1、1碳 、 硅 及 无 机 非 金 属 材 料 李仕才考点一 碳、硅及其氧化物1碳、硅单质的性质(1)单质的结构、存在形态、物理性质和用途(2)碳和硅的化学性质2(3)硅的工业制法32碳、硅的氧化物(1)一氧化碳物理性质：无色气体，有毒，难溶于水。化学性质a燃烧：2COO 2 2CO2，淡蓝色火焰；= = = = =点 燃 b还原 CuO：CuOCO CuCO 2(冶炼金属)。= = = = = (2)二氧化碳和二氧化硅的比较4判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)1碳和硅两种元素共有两种单质。( )2 12C、 13C、 14C是碳的三种同素异形体。( )3硅单质广泛存在于自然界中，天然存在
2、的单质硅叫硅石。( )54常温下，硅很稳定，不能跟酸、碱溶液反应。( )5硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。( )6C 60属于原子晶体，熔点高，硬度大。( )7将足量 CO2通入含 K 、SiO 、Cl 、NO 的溶液中，离子将不能大量共存。( 23 3 )8常温下，SiO 2既能与 KOH溶液反应又能与稀盐酸反应。( )9SiO 2分子是由一个硅原子和两个氧原子构成。( )10SiSiO 2H 2SiO3均能一步转化。( )11不能用瓷坩埚来加热烧碱或纯碱使其熔化。( )12SiO 2有导电性，所以 SiO2可用于制备光导纤维。( )1氢氟酸能腐蚀玻璃并用于雕刻玻璃，盛放
3、氢氟酸不用玻璃瓶而用塑料瓶。盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，因为 SiO2与碱溶液反应生成具有黏性的 Na2SiO3。2不能依据反应 2CSiO 2 Si2CO来说明 C的还原性比 Si强，也= = = = =高 温 不能依据反应 SiO2Na 2CO3 Na2SiO3CO 2来说明 SiO2水化物的酸性比= = = = =高 温 H2CO3强。此类反应能进行的原因是因为在高温条件下，生成物中的气体从反应体系中逸出，有利于反应向右进行。3SiO 2虽然能与 NaOH溶液、HF 溶液反应，但不属于两性氧化物，属于酸性氧化物，但与水不能直接反应。4不要混淆二氧化硅和硅的用途用于制作光导纤维的是
4、SiO2，用于制作半导体材料、计算机芯片的是晶体硅。65C 与 SiO2反应的产物是 CO不是 CO2。一、碳、硅及其氧化物性质比较1下列关于 C、Si 两种非金属元素的说法中，正确的是( )A两者结合形成的化合物是共价化合物B在自然界中都能以游离态存在C氢化物的热稳定性比较：CH 4Si，则氢化物的热稳定性 SiH4H2SiO3DSiO 2可与 NaOH溶液反应，也可与氢氟酸反应，可知 SiO2为两性氧化物解析：SiO 2是酸性氧化物，A 项错误；反应 SiO22C Si2CO不能= = = = =高 温 说明碳的非金属性比硅强，该反应能发生是因为生成 CO气体，它的逸出促进了反应进行，B项
5、错误；CO 2通入 Na2SiO3溶液中生成 H2SiO3胶体，符合强酸制弱酸的规律，证明酸性12H2CO3H2SiO3，C 项正确；D 项中 SiO2除氢氟酸外不能与其他的酸反应，SiO 2为酸性氧化物，不具有两性，D 项错误。答案：C2下列叙述中正确的是( )A因为 Na2CO3SiO 2 Na2SiO3CO 2，所以硅酸的酸性比碳酸强= = = = =高 温 B碳和硅都是A 族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似C二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅是两性氧化物D二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反应生成硅酸解析：A 项中反应不是在水溶液中进行，
6、产物中有气体生成，故不能通过此反应判断H2CO3与 H2SiO3的酸性强弱，A 项错误；CO 2和 SiO2的物理性质差异较大，B 项错误；SiO 2与氢氟酸的反应不属于碱性氧化物与酸生成盐和水的反应，在此反应中 SiO2并没有表现出碱性氧化物的性质，C 项错误。答案：D3下列说法正确的是( )二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能与任何酸反应根据反应 SiO2CaCO 3 CaSiO3CO 2可推知硅酸酸性比碳酸强= = = = =高 温 二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸二氧化硅常被用来制造光导纤维A B C D解析：SiO 2能与氢氟酸反应，高温条件下反应并不能说明硅酸的酸性比碳
7、酸的酸性强。答案：C4下列物质：氢氟酸，浓 H2SO4，烧碱溶液，Na 2CO3，氧化钙，浓HNO3。其中在一定条件下既能与 SiO2反应，又能与 CO2反应的有( )A BC D全部解析：CO 2、SiO 2均可与烧碱溶液、氧化钙反应，表现出酸性氧化物的性质；SiO 2可与氢氟酸反应，CO 2不与氢氟酸反应；浓 H2SO4、浓 HNO3与二者都不反应；高温条件下 SiO2可与 Na2CO3固体反应，通常状况下 CO2可与 Na2CO3溶液反应。答案：C二、CO 2与碱、盐溶液的反应规律1 与碱溶液的反应13(1)反应原理NaOH Na2CO3 NaHCO3 少 量 CO2 CO2 (2)反应
8、后溶质成分的判断xn NaOHn CO2 溶质成分x11 NaHCO31121 NaOH、Na 2CO3也可用数轴来表示：2 与盐溶液的反应(1)CO2与盐溶液的常见反应碳酸是一种弱酸，其酸性比盐酸、醋酸要弱，因此，盐酸、醋酸能与碳酸盐反应；其酸性又比硅酸、次氯酸、苯酚、偏铝酸等强，因此，将 CO2气体通入 Na2SiO3、NaClO、NaAlO 2等盐溶液中，均能发生反应而生成相应的弱酸和碳酸(氢)盐，这就是“强酸制弱酸”原理的应用。如：CO 2Na 2CO3H 2O=2NaHCO3CO 2Na 2SiO32H 2O=H4SiO4Na 2CO3或 CO2Na 2SiO3H 2O=H2SiO3
9、Na 2CO3当 CO2过量时，发生反应如下：2CO2Na 2SiO32H 2O=H2SiO32NaHCO 3CO 2Ca(ClO) 2H 2O=CaCO32HClO当 CO2过量时，发生反应如下：2CO2Ca(ClO) 22H 2O=Ca(HCO3)22HClO14CO 2 H 2O NaHCO 3CO 2NaAlO 22H 2O=Al(OH)3NaHCO 3(CO2过量时)CO22NaAlO 23H 2O=2Al(OH)3Na 2CO3(CO2少量时)(2)注意事项“强酸制弱酸”是一个重要的化学反应规律，但不可认为弱酸就不能“制取”强酸。在某些条件下，当弱酸的酸根阴离子被沉淀或被氧化后，H
10、 就被“释放”出来，从而生成了强酸。如将 H2S通入 CuSO4溶液中或向氢硫酸中滴加氯水，均由氢硫酸这种弱酸生成了强酸：H 2SCuSO 4=CuS H2SO4(S2 与 Cu2 结合成难溶的 CuS)，H2SCl 2=S2HCl(S 2 被氧化)。CO 2与 溶液反应的产物与 CO2的用量无关，都生成NaHCO3，因为酸性 H2CO3 HCO 。3CO 2与 NaClO溶液反应的产物与 CO2的量无关，也只能生成 NaHCO3，不能生成Na2CO3，因为酸性 H2CO3HClOHCO 。3CO 2、SO 2通入 CaCl2或 BaCl2溶液均不反应，无沉淀产生。5用四种溶液进行实验，下表中
11、“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是( )15解析：A 项，CO 2，升温至 65 以上，C6H5OH完全溶解，溶液变澄清；B 项，CO 2Na 2SiO3H 2O=Na2CO3H 2SiO3，H 2SiO3与CO2不反应，浑浊不会消失；C 项，CO 2Ca(ClO) 2H 2O=CaCO32HClO，溶液变浑浊后加入品红溶液，被 HClO氧化褪色；D 项，首先，CO 2Ca(OH) 2=CaCO3H 2O，继续通CO2，生成可溶于水的 Ca(HCO3)2，再加入足量的 NaOH，则有 2NaOHCa(HCO 3)2=CaCO3Na 2CO32H 2O，溶液又变浑浊。答案：B6标准状况下，
12、将 3.36 L CO2气体通入 200 mL 1.00 molL1 NaOH溶液中，充分反应后溶液中 c(CO )与 c(HCO )的比值为(不考虑 CO 、HCO 的水解)( )23 3 23 3A11 B12C21 D13解析：n(CO 2) 0.150 mol，3.36 L22.4 Lmol 1n(NaOH)0.200 L1.00 molL 1 0.200 mol， ，即 1c(CO )23D Na2CO3 c(Na )c(CO )23c(HCO )c(H 2CO3)3解析：向 NaOH溶液中通入 CO2时，所得溶液中的溶质可能有：只有 Na2CO3，只有NaHCO3，Na 2CO3与
13、 NaHCO3，Na 2CO3与 NaOH。而 NaOH、Na 2CO3、NaHCO 3分别与 HCl反应的方程式为：NaOHHCl= =NaClH 2O，Na 2CO3HCl= =NaClNaHCO 3和NaHCO3HCl= =NaClCO 2 H2O，设未产生气体时消耗盐酸的体积为 V1，产生 CO2气体时18消耗盐酸的体积为 V2，由图可知，开始就有 CO2生成，故溶质应为 NaHCO3，c(Na )c(HCO )，A 错；由图知，开始无 CO2生成，且 V22V 1，可知溶质为 Na2CO3和3NaHCO3，且 c(CO )c(HCO )，B 正确；由图可知，V 1V 2，所以溶质只有 Na2CO3，且23 3c(CO )c(OH )，C 错；由图可知，V 12V 2，所以溶质为 NaOH、Na 2CO3，且 c(OH )23c(CO )，D 错。23答案：B
