黄冈第一轮化学_第七章硅 6页

‎ ‎ 黄冈地区重点中学第一轮复习化学教案 第七章 硅 一、考纲要求 ‎1.掌握碳族元素的原子结构特点和性质递变规律。‎ ‎2.认识硅及其重要化合物的性质和用途，初步了解硅和二氧化硅的晶体结构以及与性质的关 系。‎ ‎3.了解水泥、玻璃的主要成分和简单生产原理。‎ 二、知识结构 ‎1.碳族元素在周期表中位置、原子结构和性质。 ‎ 元 素 性质 碳（C）‎ 硅（Si）‎ 锗（Ge）‎ 锡（Sn）‎ 铅（Pb）‎ 主化合价 ‎+2，（+4）①‎ ‎(+4)‎ ‎+2,(+4)‎ ‎+2,(+4)‎ ‎(+2),+4‎ 单质色态 无色或黑色固态 灰黑色固态 灰白色固态 银白色固态 蓝白色固态 氢化物RH4稳定性 稳定性逐渐减弱 主要氧化物 CO、CO2‎ SiO2‎ GeO、GeO2‎ SnO、SnO2‎ PbO、PbO2‎ 最高氧化物的水化物 化学式 H2CO3‎ H2SiO、H4SiO4‎ Ge(OH)4‎ Sn(OH)4‎ Pb(OH)4‎ 酸碱性 酸性递碱 碱性递增（多为两性）‎ ‎ ‎ 金属性、非金属性 非金属递减、金属性递增 ‎ ‎ ‎2.碳的氧化物性质、结构比较。‎ 碳的氧化物 CO CO2‎ 电子式、结构式 ‎——‎ ‎：：：：：：o=c=o 分子极性 极性分子 非极性分子 氧化物类型 不成盐氧化物 酸性氧化物 物理性质 无色气体难溶于水，有毒 无色气体，能溶于水，无毒 化 学 性 质 跟碱反应 一般不反应 典型酸酐、与碱反应 跟O2反应 可燃性2CO+O22CO2‎ ‎——‎ ‎ ‎ 氧化—还原性 还原性：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2‎ 氧化性但不强 C+CO22CO 用途 气体燃料，还原剂 灭火剂、致冷剂、纯碱 ‎ ‎ 三、知识点、能力点提示 ‎1.碳族元素的特点 ‎1)碳族元素处于元素周期表的中间位置，获电子或失电子能力都较差，常温下，化学性质都不活泼。‎ ‎2)碳族元素重要性质:‎ ‎①化合价。在化合物中除硅表现+4价外，其余表现+2价和+4价。在与氢 形成化合物中，碳和硅表现-4价。②C、Si、Ge、Sn、Pb随核电荷数增加，原子半径逐渐增 大 ，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强，其变化趋势比氮族元素更为明显。锗的金属性明显 地强于非金属性。③最高价氧化物的水化物的酸碱性随元素核电荷增加酸性减弱，碱性增强 。④气态氢化物的稳定性，随元素核电荷增加而逐渐减弱。⑤碳族元素正4价化合物比正二 ‎ ‎ ‎ 价化合物稳定，但铅的正二价化合物比较稳定，如PbSO4.‎ ‎2.硅和硅的化合物 ‎1)组成和结构。‎ ‎①硅的单质构成的晶体属于原子晶体，具有正四面体空间网状结构。与金钢石比较，性质相 似，又有差异。‎ ‎②SiO2晶体是由硅原子和氧原子按1∶2比率组成，属于原子晶体。具有立体网状结构。‎ ‎2)重要性质 物理性质 ‎①Si、SiO2、H2SiO3、H4SiO4均难溶于水。‎ ‎②Si、Ge是良好的半导体。‎ 化学性质 硅的重要反应：‎ ‎①Si+2F2SiF4↑‎ ‎②Si+O2SiO2‎ 二氧化硅的重要反应：‎ ‎①SiO2+2CSi+2CO(制粗硅)‎ ‎［SiCl4+2H2Si+4HCl］(制纯硅)‎ ‎②SiO2+CaOCaSiO3‎ ‎③SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2 (除脉石造渣)‎ ‎④SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O(腐蚀玻璃)‎ ‎⑤SiO2+4HFSiF4↑+2H2O(刻画玻璃)‎ ‎⑥SiO2+3CSiC+2CO↑(制金钢砂)‎ 硅酸、硅酸钠的重要反应 Na2SiO3+2HClH2SiO3↓+2NaCl Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3↓+Na2CO3‎ H2SiO3SiO2+H2O ‎3.硅酸盐工业 ‎①硅酸盐工业概念；‎ ‎②制水泥的重要原料；‎ ‎③制玻璃主要原料、主要反应，玻璃种类及用途。‎ ‎4.硅和硅的化合物的转变关系。‎ ‎5.硅及其重要化合物间的转化关系。‎ 四、能力训练 ‎(一)选择题：‎ ‎1.下列各组物质中，晶体类型相同且熔点高低比较正确的是( )‎ A.硅、铝合金＞铝 B.SiO2＞CO2‎ C.NaCl＞CCl4 D.I2＞Br2‎ 知识点：晶体类型及性质 能力点：记忆能力，应用能力 ‎2.能将Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末鉴别开来试剂是( )‎ A.苛性钠溶液 B.水 C.氢氟酸 D.稀盐酸 知识点：硅及其化合物性质 能力点：再现能力、分析能力 ‎3.将石墨置于熔融的钾或气态钾中，石墨会吸收钾而形成称为钾石墨的物质，其组成是C8K、C24K、C36K、C48K和C60K。在钾石墨中，钾原子把价电子交 给石墨层，但在遇到与金属钾易反应的其他物质时还会收回。在钾石墨中，钾元素处于石墨 ‎ ‎ ‎ 层中间，因而石墨层之间被胀大，层间的距离增加。下列对钾石墨的叙述中正确的是 ( )‎ A.钾石墨是一类离子化合物 B.钾石墨导电性比石墨强 C.钾石墨与水相遇不发生任何反应 D.题干所举出的5种钾石墨属于同素异形体 知识点：离子化合物的性质 能力点：综合推理能力 ‎4.下列物质有固定熔点是( )‎ A.玻璃 B.水泥 C.水玻璃 D.Na2O·SiO2‎ 知识点：熔点定义 能力点：理解能力 ‎5.下列叙述中非金属元素，其气态氢化物最稳定( )‎ A.构成矿物和岩石的主要元素 B.空气中含量最多的元素 C.单质在常温下呈液态的元素 D.地壳中含量最多的元素 知识点：气态氢化物比较 能力点：记忆、理解能力 ‎6.CaC2和MgC2都是离子化合物，下列叙述中正确的是( )‎ A.MgC2和CaC2都能跟水反应生成乙炔 B.C22-的电子式为［:CC:］2-‎ C.CaC2在水中以Ca2+和C22-形式存在 D.MgC2的熔点低，可能在100℃以下 知识点：由CaC2的一些性质，类推出MgC2的性质。‎ 能力点：培养学生知识的迁移能力。‎ ‎7.某些保健品中有锗元素(Ge)，它在周期表的第四周期IVA族。有关锗叙述正确的是( )‎ A.锗原子序数为34‎ B.Ge可以生成化学式为Na2GeO3的盐 C.锗的金属活泼性应比铝强 D.单质锗是半导体 知识点：元素周期律、氧族元素性质 能力点：理解能力、分析能力 ‎8.把7.4g Na2CO3·10H2O和NaHCO3组成混合物溶于水，配成100mL溶液，其［Na+ ］＝0.6mol/L；若把等质量的混合物加热到恒重，残留物的质量是( )‎ A.5.28g B.4.22g C.3.18g D.2.12g 知识点：NaHCO3和Na2CO3‎ 能力点：记忆能力、计算能力 ‎9.在下列反应里，氧化剂和还原剂物质的量比与质量比一致的是( )‎ A.Cl2+H2OHClO+HCl B.H2S+SO2S↓+H2O C.SiO2+CSiC+CO↑‎ D.Si+O2SiO2‎ 知识点：方程式配平、氧化还原定义 能力点：理解能力、应用能力 ‎10.不加任何试剂就可将①Na2SiO3 ②Na2SO4 ③CaCl2 ④KCl ⑤Ba (NO3)2五种溶液鉴别出来，其鉴别检出顺序是( )‎ A.③④⑤①② B.③①⑤②④‎ ‎ ‎ C.①③④②⑤ D.③②①④⑤‎ 知识点：沉淀、气体 能力点：实验能力、发散思维能力 ‎11.若发现114号新元素X，它的最外层有四个电子，则下列有关它的叙述中，正确的是( )‎ A.X有稳定的气态氢化物XH4‎ B.X的最高正价氧化物是XO2‎ C.X应为非金属元素 D.X的低价氧化物是酸性氧化物 知识点：元素周期表，氧族元素 能力点：理解能力、想象思维能力 ‎1996年的诺贝尔化学奖授予了致力研究碳的球状问题结构的三位化学家。碳的球状结构，就 是富勒烯家族的由若干个碳原子组成的比较稳定的笼状结构分子，其典型代表为C60 。已测知其球状分子结构的表面上存在有共轭双键(由一个单键隔开的两个双键)。试根据以上叙述回答12、13两小题。‎ ‎12.C60与金刚石、石墨互为( )‎ A.同分异构体 B.同系物 C.碳的同位素 D.碳的同素异形体 知识点：同分异构体、同位素、同系物、同素异形体的概念。‎ 能力点：知识再现能力。‎ ‎13.C60晶体存在的作用力有( )‎ ‎①离子键；②非极性键；③极性键；④范德华力；⑤不饱和键。‎ A.①、②、⑤ B.②、④、⑤‎ C.②、③、④ D.④、⑤‎ 知识点：离子键，极性键、非极性键、范德华力的概念。‎ 能力点：记忆能力、理解能力 ‎14.下列说法正确的是( )‎ A.二氧化硅是原子晶体，不存在单个分子，“SiO2”表示的是晶体中硅、氧原子的最简个数比而不是一个分子组成。‎ B.石英玻璃的膨胀系数是普通玻璃的1/18，故不能用于制造耐高温化学仪器 C.工业上用碳还原二氧化硅制粗硅，在反应中氧化剂与还原剂质量比是5∶2‎ D.二氧化硅熔沸点比二氧化碳高，是由于Si—O键比C—O键的键能大。‎ 知识点：二氧化硅性质 能力点：记忆能力、发散思维能力 ‎15.由元素X形成两种氧化物A和B，已知A中含X 42.86%，B中含X 27.27%，若A分子式为XO，则B分子式为( )‎ A.XO3 B.X2O C.X2O3 D.XO2 知识点：氧化物 能力点：计算能力、分析能力 ‎16.四氯化硅结构和四氯化碳类似，对其性质判断①四氯化硅是分子晶体；②常温下为液态；③四氯化硅沸点较低；其中正确的是( )‎ A.只有① B.①③‎ C.②③ D.①②③‎ 知识点：晶体类型和结构 能力点：迁移能力、联想能力 ‎17.将24g石英和80g石灰石在高温下充分反应，反应后放出气体在标况时的体积是( )‎ A.8.96L B.17.92L C.4.48L D.11.2L 知识点：石英性质 能力点：计算能力 ‎18.某种H2和CO的混合气体。其密度为同条件下O2‎ ‎ ‎ 密度的1/2。将3.2g这种混合气体充入一盛有足量的Na2O2的密闭容器中，再通入足量O2，并用电火花点燃使其充分反应。 最后容器中固体的质量增加了( )‎ A.3.2g B.4.4g C.5.6g D.6.4g 知识点：考查CO的还原性 能力点：计算能力、综合思维能力 ‎(二)非选择题 ‎19.工业上将磷酸钙、石英砂和炭粉混合，在电炉中焙烧制白磷：‎ ‎□Ca3(PO4)2+□SiO2+□C□CaSiO3+□P↑+□CO↑‎ ‎1)上述方程式配平后各物质系数依次为 ‎ ‎2)反应中得气体密度折成标况下为1.64g/L。据此计算制得白磷相对分子质量 。‎ ‎3)据计算推断白磷分子组成为 ，其空间结构为 。‎ 知识点：化学方程式的配平、白磷分子结构 能力点：综合思维能力、分析能力 ‎20.有100mL无色混合气体，可能由O2、NO2、CO、N2、HCl、Cl2等气体中的几种组成。当混合气体通过足量的Na2CO3溶液时，气体体积减少了20mL，剩余气体通过灼热的 氧化铜后，气体体积未发生变化，再把剩余气体通过足量的Na2O2时，气体体积又缩小了30mL，最后把余下气体与灼热铜粉充分反应后，体积变为20mL。分析回答：此混合气体由哪几种气体组成?各种气体的体积各是多少毫升?‎ 知识点：考查一些常见气体的性质。‎ 能力点：分析问题的综合能力。‎ ‎21.三硅酸镁被用来治疗胃溃疡，是因为该物质不溶于水，服用后中和胃酸，作用持久。把三硅酸镁Mg2Si3 O8·nH2O改写成氧化物形式为 ，写出它中和胃酸(HCl)化学方程式： .‎ 知识点：酸碱中和，人体小常识 能力点：综合思维能力，分析、思考能力 ‎22.已知X和Y是短周期元素中同族单质，W、V是化合物，它们有如下反应(式中各物质系数， 反应条件均略去)；X+WY+V。写出符合上述题意并满足下列要求的化学方程式：‎ ‎1)W是水：‎ ‎2)V是水：‎ ‎3)W、V均是氧化物 知识点：元素周期表、化合物性质 能力点：记忆能力、联想能力、综合思维能力 ‎23.为熔制钾玻璃准备如下材料：360份重石英砂，67.2份重苛性钾和88.8份重熟石灰。假定 这些熔料不含杂质。‎ ‎1)计算在制得钾玻璃中各氧化物质量分数 ‎2)用氧化物形式表示钾玻璃组成 知识点：玻璃组成、氧化物组成 能力点：综合思维能力、理解能力、计算能力 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 参考答案 ‎(一)选择题 ‎1.D 2.D 3.AB 4.D 5.D 6.AB 7.B、D 8.C 9.AC 10.B 11.B 12.D 13.B 14.A 、C 15.D 16.D 17.B 18.A ‎(二)非选择题 ‎19.1)X、3X、5X、3X、2、5X ‎2)N＝124‎ ‎ ‎ ‎3)P4，正四面体 ‎20.混合气体无色，肯定无NO2和Cl2，无O2，HCl为20mL，CO为40mL，N2为2 0mL。‎ ‎21.2MgO·3SiO2·nH2O ‎2MgO·3SiO2·nH2O+4HCl＝2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O ‎22.1)2Na+2H2O2NaOH+H2↑‎ ‎2)O2+2H2S 2S+2H2O ‎3)2C+SiO2 Si+2CO ‎23.1)K2O：11.7%； CaO：13.9%； SiO2：74.4%‎ ‎2)K2O·2CaO·10SiO2‎ ‎ ‎