第8讲非金属及其化合物.doc

第8讲　非金属及其化合物 一、碳、硅及无机非金属材料 考点一　碳、硅单质及重要化合物的性质 1.C、Si单质的存在形态、物理性质及用途 (1)自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素因有亲氧性，所以仅有化合态。碳单质主要有金刚石、石墨、C60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。 (2)单质的结构、物理性质与用途比较 碳 硅 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 物理性质 金刚石熔点高、硬度大 石墨熔点高、质软，有滑腻感 晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高 用途 金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯 晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池 2.碳、硅单质的化学性质 (2)Sieq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(与非金属单质反应\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(O2：Si＋O2\o(=====,\s\up7(△))SiO2,F2：Si＋2F2===SiF4,Cl2：Si＋2Cl2\o(=====,\s\up7(△))SiCl4)),与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑)) 3.二氧化碳和二氧化硅的比较 物质 二氧化硅 二氧化碳 结构 空间立体网状结构，不存在单个分子 存在单个CO2分子 主要物理性质 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 化 学 性 质 ①与水反应 不反应 CO2＋H2OH2CO3 ②与酸反应 只与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O 不反应 ③与碱反应 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞) CO2少量：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O、 CO2过量：CO2＋NaOH===NaHCO3 ④与盐反应 如与Na2CO3反应：SiO2＋Na2CO3eq \o(=====,\s\up7(高温))Na2SiO3＋CO2↑ 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 如与CaO反应：SiO2＋CaOeq \o(=====,\s\up7(高温))CaSiO3 如与Na2O反应：Na2O＋CO2===Na2CO3 用途 光导纤维、光学仪器、电子部件 制饮料、制碳酸盐 4.硅酸和硅酸钠 (1)硅酸 硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。 ①硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3eq \o(=====,\s\up7(△))SiO2＋H2O。 ②硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。 ③硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂。 (2)硅酸钠(Na2SiO3) ①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。 ②它能与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为 与盐酸反应：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。 与CO2水溶液反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。 ③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。 1.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)：___________________________________________________________。 (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　(4)通过饱和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液　(5)通过饱和NaHCO3溶液 3.如何用所提供的试剂和方法除去各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)。将所选答案的编号填入下表内相应的空格内(如果不需要外加试剂，则对应答案栏可空着)。 可供