高考化学 碳族元素知识精讲
碳族元素知识点总结
碳族元素知识点总结碳族元素是元素周期表中的第14组元素,包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)和铅(Pb)。
碳族元素具有许多重要的化学和物理性质,对于我们的日常生活和工业发展具有重要意义。
以下是关于碳族元素的几个主要知识点的总结:1.原子结构和电子配置:碳族元素位于周期表的p区,外层电子结构为ns2np2、碳原子的电子配置为1s2 2s2 2p2、在碳族元素中,碳和硅是典型的非金属,锗是半金属,锡是过渡金属,铅是主族金属。
2.原子半径和离子半径:碳族元素的原子半径有增大的趋势。
这是因为随着原子序数的增加,电子层的数量也增加,电子屏蔽效应增强,从而使得原子半径增加。
在同一族元素中,离子半径随着正电荷数的增加而减小。
3.化学反应性:碳族元素的化学反应性有较大差异。
碳和硅都是非金属,具有较高的电负性。
它们能够形成多种化合价的化合物,如碳的四价化合物和硅的四价和六价化合物。
锡和铅具有特殊的价态行为,可以形成多种化合价的化合物。
锡和铅通常表现出二郎功能。
4.晶体结构和物理性质:碳族元素的晶体结构和物理性质有明显的变化。
碳以钻石、石墨和富勒烯等多种晶体结构存在。
钻石具有非常高的硬度,石墨具有良好的导电性和润滑性,富勒烯则具有独特的球形结构。
硅具有金刚石样的晶体结构,可以形成多种晶体相。
锡和铅以金属晶体结构存在,具有良好的导电性和可塑性。
5.化合物和应用:碳族元素形成了众多的化合物,具有重要的应用价值。
最重要的化合物是碳的氧化物,如二氧化碳和一氧化碳。
二氧化碳在大气中起到重要的温室效应,一氧化碳是一种有毒气体。
锗和硅的氧化物是重要的半导体材料。
锡和铅的氧化物具有良好的导电性和光学性能,常用于制备导电玻璃和陶瓷材料。
此外,锡和铅还广泛用于合金制备和防腐剂。
6.生物学意义:碳族元素在生物学中具有重要的意义。
生命体中含有大量的碳和硅。
碳是有机物的组成要素,是地球上生物多样性的基础。
硅在植物细胞壁和一些动物骨骼中起到结构支持的作用。
碳族化学知识点总结
碳族化学知识点总结
1.碳的化学性质
碳是自然界中广泛存在的元素,常见的存在形式有石墨、金刚石和富勒烯等。
在化合价态上,碳可以形成C4+、C3+、C2+和C-4等多种氧化态,这使得碳能够形成多种不同的化合物。
碳最为重要的化合物就是有机物,通过碳的共价键形成了许多复杂的有机分子,包括烃类、醇类、醛酮类、酸类等等。
因此有机化学是碳化学的一个重要分支,对于探索碳的化学性质和应用具有极为重要的意义。
2.硅的化学性质
硅是地壳中第二丰富的元素,它也拥有和碳相似的化学性质。
在自然界中,硅以SiO2的形式存在,它是一种常见的无机化合物,常用来制备其他硅化合物。
硅也能够形成C4+、C3+、C2+甚至C-4的氧化态,因此和碳一样,硅也能够形成多种化合物,比如硅烷、硅醇、硅酸等。
此外,硅还可以与氧形成硅-氧链或硅-氧环,从而形成无机硅化合物。
硅的这些性质使得它在材料科学、半导体行业以及生物医学领域具有广泛的应用。
3.锗、锡和铅的化学性质
锗、锡和铅在地壳中的含量逐渐递减,它们的化学性质也逐渐向金属方向发展。
锗和硅相似,它可以形成多种氧化态的化合物,并且能够与氧、氮、硫等元素形成多种化合物。
锡和铅则更具有金属特性,它们都能够形成阳离子,并且和其他元素形成多种化合物,比如氧化物、硫化物、氯化物等。
锡和铅也广泛应用于材料科学、化工、医学等领域。
总而言之,碳族元素拥有丰富的化合价态和多样的化学性质,这使得它们在自然界和工业生产中都具有广泛的应用价值。
希望上述知识点能够对学习碳族化学的同学有所帮助。
高考碳的知识点
高考碳的知识点在此文中,将为您介绍高考中与碳相关的知识点,包括碳的基本性质、碳的化合物、碳循环及其对环境的影响等方面。
这些知识将对您在高考化学考试中的备考和解题有所帮助。
一、碳的基本性质碳是元素周期表中的第6号元素,原子序数为6,原子量为12.01。
碳的电子排布为2, 4,具有4个价电子。
碳是一种非金属元素,常见的存在形式有炭、石墨、金刚石等。
碳具有导电性较差,能形成多种化合价态,形成的化合物非常广泛。
二、碳的化合物1. 有机化合物有机化合物是由碳原子与氢原子和其他元素原子通过共价键相互连接形成的化合物。
有机化合物在生活中存在广泛,包括石油、天然气、橡胶、塑料、蛋白质等众多物质。
高考中有机化合物的命名、结构式的绘制和性质的理解都是重要的考点。
2. 碳的氧化物碳氧化物主要包括二氧化碳(CO2)和一氧化碳(CO)。
二氧化碳是一种重要的无机化合物,存在于大气中并参与碳循环。
一氧化碳在高温下与金属反应,形成金属的碳酸盐,具有还原性。
三、碳循环及其对环境的影响碳循环是指碳在地球大气、陆地、生物体之间的循环过程。
它包括了碳的进入、存储、释放等环节。
碳循环对于维持生态平衡和气候稳定有着重要作用。
然而,近年来人类活动的加剧,导致了大量的二氧化碳排放,进一步加剧了全球变暖、气候变化等环境问题。
四、碳的应用碳在现代工业和生活中有广泛的应用。
例如,碳在电池制造中作为电极材料,用于储能;碳纤维在航空航天、汽车和体育器材等领域具有重要应用;活性炭被广泛用于水处理、环境保护和防毒等方面。
通过以上的介绍,相信您对高考中与碳相关的知识点有了更加全面的了解。
在备考过程中,应注重对有机化合物的命名和结构式的掌握,了解碳循环与环境的关系,并关注碳在现代科技和工业中的应用。
努力掌握并灵活运用这些知识点,相信您能在高考化学考试中取得好成绩。
祝您成功!。
高中化学考点精讲-碳族元素
高中化学58个考点精讲21、碳族元素.碳及其化合物1.复习重点1.碳族元素原子结构的特点、碳族元素化合价为正四价和正二价;2.碳族元素的性质及其递变规律;3.碳和硅的性质、用途。
2.难点聚焦专题三二氧化碳和二氧化硅的结构、性质比较(见表7—7)3 硅及其化合物的特性高温也能发生。
1. Si的还原性大于C,但C却能在高温下还原出Si:↑SiO22Si++COC210. Na 2SiO 3的水溶液称水玻璃,但它与玻璃的成分大不相同,硅酸钠水溶液(即水玻璃)俗称泡花碱,但它却是盐的溶液,并不是碱溶液。
2. 非金属单质跟碱液作用一般无2H 放出,但Si 却放出H 2:↑+=++232222H SiO Na O H NaOH Si ↑+↑=+2424H S i F HF Si3. 非金属单质一般不跟非氧化性酸作用,但Si 能与HF 作用:4. 非金属单质一般为非导体,但Si 为半导体。
5. SiO 2是的酸酐,但它不溶于水,不能直接将它与水作用制备H 2SiO 3。
6. 非金属氧化物的熔沸点一般较低,但SiO 2的却很高。
7. 酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO 2能跟HF 作用:↑+↑=+24224H SiF HF SiO8. 无机酸一般易溶于水, 却难溶于水。
9. 因H 2CO 3的酸性大于H 2SiO 3,所以在Na 2SiO 3溶液中通入CO 2能发生下列反应:32322232CO Na SiO H O H CO SiO Na +↓=++, 但在高温下↑++232232CO SiO Na SiO CO Na 高温4 硅与碱溶液的反应特点硅与强碱溶液反应的实质是什么?究竟哪种物质是氧化剂?根据化学方程式:↑+=++232222H SiO Na O H NaOH Si进行分析,似乎NaOH 和O H 2都是氧化剂,其实不然。
上述反应实际分两步进行↑+∆+244224H SiO H O H Si ①O H SiO Na NaOH SiO H 2324432+=+ ②其中反应①为氧化还原反应,反应②为非氧化还原反应。
碳族及其化合物知识归纳总结
碳族及其化合物知识归纳总结一、碳族元素结构和性质递变规律碳硅锗锡铅元素的非金属性和金属最高价氧化物对应的水二、碳和硅的化学性质比较三、CO2与SiO2的性质比较补记:1、除去CO、CO2气体中混有的杂质(括号内为杂质)(1)CO(CO2):通过盛有_____________的洗气瓶中。
(2)CO2(CO):通过盛放_____________的硬质玻璃管中。
(3)CO2(O2):通过盛有_____________的硬质玻璃管中。
(4)CO2(SO2):通过盛有________或_______的洗气瓶中。
(5)CO2(HCl):通过盛有_____________的洗气瓶中。
(6)CO2(H2S):通过盛有_____________的洗气瓶中。
2、碳酸盐性质的一般规律(1)溶解性规律:碱金属的正盐的溶解度大于酸式盐(如:Na2CO3___NaHCO3);碱土金属(第ⅡA族)的正盐溶解度小于酸式盐(如:CaCO3___Ca(HCO3)2)(2)稳定性:难溶性的碳酸盐、(NH4)2CO3及酸式盐受热易分解;可溶性的碳酸盐较稳定,受热不易分解;一般而言,稳定性大小顺序为正盐大于酸式盐。
(3)酸式盐与碱反应时产物要根据相对量判断。
如在Ca(HCO3)2溶液中滴加NaOH溶液:Ca(HCO3)2+NaOH(少量)=Ca(HCO3)2+2NaOH(过量)=(4)CO32-,HCO3-的检验①CO32-的检验方法:向待检验溶液中滴加过量的BaCl2溶液,生成白色沉淀,再加入稀HNO3,白色沉淀又溶解,且生成无色、无味气体,则测得溶液中有CO32-。
②HCO3-的检验方法:向待检验溶液中滴加过量的BaCl2溶液,若无明显现象,再向溶液中滴加足量的酸(如稀HNO3),溶液中逸出无色、无味的气体,则测得溶液中有HCO3-四、硅及其化合物的特性1. Si的还原性大于C,但C却能在高温下还原出Si:高温也能发生。
SiO22CSi++CO↑22. 非金属单质跟碱液作用一般无H放出,但Si却放出H2:2↑+=++232222H SiO Na O H NaOH Si3. 非金属单质一般不跟非氧化性酸作用,但Si 能与HF 作用: ↑+↑=+2424H SiF HF Si4. 非金属单质一般为非导体,但Si 为半导体。
高中化学 碳族元素的知识点总结
碳族元素的知识点总结1.在元素周期表中的位置及结构碳旌死素位于第ⅣA族,包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)五种元素。
最外层皆有4个电子,这种结构不易得电子也不易失电子,易形成共价键,难形成离子键。
2.主要化合价碳族元素的化合价主要有+2和+4,C、Si、Ge、Sn 的+4价化合物较稳定,而Pb的+2价化合物较稳定。
3.氢化物、最高价氧化物及其对应的水化物氢化物:最高价氧化物:RO2;最高价氧化物对应的水化物为H2RO3、 H4RO4或R(OH)44.碳族元素的金属性与非金属性的递变规律由C至Pb,核电荷数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引能力逐渐减小,失电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强。
由碳族元素形成的单质中,碳、硅为非金属,但硅有金属光泽;锗、锡、铅为金属。
二氧化碳:①物理性质:常温下,二氧化碳是一种无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水。
固态的二氧化碳叫做干冰。
②化学性质:a.一般情况下,二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,不供给呼吸,因此当我们进入干枯的深井,深洞或久未开启的菜窖时,应先做一个灯火实验,以防止二氧化碳浓度过高而造成危险b.二氧化碳和水反应生成碳酸,使紫色石蕊试液变红:CO2+H2O===H2CO3,碳酸不稳定,很容易分解成水和二氧化碳,所以红色石蕊试液又变回紫色:H2CO3===H2O+CO2↑c.二氧化碳和石灰水反应:Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2Od.二氧化碳可促进植物的光合作用:6CO2+6H2O C6H12O6+6O2③用途:a.二氧化碳不支持燃烧,不能燃烧,比空气重,可用于灭火b.干冰升华时吸收大量的热,可用它做制冷剂或人工降雨c.工业制纯碱和尿素,是一种重要的化工原料d.植物光合作用,绿色植物吸收太阳能,利用二氧化碳和水,合成有机物放出氧气。
一氧化碳:①物理性质:通常状况下,是一种没有颜色,气味的气体,比空气略轻难溶于水。
碳族元素知识点总结
碳族元素知识点总结碳族元素的化学性质碳族元素的化学性质主要表现为它们的共价化合物。
由于这些元素外层电子结构的相似性,它们通常都具有4个价电子。
因此,这些元素可以形成类似的共价键结构,比如碳的四价、硅的四价等。
碳族元素共有6个电子,其中4个价电子。
另外2个电子则位于轨道的内层能级。
碳族元素形成的共价化合物具有一些共同的特点。
首先,它们的共价化合物通常是非极性分子,具有较强的共价键而不具有明显的电性差异。
其次,这些元素形成的化合物多为四配位结构,如CH4、SiH4、GeH4等。
此外,由于这些元素的大部分化合物都是非金属,因此它们的氧化状态多为正的。
碳族元素的物理性质碳族元素的物理性质也有很多共同之处。
首先,这些元素在常温下大多呈非金属性质,如碳为固体,硅为固体,锗为固体,锡为固液混合体,铅为液体。
此外,碳族元素的硬度逐渐增加,从碳的较硬的金刚石到锡、铅的较软的性质。
另外,碳族元素的密度也逐渐增加,从碳的2.26g/cm³到铅的11.34g/cm³。
此外,这些元素的熔点和沸点也随着原子序数的增加而增加,硅的熔点为1414℃,铅的熔点为327.5℃。
碳族元素的地球化学意义碳族元素具有重要的地球化学意义。
首先,碳族元素在地壳中广泛分布,如硅占地壳质量的27%。
其次,碳族元素在地球的物质循环中起着重要作用,如碳的存在形式有石墨、石英、石英等。
此外,碳族元素还是地壳中一些矿物的主要成分,如石英、硅铁矿等。
除了在地壳中的分布之外,碳族元素还在地球的化学演化中发挥重要作用。
如碳的生物地球化学循环和碳酸盐的形成等。
此外,碳族元素还在地球的构造和动力地质学过程中发挥着重要作用。
碳族元素的应用碳族元素在工业上有着重要的应用。
首先,碳族元素大多可以形成不同种类的化合物,这些化合物具有重要的工业用途。
比如碳的金刚石和石墨在工业上有着广泛的应用,锡在锡制品和合金中有重要的应用。
其次,这些元素的化合物也在冶金和材料领域有着广泛的应用。
高中化学碳族元素的知识点总结
高中化学碳族元素的知识点总结碳族元素是周期表中的第14族,包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)和麦家(Ja)。
碳族元素具有一些共同的性质和特征,下面将对碳族元素的知识点进行总结。
1.原子结构:碳族元素的原子结构特点是外层电子壳的电子数量为4个。
每个碳族元素的原子内核都有与其电子数相等的质子数,电荷中和,具有相应的原子序数。
电子层的排布为[2,8,4],其中两个内层电子属于填充内层,而最外层电子属于价电子。
2.定位和周期性:碳族元素位于第2周期,是元素周期表中的第14组。
它们具有相似的化学性质,因为它们有相同数量的价电子,并且在化学反应中容易失去或获得4个电子。
3.物理性质:碳族元素的物理性质有一定的规律性。
随着原子序数的增加,原子半径逐渐增加,原子核对外层电子的束缚减弱,电子云容易发生形变。
此外,碳族元素的密度、熔点和沸点也随着原子序数的增加而递增。
4.化学性质:碳族元素的化学性质主要由它们的外层电子配置所决定,其中最外层电子的数量为4个。
碳族元素常发生+4价和-4价两种价态。
在化合物中,它们通常与其他元素形成共价键或离子键。
5.碳的性质:以碳为代表的碳族元素是生命中的基础元素,生物分子的骨架和结构都以碳为主要构成部分。
碳的共有4个价电子,因此形成氧化态及共价化合物较为常见。
碳的同素异形体分子和同系物在化学反应中具有独特的性质和活性。
6.半金属元素:碳族元素中的硅,被认为是一种半金属元素。
硅的特点是中等电负性、半导体特性和热稳定性较好。
硅在电子学和材料科学领域有广泛的应用,如制备半导体器件和太阳能电池。
7.其他碳族元素:除碳和硅外,锡、铅和麥家也是碳族元素。
锡和铅是广泛使用的金属,它们常用于制备合金。
麦家是放射性元素,具有高毒性和放射性衰变的特点。
8.化合物和应用:碳族元素形成的化合物具有多样性和广泛的应用。
例如,碳形成的化合物包括有机化合物(有机化学的基础)、无机化合物(如碳酸盐)和碳化物(如硅碳化物)。
高考化学碳的知识点
高考化学碳的知识点随着高考的临近,很多学生开始紧张备考,而其中一门关键的科目就是化学。
在化学中,碳是一种非常重要的元素,它具有许多特殊的性质和化学反应。
下面我们将探讨一些高考化学中有关碳的重要知识点,帮助大家更好地复习。
1. 碳的基本性质碳是第四周期元素周期表中的第14号元素,它的原子序数为6,原子量为12.01。
碳是一种非金属元素,常见的存在形式有石墨、金刚石和炭。
石墨是由层状结构排列的碳原子组成,它具有良好的导电性和导热性;金刚石由紧密排列的碳原子组成,是一种非常坚硬的材料;炭则是由松散排列的碳原子组成,是一种多孔的材料。
2. 碳的共价键碳是一个非常独特的元素,它可以形成四个共价键,这被称为碳的四价。
这意味着碳原子可以与其他四个原子(无论是碳还是其他元素)形成稳定的共价键。
这种能力使得碳能够形成非常复杂的化合物,如有机化合物。
3. 碳的同素异形体由于碳的独特性质,它能够形成许多不同的同素异构体。
同素异构体是指化学式相同,结构不同的化合物。
例如,乙醇和甲醚的化学式都是C2H6O,但它们的结构不同,因此性质也不同。
4. 碳的氧化反应碳与氧气反应可以产生二氧化碳。
这是一种非常重要的化学反应,不仅在生物体的呼吸过程中发生,还在燃烧过程中产生大量的热能。
例如,木材燃烧时产生的火焰就是碳与氧气反应的结果。
5. 碳的有机化合物有机化合物是由碳和氢以及其他元素组成的化合物。
由于碳的独特性质,它能够形成非常复杂的有机分子,如葡萄糖、脂肪酸、氨基酸等。
有机化合物在生命活动中扮演着重要的角色,如核酸是构成遗传物质的基本单位。
6. 碳的功能团在有机化合物中,碳常常与其他原子或原子团结合形成一些特殊的功能团。
功能团是由一组原子组成的,具有一定的化学性质的基团。
例如,羟基(—OH)、羧基(—COOH)、氨基(—NH2)等都是常见的碳的功能团。
7. 碳的重要化合物碳能够与许多其他元素形成重要的化合物。
其中,有机化合物中的葡萄糖是一种非常重要的碳化合物,它是人体能量来源的重要物质。
考点21碳族元素碳及其化合物
考点21碳族元素碳及其化合物碳(Carbon)是第14号元素,在元素周期表中位于第2周期、14族。
碳是一种非金属元素,原子序数为6,是自然界中最丰富的元素之一,也是生命体中存在最多的元素之一、碳具有丰富的化学性质和形成化合物的能力,因此具有广泛的应用。
碳的基本性质:1.原子结构:碳原子的原子核周围有6个电子,分布在两个能级上,第一能级上有2个电子,第二能级上有4个电子。
碳原子的电子排布为1s22s22p2,其中2p2的两个电子构成了碳原子的共有电子对。
2. 原子半径:碳原子的共有电子对可以与其他原子的电子对进行共价结合,形成化学键。
碳原子的共价半径为77 pm。
3.化合价:碳原子的化合价为4,即一个碳原子可以形成4个共价键。
这使得碳原子能够与其他元素形成多种多样的化合物。
碳的化合物:碳的化合物非常多样,其中最简单的是与碳原子形成单一共价键的化合物。
例如,甲烷(CH4)是由一个碳原子和四个氢原子形成的化合物。
甲烷是天然气的主要成分之一,也是一种重要的燃料和化学原料。
除了甲烷,碳还能形成许多其他的化合物,如乙烷(C2H6)、乙炔(C2H2)等。
这些化合物在能源、化工、材料等领域有着广泛的应用。
碳族元素的共同性质:除了碳,碳族元素还包括硅(Silicon)、锗(Germanium)、锡(Tin)、铅(Lead)等元素。
这些元素都具有相似的电子结构和化学性质:1.四个共价键:碳族元素的原子外层都有四个电子,因此它们都能够形成四个共价键。
2.价态变化:由于碳族元素具有4个共价键的能力,在不同的化合物中它们的价态可能有所不同。
例如,碳可以形成-4价的甲烷,也可以形成+4价的二氧化碳。
3.相似的化学性质:碳族元素都具有相似的化学性质,例如对氧化剂的反应性较弱,容易与氧化还原反应中电子亲和力较低的元素结合。
碳族元素及其化合物的应用:1.碳的应用:碳是材料工程领域最重要的元素之一,它能够形成多种多样的材料,如金刚石和石墨。
高二化学碳族元素知识精讲 人教版
高二化学碳族元素知识精讲人教版一. 本周教学内容:碳族元素[学习过程]四. 碳族元素的物质的氧化还原性小结:1. 碳族元素的单质以还原性为主,如C 、Si 都能被O 2氧化,高温时C 可还原CuO ;Sn 、Pb 都能与酸反应置换出H 2等。
2. +2价的化合物有还原性。
如CO 高温时可还原某些金属氧化物。
3. +4价的化合物有氧化性。
如CO 2和C 高温时反应生成CO ;PbO 2是强氧化性等。
【疑难解析】在密闭容器中充入CO 2和CO 的混合气体,测其密度是同条件下氦气密度的8倍,这时容器内压强为P 1。
若控制容器的体积不变时,加入足量的Na 2O 2,充分振荡并不断用电火花点燃至反应完全。
恢复容器到开始时的温度,再次测得容器内压强为P 2。
则P 1和P 2的关系是( )A. P 1=2P 2B. P 1=4P 2C. P 1=6P 2D. P 1=8P 2解析:本题的难点在于反应的循环,处理类似问题最有效的途径是综合分析。
232222222O CO Na CO O Na +→+ 2222CO CO O →+因为Na 2O 2足量,故剩余气体中一定不存在CO 2;据此将两个方程式作变形得: *3222CO Na CO O Na →+ 3248=⨯=平因M311243228442=COCO 设混合气体中CO 2为1mol ,CO 为3mol由*知,反应的结果无论原混合气体中含多少CO 都不影响最终剩余气体的组成及量。
所以,剩余为0.5mol 的O 2185.042121===mol mol n n P P 选D【典型例题】1. 怎样用化学方法检验生石灰里混有的石英和石灰石等杂质?解析:物质检验方法选择的依据是物质之间性质的差异,结构决定性质,故首先应从组成结构入手。
CaO (SiO 2、CaCO 3)的检验,CaO 是碱性氧化物,SiO 2是酸性氧化物且不溶于水,CaCO 3是碳酸盐,故加入过量盐酸可使CaCO 3释放出CO 2气体,可使CaO 溶解而SiO 2以固体形式保留。
高一化学碳族元素知识归纳人教版 知识精讲
高一化学碳族元素知识归纳人教版【本讲教育信息】一. 教学内容:碳族元素知识归纳二. 教学目标:1. 通过对比归纳C 和Si ;2CO 和2SiO 等主要单质和化合物的性质。
2. 归纳酸式盐的有关反应。
3. 连续反应的讨论题。
三. 知识体系: 1. 碳族元素(1)概述① 结构:最外层都是4个电子 ② 位置:ⅣA 族 (2)性质① 相似性:化合价4,2,4-++,易形成共价化合物,难形成简单离子 ② 递变性:从Pb C →,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强 2. Si(1)物理性质:熔沸点高,硬度大,半导体 (2)化学性质:① 常温:只与HF F 、2、强碱溶液反应 ② 加热:与22Cl O 、等反应 (3)制备:↑++CO Si C SiO 222高温3. 2SiO(1)物理性质:硬度大,熔沸点高(2)化学性质:① 酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性 ② 不与水反应(不溶于水) ③ 不与酸反应(HF 除外)④ 高温下与32,CO Na CaO 等反应生成相应的硅酸盐 ⑤ 与强碱反应:O H SiO Na NaOH SiO 23222+=+ 4. 硅酸盐工业及新型无机非金属材料四. 专题总结:专题一 常见试剂的保存(见下表)专题二碳与硅单质的性质比较1. 金刚石和晶体硅都是原子晶体,都不溶于水和任何有机溶剂,它们的熔、沸点、硬度均高,但前者比后者更高。
2. 碳、硅在常温下稳定,高温时活泼性增强,主要表现还原性。
碳、硅的化学性质(见下表)。
碳和硅的性质比较专题三二氧化碳和二氧化硅的结构、性质比较(见下表)专题四酸式盐性质的一般规律1. 酸式盐的性质(1)在水中的溶解性:一般来说,在相同温度下,酸式盐的溶解度比正盐大,如3CaCO 难溶于水,23)(HCO Ca 易溶于水。
但也有例外,如3NaHCO 的溶解度比32CO Na 小。
(2)与酸或碱反应:强酸的酸式盐只跟碱反应,不跟酸反应;弱酸的酸式盐既能跟碱反应又能跟酸反应。
这些高考化学元素碳知识点你要记牢
这些高考化学元素碳知识点你要记牢为了帮助备考生熟练高考化学元素碳知识点,本文将从元素碳基本知识、制取方法以及实验常见公式来讲解。
元素碳基本知识碳是一种非金属元素,位于元素周期表的第二周期IVA 族。
碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。
碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。
化学符号为C。
制取方法金刚石金刚石供应链被有权利的贸易集团控制在有限数量上,并且高度集中在世界上很小的区域内。
(如右图)只有非常少量的矿藏有实际价值。
在将矿石粉碎期间必须采取护理措施防止在此过程中金刚石遭到破损,并随后将金刚石按照密度顺序排序。
在当今借助X射线将钻石按照富集密度分级之前,过程中最后的分拣步骤都是靠手工完成的。
在借助X射线操作成为了家常便饭之前,分离是通过涂有油膏的皮带完成的,钻石比其他矿物更有粘附能力石墨有商业价值的石墨沉积在世界各地都有,但最重要的经济来源是在中国、印度、巴西和朝鲜。
在Borrowdale ,Cumberland , England的石墨沉积是首先达到了足够的大小和纯度,在19世纪前,铅笔通过简单地用木条将天然石墨锯条包裹而成。
二十一世纪后,小的石墨沉积通过粉碎母岩并使轻质的石墨浮出水面获得。
实验常见公式碳碳酸根离子的检验:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl碳酸钠与盐酸反应:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑氯化钙与碳酸钠溶液反应:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl过氧化钠与二氧化碳反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 往硅酸钠溶液中通入二氧化碳:Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓碳酸氢氨受热分解:NH4H CO3△NH3↑+H2O↑+CO2↑常考的实验题题一:在氧气中燃烧剧烈放热,发出刺眼白光,产生无色无味能使氢氧化钙溶液(澄清石灰水)变浑浊的气体化学方程式:C+O2==点燃==CO2(化合反应)题二:在空气中燃烧放热,持续红热,产生无色无臭能使氢氧化钙溶液(澄清石灰水)变浑浊的气体CO2;当燃烧不充分,即氧气量不足时,产生一氧化碳:氧气充足时化学方程式:C+O2==点燃==CO2(化合反应)氧气不足时化学方程式:2C+O2==点燃==2CO(化合反应)这些高考化学元素碳知识点身为备考生的你是不是都记下来了呢?只要认真记住这些元素碳知识点就可以轻松掌握这个元素!随后,我们还会为各位高考生介绍其他化学元素,有兴趣的考生请提前关注高考化学栏目!。
高三化学碳族元素人教版知识精讲
高三化学碳族元素人教版【本讲教育信息】一. 教学内容:碳族元素二. 教学要求:1. 了解碳族元素性质及其递变规律,学会运用元素周期律的知识指导碳族元素及其化合物的学习。
2. 掌握碳及其化合物的重要性质。
3. 理解硅及其化合物的重要性质。
4. 初步了解硅酸盐工业及其产品,认识化学与生产、生活的联系。
5. 初步了解新型无机非金属材料,认识化学在社会、科技中的重要作用。
三. 重点、难点:1. 碳单质、CO、CO2、碳酸盐的重要性质2. 硅单质、SiO2的重要性质四. 知识分析:1. 碳(金刚石为例)、硅单质的比较列表如下:2. CO2与SiO2222Mg CO C MgO ++点燃3. CO 的有关知识: (1)物理性质:无色无味气体,密度接近空气,难溶于水,有剧毒。
(2)化学性质:CO 的化学性质主要是还原性,如: 2222CO O CO +点燃(可燃性)CO CuOCO Cu ++∆2(冶炼金属)4. 硅及其化合物“反常”性质:(1)硅的还原性比碳弱,但碳在高温下却能从SiO 2中还原出硅:这是由于生成物CO 气体逸出原因。
(2)非金属单质与强碱反应一般不生成氢气(请回忆Cl 2)而硅却能: Si NaOH H O Na SiO H ++=+↑222232(3)虽然SiO 2是硅酸的酸酐,但却不能用SiO 2与水反应生成硅酸,而只能用硅酸盐跟较强酸(HCl 、H 2CO 3)制得。
(4)酸性氧化物一般不与酸反应(除氧化还原反应外),而SiO 2却能与氢氟酸反应,但与其它常见酸不反应。
(H 2SO 4、HNO 3、HCl 等)SiO HF SiF H O 24242+=↑+(氢氟酸可腐蚀玻璃)(5)非金属氧化物一般是分子晶体(如CO 2、NO 2、SO 2等),而SiO 2却是原子晶体。
(6)无机酸一般易溶于水,而硅酸和原硅酸(H 4SiO 4)却难溶于水。
(7)较强酸能把较弱酸从其盐溶液中制取出来,这是复分解反应的一般规律,因此H 2CO 3可制H 2SiO 3:Na SiO CO H O Na CO H SiO 23222323++=+↓,但在高温下Na CO SiO Na SiO CO 232232++↑高温却能由较弱酸性氧化物制得较强酸性氧化物,其原因是,生成的CO 2是气体,离开反应体系而使反应进行到底。
08.碳族元素其化合物知识框架_.学生版讲解
高考解决方案-8 碳族元素及其化合物碳族元素①碳族元素的特征:碳族元素原子最外层电子数为4,既不容易失去电子,又不容易得到电子,易形成共价键,难形成离子键。
碳族元素形成的单质在同周期中硬度最大,熔沸点最高(如金刚石、晶体硅)。
②碳族元素的化合价:碳族元素的主要化合价有+2,+4,其中铅+2价稳定,其余元素+4价稳定。
③碳族元素的递变规律:从上到下电子层数增多,原子半径增大,原子核对最外层电子的吸引能力减弱,失电子的能力增强,从上到下由非金属递变为金属的变化非常典型。
其中碳是非金属,锡、铅是金属,硅、锗是半导体材料。
④碳族元素在自然界里的存在:自然界里碳有游离态和化合态两种;硅在地壳里无游离态,主要以含氧化合物的形式存在。
⑤几种同素异形体:碳:金刚石、石墨、C 60、C 70等;硅:晶体硅,无定形硅。
碳:在常温下碳很稳定,只在高温下能发生反应,通常表现为还原性。
①燃烧反应②与某些氧化物的反应:C +CO 22CO ;C +2CuOCO 2↑+2Cu ;C +H 2OCO +H 2(CO 、H 2的混合气体叫水煤气);2C+SiO 2Si+2CO↑③与某些氧化性酸反应:C +2H 2SO 4(浓)CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O ;C +4HNO 3(浓)CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O自检自查必考点高考怎么考碳族元素及其化合物一氧化碳:物理性质:不溶于水,有毒(CO 和血红蛋白结合,使血红蛋白无法和O 2结合,而使细胞缺氧引起中毒),但由于CO 无色无味因此具有更大的危险性。
可燃性:CO + O 2CO 2点燃(蓝色火焰) 还原性:CO+CuO CO 2+Cu , CO+H 2O(g)高温CO 2+H 2二氧化碳:物理性质:直线型(O =C =O )非极性分子,无色能溶于水,密度大于空气,可倾倒,易液化。
固态CO 2俗称干冰,能升华,常用于人工降雨。
实验室制法:CaCO 3+2HCl =CaCl 2+CO 2↑+H 2O 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第三节 碳族【知识网络】【1.CO 2通入NaOH 溶液的判别错误。
CO 2通入NaOH 溶液的反应与CO 2气体通入量有关。
当CO 2通入少量时生成Na 2CO 3,当CO 2通入过量时生成NaHCO 3,CO 2通入量介于两者之间,既有Na 2CO 3又有NaHCO 3。
因此推断产物时一定要注意CO 2与NaOH 间量的关系。
2.Na 2CO 3溶液中滴加盐酸过程不清楚。
在Na 2CO 3溶液中滴加HCl ,CO 32-先转化为HCO 3-,再滴加盐酸HCO 3-转化为H 2CO 3,不稳定分解为CO 2。
如:在10mL0.01mol/L 纯碱溶液中,不断搅拌并逐滴加入1.2mL0.05mol/L 盐酸,完全反应后在标准状况下生成二氧化碳的体积为(1998年上海高考题)A.1.334mLB.2.240mLC.0.672mLD.0mL思路分析:反应过程为:CO 32-−→−+H HCO 3-−→−+H CO 2。
盐酸溶液中n(HCl)=0.00006mol ,纯碱溶液中n(Na 2CO 3)=0.0001molCO 32- + H + = HCO 3-0.0001mol 0.0001mol 现盐酸不足,故无气体产生。
答案:D3.CO 2通入CaCl 2溶液中是否有沉淀的分析错误。
可用反证法:如能产生沉淀,则反应的化学方程式为:CO 2+CaCl 2+H 2O=CaCO 3↓+2HCl 。
因CaCO 3溶于盐酸,故反应不能发生。
因为CO 2只有通入中性或碱性溶液才能产生CO 32-,并同时产生部分H +,若原溶液无法消耗这部分H +,则不利于CO 2转化为CO 32-,也就无法与Ca 2+形成沉淀。
若要使CaCl 2与CO 2反应生成沉淀,就必须加入部分碱溶液中和CO 2与H 2O 反应而产生的H +。
同理,该思维方式适用于CO 2、SO 2通入CaCl 2或BaCl 2溶液。
4.不要把Na 2CO 3+SiO 2−−→−高温Na 2SiO 3+CO 2↑与Na 2SiO 3+CO 2+H 2O=Na 2CO 3+H 2SiO 3↓相混。
前者是工业制玻璃的反应式之一,是在高温条件下发生的反应,而后者是在水溶液中发生的反应。
若交换条件,两者均不发生反应。
【典型例题评析】例1 已知天然气的主要成份CH 4是一种会产生温室效应的气体,等物质的量的CH 4和CO 2产生的温室效应,前者大。
下面是有关天然气的几种叙述:①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源;②等质量的CH 4和CO 2产生的温室效应也是前者大;③燃烧天然气也是酸雨的成因之一.其中正确的是(2001年理科综合能力测试第10题)A.是①②③B.只有①C.是①和②D.只有③ 思路分析:大气中的CH 4和CO 2为红外线吸收体,它们吸收太阳和地球的长波辐射,并将其中一部分反射回地球。
因此,大气中CH 4和CO 2浓度增加,则阳光被吸收得多,反射到太空的部分减少,地表温度将上升。
天然气燃烧产物为CO 2和水,而煤和柴油燃烧产物会造成污染。
对等质量的CH 4和CO 2,CH 4的物质的量比CO 2多,由题意知等质量的CH 4和CO 2产生的温室效应CH 4大,但CO 2不是形成酸雨的物质。
答案:C方法要领:CO 2导致“温室效应”是人们所熟知的常识,但本题告诫人们,CH 4也是一种会产生“温室效应”的气体,且等物质的量的CH 4产生“温室效应”比CO 2还要大。
纵观当今世界范围内都在呼吁控制CO 2的排放量以遏制“温室效应”的加剧,同时又在为保护环境号召多使用清洁能源——天然气。
殊不知,事物都是一分为二的,就像天然气,既有有利的一面,也有有害的一面。
本题让人们意识到利用天然气作燃料的同时,一定要防止其泄漏。
例2 下列物质不属于“城市空气质量日报”报道的是(2001年上海高考题)A.二氧化硫B.氮氧化物C.二氧化碳D.悬浮颗粒 思路分析:二氧化硫、氮氧化物和悬浮颗粒均为大气污染物,只有二氧化碳不需报道。
答案:C方法要领:SO 2主要来自含硫煤燃烧时的排放。
其危害一方面是由于本身的刺激性会影响人的呼吸系统和眼睛,另一方面还由于能与空气中的其它污染物相互影响,产生所谓的“协同效应”,可导致更为严重的后果。
氮氧化物中造成空气污染的主要是NO 和NO 2,习惯上可用NO x 来表示。
氮氧化物主要来自汽车尾气排放,汽车内燃机运转时,高温和电火花条件使缸内N 2和O 2反应生成氮氧化物。
两种氮氧化物中,二氧化氮的毒性要比NO 高4~5倍,人吸入NO 2后,首先对呼吸道产生刺激作用,浸入肺部后,又与细胞中的水分结合而生成硝酸和亚硝酸,造成肺水肿。
NO 2吸收紫外光后被分解:NO 2−−→−紫外光NO+O ,生成的O 非常活泼,再继续发生一系列化学反应,最后导致光化学烟雾,这是NO 2造成的另一危害。
大气中悬浮的大小在10微米以内的颗粒,因鼻腔无法将其阻挡,可进入人体的呼吸道和肺部,被称为可吸入颗粒。
这些颗粒不仅仅是尘土,还在表面吸附了其它污染物,因此吸入后可能引起多种病变。
例3 向下列溶液中通入过量CO 2,最终出现浑浊的是(2000年全国高考题)A.氢氧化钙饱和溶液B.苯酚钠饱和溶液C.醋酸钠饱和溶液D.氯化钙饱和溶液思路分析:当足量CO 2通入Ca(OH)2饱和溶液时,由于其为二元酸,故可生成溶于水的酸式盐Ca(HCO 3)2而“最终”无浑浊。
而当遇苯酚钠时,由于碳酸的酸性较苯酚的酸性强,故可生成苯酚。
又由于苯酚在常温下的溶解度不大,故最终出现浑浊。
而C 、D 两选项中,由于醋酸、盐酸的酸性较碳酸强,故CO 2与其均不可反应。
A 中先有沉淀后又溶解;B 中出现浑浊;C 和D 中无反应发生。
答案:B方法要领:本题原理不难,但由于考生审题不严及粗心,很易错选。
本题的“题眼”在“过量CO 2”。
如:若看不到“最终”或“足量CO 2”,很易因为氢氧化钙能与二氧化碳反应而错选。
故提醒考生,答好选择题的关键是审题,正确应用好关键字句,避免疏忽错误。
例4 将CO 2气体通入CaCl 2溶液,若要有白色沉淀产生,可加入的试剂是(1997年上海高考题)A.硫酸氢钾溶液B.碳酸氢钙溶液C.氯水D.氢氧化钠溶液思路分析:在CaCl 2溶液中:CaCl 2=Ca 2++2Cl -;CO 2通入溶液中存在如下平衡:CO 2+H 2O H 2CO 3、H 2CO 3 H ++HCO 3-、HCO 3- H ++CO 32-。
在CO 2和CaCl 2的混合溶液中,加入的各物质电离为:A 中:KHSO 4=K ++H ++SO 42-;B 中:Ca(HCO 3)2==Ca 2++2HCO 3-;C 中:Cl 2+H 2O==H ++Cl -+HClO ;D 中:NaOH=Na ++OH- 要产生沉淀,必须使H 2CO 3的电离平衡右移,以增加[CO 32-],方能有CaCO 3沉淀生成,纵观选项中四种物质,只有D 中的NaOH 电离的OH -离子可中和H +使电离平衡右移,使CO 32-浓度增加至足以与Ca 2+结合为CaCO 3沉淀。
答案:D方法要领:当CO 2通入碱溶液中,才能生成CO 32-,此时与Ca 2+结合形成CaCO 3沉淀。
而A 、C显酸性,不可能形成CO 32-。
碳酸氢钙中虽然有大量的Ca 2+和HCO 3-,但CO 32-的量仍然很少,所以无法形成CaCO 3沉淀。
阴阳离子要结合生成难溶于水的沉淀物,必须使阴阳离子的量都达到一定的数值。
如只有阳离子无阴离子或阴离子极少,是不能形成沉淀的。
反过来只有阴离子无阳离子或阳离子极少也是不能形成沉淀的。
运用电离平衡的知识解决化学反应现象。
CO 2气体通入CaCl 2溶液中,是不能产生沉淀的,这是由于碳酸是弱酸,不能与强酸盐反应生成强酸:HCl 。
大家熟知的“弱酸不能制强酸”的实质,仍然离不开电离平衡移动原理的解释。
运用“强酸制弱酸”原理时需注意如下两点:①强酸制弱酸原理是指强酸可与弱酸盐发生复.分解反应....的原理;②这一规律也有例外,如H 2S+CuSO 4=CuS ↓+H 2SO 4,这是因为生成的CuS 极难溶于水的缘故。
例5 已知酸性强弱顺序为H 2CO 3> >HCO3,下列化学方程式正确的是(1998年上海高考题)思路分析:已知酸性H 2CO 3>C 6H 5OH >HCO 3-,即碱性CO 32->C 6H 5O ->HCO 3-,根据较强的酸可以制取较弱的酸,较强碱可制取较弱的碱的原理,A 、D 是错误的。
答案:B 、C方法要领:“强酸制弱酸”的实质是电离能力强的物质可生成电离能力弱的物质。
例6 CaC 2和ZnC 2、Al 4C 3、Mg 2C 3、Li 2C 2等都同属离子型碳化物,判断下列反应产物正确的是(1997年高考化学试测题) OH OH OH OH A ONa +H 2O +CO 2+Na 2CO 3B ONa +H 2O +CO 2 +NaHCO 3C +Na 2CO 3ONa+NaHCO 3D +NaHCO 3ONa+H 2CO 3OHA.ZnC2水解生成乙烷(C2H6)B.Al4C3水解生成丙炔(C3H4)C.Mg2C3水解生成丙炔(C3H4)D.Li2C2水解生成乙烯(C2H4)思路分析:由CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑,借用其规律作模仿,可以从各种角度考虑。
考虑方法(1):假定钙、氢、氧的化合价在反应前后都没有变化,从CaC2来看,钙是+2价、C22-是-2价,相当是-2价的烃,所以产物是乙炔(C2H2)。
类比可知,ZnC2水解也应该是乙炔(C2H2);Al4C3水解的C3应该表现-12价,只能是3个甲烷(CH4);Mg2C3水解的C34-应该表现-4价,产物为C3H4;Li2C2水解的C22-是-2价,还是乙炔。
检查选项只有C对。
答案:C一题多解:考虑方法(2):假定碳化物中的金属元素都水解成为氢氧化物,那么,每用去一个氢氧根都会多出一个氢原子,这些氢原子与反应物中的碳原子分配。
因此,CaC2产物是Ca(OH)2、C2H2,ZnC2、Li2C2也都得到C2H2,Al4C3得到“C3H12”,只能是3CH4,Mg2C3应得到C3H4。
方法要领:本题新颖,希望考生用已有的一个代表性的化合物的性质摸索其规律,再用这个规律去解决新问题。
所用方法没有常规,题海中也没有。
考查了思维能力,创造能力。
解题中根据水解原理写出化学方程式或用电荷守恒原理,把金属阳离子所带的总电荷数用等量的H+替代,即得产物的分子式。
作为第ⅣA族、第二周期的碳,一般情况下难以形成离子,通常在化合物中以共价键的形式存在。
但当其与某些较活泼的金属在高温下形成无机化合物时,也可以以阴离子的形式存在。