大单元三　非金属元素及其化合物 第13讲　碳、硅及其化合物 学案 （含答案）2026届高三化学一轮大单元复习.DOCVIP

第13讲碳、硅及其化合物

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复习目标

1.了解碳、硅及其重要化合物的主要性质和应用。

2.了解粗硅的冶炼方法(从沙子到单晶硅)。

3.了解传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的种类、性质和用途。

熟记网络

课前自测

判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)活性炭具有除异味和杀菌作用()

(2)(2024·南京、盐城一模)金刚石、石墨、C60三者互为同位素()

(3)单晶硅和石英互为同素异形体()

(4)天然石英和水晶的主要成分都是二氧化硅()

(5)计算机芯片、光导纤维、太阳能电池板的化学成分都是高纯硅()

(6)(2020·江苏卷)已知反应：SiCl4(g)＋2H2(g)eq\o(=====,\s\up7(高温))Si(s)＋4HCl(g)，每生成1molSi需消耗2×22.4LH2()

(7)SiO2的熔点比干冰高的原因是SiO2分子间的范德华力大()

(8)可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液()

(9)硅酸钠是一种难溶于水的硅酸盐()

(10)在某固体试样加水后的上层清液中，滴加盐酸出现白色沉淀，再加NaOH溶液沉淀溶解，则该固体试样中存在SiOeq\o\al(2－,3)()

(11)陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐()

(12)汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏土()

考点1碳、硅单质

知识梳理

C、Si单质的结构、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，而硅元素仅有化合态。碳单质主要有金刚石、石墨、C60、石墨烯等，它们之间的关系是互为_______________；硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。

2.C、Si单质的物理性质与用途

(1)金刚石：熔点高、硬度大，可作切割刀具。

(2)晶体硅：灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高，可用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池板。

(3)石墨：熔点高、质软、有滑腻感、能导电，可用作铅笔芯、电极。

(4)石墨烯：石墨烯就是单层石墨，有优良的导电性能。

3.C60结构分析

C60(如图所示)是由60个C原子形成的封闭笼状分子，形似足球的32面体，有______个六边形和______个五边形。

碳的化学性质

1.与氧气反应

C＋O2eq\o(=====,\s\up7(点燃))CO2(O2足量)；

2C＋O2eq\o(=====,\s\up7(点燃))2CO(O2少量)。

2.与氧化物反应

(1)C＋CO2eq\o(=====,\s\up7(高温))_________；

(2)3C＋2Fe2O3eq\o(=====,\s\up7(高温))________________________。

(3)C＋H2Oeq\o(=====,\s\up7(高温))CO＋H2(工业制水煤气)

3.与强氧化性酸反应

C＋___H2SO4(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))_______________________________________；

C＋___HNO3(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))_______________________________________。

硅的化学性质

1.与O2反应：Si＋O2eq\o(=====,\s\up7(△))SiO2

2.与F2、Cl2反应

Si＋2F2===SiF4、Si＋2Cl2eq\o(=====,\s\up7(△))SiCl4

3.与氯化氢反应

Si＋3HCleq\o(=====,\s\up7(300℃))H2＋SiHCl3

4.与氢氟酸反应(写化学方程式，下同)：________________________________________________。

5.与NaOH溶液反应：________________________________________________________________。

高纯硅的制备

1.原料：焦炭和石英。

2.粗硅的制备：SiO2＋2Ceq\o(=====,\s\up7(高温))_____________________。

3.粗硅的提纯：Si＋3HCleq\o(=====,\s\up7(300℃))H2＋SiHCl3、H2＋SiHCl3eq\o(=====,\s\up7(1100℃))Si＋3HCl

典题悟法

物质的转化

(2024·江苏各地模拟重组)下列化学方程式书写错误的是()

A.Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑

B.Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2