（浙江選考）2020版高考化學大一輪復習 第17講 含硅礦物與信息材料課件.ppt

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1、第17講含硅礦物與信息材料,基礎梳理,感悟選考,對點訓練,1.硅在自然界的存在形式及性質(zhì),,,,,,,,,,,,,基礎梳理,感悟選考,對點訓練,2.二氧化硅的性質(zhì)和用途 (1)物理性質(zhì): 不溶于水、硬度大、熔點高。 (2)用途: 光導纖維的主要成分是二氧化硅,石英可制作光學鏡片、石英玻璃和石英鐘零部件。 (3)化學性質(zhì): 與堿反應: 在常溫下,SiO2與強堿溶液反應,生成硅酸鹽。例如SiO2與NaOH溶液反應的化學方程式:SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O。,,,,基礎梳理,感悟選考,對點訓練,與堿性氧化物反應: 在高溫下,SiO2能與堿性氧化物反應生成鹽。例如SiO2與CaO反

2、應的化學方程式:SiO2+CaO CaSiO3。 弱氧化性: 在高溫下,SiO2還能被焦炭還原,反應的化學方程式為SiO2+2C Si+2CO。這也是工業(yè)制取粗硅的方法。 與氫氟酸反應: 反應的化學方程式為SiO2+4HF SiF4+2H2O。 氫氟酸應用鉛皿或塑料瓶盛裝,不能盛裝于玻璃瓶中。,,,,基礎梳理,感悟選考,對點訓練,3.硅酸鹽組成的表示與性質(zhì) (1)表示方法: 元素的種類不變,原子的個數(shù)比不變(原子的個數(shù)可按成正比例改變)。 元素的化合價不變。 在通式aMxOybSiO2cH2O中的a、b、c一般用整數(shù)。 除氧外,有幾種元素就寫成幾種氧化物。 如果金屬氧化物有多種時,按K

3、、Na、Ca、Mg、Al的順序排列。,基礎梳理,感悟選考,對點訓練,(2)性質(zhì):,注意:H2SiO3是一種難溶于水的無機酸。它的酸性比碳酸的弱,所以凡是能使紫色石蕊溶液變紅的酸性溶液,幾乎都能將 轉(zhuǎn)化為H2SiO3。,,,,基礎梳理,感悟選考,對點訓練,4.水泥、玻璃和普通陶瓷,基礎梳理,感悟選考,對點訓練,難點釋疑 “水玻璃”長期暴露在空氣中會變質(zhì)的原因是什么? 提示:“水玻璃”是Na2SiO3的水溶液,暴露在空氣中會吸收CO2而變質(zhì),反應的化學方程式是Na2SiO3+CO2+H2O H2SiO3+Na2CO3。,基礎梳理,感悟選考,對點訓練,(201510浙江選考)下列說法不正確的

4、是() A.鈉和鉀的合金可用于快中子反應堆作熱交換劑 B.可用超純硅制造的單晶硅來制造芯片 C.可利用二氧化碳制造全降解塑料 D.氯氣有毒,不能用于藥物的合成,答案,基礎梳理,感悟選考,對點訓練,1.(2018余杭高級中學段考)用四種溶液進行實驗,下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對應關系錯誤的是(),答案,基礎梳理,感悟選考,對點訓練,2.(2018松陽第一中學段考)科學家最新研制的利用氯化氫和氫氣生產(chǎn)高純硅的工藝流程如圖所示: A.該工藝流程的優(yōu)點是部分反應物可循環(huán)使用 B.最好用分液的方法分離Si和SiHCl3 C.反應和中HCl均作氧化劑 D.反應和均屬于可逆反應,答案,基礎梳理,感悟選

5、考,對點訓練,3.(2018三門中學月考)下列關于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是() 硅酸鹽Na2Fe2Si3O10用氧化物的形式表示為Na2O2FeO3SiO2 水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品 高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導纖維 單質(zhì)硅是將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿某Ｓ貌牧?A.B. C.D.,答案,一,二,一、忽視硅與NaOH溶液的反應 【易錯題1】現(xiàn)把11.5 g Na和4.2 g Si同時投入100 g H2O中,在標準狀況下能收集到H2的體積是() A.5.6 LB.11.2 L C.12.32 LD.22.4 L 錯因剖析:本題易忽視硅與氫氧化鈉溶液的反應。由于沒有考慮到在水溶液中硅

6、能與鈉跟水反應的產(chǎn)物(NaOH)再發(fā)生反應,從而錯認為A正確。 正確解答:Na與H2O反應生成NaOH和H2,Si與NaOH溶液再反應生成H2。所以生成H2的量,應為兩步反應中H2的生成量之和,Na與水反應產(chǎn)生H2 0.25 mol,Si與NaOH溶液反應產(chǎn)生H2 0.3 mol,故共得到H2 0.55 mol。 答案:C,一,二,糾錯筆記我們在記憶化學方程式時有一個不好的習慣,就是只記一種產(chǎn)物。有時,另一反應產(chǎn)物對解題起很大的作用。如對于本題中,我們只想到Na與H2O反應生成H2,沒想到產(chǎn)物中還有NaOH,自然也就想不到Si與NaOH溶液的反應了。,一,二,二、忽視反應的實質(zhì) 【易錯題2】下

7、列有關說法中,正確的是() A.硅與NaOH溶液反應,NaOH和H2O是氧化劑 B.二氧化硅溶于氫氟酸:SiO2+4H++4F- SiF4+2H2O D.在高溫條件下,SiO2能與Na2CO3發(fā)生反應,錯因剖析:本題易忽視硅與NaOH溶液反應的特殊性,僅憑化學方程式中元素的化合價變化,就選擇A選項。 正確解答:硅與強堿溶液反應,只有H2O作氧化劑,A不正確;HF為弱酸,不能改寫成離子形式,,B不正確;C中, 因發(fā)生相互促進的水解反應而不能大量共存。 答案:D,一,二,糾錯筆記對于特殊的反應,我們應加強記憶。如物質(zhì)表現(xiàn)的性質(zhì),Al、Si與強堿溶液反應,只有H2O作氧化劑,NaOH表

8、現(xiàn)出堿性;在氫鹵酸中,只有HF為弱酸,其他都為強酸;在判斷離子共存時,,2,3,4,1,6,7,5,1.(2018溫州中學檢測)下列敘述中正確的是() A.因為Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2,所以硅酸的酸性比碳酸的強 B.碳和硅都是第A族的元素,所以二氧化碳和二氧化硅的物理性質(zhì)相似 C.二氧化硅既溶于氫氧化鈉溶液又溶于氫氟酸,所以二氧化硅是兩性氧化物 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應生成硅酸,答案,2,3,4,1,6,7,5,2.(2018嚴州中學月考)和田玉在我國至少有7 000年的歷史,也稱為軟玉,是我國玉文化的主體。和田玉是一種具有鏈狀結

9、構的含水鈣鎂硅酸鹽,某種和田玉的化學成分為Ca2Mg3Fe2(Si4O11)2(OH)2,下列有關敘述正確的是 () A.其化學式改寫為氧化物的形式為2CaO3MgOFe2O38SiO2H2O B.它能夠抵抗任何酸堿的腐蝕 C.其中鐵元素的化合價為+3價 D.其中鐵元素的化合價為+2價,答案,2,3,4,1,6,7,5,3.(2018仙居中學月考)二氧化硅(SiO2)又稱硅石,是制備硅及其化合物的重要原料(見下圖)。已知無水CoCl2是藍色固體,遇水變成粉紅色,下列說法正確的是() A.SiO2既能與HF溶液反應,又能與NaOH溶液反應,屬于兩性氧化物 B.SiO2和Si都是光導纖維的主要成

10、分 C.在硅膠中加入CoCl2可顯示硅膠吸水是否失效 D.圖中所示轉(zhuǎn)化反應都是非氧化還原反應,答案,2,3,4,1,6,7,5,4.(2018浙鰲高中段考)單質(zhì)Z是一種常見的半導體材料,可由X通過如圖所示的路線制備,其中X為Z的氧化物,Y為氫化物,分子結構與甲烷相似。 下列說法正確的是() A.X為酸性氧化物,能與堿反應,不能與酸反應 B.Y的化學式為SiH4 C.X、Z都含有非極性共價鍵 D.X與Mg在加熱條件下反應的化學方程式為SiO2+2Mg 2MgO+Si,答案,2,3,4,1,6,7,5,5.(2018寧波北侖中學檢測)二氧化硅廣泛存在于自然界中,在日常生活、生產(chǎn)、科研及新型材料

11、等方面有著重要的用途。ae是對反應中SiO2所表現(xiàn)的化學性質(zhì)或作用進行判斷,其中正確的是(),2,3,4,1,6,7,5,a.反應中SiO2作為玻璃的成分被消耗,用于刻蝕玻璃 b.反應中SiO2表現(xiàn)出氧化性 c.反應中SiO2表現(xiàn)了酸性氧化物的通性 d.反應符合用難揮發(fā)性的酸酐制取易揮發(fā)性的酸酐的原理 e.反應中SiO2未參加氧化還原反應 A.aceB.bdeC.cdeD.ab,答案,2,3,4,1,6,7,5,6.(2018臨安昌化中學月考)往含有0.2 mol NaOH和0.1 mol Ba(OH)2的混合溶液中持續(xù)穩(wěn)定地通入CO2氣體,當通入氣體的體積為8.96 L(標準狀況)時,立即停

12、止通氣。這一過程中,溶液中離子的物質(zhì)的量(n)與通入CO2氣體的體積關系圖像正確的是(氣體的溶解和離子的水解忽略不計)(),答案,解析,2,3,4,1,6,7,5,7.(2018安徽六安第一中學月考)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2,并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實驗室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示:,已知下列氫氧化物沉淀完全時的pH如下:,2,3,4,1,6,7,5,回答下列問題: (1)在分解水泥樣品過程中,以鹽酸為溶劑,氯化銨為助溶劑,還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是,還可使用代替硝酸。 (2)沉淀A的主要成分是,其不溶于強酸但可與一種弱酸反應,

13、該反應的化學方程式為。 (3)加氨水過程中加熱的目的是,沉淀B的主要成分為(寫化學式)。,答案 (1)將樣品中可能存在的Fe2+氧化成Fe3+H2O2溶液 (3)防止膠體生成,促使沉淀生成Fe(OH)3、Al(OH)3 解析 水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2,并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物,加入氯化銨、鹽酸和硝酸,由于二氧化硅與鹽酸、硝酸不反應,則得到的沉淀A為SiO2,濾液中含有Fe3+、Al3+、Mg2+等離子,加入氨水調(diào)節(jié)pH為45,可生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,加熱的目的是防止生成膠體而難以分離;濾液主要含有Ca2+,加入草酸銨可生成草酸鈣沉淀,加入硫酸酸化,然后用高錳酸鉀溶液測定。 (1)鐵離子在pH較小時易生成沉淀,加入硝酸可氧化亞鐵離子生成鐵離子,避免引入新雜質(zhì),也可用過氧化氫溶液代替硝酸。 (2)由以上分析可知沉淀A為SiO2,不溶于強酸但可與一種弱酸氫氟酸反應,反應的化學方程式為SiO2+4HF SiF4+2H2O。 (3)滴加氨水,溶液呈堿性,此時不用考慮鹽類水解的問題,加熱的目的是防止生成膠體而難以分離,生成的沉淀主要是Al(OH)3、Fe(OH)3。,2,3,4,1,6,7,5,