1、【 精品教育资源文库 】 第一节 碳、硅及其化合物 考纲定位 全国卷 5年考情 1.掌握碳、硅单质及其重要化合物的主要性质及应用。 2了解碳、硅单质及其重要化合物对环境质量的影响。 3了解常见的无机非金属材料。 4了解碳、硅及其重要化合物的制备方法。 2017年： 卷 T13(B)、 T26(2)； 卷 T11(C)、 T27(2) 2016年： 卷 T7； 卷 T7(D) 2015年： 卷 T26； 卷 T7(A)、 T13(D) 2014年： 卷 T8(A、 C)、 T13(D)； 卷 T7(A、 D)、T9(B)、 T10(C) 2013年： 卷 T7(D)； 卷 T9(B)、 T10
2、(C) 考点 1| 碳、硅及其氧化物 (对应学生用书第 62页 ) 考纲知识整合 1碳、硅单质的存在形式 碳 硅 存在形式 既有游离态，又有化合态 因有亲氧性，所以仅有 化合 态 单质 金刚石 、 石墨 、 C60等同素异形体 晶体硅 和无定形硅两大类 2. 碳、硅单质的结构、物理性质与用途 (1)碳、硅单质的结构 金刚石： 空间网状 结构；石墨：层状结构； 晶体硅：与金刚石类似的 空间网状 结构。 (2)碳、硅的物理性质和用途 (用短线连接起来 )： 【提示】 c a e b d 3碳、硅的化学性质 (写出有关化学方程式 ) (1)碳的化学性质 【 精品教育资源文库 】 (2)硅的化学性质
3、 与氢氟酸反应： Si 4HF=SiF4 2H2 。 与 NaOH溶液反应： Si 2NaOH H2O=Na2SiO3 2H2 。 与 O2反应： Si O2= SiO2。 4工业制备纯硅 (写出有关化学方程式 ) 提醒： (1)自然界中没有游离态硅，工业上常用焦炭在电炉中还原 SiO2得到粗硅。 (2)Si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=高温 Si 2CO ，其原因是产物 CO 为气体，它的放出降低了生成物浓度，促使反应向正反应方向进行。且该反应必须在隔绝空气的条件下进行。 5碳、硅的氧化物 (1)一氧化碳的性质及应用 【 精品教
4、育资源文库 】 物理性质：无色无味的气体，难溶于水，能使人中毒的原因是与人体内 血红蛋白 相结合，因缺氧而中毒。 化学性质及应用 (写出有关化学方程式 ) a可燃性： 2CO O2=点燃 2CO2，可作燃料。 b还原性： CO还原 Fe2O3的反应为 3CO Fe2O3=高温 2Fe 3CO2，可用于冶炼金属。 (2)CO2与 SiO2性质的比较 共性 均属于 酸性 氧化物，均能与碱、金属氧化物反应，写出二者与 NaOH溶液 (足量 )反应的离子方程式： CO2 2OH =CO23 H2O、 SiO2 2OH =SiO23 H2O；二者与 CaO反应的化学方程式： CO2 CaO=CaCO3、
5、 SiO2 CaO=高温 CaSiO3。 差异性 a SiO2与氢氟酸反应的化学方程式： SiO2 4HF=SiF4 2H2O。 b SiO2与 Na2CO3、 CaCO3的反应 工业制玻璃 SiO2 Na2CO3=高温 Na2SiO3 CO2 ； SiO2 CaCO3=高温 CaSiO3 CO2 。 c CO2与 H2O反应的化学方程式 ： CO2 H2O H2CO3。 d SiO2为高硬度、高熔沸点的固体 ， 不溶于水 ， 而 CO2为低熔沸点的气体 ， 可溶于水。 (3)SiO2与 CO2的用途 CO 2：制饮料、碳酸盐，干冰用作制冷剂，作灭火剂，干冰用 于 人工降雨。 SiO 2：光导
6、纤维、制光学仪器、电子部件，水晶可制作饰品。 (4)CO2的制法 用大理石与稀盐酸或稀硝酸发生反应的离子方程式： CaCO3 2H =Ca2 CO2 H2O。 提醒： (1)CO2 与水反应生成碳酸，但 SiO2 不溶于水，不能用 SiO2 与水反应制备硅酸。 (2)SiO2既能与 HF 反应，又能与 NaOH 溶液反应，但 SiO2不是两性氧化物。 (3)不能利用大理石与稀 H2SO4反应制 CO2，因为 CaCO3与 H2SO4反应生成的 CaSO4微溶，覆盖在 CaCO3的表面，阻止反应的继续进行。 高考命题点突破 命题点 1 碳及其氧化物的主要性质及其探究 1下列说法正确的是 _(填序
7、号 )。 (1)(2017 全国 卷 )燃煤中加入 CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放 【 精品教育资源文库 】 (2)(2016 全国 卷 )燃料燃烧产物 CO2是温室气体之一 (3)(2016 四川高考 )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 CO23 (4)(2016 四川高考 )标准状况下， 5.6 L CO2气体中含有氧原子数为 0.5NA (5)(2016 海南高考 )将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在 CO23 (6)(2014 全国 卷 )利用如图装置除去 CO 气体中的 CO2气体 (7)(2015 江苏高考 )元素碳的单
8、质只存在金刚石和石墨两种同素异形体 (8)(2013 江苏高考 )甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有转化关系： 甲 丁乙 丁甲丙，若甲为焦炭，则丁可能是 O2 (9)(2017 全国 卷 )含石墨烯的电极中石墨烯作用主要是提高电极的导电性 【答案】 (2)(4)(8)(9) 2甲气体可发生如下变化： 甲 气 体 通过灼热的炭层 乙气体 通过灼热的炭层 丙 气 体 通过灼热的 CuO 乙 气 体 通过澄清石灰水 丁固体。则甲、乙、丙、丁分别为 ( ) 【导学号： 97500063】 A CO2、 CO、 O2、 CaO B O2、 CO、 CO2、 CaCO3 C O2、 CO2、 C
9、O、 CaCO3 D CO、 CO2、 O2、 Ca(OH)2 C 根据实验过程中的现象可依次确定丁为 CaCO3，乙为 CO2，丙为 CO，甲为 O2。 3 (2018 信阳模拟 )为检验二氧化碳气体中是否混有一氧化碳，某课外兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置： 根 据装置回答问题： 【 精品教育资源文库 】 (1)A装置的作用是 _。 (2) 实 验 后 通过 _ 处 理 尾 气 ， 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为_。 (3)若实验时观察到 _ _， 则证明原气体中一定含有一氧化碳。 【解析】 (1)除去混合气体中的 CO2时，可先将混合气体通入盛有浓 NaOH 溶液的洗
10、气瓶中，故 A装置的作用是吸收 CO2，以排除对下面实验的干扰。 (2)CO有毒，故将 CO 点燃生成 CO2才能排放到空气中。 (3)CO 还原 CuO 的实验现象是黑色粉末变成红色，故利用这一现象来证明原气体中一定含有 CO。 【答案】 (1)吸收 CO2 (2)点燃 2CO O2=点燃 2CO2 (3)B中无明显现象，装置 C中黑色粉末变成光亮的红色， D中澄清石灰水变浑浊 方法技巧 确认混合气体 、 CO2 中含有 CO气体的实验设计方法 各装置的作用是： A 除去混合气体中的 CO2气体 B 检验混合气体中 CO2是否除尽 C CO 还原 CuO： CO CuO= Cu CO2 D
11、验证 CO的氧化产物 CO2 E 除去尾气中的 CO2气体 F 除去尾气中的 CO 气体，防止污染环境 确定混合气体中含 有 CO气体的实验现象是： C中的物质由黑色变成光亮的红色， B中无明显现象， D中的澄清石灰水变浑浊。 写出除去下列气体中混有的杂质 (括号内为杂质 )可采取的方法。 (1)CO(CO2)： _。 (2)CO2(CO)： _。 (3)CO2(O2)： _。 【 精品教育资源文库 】 (4)CO2(SO2)： _。 (5)CO2(HCl)： _。 【答案】 (1)通过盛有浓 NaOH溶液的洗气瓶 (2)通过盛放灼热 CuO的硬质玻璃管 (3)通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管
12、(4)通过盛有饱和 NaHCO3溶液或酸性 KMnO4溶液的 洗气瓶 (5)通过盛有饱和 NaHCO3溶液的洗气瓶 命题点 2 硅及其氧化物的主要性质及应用 4下列说法正确的是 _(填序号 )。 (1)(2016 全国 卷 )因为 HF与 SiO2反应，故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记 (2)(2016 江苏高考 )下列转化在一定条件下能够实现： SiO2 SiCl4 H2高温Si (3)SiSiO 2H 2SiO3SiO 2SiO 23 均能一步转化 (4)(2016 上海高考 )用 NaOH溶液不能分离氧化铁中混有的二氧化硅 (5)SiO2 2NaOH=Na2SiO3 H2O体现了 SiO2
13、为酸性氧化物的性质 (6)硅的最高价氧化物可用于制造光导纤维，光导纤维能导电 (7)(2015 安徽高考 )SiO2既能和 NaOH 溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物 (8)(2014 海南高考 )Si和 SiO2都用于制造光导纤维 (9)(2013 广东高考 )SiO2可与 HF 反应，因而氢氟酸不能保存在玻璃瓶中 (10)存放 NaOH溶液的试剂瓶应用橡皮塞，不用玻璃塞的理由是玻璃中含有的 SiO2与 NaOH反应生成 Na2SiO3 【答案】 (1)(5)(9)(10) 5 (2018 临沂模拟 )据报道，科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解，从中提取一种叫 作生物质纳米结构二
14、氧化硅的超高活性材料，将少量这种材料掺入混凝土中，即可制备出超高强度的高性能混凝土。下列关于二氧化硅的说法正确的是 ( ) A二氧化硅溶于水生成硅酸，所以二氧化硅属于酸性氧化物 B将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸 C因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放 出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳 酸强 D水晶是比较纯净的二氧化硅，沙子的主要成分是硅酸盐 B A项， SiO2与 H2O不反应； C项， H2SiO3酸性比 H2CO3弱； D项，沙子的主要成分为 SiO2。 易错防范 SiO2的特性认识误区 一般情况下，碱性氧化物与酸反应，酸性氧化物与碱反应，不与酸反应，但 SiO2是酸性氧化物，却能与氢氟酸反应： SiO2 4HF=SiF4 2H2O，所以不能用玻璃容器盛放氢氟【 精品教育资源文库 】 酸，可以用
