考向13 碳及其化合物 无机非金属材料-备战2023年高考化学一轮复习考点微专题（新高考地区专用）

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考向 13 碳及其化合物 无机非金属材料
【2022 浙江卷 1月】关于反应 4CO2+SiH44CO+2H2O+SiO2，下列说法正确的是
A．CO 是氧化产物 B．SiH4发生还原反应
C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1∶4 D．生成 1molSiO2时，转移 8mol 电子
【答案】D
【详解】
A．根据反应方程式，碳元素的化合价由+4 价降为+2 价，故 CO 为还原产物，A错误；
B．硅元素化合价由-4 价升为+4 价，故 SiH4发生氧化反应，B错误；
C．反应中氧化剂为二氧化碳，还原剂为 SiH4，，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为 4:1，C错误；
D．根据反应方程式可知，Si 元素的化合价由-4 价升高至+4 价，因此生成 1molSiO2时，转移 8mol 电子，
D正确；
答案选 D。
知识点一　碳、硅单质及其氧化物
1．碳、硅的存在形态、物理性质和用途
碳 硅
存在形态 游离态和化合态 化合态
单质结构
金刚石：正四面体空间网状结构
石墨：层状结构
C60：足球形分子
晶体硅：正四面体空间网状结构
物理性质
金刚石：熔点高、硬度大
石墨：硬度小、电的良导体
晶体硅：灰黑色固体，有金属光泽、
熔点高、硬度大，有脆性
用途
金刚石用于制造切割刀具；石墨用于
制造电极、铅笔芯
半导体材料和合金材料
[名师点拨]　(1)碳单质的结构不同导致物理性质不同，但化学性质相似。
(2)同素异形体之间的转化是化学变化，但不是氧化还原反应。
2．碳、硅单质的化学性质
(1)碳单质的化学性质——还原性
①能与O2反应(用化学方程式表示)
O2不足：2C ＋ O 2===== 2CO ；
O2充足：C ＋ O 2===== CO 2。
② 能与其他物质的反应(用化学方程式表示)
a．能与 CuO 反应：C ＋ 2CuO ===== 2Cu ＋ CO 2↑(可用于金属的冶炼)；
b．能与 CO2反应：C ＋ CO 2===== 2CO ；
c．能与水蒸气反应：C ＋ H 2O(g) ===== CO ＋ H 2(制水煤气)；
d．能与浓硫酸反应：C ＋ 2H 2SO4( 浓 ) ===== CO 2↑ ＋ 2SO 2↑ ＋ 2H 2O。
(2)硅单质的化学性质——还原性
①能与O2反应：Si ＋ O 2===== SiO 2；
② 能与氢氟酸反应(用化学方程式表示，下同)：Si ＋ 4HF == =SiF 4↑ ＋ 2H 2↑；
③能与NaOH 溶液反应：Si ＋ 2NaOH ＋ H 2O == =Na 2SiO3＋ 2H 2↑。
3．硅的制备
(1)原料：二氧化硅、焦炭。
(2)原理：SiO2＋ 2C ===== Si( 粗 ) ＋ 2CO↑ 。
(3)提纯：Si( 粗 ) ＋ 2Cl 2===== SiCl 4，SiCl4＋ 2H 2===== Si( 纯 ) ＋ 4HCl 。
4．碳和硅的氧化物
(1)一氧化碳：无色无味的有毒气体，不溶于水，可用作气体燃料和冶金工业的还原剂。
(2)二氧化碳和二氧化硅
二氧化硅 二氧化碳
类别 均为酸性氧化物
结构 由氧、硅原子构成空间网状结构
直线形结构，存在单个 CO2
分子
物理性质
硬度大，熔、沸点高，常温下为固
体，不溶于水
熔、沸点低，常温下为气
体，微溶于水
化
学
性
质
与水反应 不反应 CO2＋H2OH2CO3
与酸反应
只与氢氟酸反应：
SiO2＋ 4HF == =SiF 4↑ ＋ 2H 2O
不反应
能与碱
(NaOH)
反应
SiO2＋ 2NaOH == =Na 2SiO3＋ H 2O(盛
碱液的试剂瓶用橡胶塞)
CO2少量：CO2＋
2NaOH == =Na 2CO3＋ H 2O；
CO2过量：CO2＋
NaOH == =NaHCO 3
能与盐 如与 Na2CO3反应：SiO2＋
如与 Na2SiO3反应：Na2SiO3
＋ H 2O ＋ CO 2( 不足 ) =
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