人教版高中化学考点12 硅及其无机非金属材料（解析版）.docx

考点12 硅及其无机非金属材料
高考对本考点内容的考查主要体现在以下三个方面：(1)结合STSE，以能源、温室效应等为背景，考查碳(CO、CO2)、硅及其重要化合物的性质、用途；(2)结合化学反应原理，考查碳酸、草酸与碱的滴定图像与盐类水解的应用；(3)结合无机化工工艺流程，考查二氧化硅或硅酸盐的性质。
预计2023年高考仍然会结合能源、环保等，以新材料、新工艺为载体，考查碳、硅及其化合物的性质及应用，以检测考生理论联系实际、运用化学理论解决实际问题的能力和将化学成果应用于生产、生活的意识。
一、碳及其重要化合物
二、硅及其重要化合物
三、无机非金属材料
碳及其重要化合物
1．碳单质
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。
2．碳的氧化物(CO和CO2)
(1)一氧化碳的性质及应用
①物理性质：无色无味的气体，难溶于水，能使人中毒的原因是与人体内血红蛋白相结合，因缺氧而中毒。
②化学性质及应用(写出有关化学方程式)
a．可燃性：2CO＋O22CO2，可作燃料。
b．还原性：CO还原Fe2O3的反应为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，可用于冶炼金属。
(2)CO2在自然界中的循环
①CO2的主要来源：大量含碳燃料的燃烧。
②自然界消耗CO2的主要反应：
a．溶于江水、海水中：CO2＋H2OH2CO3；
b．光合作用将CO2转化为O2；
c．岩石的风化：CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2。
3．碳酸(H2CO3)
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．碳酸的酸式盐和正盐的比较
(1)在水中的溶解性
①含K＋、Na＋、NH的正盐易溶于水，其余一般不溶于水；酸式盐均能溶于水。
②一般来说，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。
(2)热稳定性
一般来说，热稳定性顺序为正盐>酸式盐>碳酸，如稳定性：Na2CO3>NaHCO3>H2CO3。可溶性正盐>难溶性正盐，如CaCO3高温分解，而K2CO3不易分解。
(3)水溶液酸碱性
物质的量浓度相同时，正盐溶液的pH大于其酸式盐溶液，如pH：Na2CO3溶液>NaHCO3溶液。
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)不同碳的物理性质差异是因为含碳量不同( )
(2)碳在氧气中充分燃料是放热反应，而不充分燃烧是吸热反应( )
(3)金刚石、石墨、C60都是由碳原元素组成的单质( )
(4)水墨画可长久保存不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼( )
(5)二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红，说明二氧化碳具有酸性( )
(6)低碳环保中的“碳”是指二氧化碳( )
(7)石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应(×)
(8)向空气中排放二氧化碳会形成酸雨(×)
(9)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(×)
(10)氨化的饱和食盐水中通入足量的CO2气体，会析出晶体(√)
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)√ (7)×　(8)×　(9)×　(10)√
【典例】
例1 “碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中促进碳中和最直接有效的是( )
A．将重质油裂解为轻质油作为燃料 B．大规模开采可燃冰作为新能源
C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染 D．研发新型催化剂促使CO2转化为甲醇
【答案】D
【解析】A项，将重质油裂解为轻质油作为燃料，实质是长链烃断裂为短链烃，燃烧后排放的CO2的量并没有改变，A不符合题意；B项，可燃冰是甲烷的结晶水合物，大量开采使用，会产生CO2，不利用碳中和，B不符合题意；C项，通过清洁煤技术减少煤燃烧污染，只会减少SO2的排放，但对CO2的排放总量无影响，C不符合题意；D项，研发催化剂将CO2还原为甲醇，有利于减少CO2的排放，对促进“碳中和”最直接，D正确；故选D。
例2 中国力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，关于碳及其化合物，下列说法不正确的是( )
A．金刚石和石墨是碳的两种不同的单质，二者互称同素异形体
B．在100KPa时，1mol石墨转变为金刚石要吸收1.895kJ的热量，故金刚石比石墨稳定
C．考古时常用于测定文物年代的是碳元素的一种核素146C中，中子数为8
D．引起温室效应的气体之一CO2中含极