试剂：A.盐酸 B．氢氧化钠溶液 C．氧气 D．水 E．二氧化碳 可选用的操作：①水洗 ②加热 ③高温灼烧 ④过滤 ⑤结晶
(1) (2) (3) (4) (5) 粉末状混合物 CaCO3(SiO2) NaCl(SiO2) SiO2(Fe2O3) SiO2(CaCO3) SiO2(NH4Cl) 选择的试剂 B D A A 选用的操作 ④ ④⑤ ④ ④ ② 3.(溯源题)判断下列说法是否正确
(1)燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放( )
(2017·课标全国Ⅲ)
(2)燃料燃烧产物CO2是温室气体之一( )
(2016·全国Ⅱ卷)
(3)将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明该溶液中一定含有CO3( )
2－
4
(2016·四川高考)
(4)因为HF与SiO2反应，故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记( )
(2016·全国Ⅲ卷)
(5)石英砂可用于生产单晶硅( )
(2016·海南高考)
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√
探源：本题源于教材LK必修1 P66图3－1－11“碳及其化合物在自然界中的转化示意图”RJ必修1 P76“思考与交流”，对碳、硅及其化合物的性质进行了考查。
题组一 碳、硅单质的结构、性质及用途
1．近年来科学家制造出大量的新物质，对下列三种物质的相关说法错误的是( )
石墨烯：从石墨中分离出 石墨炔：平面网状结构的全碳 纳米碳管：具有优良的场发射性能，制作阴极显像管、储氢来，是最薄、最坚硬的纳分子，具有优良的化学稳定性 米材料 A．石墨烯具有良好的导电性
B．上述三种物质与金刚石互为同素异形体
C．石墨炔孔径略大于H2分子的直径，可作H2的提纯薄膜 D．上述三种物质与浓硫酸都能发生反应，但反应产物不同
材料 解析 A项，石墨烯是一种新发现的材料，它的物理性质是拉力好、导电性和导热性好、硬度大、熔点高等；B项，同种元素的不同单质互称同素异形体；C项，碳原子半径大于氢原子，则石墨炔孔径大于H2分子的直径，可以容纳H2分子；D项，碳与浓硫酸反应产物均为二氧化碳和二氧化硫。 答案 D
2．下列关于硅的说法不正确的是( )
A．硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体 B．硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料
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