南方凤凰台2026苏教版高考化学一轮复习导学案大单元3第13讲碳、硅及其化合物word版含答案解析

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考点1　碳、硅单质

知 识 梳 理

C、Si单质的结构、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，而硅元素仅有化合态。碳单质主要有金刚石、石墨、C60、石墨烯等，它们之间的关系是互为同素异形体；硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。

2. C、Si单质的物理性质与用途

(1)  金刚石：熔点高、硬度大，可作切割刀具。

(2)  晶体硅：灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高，可用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池板。

(3)  石墨：熔点高、质软、有滑腻感、能导电，可用作铅笔芯、电极。

(4)  石墨烯：石墨烯就是单层石墨，有优良的导电性能。

3. C60结构分析

C60(如图所示)是由60个C原子形成的封闭笼状分子，形似足球的32面体，有20个六边形和12个五边形。

碳的化学性质

1. 与氧气反应

C＋O2点燃(=====)CO2(O2足量)；

2C＋O2点燃(=====)2CO(O2少量)。

2. 与氧化物反应

(1) C＋CO2高温(=====)2CO；

(2) 3C＋2Fe2O3高温(=====)4Fe＋3CO2↑。

(3) C＋H2O高温(=====)CO＋H2(工业制水煤气)

3. 与强氧化性酸反应

C＋2H2SO4(浓)△(=====)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；

C＋4HNO3(浓) △(=====)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。

硅的化学性质

1. 与O2反应：Si＋O2△(=====)SiO2

2. 与F2、Cl2反应

Si＋2F2===SiF4、Si＋2Cl2△(=====)SiCl4

3. 与氯化氢反应

Si＋3HCl300 ℃(=====)H2＋SiHCl3

4. 与氢氟酸反应(写化学方程式，下同)：

Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。

5. 与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。

高纯硅的制备

1. 原料：焦炭和石英。

2. 粗硅的制备：SiO2＋2C高温(=====)Si＋2CO↑。

3. 粗硅的提纯：Si＋3HCl300 ℃(=====)H2＋SiHCl3、H2＋SiHCl3 1 100 ℃(=====)Si＋3HCl

典 题 悟 法

物质的转化

　(2024·江苏各地模拟重组)下列化学方程式书写错误的是(C)

A. Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑

B. Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑

C. Si＋4HCl(aq)===SiCl4＋2H2↑