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【步步高】2014年大一轮配套课时分组练--第04章 常见的非金属及其化合物（四川专用）

  • ※基本信息※
    • 资料类型：一课一练
    • 教材版本：不限
    • 适用学校：不限
    • 所需点数：1点
    • 资料来源：收集
    • 资料作者：
    • 资料大小：4.56MB
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    • 更新时间：2013-06-22 21:44:04
    • 上传时间：2013-06-22 21:45:52
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  • ※资料简介※

  • 第1讲　无机非金属材料的主角——硅
    [考纲要求]　1.了解C、Si元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解C、Si元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.以新材料、新技术为背景考查C、Si元素及其重要化合物的性质及应用。
     
    考点一　碳、硅单质的存在与性质
     
    1．C、Si单质的存在形态、物理性质及用途
    (1)自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素因有亲氧性，所以仅有化合态。碳单质主要有金刚石、石墨、C60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。
    (2)单质的结构、物理性质与用途比较
     碳 硅
    结构 金刚石：空间网状结构
    石墨：层状结构 晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构
    物理性质 金刚石熔点高、硬度大
    石墨熔点高、质软，有滑腻感 晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高
    用途 金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯 晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池
    2.碳、硅单质的化学性质
    碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
     
     
    (2)Si与非金属单质反应O2：Si＋O2=====△SiO2F2：Si＋2F2===SiF4Cl2：Si＋2Cl2=====△SiCl4与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑
     深度思考
    1．从元素周期表的位置看，碳和硅均为ⅣA元素，自然界中有碳的多种单质存在，自然界中有硅的单质吗？为什么？
    答案　没有，因为硅有很强的亲氧性，在地壳形成时硅与氧易结合，难分离，因而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在。
    2．硅单质有广泛的用途，用化学方程式表示工业上获取硅单质的过程。
    答案　粗硅的制取：SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑
    由粗硅制取纯硅(常用方法)：
    Si(粗)＋2Cl2=====加热SiCl4
    SiCl4＋2H2=====高温Si(纯)＋4HCl
     
    题组一　新材料、新技术下C、Si的考查
    1．下列关于硅的说法中，不正确的是         (　　)
    A．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料
    B．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料
    C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应
    D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应
    答案　C
    解析　硅在常温下能与F2、氢氟酸等发生反应。
    2．石墨烯的结构示意图如图所示，下列关于石墨烯的叙述正确
    的是(　　)
    A．石墨烯可导电，说明它是电解质
    B．石墨烯、金刚石、C60、“碳纳米泡沫”四种物质都是碳
    的单质
    C．由于C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝＋1.9 kJ•mol－1知金刚石比石墨烯稳定
    D．尽量使用含12 6C的产品，减少使用含13 6C的产品，此举符合“促进低碳经济”的宗旨
    答案　B
    解析　“石墨烯可由石墨剥离而成”故石墨烯是可以导电的非金属单质，它既不是电解质，也不是非电解质，A项错；石墨烯、金刚石、C60、“碳纳米泡沫”都是由碳元素形成的不同的单质，它们互为同素异形体，B项正确；C项中由于石墨转化为金刚石的ΔH>0，是吸热过程，即石墨的能量较金刚石低，因而石墨烯稳定，C项错；12 6C和13 6C都是碳元素，故D项错。
    题组二　工业制取高纯硅
    3．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
    ⅰ.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
    ⅱ.粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：
    Si＋3HCl=====300 ℃SiHCl3＋H2
    ⅲ.SiHCl3与过量H2在1 000～1 100 ℃反应制得纯硅
    已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。
    请回答下列问题：
    (1)第ⅰ步制备粗硅的化学反应方程式为__________________________________。
    (2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点－84.7 ℃)，提纯SiHCl3采用的方法为__________________。
    (3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去)：
     
    ①装置B中的试剂是________________________________________________。
    装置C中的烧瓶需要加热，其目的是__________________________________。
    ②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是__________________________，
    装置D不能采用普通玻璃管的原因是___________________________________，
    装置D中发生反应的化学方程式为_____________________________________。
    ③为保证制备纯硅实验的成功，操作

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