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4.新型無機(jī)非金屬材料的特性

(1)能承受高溫，強(qiáng)度高。例如：氮化硅陶瓷在1200℃左右的高溫下，仍具有很高的硬度，可用來制造汽輪機(jī)葉片、軸承、永久模具等。

(2)具有電學(xué)特性。一些新型無機(jī)非金屬材料可以作絕緣體，有的可作半導(dǎo)體、導(dǎo)體、超導(dǎo)體等。一些絕緣性材料常被用于做集成電路的基板。

(3)具有光學(xué)特性。有些新型無機(jī)非金屬材料能發(fā)出單色的光，有的能透過可見光，有的能使紅外線、雷達(dá)射線穿過。

(4)具有生物功能。一些新型無機(jī)非金屬材料強(qiáng)度高、無毒、不溶于水，對(duì)人體組織有較好的適應(yīng)性，可直接植于人體內(nèi)，用這類材料制成的人造牙齒、人造骨骼，已被應(yīng)用在醫(yī)學(xué)上。

3.硅及其化合物的特殊性

(1)硅的還原性比碳強(qiáng)，而碳在高溫下能從二氧化硅中還原出硅。

(2)非金屬單質(zhì)與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)一般不生成氫氣，而硅與氫氧化鈉等強(qiáng)堿溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。

(3)非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸反應(yīng)，而硅不但與氫氟酸反應(yīng)，而且有氫氣生成。

(4)酸性氧化物一般不與酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，而二氧化硅卻能與氫氟酸反應(yīng)，生成四氟化硅和水。

(5)無機(jī)酸一般易溶于水，而硅酸和原硅酸卻難溶于水。

(6)在水溶液中，碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)，二氧化碳與硅酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和硅酸沉淀。在高溫下碳酸鈉與二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈉和二氧化碳，其原因是在高溫條件下，生成的二氧化碳離開反應(yīng)體系而使反應(yīng)進(jìn)行到底。

2.碳族元素的主要特征

在元素周期表中，碳族元素位于活潑金屬(ⅠA族)向活潑非金屬(ⅦA族)過渡的中間位置，其最外層電子數(shù)為4，既不容易得到電子，又不易失去電子，所以碳族元素的成鍵特征是易形成共價(jià)鍵，難形成離子鍵，特別是單個(gè)原子不能形成離子；單質(zhì)以還原性為主，表現(xiàn)為難與H₂生成氣態(tài)氫化物，制取單質(zhì)通常為還原法，如以C還原SiO₂以制單質(zhì)硅；碳元素形成的單質(zhì)(金剛石)硬度最大；碳元素形成的化合物種類最多；在所有非金屬形成的氣態(tài)氫化物中，甲烷中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大；C是元素相對(duì)原子質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)原子；硅在地殼中的含量僅次于氧，其單質(zhì)晶體是一種良好的半導(dǎo)體材料。

1.碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系

(1)會(huì)運(yùn)用氧化還原反應(yīng)知識(shí)規(guī)律分析理解碳、一氧化碳、二氧化碳之間的相互轉(zhuǎn)化及應(yīng)用。運(yùn)用酸堿反應(yīng)規(guī)律分析理解二氧化碳、碳酸正鹽、碳酸氫鹽(酸式鹽)之間的相互轉(zhuǎn)化及應(yīng)用。

(2)碳酸鹽性質(zhì)規(guī)律

①溶解性規(guī)律：如果碳酸的正鹽溶解度較大，則酸式鹽的溶解度�。廴纾篘a₂CO₃＞NaHCO₃］；如果碳酸的正鹽溶解度小，則對(duì)應(yīng)酸式鹽的溶解度較大［如：CaCO₃＜Ca(HCO₃)₂］

②穩(wěn)定性：難溶性的碳酸鹽，(NH₄)₂CO₃及酸式鹽受熱易分解；可溶性的碳酸鹽較穩(wěn)定，受熱難分解。

③酸式鹽與堿反應(yīng)時(shí)的產(chǎn)物要根據(jù)相對(duì)用量判斷。如：在Ca(HCO₃)₂溶液中滴加NaOH溶液：

Ca(HCO₃)₂+NaOH===CaCO₃↓+NaHCO₃+H₂O(NaOH少量)

Ca(HCO₃)₂+2NaOH===CaCO₃↓+Na₂CO₃+2H₂O(NaOH過量)

④CO和HCO的檢驗(yàn)：利用正鹽和酸式鹽的溶解性可區(qū)別CO和HCO，如BaCl₂溶液。利用CO與H⁺反應(yīng)產(chǎn)生CO₂的方法，檢驗(yàn)CO或HCO。

21.解答：(1)金剛石　 金剛石屬原子晶體，而固體C₆₀不是，故金剛石熔點(diǎn)較高

(答出“金剛石屬原子晶體”即給分)

(2)可能　 因C₆₀分子含30個(gè)雙鍵，與極活潑的F₂發(fā)生加成反應(yīng)即可生成C₆₀F₆₀

(只要指出“C₆₀含30個(gè)雙鍵”即給分，但答“因C₆₀含有雙鍵”不給分)

(3)依題意，C₆₀分子形式的化學(xué)鍵數(shù)為：(3×60)＝90

也可由歐拉定理計(jì)算鍵數(shù)(即棱邊數(shù))：60+(12+20)－2＝90

C₆₀分子中單鍵為：90－30＝60

［答“2×30(雙鍵數(shù))＝60”即給分］

(4)設(shè)C₇₀分子中五邊形數(shù)為x,六邊形數(shù)為y。依題意可得方程組：

解得：五邊形數(shù)x=12，六邊形數(shù)y=25。?

解析：從石英晶體的平面示意圖可以看出：每個(gè)網(wǎng)眼由4個(gè)Si原子和4個(gè)O原子圍成，但每個(gè)Si原子為4個(gè)網(wǎng)眼共有，而每個(gè)O原子由兩個(gè)網(wǎng)眼共有，故n(Si)∶n(O)=(4×)∶

(4×)=1∶2。雙二聚硅酸為兩分子硅酸(H₄SiO₄)去水形成，即：

●命題趨向與應(yīng)試策略

20.答案：(1)CuCO₃·Cu(OH)₂　 2CuCO₃·Cu(OH)₂

(2)CuCO₃·Cu(OH)₂和2CuCO₃·Cu(OH)₂的混合物

(3)36　 (4)()

解析：(1)依題意知：

孔雀石中，＝ 解得：

石青中：＝　 解得：

所以，在a≤2，b≤2時(shí)，

孔雀石化學(xué)式為CuCO₃·Cu(OH)₂；石青化學(xué)式為：2CuCO₃·Cu(OH)₂

(2)n(CO₂)＝＝0．15 mol＝n(CuCO₃)

n(CuO)＝＝0．25 mol＝n(CuCO₃)+n［Cu(OH)₂］

所以，n［Cu(OH)₂］＝0．25 mol－0．15 mol＝0．10 mol

a∶b＝n(CuCO₃)∶n［Cu(OH)₂］＝0．15 mol∶0．1 mol＝3∶2

因?yàn)?i>a≤2，b≤2，

所以，該礦樣混合物的化學(xué)組成為CuCO₃·Cu(OH)₂和2CuCO₃·Cu(OH)₂的混合物。

(3)對(duì)aCuCO₃·bCu(OH)₂礦樣

=

比值最低的是2CuCO₃·Cu(OH)₂　 (a＝2，b＝1)

已知n(CO₂)＝＝0．3 mol＝a

n(CuO)＝［(a+b)/a］·n(CO₂)＝0．45 mol

m(CuO)＝0．45 mol×80 g·mol^－1＝36 g

(4)A＝124×+98()

19.答案：核內(nèi)中子數(shù)(或“¹⁴C中子數(shù)多2個(gè)”，或：“原子質(zhì)量數(shù)”)　 C

18.答案：將CO中毒者移至新鮮空氣處，并設(shè)法改善中毒者缺氧的狀態(tài)(例如人工呼吸等)。

解析：人體血液中的血紅蛋白既能與O₂結(jié)合，也能與CO結(jié)合，且更易結(jié)合CO，使血液失去運(yùn)輸氧氣的功能，使人缺氧而中毒。從平衡移動(dòng)的觀點(diǎn)，應(yīng)讓中毒者離開CO的環(huán)境，移至新鮮空氣處，并設(shè)法改善中毒者缺氧的狀態(tài)。

17.答案：A

解析：“SiO₂”不是由單個(gè)的“SiO₂”的分子所組成的，它是一種原子晶體。1個(gè)Si原子跟4個(gè)O原子形成了4個(gè)共價(jià)鍵，這樣，每1個(gè)Si原子周圍結(jié)合4個(gè)O原子，同時(shí)每個(gè)O原子跟兩個(gè)Si原子相結(jié)合。實(shí)際上，二氧化硅晶體是由硅原子和氧原子按1∶2的比例所組成的立體網(wǎng)狀的原子晶體，通常用“SiO₂”表示二氧化硅的組成。而SO₂、CO₂、CS₂皆為分子晶體。故存在分子。

16.答案：A

解析：CO₂通入CaCl₂溶液中產(chǎn)生的CaCO₃能溶于反應(yīng)生成的鹽酸中，故此反應(yīng)不能發(fā)生，也無沉淀生成，故選A。