大数据建模高考化学专题

【高考化学·考试大纲】(1)了解常见非金属元素碳（C）的单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。(2)了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。(3)以上各部分知识的综合应用。

【课程标准·学业要求】(1)能列举、描述、辨识典型物质重要的物理和化学性质及实验现象。(2)能用化学方程式、离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质。

1.判断下列正误:

(1)[16 全国Ⅲ,7]HF与SiO2反应,可用于氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记(　)

(2)[18 全国Ⅱ,7]碳酸钠可用于去除餐具的油污(　)

2.[17 全国Ⅱ,26]某固体可用来制光导纤维,不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该固体的主要成分是_________,该反应的化学方程式为________________________。

3.[17 全国Ⅲ,27]反应不能在陶瓷容器中进行,原因是________________。

4.[全国高考Ⅰ]硅主要以硅酸盐、等化合物的形式存在于地壳中。

5.[全国高考]某制备粗品草酸的流程如下:

(1)该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作①的滤液是______,滤渣是______;过滤操作②的滤液是______和______,滤渣是______。

(2)有人建议向草酸钠粗品中直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯,其中含有的杂质主要是______。

一、碳及其化合物的性质

1.单质碳

碳存在多种同素异形体______,_____,足球烯等。单质碳常温下性质稳定,在加热或高温下表现出还原性。

(1)与氧气反应(燃烧)

(2)与石英砂(SiO2)高温反应制粗硅:

2C+SiO2_____________(注意:生成CO而不是CO2)

(3)还原金属氧化物:C+2CuO____________

(4)被强氧化性酸氧化

①被热的浓硫酸氧化:C+2H2SO4(浓)________

②被热的浓硝酸氧化:C+4HNO3(浓)_________

(5)被CO2氧化:CO2+C________

(6)反应制水煤气:C+H2O(g)______________

2.二氧化碳

碳最稳定的化合物之一,具有酸性氧化物的通性。

检验:通入澄清石灰水,变浑浊。

Ca(OH)2+CO2(少量)==____________________

Ca(OH)2+2CO2(过量)==___________________

表述:将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,则说明原气体为CO2。

3.碳酸盐

(1)几种碳酸盐的俗称和用途

大理石、石灰石、蛋壳、贝壳、钟乳石、白垩等的主要成分(化学式):____________。

纯碱、苏打的化学式:___________。

小苏打的化学式:NaHCO3(可用于食品发泡,治疗_____________症)。

草木灰的主要成分:K2CO3(钾肥)。

(2)CaCO3、BaCO3(二价金属的碳酸性盐)的性质难溶于水但溶于强酸,受热均易分解,与CO2反应生成可溶的酸式盐。相关的反应为:

CaCO3+2H+==_____________

CaCO3______________________

CaCO3+CO2+H2O==________(溶洞和钟乳石形成)

有关Na2CO3和NaHCO3的性质见【专题14】

4.草酸(乙二酸)

(1)物理性质:无色透明晶体,草酸在100℃开始升华,157℃时开始分解。

(2)热不稳定性:

①实验室制取CO气体。②实验室做草酸的分解实验时,试管口向上倾斜,因为先熔化后分解。

(3)草酸属于二元中强酸,写离子方程式时,草酸用分子式表示。

酸性:草酸>醋酸>碳酸。

H2C2O4+CaCO3===___________________________

(CaC2O4难溶于水)

(4)还原性:氧化产物为CO2

如使酸性高锰酸钾溶液褪色:

2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4==_______________

二、硅及其化合物

硅元素在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐等化合态的形式存在于地壳中。

1.单质硅

(1)晶体硅是灰黑色,有金属光泽,硬而脆的固体,其结构类似于金刚石,熔沸点都很高、硬度也大,导电能力介于导体和绝缘体之间,是良好的________材料。

(2)硅与强碱溶液生成氢气(特征反应):

Si+2NaOH+H2O==______________

(3)*粗硅的工业制法:SiO2+2C__________(www.xing528.com)

当碳过量时,继续反应生成SiC:

(SiC的结构和性能与金刚石相似,属于原子晶体)

2.SiO2的性质

(1)存在:原子晶体(CO2为分子晶体)

(2)酸性氧化物:SiO2+2NaOH==_____________

(3)高温下,Na2CO3与SiO2反应制玻璃:

(4)★与氢氟酸反应(特殊)

SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O

3.硅酸

(1)硅酸是难溶于水的弱酸。

(2)硅酸的制法:Na2SiO3+CO2+H2O==__________

(SiO2不溶于水,不能直接与水反应制备硅酸)

4.硅酸盐的组成

硅酸盐种类繁多,结构复杂,组成各异,常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成,例如:

硅酸钠(Na2SiO3):Na2O·SiO2

长石(KAlSi3O8):K2O·Al2O3·6SiO2

硅酸钠的水溶液称为____________。

5.硅元素的价类二维转化关系

【考型1】碳元素的性质

1.下列说法或离子方程式正确的是(　)

A.[15 天津,2]将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明原气体是CO2

B.[14 江苏,7]醋酸除去水垢:2H++CaCO3==Ca2++CO2↑+H2O

C.[16 天津,4]用高锰酸钾标准溶液滴定草酸:2MnO4-+16H++5C2O24-==2Mn2++10CO2↑+8H2O

D.[18 天津,2]溶解度:Na2CO3>NaHCO3

【考型2】硅及其化合物的性质

2.下列判断或离子方程式正确的是(　)

A.[16 江苏,5]向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+==H2SiO3↓+2Na+

B.[广东高考]高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅

C.[江苏高考]二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸

D.[15 安徽,9]SiO2既能和NaOH溶液反应又能和氢氟酸反应,属于两性氧化物

【考型3】碳硅元素的用途

3.[双选]下列有关物质的用途或原理不正确的是(　)

A.[18 江苏,3]NaHCO3受热易分解,故可用于制胃酸中和剂

B.[17 江苏,3]SiO2硬度大,故可用于制造光导纤维

C.[17.11 浙江,学6]干冰可用于人工降雨

D.[17.11 浙江,学13]Si的单质具有半导体的性质

一、碳及其化合物

碳元素是形成化合物种类最多的元素(也有认为还有氢),碳元素是构成有机物的主要元素。

1.碳酸盐相互转化(多元酸及盐的转化规律):

(1)相邻物质可以共存,相间物质相互反应。(2)图中向左进行时,物质碱性增加,向右进行,物质酸性增加。

2.除去CO2中的HCl(或SO2)杂质用饱和碳酸氢钠溶液,不能用Na2CO3或NaOH溶液。

3.碳酸氢钠与碳酸钠几点强调:

(1)考题中常以碳酸盐设题,而暗考碳酸氢盐的性质。如与盐酸反应生成二氧化碳的盐不一定含有CO2-3,也可能含有HCO3-。（2）CO2与CaCl2溶液、BaCl2溶液均不能反应生成碳酸盐沉淀。

二、硅及其化合物性质

1.Si晶体和SiO2晶体:都是原子晶体,不存在分子的概念。

2.SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O

盛装NaOH溶液的玻璃瓶不能用磨口玻璃塞(否则,会发生反应生成粘性的硅酸盐而使玻璃塞无法打开),一般用橡胶塞。

3.SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O

用于腐蚀或雕刻玻璃。

★注意:(1)试题中凡是提到不能用“玻璃仪器”、“陶瓷容器”等情况,都可能是被盛放物质呈碱性(如NaOH、Na2CO3),或是HF溶液、NaF溶液(水解成成HF)等,与容器中的SiO2反应。

(2)SiO2能与氢氧化钠反应,也能与氢氟酸反应,但SiO2不是两性氧化物,而是酸性氧化物。与氢氟酸反应是SiO2的特性。

4.硅酸是难溶于水的弱酸,其酸性弱于碳酸。

三、碳硅元素的用途

硅是构成岩石与许多矿物的基本元素,硅及其化合物是重要的材料,如:

(1)单质硅常用于制造半导体材料、太阳能电池等。

(2)SiO2常用来制造光导纤维。SiO2是水晶、石英、玛瑙、硅石等的主要成分。

(3)陶瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品或材料。