高考化学必备专题复习碳 无机非金属材料Word文件下载.docx

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熔

点和沸点较高，硬度大，难溶于溶剂，不能导电

熔点很高，质软有滑腻感，是电的良导体

易与金属掺杂形成超导体

主要用途

钻具、装饰品

润滑剂、电极、铅笔芯、耐火材料

高温润滑剂、耐热防火材料

[误区警示]同素异形体与同位素这两个概念容易混淆，区分的关键是要分清物质类别：

同素异形体指的是单质，而同位素是原子。

例1：

（2013·

江苏化学·

6）甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系：

。

下列有关物质的推断不正确的是

A.若甲为焦炭，则丁可能是O2B.若甲为SO2，则丁可能是氨水

C.若甲为Fe，则丁可能是盐酸D.若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO2

【参考答案】B

二、一氧化碳和二氧化碳的比较

CO

CO2

氧化物类型

不成盐氧化物

酸性氧化物

物理性质

无色、无味

、有毒气体，比空气轻、难溶于水

无色、无味气体，比空气重，常温下1体积H2O溶解1体积CO2

化学类型

酸碱性

不反应

与盐[Ca（ClO）2、Na2SiO3、NaAlO2、C6H5ONa]

可燃性

2CO+O2

22CO2

不能燃烧，一般情况下不助燃

氧化还原性

有还原性3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2

CO+H2O

（g）

CO2+H2

无还原性，有弱氧化性CO2+C

2CO

CO2+2Mg

22MgO+C

④实验室制法

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

⑤工业制法

C+H2O（g）

CO+H2

CaCO

CaO+CO2↑

⑥检验方法

点燃后在火焰上方罩上干燥的烧杯，无水雾出现，罩沾有澄清的石灰水的烧杯，出现浑浊

使澄清的石灰水变浑浊

⑦主要用途

燃料、还原剂、化工原料

灭火剂、致冷剂、人工降雨、制纯碱、尿素等作用

【规律方法】除杂方法：

CO中混有CO2，通过盛有澄清石灰水的洗气瓶。

CO2中混有CO，通过硬质玻璃管中灼热的CuO.

CO2中混有SO2、HCl，通过盛有饱和碳酸钠溶液的洗气瓶

三、二氧化碳实验室制法：

在实验室里，常用稀盐酸跟大理石（或石灰石）反应来制得二氧化碳，这个反应在常温时就能进行，因而不需要酒精灯等加热装置。

反应物大理石是固体，可装在锥形瓶或平底烧瓶里；

盐酸是液体，可由长颈漏斗加入。

如下表所示：

药品

碳酸钙和稀盐酸

反应原理

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

实验装置

发生装置：

与制H2的发生装置相同

收集装置：

一般只能用向上排空气法收集

检验

用澄清石灰水

验满

用燃着的木条伸到瓶口，若木条熄灭，则收集已满

【特别提醒】

实验室制取CO2不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为CaCO3与H2SO4反

应生成的CaSO4是

一种微溶于水的物质，它覆盖在CaCO3表面，阻止了反应的进一步进行。

②也不要用Na2CO3和稀盐酸反应，因为它们的反应速度太快，不利于控制反应的进行。

③不可用浓盐酸，浓盐酸易挥发出HCl气体，使CO2不纯。

④实验室制得的C

O2往往含有少量的HCl气体，如果把这种CO2气体通入石灰水中，将看不到变浑浊的现象，因为HCl溶于水，使CO2与石灰水反应产生的C

aCO3溶解而生成可溶性的CaCl2，

例2：

上海化学·

21）一定条件下，将0.1LCO、0.2LCO2、0.1LNO、0.2LNO2和0.2LNH3混合，然后通过分别盛有足量蒸馏水、饱和碳酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液的三个洗气瓶（洗气瓶排列顺序不确定）。

假设气体通过每个洗气瓶都能充分反应则尾气（已干燥）

A.可能是单一气体B.不可能含有一氧化碳

C.可能存在原气体中的两种气体D.成分和洗气瓶的排列顺序无关

【答案】AC

四、碳酸盐及碳酸氢盐的性质分析

1.碳酸盐及碳酸氢盐的性质

①溶解性：

碱金属及NH4+的碳酸盐易溶于水，其余的碳酸盐难溶于水；

碳酸氢盐都易溶于水。

②与酸反应放出CO2。

③受热易分解：

难溶的碳酸盐受热易分解（如CaCO3），可溶的碳酸盐受热不易分解（如Na2CO3）。

碳酸氢盐受热都易分解为碳酸盐：

Ca（HCO3）2=CaCO3+CO2↑+H2O

⑤相互转化：

2.碳酸钠与.碳酸氢钠性质比较

比较项目

碳酸钠

碳酸氢钠

俗名

苏打

小苏打

物理

性质

色态

白色固体

溶解性（在水中）

易溶

较易溶

化学性质

与盐酸反应

Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+2H2O

NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O

与氢氧化钠反应

NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O

与氯化钙反应

Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl

稳定性

稳定

受热易分解

转化

Na2CO3

NaHCO3

用途

玻璃、造纸、发酵粉、治胃病

[特别提醒]：

一般的，在相同温度下酸式盐的溶解度比相应正盐的大，但是碳酸钠与碳酸氢钠例外：

溶解度碳酸钠＞碳酸氢钠。

例3：

广东理综·

10）下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是

答案：

Ｄ

五、硅及其化合物的性质、用途

1．单质硅的性质、用途

硅常温下性质稳定，高温时性质活泼，主要表现为还原性。

硅

灰黑色固体，有金属光泽，硬而脆，熔沸点高，是良好的半导体材料

还原性

与单质反应

Si+O2

SiO2

Si+2F2

SiF4

与酸反应

Si+4HF

SiF4↑+2H2↑

与碱溶液反应

Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑

制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可制成太阳能电池，制变压器铁芯，制耐酸设备。

2．二氧化硅的性质、用途

二氧化硅

存在

岩石

、硅石、石英等

纯净的二氧化硅是无色晶体，质硬而难溶于水。

与水

不能与水反应

与酸

除HF外不反应

与NaOH溶液

SiO2+2NaOH

Na2SiO3+2H2O

与CaO

SiO2+CaO

CaSiO3

与Na2CO3固体

SiO2+Na2CO3

CO2↑+Na2SiO3

用于光纤通信、光学仪器、钟表、电子部件

例4：

4）下列有关物质性质的应用正确的是

A.液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂

B.二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸

C.生石灰能与水反应，可用来干燥氯气

D.氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝

【参考答案】A

1．Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si：

2C＋SiO2

2．非金属单质跟碱液作用一般无H2放出，但Si却放出H2：

Si＋2Na2OH＋H2O＝

3．非金属单质一般不跟非氧化性酸作

用，但Si能与HF作用：

Si+4HF＝

4．非金属单质一般为非导体，但Si为。

5．SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H2SiO3。

6．非金属氧化物的熔沸点一般较低，但SiO2的熔沸点却。

7．酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟HF作用：

SiO2＋4HF＝

8．无机酸一般易溶于水，H2SiO3却难溶于水。

9．因碳酸的酸性强于硅酸，所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能发生下列反应：

Na2SiO3

+CO2+H2O＝，但在高温下2Na2CO3+SiO2

也能发生。

10．Na2SiO3的水溶液称水玻璃，但它与玻璃的成分大不相同，硅酸钠水溶液（即水玻璃）俗称，但它却是的溶液，并不是溶液。

11．要特别注意硅和二氧化硅的用途。

例如:

硅是良好的半导体材料，用来制造计算机的芯片，二氧化硅是制取光导纤维的主要原料。

六、硅及二氧化硅的结构

1．硅与二氧化硅都是原子晶体，其结构模型可由金刚石的结构类推，如果将金刚石结构中的碳原子全部用硅原子替换，则为硅晶体。

在硅晶体中，每两个硅原子之间加一个氧原子，即为二氧化硅晶体（如图所示）。

2．它们的基本结构单元均为正四面体，向空间发展为立体网状结构。

3．在它们的结构中含有很强的作用共价键，因此它们均属于高熔沸点、高硬度的物质。

【误区警示】要注意金刚石、硅、二氧化硅中原子个数与共价键数的关系。

在金刚石和硅晶体中原子个数与共价键数的比值为1

：

2而不是1：

4；

在二氧化硅中硅原子个数与共价键数的比值为1：

4，氧原子个数与共价键数的比值为1：

2。

七、无机非金属材料

1．传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的比较

传统硅酸盐材料

新型无机非金属材料

重要材料

水泥、玻璃、陶瓷等

高温结构陶瓷、光导纤维等

优点

抗腐蚀、耐高温

缺点

质脆经不起热冲击

特性

耐高温、强度高、具有电学特性、具有光学特性、具有生物功能。

2．玻璃小结：

普通玻璃熔化后急剧冷却得钢化玻璃；

熔化后加入氧化铅得光学玻璃；

熔化后加入氧化亚铜得红玻璃；

熔化后加入氧化钴得蓝玻璃；

有机玻璃属于塑料。

例5：

北京理综·

6）下列设备工作时，将化学能转化为热能的是

【答案】D

记牢硅酸盐产品的成分、原料。

熟悉新型无机非金属材料在高新尖技术中的重要作用，在考试中常以信息题的形式考查。

【考点精析】考点1碳族元素

[例1]（2013年山东曲阜模拟）下图所示为常见气体制备、分离、干爆和性质验证的部分仪器装置（加热设备及夹持固定装置均略去），请根据要求完成下列各题（仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，a、b为活塞）。

（1）若气体入口通入CO和CO2的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥的CO，并验证其还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为（填代号）。

能验证CO氧化产物的现象是。

（2）停止CO和CO2混合气体的通入，E内放置Na2O2，按A→E→D→B→H装置顺序制取纯净干燥的O2，并用O2氧化乙醇。

此时，活塞a应，活塞b应。

需要加热的仪