备战2018年高考化学之常考化学反应突破--专题02 非金属及其化合物（含解析）
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专题02 非金属及其化合物
一、碳、硅及其化合物
1．碳和硅
元素符号 C Si
化
学
性
质 主要化合价 −4、+2、+4 −4、+4
与非金属单质反应 C+O2 CO2(O2充足)
2C+O2 2CO(O2不足)
C+2S CS2 Si+O2 SiO2
Si+2H2 SiH4
Si+2Cl2 SiCl4
Si+C SiC
与氧化物反应 C+2CuO 2Cu+CO2↑
C+H2O(g) CO+H2 Si+2FeO 2Fe+SiO2
与酸反应 与稀盐酸、稀硫酸不反应，能被浓硫酸、硝酸氧化 仅与氢氟酸反应：
Si+4HF SiF4+2H2↑与碱反应 —— Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2↑
2．二氧化碳和二氧化硅的比较
物质 二氧化硅 二氧化碳
结构 四面体结构，不存在单个分子 直线形结构，存在单个CO2分子
晶体类型 原子晶体 分子晶体
化学式 SiO2 分子式：CO2
主要物理性质 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 ①与水反应 不反应 CO2+H2O H2CO3
②与酸反应 只与HF反应：
SiO2+4HF SiF4↑+2H2O
不反应
③与碱（NaOH）反应 SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞) CO2+2NaOH Na2CO3+H2O 或CO2+NaOH NaHCO3④与盐的反应 如与Na2CO3反应：SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑ 如与Ca(ClO)2反应：
Ca(ClO)2+CO2+H2O
CaCO3↓+2HClO
⑤与碱性氧化物反应 如与CaO反应：
SiO2+CaO CaSiO3 如与Na2O反应：
CO2+Na2O Na2CO3
用途 光导纤维、光学仪器、电子部件 灭火、人工降雨、制饮料、制碳酸盐
3．传统无机非金属材料的主要化学反应
玻璃 水泥 陶瓷
主要原料 纯碱、石灰石、石英 石灰石、黏土 黏土
设备 玻璃熔炉 水泥回转窑 陶瓷窑
生产过程中的主要变化 SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑，
CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑ 复杂的物理、化学变化 复杂的物理、
化学变化
主要成分 Na2SiO3，CaSiO3，SiO2 3CaO•SiO2、2CaO•SiO2、CaO•Al2O3
4．硅的工业制法
（1）四氯化硅还原法
①工艺流程
石英砂 粗硅 SiCl4 高纯硅
②反应原理
，Si(粗)+2Cl2 SiCl4，SiCl4+2H2 Si(纯)+4HCl
（2）三氯甲硅烷还原法制备高纯度硅(常用方法)
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