人教版高中化学必修1[知识点整理及重点题型梳理](基础)

  • 格式:docx
  • 大小:119.15 KB
  • 文档页数:6

精品文档 用心整理

人教版高中化学必修一

知识点梳理

重点题型(常考知识点 )巩固练习

无机非金属材料的主角——硅

【学习目标】

1、掌握硅、二氧化硅的物理、化学性质,粗硅的制法;

2、认识硅酸盐作为无机非金属材料的特性及其用途。

【要点梳理】

要点一、二氧化硅

【无机非金属材料的主角——硅 ID:395499#二氧化硅的性质探究】

1.二氧化碳与二氧化硅性质比较

存 在

物理性质

类别 CO2

空气

熔、沸点低,溶于水

酸性氧化物 SiO2

硅石、石英、水晶、玛瑙、沙子等

熔点高,硬度大,不溶于水

酸性氧化物

学 与水反应

与 NaOH 反应 CO2+H2O=H2CO3

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 不反应

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

性 与 CaO 反应 CO2+CaO=CaCO3 SiO2+CaO 高温 CaSiO3

质 与酸反应 不反应 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(二氧化硅的特

性)

弱氧化性 C+ CO2 高温 2CO SiO2+2C 高温 Si+2CO↑

与某些盐 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 SiO2+Na2CO3 高温 Na2SiO3+CO2↑ SiO2+CaCO3 高温 CaSiO3+CO2↑

(工业制玻璃)

用 途 人工降雨 ①水晶可用于电子工业的部件、光学仪

器、工艺品

②SiO2 是制光导纤维的重要原料

③较纯的石英用于制造石英玻璃

④石英砂用于制玻璃的原料及建筑材

要点诠释:

(1)由于玻璃的成分中含有 SiO2,故实验室盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞。

资料来源于网络 仅供免费交流使用

例如:钾长石 KAlSi3O8 不能写成 1 K O· Al2O3·3SiO2,应写成 K2O·Al2O3·6SiO2。 精品文档 用心整理

(2)未进行磨砂处理的玻璃,在常温下是不易被强碱腐蚀的。

(3)因为氢氟酸腐蚀玻璃,与玻璃中的SiO2 反应,所以氢氟酸不能用玻璃瓶保存,而应保存在塑料瓶或铅

皿中。

2.二氧化硅的用途

常被用作石英表中的压电材料,高性能的现代通讯材料——光导纤维。

要点二、硅酸(H2SiO3)

1.硅酸的性质

硅酸是一种白色胶状物质,不溶于水,能形成胶体。硅酸经干燥脱水形成硅酸干凝胶——“硅胶”

硅酸的酸性很弱,比碳酸的酸性还弱,在与碱反应时只能与强碱反应。如:H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O。

硅酸的热稳定性很差,受热分解为 SiO2 和 H2O。

2.硅酸的制取

由于 SiO2 不溶于水,所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得的。

Na2SiO3+2HCl==H2SiO3↓+2NaCl, Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3(证明酸性:H2CO3>H2SiO3)。 要点三、硅酸盐

1.硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。一般不溶于水,稳定性高。它是构成岩石和土壤的

主要成分,硅酸盐的种类很多,结构也很复杂,通常用氧化物的形式来表示其组成。例如:硅酸钠 Na2SiO3

(Na2O·SiO2),高岭石 Al2Si2O5(OH)4(Al2O3·2SiO2·2H2O)。

书写顺序为:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。

注意事项:(1)氧化物之间以“· ”隔开;(2)计量数配置出现分数应化为整数。

1

2 2 2

2.常用的硅酸盐是硅酸钠,其水溶液俗称水玻璃,可用作肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂。

3.无机非金属材料。

(1)传统无机非金属材料:陶瓷、玻璃、水泥。

(2)新型无机非金属材料:高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷。

要点四、硅的单质

1.硅的化学性质。

在常温下,硅的化学性质不活泼。不与 O2、Cl2、H2SO4、HNO3 等反应。但可与氟气、氢氟酸和强碱反应。

(1)硅和氟气反应:Si+2F2==SiF4。

(2)硅和氢氟酸反应:Si+4HF==SiF4↑+2H2↑。

(3)硅和氢氧化钠溶液反应:Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑。

(4)硅在氧气中加热:Si+O2 △ SiO2。

规律总结:硅与烧碱溶液反应的实质是:

Si+3H2O H2SiO3+2H2↑,

H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O。

从分步反应看,起氧化作用的只是 H2O,而 NaOH 既不是氧化剂又不是还原剂,仅为反应物。其电子转移

情况为:

2.硅的工业制法。 资料来源于网络 仅供免费交流使用

精品文档 用心整理

3.晶体硅的用途。

用来制造半导体器件,制成太阳能电池、芯片和耐酸设备等。

【典型例题】

类型一、 SiO2 的性质和用途

例 1、在一定条件下,下列物质不能与二氧化硅反应的是( )

①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤浓硝酸 ⑥烧碱溶液 ⑦氧化钙 ⑧氮气

A.③⑤⑦⑧ B.⑤⑦⑧ C.⑤⑧ D.⑤

【答案】C

【解析】SiO2 作为酸性氧化物,可与强碱和碱性氧化物反应,在常温下SiO2 可与氢氟酸反应,在加热时 SiO2

可被焦炭还原,可与碳酸钙、纯碱反应。

【总结升华】二氧化硅的化学性质很稳定,常温下只与氢氟酸、强碱溶液反应,在加热条件下可体现二氧化

硅酸性氧化物的通性。

举一反三:

【变式 1】不能用磨口玻璃塞的试剂瓶贮存的一组物质是( )

A.溴水、氯水、碘水

B.氢溴酸、盐酸、氢硫酸

C.浓硝酸、浓硫酸、高氯酸

D.NaOH 溶液、KOH 溶液、Na2SiO3 溶液

【答案】D

【变式 2】 赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而成的。这种物质是( )

A.盐酸 B.氢氟酸 C.烧碱 D.纯碱

【答案】B

【变式 3】地壳中含量位于第一、二位的元素之间形成的化合物不具有的性质是( )。

A.常温下与苛性钠反应 B.常温下与水反应

C.常温下与氢氟酸反应 D.高温下与氧化钙反应

【答案】B

类型二、 硅酸的性质和制备

例 2、写出以 SiO2 为原料制备 H2SiO3 的化学反应方程式________。

【答案】①SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O;

②Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓(或 Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3↓)

【解析】SiO2 难溶于水,不能与水发生反应,这样就只能先用 SiO2 与其他物质作用生成硅酸盐,再根据硅

酸是弱酸,用硅酸盐与酸作用来制备硅酸。

【总结升华】一般来说,受热易分解的酸或碱,其对应的氧化物不能与水反应。如 H2SiO3 △ SiO2+H2O,

则 SiO2 不能与水反应;Cu(OH) 2

举一反三: △ CuO+H2O,则 CuO 不能与水反应。

资料来源于网络 仅供免费交流使用

2

2 精品文档 用心整理

【变式 1】下列离子方程式不正确的是( )。

A.石英与烧碱溶液反应:SiO2+2OH-==SiO32-+H2O

B.向氢氧化钠溶液中通入过量 CO2:CO2+2OH-==CO32-+H2O C.向硅酸钠溶液中加入盐酸:2H++SiO32-==H2SiO3↓ D.向碳酸钙上滴稀硝酸:CO32-+2H+==H2O+CO2↑

【答案】BD

【变式 2】下列变化中,不可能通过一步反应实现的是( )

A.Na2SiO3→H2SiO3 B.SiO2→Na2SiO3

C.H2SiO3→SiO2 D.SiO2→H2SiO3

【答案】D

【变式 3】下列过程中,生成物的化学成分相同的是( )

(1)纯碱晶体置于空气中,会生成白色粉末状物质

(2)盛澄清石灰水的烧杯内壁内附着白色物质

(3)生石灰久置于空气中,会生成白色固体物质

(4)Na2SiO3 的水溶液置于敞口容器中,溶液中出现白色浑浊

A.(1)(4) B.(2)(3) C.(1)(2) D.(3)(4)

【答案】B

类型三、 硅酸盐的性质及其表示方法

例 3、用氧化物的形式表示硅酸盐的组成,其中正确的是( )。

A.钙沸石[Ca(Al2Si3O10)·3H2O],表示为 3SiO2·CaO·Al2O3·3H2O

B.镁橄榄石(Mg2SiO4),表示为 MgO· 1 SiO2

C.钾云母(K2Al6Si6H4O24),表示为 K2O·2H2O·3Al2O3·6SiO2 D.高岭石[Al2(Si2O5)(OH)4],表示为 Al2O3·2SiO2·2H2O

【答案】D

【解析】根据硅酸盐改写氧化物的要求可以判断, A 中 Al2O3 和 SiO2 的排列顺序有误,正确写法为

CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O,B 中化学计量数出现了 1 ,C 正确的写法应为 K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O,D 的

写法完全符合上述要求。

【总结升华】硅酸盐表示成氧化物形式按以下顺序:活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·二氧化硅·水。

举一反三:

【变式 1】正长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土[Al2S2O5(OH)4]时反应的离子方程式为:

2KAlSi3O8+2H2CO3+5H2O==2K++2H2CO3+4H2SiO3+Al2Si2O5(OH)4

(1)将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形式:

①KAlSi3O8____________;

②Al2Si2O5(OH)4____________。

(2)上述反应能够发生的原因是____________。

【答案】(1)①K2O·Al2O3·6SiO2 ②Al2O3·2SiO2·2H2O (2)强酸制弱酸

【变式 2】高岭土是制造瓷器的主要原料,其组成可以表示为 Al2Si2Ox(OH)y。其中 x、y 的数值分别是( ) A.7、2 B.5、4 C.6、3 D.3、6

【答案】B 利用化合价代数和为 0

资料来源于网络 仅供免费交流使用