2022届高三化学一轮复习讲义：碳、硅及无机非金属材料

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碳、硅及无机非金属材料

复习目标　1.了解 C、Si 元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。

2.了解 C、Si 元素单质及其重要化合物对环境的影响。3.了解无机非金属材料的性质和用途。

考点一　碳及其重要化合物

1．碳单质

(1)存在形式：有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯，它们互为同素异形体。

①

②

③

(2)主要化学性质——还原性

可燃性 2C＋O2(不足)=====2CO、C＋O2(足量)=====CO2

与氧化物反应

CuO：______________________(冶炼金属)；

SiO2：____________________(制取粗硅)；

H2O：__________________(制取水煤气)

与强氧化性酸反应

浓H2SO4：

________________________________________________；

浓HNO3：

___________________________________________________

答案　C＋2CuO=====2Cu＋CO2↑

2C＋SiO2=====Si＋2CO↑

C＋H2O(g)=====H2＋CO

C＋2H2SO4(浓)=====CO2↑＋2SO2↑＋2H2O

C＋4HNO3(浓)=====CO2↑＋4NO2↑＋2H2O

2．CO、CO2的性质对比

CO CO2

物理性质

无色无味气体

密度比空气小

难溶于水

无色无味气体

密度比空气大

可溶于水(溶解度小)

毒性有毒(易结合血红蛋白)无毒(温室效应)

化学

性质

还原性可燃性

还原氧化铁无(灭火)

氧化性 ① 与炽热炭反应

②Mg 在CO2中燃烧

与水反应无 CO2＋H2OH2CO3

与碱反应

(石灰水)

无Ca(OH)2＋ CO 2===CaCO3↓＋H2O

(检验 CO2)

相互转化 CO2CO

用途燃料、冶炼金属灭火、制汽水、植物肥料、化工原料

等

3.碳酸(H2CO3)

性质：为弱酸、不稳定。碳酸(H2CO3)只能在水中存在。H2CO3在水中与 CO2共存，因此常

把CO2＋H2O当碳酸用。

4．碳酸的正盐和酸式盐的比较

正盐(CO) 酸式盐(HCO)

溶解性只有钾、钠、铵盐可溶一般都可溶

溶解度

一般而言，在相同温度下，难溶性正盐溶解度小于其酸式盐溶解度，如

溶解度 Ca(HCO3)2>CaCO3；可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度，如

溶解度 Na2CO3>NaHCO3。

热稳定性正盐>酸式盐>碳酸

溶液 pH 同浓度：正盐>酸式盐

相互转化 COHCO

(1)金刚石和石墨由相同的元素组成，因此它们具有相同的性质(×)

错因：它们的化学性质相似，但物理性质不同。

(2)石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应(×)

错因：同素异形体之间的转化，化合价不变，不是氧化还原反应。

(3)向空气中排放二氧化碳会形成酸雨(×)

错因：pH<5.6

的雨水才是酸雨， CO 2

不能形成酸雨。

(4)向CaCl2溶液中通入 CO2气体，溶液变浑浊，继续通入 CO2至过量，浑浊消失(×)

错因：由于盐酸的酸性比碳酸强， CO 2

与

CaCl 2

溶液不反应。

(5)氨化的饱和食盐水中通入足量的 CO2气体，会析出晶体(√)

1．碳的重要化合物转化关系如下：

思考每步转化的试剂及条件，并用化学方程式表示标有序号的各步变化。

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________；

④________________________________________________________________________；

⑤________________________________________________________________________；

⑥________________________________________________________________________。

答案　① 2C＋O2=====2CO(氧气不足)

(或C＋CO2=====2CO、

2C＋SiO2=====2CO↑＋Si)

②2CO＋O2=====2CO2

(或CO＋CuO=====Cu＋CO2)

③CO2＋C=====2CO

④CO2＋2Mg=====2MgO＋C

⑤CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2

⑥Ca(HCO3)2=====CaCO3＋CO2↑＋H2O

[或Ca(HCO3)2＋Ca(OH)2===2CaCO3↓＋2H2O]

2．写出除去下列气体中混有的杂质(括号内为杂质)可采取的方法。

(1)CO(CO2)：___________________________________________________________；

(2)CO2(CO)：___________________________________________________________；

(3)CO2(O2)：____________________________________________________________；

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