第10讲 碳、硅及其化合物
碳、硅及其化合物的化学方程式
碳及其化合物的化学方程式1、碳在少量的氧气中燃烧：2、碳在足量的氧气中燃烧：3、碳和水蒸气反应：4、碳和氧化铁反应：5、碳粉与氧化铜共热：6、工业上制备粗硅：7、碳和二氧化碳反应：8、碳与浓硫酸共热：9、碳与浓硝酸共热：10、碳与稀硝酸共热：11、一氧化碳在氧气中燃烧：12、一氧化碳气体和氧化铁反应：13、一氧化碳通过灼热的氧化铜：14、一氧化碳和水蒸气反应：15、镁在二氧化碳中燃烧：16、碳和二氧化碳在高温下反应：17、氧化钠与二氧化碳反应：18、氧化钙与二氧化碳反应：19、过氧化钠与二氧化碳反应：20、二氧化碳和水反应：21、向氢氧化钠溶液中通入少量的二氧化碳：22、向氢氧化钠溶液中通入过量的二氧化碳：23、向澄清石灰水中通入二氧化碳：24、碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体：25、向偏铝酸钠溶液通入少量二氧化碳气体：26、向偏铝酸钠溶液通入足量二氧化碳气体：27、向硅酸钠通入中通入少量的二氧化碳：28、向硅酸钠通入中通入过量的二氧化碳：29、向碳酸钙的悬浊液通入二氧化碳气体：30、向苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体：31、向次氯酸钠溶液中通入二氧化碳气体：32、向次氯酸钙溶液中通入二氧化碳：33、碳酸钙溶于稀盐酸：34、碳酸钙溶于醋酸：35、碳酸钙与二氧化硅反应：36、高温分解碳酸钙：37、向碳酸钙的悬浊液通入二氧化碳气体：38、碳酸氢钙与盐酸反应：39、向碳酸氢钙溶液中加入少量氢氧化钠溶液：40、向碳酸氢钙溶液中加入足量氢氧化钠溶液：41、向碳酸氢钙溶液中加入石灰水：42、碳酸氢钙溶液与碳酸钠溶液反应：硅及其化合物的化学方程式和离子方程式1、硅和氟气反应：2、硅和氯气加热:3、硅与氧气加热：4、硅溶于氢氧化钠溶液中：5、硅和氢氟酸反应：6、工业上用二氧化硅制备粗硅：7、碳酸钙与二氧化硅反应：8、碳酸钠与二氧化硅反应：9、将二氧化硅溶于氢氧化钠溶液中：10、将二氧化硅溶于氢氟酸：11、二氧化硅与生石灰反应：12、硅酸溶于氢氧化钠溶液：13、加热硅酸：14、向硅酸钠溶液中加入盐酸：15、向硅酸钠通入中通入少量的二氧化碳：16、向硅酸钠通入中通入过量的二氧化碳：。
九年级化学第10讲 硅及其化合物(无答案) (1)
硅及其化合物1.硅与氧气加热：硅与氟气：________________________2.硅单质与氢氟酸反应：3.硅与氢氧化钠溶液反应：____离子方程式：_________________________4.二氧化硅与氢氟酸反应：_______________________________________5.二氧化硅与氧化钙高温反应：__________________________________6.二氧化硅与氢氧化钠溶液反应：_____________________________________________离子方程式：_________________________7.二氧化硅与碳反应：____________________________________8.硅酸钠与盐酸反应：______________________________离子方程式：_________________________9.往硅酸钠溶液中通入二氧化碳：________________ 离子方程式：_________________________10.二氧化硅与纯碱反应：_______________________ ___11.二氧化硅与石灰石反应：______________________ ___12.加热硅酸：第10讲碳、硅及其化合物1．单质的存在形态、物理性质和用途碳 硅 存在形态 游离态和化合态 化合态物理性质 金刚石：熔点高、硬度大 石墨：硬度小、电的良导体 灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大，有脆性用途 金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯 半导体材料、太阳能电池和合金材料2．碳和硅的化学性质(1)碳单质的化学性质——还原性：①与O 2反应：O 2不足：2C ＋O 2=====点燃2CO ；O 2充足：C ＋O 2=====点燃CO 2。
②与其他物质反应：a ．与CuO 反应：2CuO ＋C=====△2Cu ＋CO 2(可用于某些金属的冶炼)；b ．与CO 2反应：CO 2＋C=====高温2CO ；c ．与水蒸气反应：C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2(制水煤气)；d ．与浓硫酸反应：C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 。
碳硅及其重要化合物的化学方程式总结
碳硅及其重要化合物的化学方程式总结碳是地壳中被广泛存在的元素之一，它在地球上的循环过程中起着重要作用。
碳的化学方程式既可以描述它与其他元素的反应，也可以描述其重要化合物的合成和分解过程。
下面是一些碳及其重要化合物的化学方程式：碳与氧气反应会产生二氧化碳：C+O2-->CO2碳与水蒸气反应会产生一氧化碳和氢气：C+H2O-->CO+H2碳和硫的反应会产生二硫化碳：C+2S-->CS2碳和氯气反应会产生四氯化碳：C+2Cl2-->CCl4碳与氧化钙反应会生成氧化碳：C+CaO-->CaCO3碳和氢气反应会产生甲烷：C+2H2-->CH4碳与氯乙烯反应会生成四氯化碳和乙烯：C2H3Cl+5Cl2-->CCl4+2C2H4碳与氢氧化钠反应可以制备乙炔：2C+NaOH-->Na2CO3+C2H2这些化学方程式描述了碳与氧、氢、硫以及其他元素的反应。
除此之外，碳还能与其他非金属元素如氮、氟和氯等进行反应，生成一系列化合物。
硅是地壳中含量最丰富的非金属元素之一，它也具有重要的化学性质。
硅的化学方程式可以描述其与氧气、水和酸的反应，以及其重要化合物的合成和分解过程。
硅与氧气反应会生成二氧化硅：Si+O2-->SiO2硅与水反应会生成硅酸：Si+2H2O-->Si(OH)4硅与氢氟酸反应会产生气体六氟硅酸：Si+6HF-->H2SiF6+2H2硅与氯气反应会生成硅四氯化物：Si+2Cl2-->SiCl4硅与氢气反应会生成硅化钙：Si+CaH2-->CaSi2硅与硝酸反应会生成硝酸硅酯：Si+4HNO3-->Si(ONO)4+2H2O除了与氧、氢、氟和氯等元素的反应，硅还能与其他非金属元素如硫、磷等发生反应并形成相应的化合物。
总结起来，碳和硅是地壳中含量较丰富的元素之一，它们的化学方程式描述了它们与其他元素的反应以及重要化合物的合成和分解过程。
高中化学之碳、硅及其化合物知识点
高中化学之碳、硅及其化合物知识点
（1）自然界中无游离态的硅，通常原子晶体不导电，但硅是很好的半导体材料，是制作光电池的材料。
SiO2不导电，是制作光导纤维的材料。
（2）工业上制备粗硅，是用过量的C和SiO2在高温下反应，由于C过量，生成的是CO而不是CO2，该反应必须在隔绝空气的条件下进行。
（3）氢氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH溶液能用玻璃试剂瓶，但不能用玻璃塞。
（4）酸性氧化物一般能与水反应生成酸，但SiO2不溶于水；酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与HF反应。
（5）硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。
硅胶(mSiO2·nH2O)是一种很好的无毒干燥剂。
（6）H2CO3的酸性大于H2SiO3的，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2高温=====Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因可从两方面解释：①硅酸盐比碳酸盐稳定；②从化学平衡角度，由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2气体。
（7）水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料；碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。
高三化学一轮复习——碳、硅及其化合物
说明：反应要隔绝空气；炭的用量要合适； 方法一：将生成的粗硅和Cl2反应生成液态 SiCl4，通过蒸馏(或多次蒸馏)，实现SiCl4和杂质 的分离，得到的高纯SiCl4用H2还原。
主要反应： Si+2Cl2
高温 高温
SiCl4
Si+4HCl
SiCl4+2H2
方法二：将生成的粗硅在加热条件下与 HCl(g)反应，制成化合物SiHCl3，与杂质分离； 再在高温条件下用H2还原，重新得到高纯硅和 HCl。
SiO32-+CO2+H2O=CO32-+H2SiO3
1.二氧化硅（SiO2）又称硅石，是制备硅及其化 合物的重要原料（如图）。下列说法正确的是
A．SiO2属于两性氧化物 B．盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞 C．硅胶吸水后不能重复再生 在硅胶中加入CoCl2可显示硅胶吸水是否失效 D．图中所示转化反应都是氧化还原反应
(2)下列有关硅材料的说法正确的是______(填字母)。 A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥 B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷 和轴承 C ．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材 料——光导纤维 D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制备的， 其熔点很高 E．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光 单晶硅
5.能说明碳元素的非金属性比硅元素强的是
7、 如图，已知：①单质 E可作为半导体材料； ②化合物F是不能生成盐的氧化物；③化合物I能 溶于水呈酸性，它能够跟氧化物 A起反应。据此， 请填空： (1) 化合物 F 、 I 分别是？ (2) 反应③④的化学方程 式是？
2. 将足量CO2气体通入水玻璃中，然后加 热蒸干，再在高温下充分燃烧，最后所得的 固体物质是（ ） A. Na2SiO3 B. Na2CO3、Na2SiO3 C. Na2CO3、SiO2 D. SiO2
碳、硅及其重要化合物
碳、硅及其重要化合物一、碳、硅单质1．单质的结构、存在形态、物理性质和用途2．碳和硅的化学性质3．硅的工业制法及提纯石英砂――→①焦炭高温粗硅――→②氯气加热SiCl 4――→③氢气高温高纯硅反应①：□20SiO 2＋C=====高温Si ＋2CO ↑。
反应②：□21Si ＋Cl 2=====△SiCl 4。
反应③：□22SiCl 4＋2H 2=====高温Si ＋4HCl 。
二、碳、硅的氧化物 1．一氧化碳 (1)物理性质□01无色气体，□02有毒，□03难溶于水。
(2)化学性质 ①燃烧：2CO ＋O 2=====点燃2CO 2，□04淡蓝色火焰(空气中燃烧)。
②还原Fe 2O 3：□05Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2(冶炼金属)。
2．二氧化碳和二氧化硅的比较续表三、硅酸、硅酸盐、无机非金属材料1．硅酸(H2SiO3)2．硅酸盐(1)硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。
(2)硅酸盐组成的表示方法通过用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2O·SiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为□06K2O·Al2O3·6SiO2。
(3)硅酸钠①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称□07水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。
②与酸性较硅酸强的酸反应与CO2水溶液反应的化学方程式Na2SiO3＋H2O＋CO2===□08Na2CO3＋H2SiO3↓。
(3)用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。
3．无机非金属材料(1)传统无机非金属材料①三种硅酸盐工业生产的比较②主要用途：陶瓷、玻璃、水泥是重要建筑材料，也广泛应用于生活中。
(2)新型无机非金属材料①高温结构陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵蚀性和电绝缘性等。
②生物陶瓷：对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常。
2013届高考化学总复习(第1轮)第10讲_碳、硅及其化合物
2．稳定性规律：酸<酸式盐<正盐，如： H2CO3<NaHCO3<Na2CO3。 3．溶解度：一般规律：酸式盐>正盐，如： Ca(HCO3)2>CaCO3；特例：NaHCO3<Na2CO3。
4．碳酸钠与盐酸反应的滴加顺序不同的产生不 同的现象。 ①向盐酸中逐滴加入碳酸钠溶液， 开始有气体放 出：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O。 ②向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸， 开始无气体放 出： 2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl， Na 继续滴加有气 体放出：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。
高温
CaSiO3+CO2↑ 高温 Na2SiO3+CO2↑
主要成分：制造玻璃的原料中，石英是过量 的，所以，普通玻璃是CaSiO3、Na2SiO3和SiO2熔 化在一起得到的物质，其物质的量之比为1∶1∶4， 因此玻璃可表示为：Na2O· CaO· 6SiO2。 主要性质：硬而脆，受热时在一定温度范围 内逐渐软化，没有一定的熔点，故作玻璃态物质， 耐酸腐蚀(HF除外)。
6.关于 Na2CO3 和 NaHCO3 的说法正确的是 ( BC ) A．在水中的溶解性：NaHCO3＞Na2CO3 B．与同一种且质量分数相同的盐酸溶液反应 的速率：NaHCO3＞Na2CO3 C．热稳定性：NaHCO3＜Na2CO3 D．Na2CO3 是小苏打，而 NaHCO3 是苏打
【解析】溶解性 Na2CO3>NaHCO3， A 错误；Na2CO3 是苏打，NaHCO3 是小苏 打，D 错误。
D．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸
【解析】 SiO2 不溶于水，也不与H2O反应， 所 以 水 溶 液 不 显 酸 性 。 H2CO3 的 酸 性 强 于 H2SiO3，所以B项的反应可以发生。Na2CO3与 SiO2的反应之所以能发生是因为：①反应是在 高温无水条件下进行的；②反应后生成的CO2 脱离反应体系。SiO2虽为酸性氧化物，但是它 可与HF反应。
第10讲 硅及其化合物-高考化学一轮复习名师讲义
第四单元非金属及其化合物第10讲硅及其化合物【复习目标】1.了解Si 和SiO 2的主要性质，了解CO 2和SiO 2物理性质差异的主要原因。
2.了解硅酸及常见硅酸盐的性质。
3.了解硅酸盐工业及新型无机非金属材料的性质与应用。
【知识梳理】考点一硅和二氧化硅1．硅（1）自然界存在形式：硅在地壳中的含量仅次于氧，全部以化合态存在。
主要单质有：晶体硅和无定性硅两大类。
（2）物理性质：晶体硅为原子晶体，灰黑色、有金属光泽、硬度大而脆、熔沸点高。
导电性介于导体和绝缘体之间，是常用的半导体材料。
（3）化学性质：常温下化学性质不活泼，只能跟F 2、HF 和NaOH 溶液反应，在高温条件下，单质硅能与O 2和Cl 2等非金属单质反应。
Si ＋O 2SiO 2 （4）用途：太阳能电池、计算机芯片、半导体材料、制作特种钢及合金等。
（5）制备：自然界中无游离态的硅，工业上，用C 在高温下还原SiO 2可制得粗硅，有关反应的化学方程式： SiO 2＋2CSi(粗)＋2CO ↑，Si(粗)＋2Cl 2SiCl 4，SiCl 4＋2H 2Si(纯)＋4HCl2．二氧化硅（SiO 2）（1）SiO 2的空间结构：SiO 2晶体是立体网状结构。
在SiO 2晶体里，每个Si 周围结合四个O ，同时每个O 与两个Si 相结合，在SiO 2晶体中原子个数比为1∶2，因此用“SiO 2”这个式子 高温 高温 高温表示二氧化硅晶体的组成。
SiO 2直接由原子构成不存在单个SiO 2分子。
（2）物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。
（3）化学性质：SiO 2常温下化学性质很不活泼，不与水、酸反应（氢氟酸除外），能与强碱溶液、氢氟酸反应，高温条件下可以与碱性氧化物反应。
化学反应化学方程式 相关应用 与强碱反应 SiO 2＋2NaOH ＝Na 2SiO 3＋H 2O SiO 2能与强碱溶液生成的硅酸钠具有粘性，所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放碱性溶液，避免Na 2SiO 3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，碱性溶液存放应用橡皮塞与氢氟酸反应 SiO 2＋4HF ＝SiF 4↑+2H 2O 利用此反应，氢氟酸能刻蚀玻璃；氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放，应用塑料瓶与碱性氧化物反应SiO 2＋CaO CaSiO 与某些盐类反应 SiO 2+CaCO 3CaSiO 3+CO 2↑ SiO 2+Na 2CO 3Na 2SiO 3+CO 2↑之所以能够如此反应，原因是高温条件下，产物CO 2容易从反应体系中逃逸，使反应向正方面进行 （4）用途：石英可用于制作石英表和石英玻璃；石英砂常用作制薄玻璃和建筑材料；水晶常用来制造电子部件、光学仪器、工艺品和眼镜片等；玛瑙用于制造精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品；SiO 2被用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维。
碳硅及其化合物复习
溶胶-凝胶法
溶胶制备
将含碳硅的有机物溶解在溶剂中，形成溶胶 。
凝胶过程
通过加热、蒸发等手段使溶胶转变为凝胶。
后处理
对凝胶进行干燥、热处理等后处理，得到碳 硅化合物。
其他制备方法
电化学法
利用电化学反应合成碳硅化合物，如通过电解含碳硅的溶液制备碳 硅化合物。
激光法
利用激光的高能量密度，诱导含碳硅的物质发生化学反应，生成碳 硅化合物。
多晶硅
多晶硅太阳能电池板制造成本较低，但转换效率略低 于晶体硅。
锂离子电池负极材料
石墨
石墨是目前应用最广泛的锂离子电池负极材料， 具有良好的导电性和化学稳定性。
硅基负极材料
硅基负极材料具有高比容量和优异的电化学性能 ，是下一代锂离子电池的重要发展方向。
碳硅复合材料
碳硅复合材料结合了碳和硅的优点，具有优异的 电化学性能和循环稳定性。
碳化物
碳化钙（CaC2）
与水反应生成乙炔，是工业制备乙炔 的原料。
碳化硅（SiC）
硬度大，耐高温，是良好的耐火材料 。
硅化物
硅化镁（Mg2Si）
用于制造烟花、照明弹等。
硅化钙（CaSi2）
用于制造特种合金、陶瓷等。
其他类型化合物
碳氢化合物
01
如甲烷（CH4）、乙烯（C2H4）等，是重要的有机化工原料。
碳硅复合材料在燃料电池 中的应用
碳硅复合材料可作为燃料电池的催化剂载体 和电极材料，提高燃料电池的性能和寿命。
碳硅化合物在储能领域的应 用
碳硅化合物可作为储能材料的添加剂或基体，提高 储能材料的能量密度和循环稳定性。
碳硅化合物在核能领域的 应用
碳硅化合物可作为核反应堆中的中子吸收剂 和结构材料，提高核反应堆的安全性和稳定 性。
碳、硅及其化合物的化学方程式和离子方程式
碳硅及其化合物的化学方程式和离子方程式碳及其化合物的化学方程式和离子方程式一、碳1、碳在少量的氧气中燃烧：2C＋O22CO2、碳在足量的氧气中燃烧：C＋O2CO23、碳和硫蒸气高温反应：C＋2S CS24、碳和氧化铁在高温下反应：2Fe2O3＋3C2Fe＋3CO2↑5、碳粉与氧化铜共热：2CuO＋C2Cu＋CO2↑6、碳和水蒸气高温反应：C＋H2O CO＋H27、碳和二氧化碳在高温下反应：C＋CO22CO8、碳与浓硫酸共热：C＋2H2SO4CO2↑＋2SO2↑＋2H2O9、碳与浓硝酸共热：C＋4HNO3CO2↑＋4NO2↑＋2H2O10、碳与稀硝酸共热：3C＋4HNO33CO2↑＋4NO ↑＋2H2O11、工业上制备粗硅：SiO2＋2C Si＋2CO↑12、工业上制备金刚砂：SiO2＋3C SiC＋2CO↑13、工业上制备碳化钙：CaO＋3C CaC2＋CO↑二、一氧化碳1、一氧化碳在氧气中燃烧：2CO＋O22CO22、一氧化碳气体和氧化铁在高温下反应：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO23、一氧化碳通过灼热的氧化铜：CuO＋CO Cu＋CO24、一氧化碳和水蒸气反应：CO＋H2O CO2＋H2三、二氧化碳1、镁在二氧化碳中燃烧：2Mg＋CO22MgO＋C2、碳和二氧化碳在高温下反应：C＋CO22CO3、氧化钠与二氧化碳反应：Na2O＋CO2Na2CO34、氧化钙与二氧化碳反应：CaO＋CO2CaCO35、过氧化钠与二氧化碳反应：2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2↑6、二氧化碳和水反应：CO2＋H2O H2CO37、向氢氧化钠溶液中通入少量的二氧化碳：2NaOH＋CO2Na2CO3＋H2O2OH－＋CO2CO32－＋H2O8、向氢氧化钠溶液中通入过量的二氧化碳：NaOH＋CO2NaHCO3OH－＋CO2HCO3－9、工业上生产碳铵：NH3＋CO2＋H2O NH4HCO310、向澄清石灰水中通入二氧化碳：Ca(OH)2＋CO2CaCO3↓＋H2OCa2＋＋2OH－＋CO2CaCO3↓＋H2O11、碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体：Na2CO3＋CO2＋H2O2NaHCO3CO32－＋CO2＋H2O2HCO3－12、向饱和的碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体：Na2CO3＋CO2＋H2O2NaHCO32Na＋＋CO32－＋CO2＋H2O2NaHCO3↓13、向偏铝酸钠溶液通入少量二氧化碳气体：2NaAlO2＋CO2＋3H2O2Al(OH)3↓＋Na2CO32AlO2－＋CO2＋3H2O2Al(OH)3↓＋CO32－14、向偏铝酸钠溶液通入足量二氧化碳气体：NaAlO2＋CO2＋2H2O Al(OH)3↓＋NaHCO3AlO2－＋CO2＋2H2O Al(OH)3↓＋HCO3－15、向硅酸钠通入中通入少量的二氧化碳：Na2SiO3＋CO2＋H2O H2SiO3↓＋Na2CO3SiO32－＋CO2＋H2O CO32－＋H2SiO3↓16、向硅酸钠通入中通入过量的二氧化碳：Na2SiO3＋2CO2＋2H2O H2SiO3↓＋2NaHCO3SiO32－＋2CO2＋2H2O2HCO3－＋H2SiO3↓17、向碳酸钙的悬浊液通入二氧化碳气体：CaCO3＋CO2＋H2O Ca(HCO3)2CaCO3＋CO2＋H2O Ca2＋＋2HCO3－18、向苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体：C6H5ONa＋CO2＋H2O C6H5OH＋NaHCO3C6H5O－＋CO2＋H2O C6H5OH＋HCO3－19、向次氯酸钠溶液中通入二氧化碳气体：NaClO＋CO2＋H2O HClO＋NaHCO3ClO－＋CO2＋H2O HClO＋HCO3－20、向次氯酸钙溶液中通入二氧化碳：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O CaCO3↓＋2HClOCa2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O CaCO3↓＋2HClO四、碳酸钙1、碳酸钙溶于稀盐酸：CaCO3＋2HCl CaCl2＋CO2↑＋H2OCaCO3＋2H＋Ca2＋＋CO2↑＋H2O2、碳酸钙溶于醋酸：CaCO3＋2CH3COOH(CH3COO)2Ca＋CO2↑＋2H2OCaCO3＋2CH3COOH2CH3COO－＋Ca2＋＋CO2↑＋H2O3、碳酸钙溶于氯化铁溶液：3CaCO3＋2FeCl3＋3H2O2Fe(OH)3＋3CaCl2＋3CO2↑3CaCO3＋2Fe3＋＋3H2O2Fe(OH)3＋3CO2↑＋3Ca2＋4、碳酸钙高温条件下与二氧化硅反应：CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑5、高温分解碳酸钙：CaCO3CaO＋CO2↑6、向碳酸钙的悬浊液通入二氧化碳气体：CaCO3＋CO2＋H2O Ca(HCO3)2CaCO3＋CO2＋H2O Ca2＋＋2HCO3－五、碳酸氢钙1、碳酸氢钙与盐酸反应：Ca(HCO3)2＋2HCl CaCl2＋2CO2↑＋2H2OHCO3－＋H＋CO2↑＋H2O2、向碳酸氢钙溶液中加入少量氢氧化钠溶液：Ca(HCO3)2＋NaOH CaCO3↓＋NaHCO3＋H2OCa2＋＋HCO3－＋OH－CaCO3↓＋H2O3、向碳酸氢钙溶液中加入足量氢氧化钠溶液：Ca(HCO3)2＋2NaOH CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2OCa2＋＋2HCO3－＋2OH－CaCO3↓＋CO32－＋2H2O4、向碳酸氢钙溶液中加入石灰水：Ca(HCO3)2＋Ca(OH)22CaCO3↓＋2H2OCa2＋＋HCO3－CaCO3↓＋H2O5、加热碳酸氢钙：Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O6、碳酸氢钙溶液与碳酸钠溶液反应：Ca(HCO3)2＋Na2CO3CaCO3↓＋2NaHCO3Ca2＋＋CO32－CaCO3↓硅及其化合物的化学方程式和离子方程式一、硅1、硅和氟气反应：Si＋2F2SiF42、硅和氯气加热：Si＋2Cl2SiCl43、硅与氧气加热：Si＋O2SiO24、硅溶于氢氧化钠溶液中：Si＋2NaOH＋H2O Na2SiO3＋2H2↑Si＋2OH－＋H2O SiO32－＋2H2↑5、硅和氢氟酸反应：Si＋4HF SiF4＋2H2↑二、二氧化硅1、工业上用二氧化硅制备粗硅：SiO2＋2C Si＋2CO↑2、工业上二氧化硅制备金刚砂：SiO2＋3C SiC＋2CO↑3、碳酸钙高温条件下与二氧化硅反应：CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑4、碳酸钠高温条件下与二氧化硅反应：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑5、将二氧化硅溶于氢氧化钠溶液中：2NaOH＋SiO2Na2SiO3＋H2O2OH－＋SiO2SiO32－＋H2O6、将二氧化硅溶于氢氟酸：SiO2＋4HF SiF4＋2H2O7、二氧化硅高温与生石灰反应：CaO＋SiO2CaSiO3三、硅酸1、硅酸溶于氢氧化钠溶液：H2SiO3＋2NaOH Na2SiO3＋2H2OH2SiO3＋2OH－SiO32－＋2H2O2、加热硅酸：H2SiO3SiO2＋H2O四、硅酸钠1、硅酸钠溶液加入氯化钙溶液：Na2SiO3＋CaCl2CaSiO3↓＋2NaClSiO32－＋Ca2＋CaSiO3↓2、硅酸钠溶液呈碱性：Na2SiO3＋H2O NaHSiO3＋NaOHSiO32－＋H2O HSiO3－＋OH－3、向硅酸钠溶液中加入盐酸：Na2SiO3＋2HCl2NaCl＋H2SiO3↓SiO32－＋2H＋H2SiO3↓4、向硅酸钠通入中通入少量的二氧化碳：Na2SiO3＋CO2＋H2O H2SiO3↓＋Na2CO3SiO32－＋CO2＋H2O CO32－＋H2SiO3↓5、向硅酸钠通入中通入过量的二氧化碳：Na2SiO3＋2CO2＋2H2O H2SiO3↓＋2NaHCO3SiO32－＋2CO2＋2H2O2HCO3－＋H2SiO3↓6、硅酸钠溶液与氯化铵溶液混合：Na2SiO3＋2NH4Cl2NaCl＋H2SiO3↓＋2NH3↑SiO32－＋2NH4＋H2SiO3↓＋2NH3↑8、这个世界并不是掌握在那些嘲笑者的手中，而恰恰掌握在能够经受得住嘲笑与批忍不断往前走的人手中。
碳族元素---碳、硅
银白色固体
锡 Sn
银白色固体
铅 Pb
蓝白色固体
主要化合价
半径变化规律 常见氧化物（化学式）
化学式
+4 +2
半径依次增大 CO2 CO CH4 H2CO3 SiO2 SiH4 H2SiO3
———— 无 ———— ———— ————
C．除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：加入过量铁粉，过滤 D．除去Cu粉中混有的CuO：加适量稀硝酸后，过滤、洗涤
【例题3】（06· 天津理综）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： ①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得 SiHCl3: Si+3HCl300℃ SiHCl3 + H2 ③SiHCl3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①步制备粗硅的化学反应方程式为 高温 Si + 2CO↑ SiO2 + 2C 。 （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 分馏（或蒸馏） SiHCl3采用的方法为________
SiO2
坚硬、难溶的固体，不溶于水。 石英晶体也具有立体网状结构 （1）酸酐、具有酸性氧化物的通性 与碱以及碱性氧化物反应 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O
高温
CaCO3 CaO + CO2 与水反应生成对应的酸 化学 CO2 + H2O = H2CO3 性质 （2）弱氧化性 CO + C 2 （3）与盐反应
硅及其化合物知识点
硅及其化合物知识点硅的基本概念硅是一种化学元素，化学符号为Si，原子序数为14。
它是地壳中含量第二多的元素，仅次于氧。
硅是一种非金属元素，具有半导体性质，广泛应用于电子工业。
硅的原子结构类似于碳，具有四个价电子，因此它可以形成四个共价键。
硅与氧结合形成二氧化硅（化学式SiO2），是一种常见的无机化合物，也是地壳中最主要的成分之一。
硅的化合物通常由硅原子与其他元素的化合物组成，如硅酸盐、硅烷等。
硅化合物在材料科学、电子工业、化学工业等领域具有重要的应用价值。
硅的性质和用途硅的物理性质：•硅是一种银白色晶体，具有金属光泽。
•硅是一种半导体材料，其导电性介于导体和绝缘体之间。
•硅具有较高的熔点和沸点，熔点约为1414℃，沸点约为3265℃。
硅的化学性质：•硅在常温下与大多数酸和碱不发生反应。
•硅可以与氧反应形成二氧化硅，与氟反应形成氟化硅等。
硅的应用：•电子工业：硅是半导体材料的主要成分，广泛用于制造集成电路、太阳能电池等。
•材料科学：硅的高熔点和耐高温性能使其在高温合金、陶瓷材料等方面有广泛应用。
•化学工业：硅化合物被广泛用于制造硅胶、硅橡胶、硅油等化学产品。
•建筑工业：硅酸盐是建筑材料中常见的成分，如水泥、玻璃等。
硅的化合物1. 二氧化硅（SiO2）二氧化硅是最常见的硅化合物，也是硅的主要氧化物。
它存在于自然界中的石英、石英砂、石英石等矿物中。
二氧化硅具有高熔点、高硬度和良好的绝缘性能，因此被广泛用于制造玻璃、陶瓷、光纤等。
2. 硅酸盐硅酸盐是一类含有硅酸根离子（SiO4）的化合物。
常见的硅酸盐包括长石、石英、云母等。
硅酸盐在建筑材料、陶瓷等方面有广泛应用。
3. 硅烷（SiH4）硅烷是一种由硅和氢组成的化合物，化学式为SiH4。
它是一种无色、有毒的气体，在常温下不稳定，容易分解。
硅烷被广泛用于制造光纤、半导体材料等。
4. 硅酸（H4SiO4）硅酸是一种无机酸，化学式为H4SiO4。
它是一种无色、无味的液体，具有较强的腐蚀性。
碳硅及其重要化合物间的转化关系
碳硅及其重要化合物间的转化关系
碳硅及其重要化合物之间存在着多种转化关系，这些关系在材料科学和化学工业中具有重要意义。
首先，让我们来看一下碳和硅的关系。
碳和硅都属于同一族元素，它们在周期表中分别位于第14族和第15族。
由于它们具有相似的化学性质，因此它们之间存在着一些相似之处。
在化合物方面，碳和硅都能形成许多重要的化合物。
碳和硅的最常见的化合物是碳化硅（SiC）和硅化碳（CSi），它们在材料科学和工业中具有重要的应用。
碳化硅是一种耐高温、耐腐蚀的陶瓷材料，常用于制造耐磨、耐高温的陶瓷制品，如陶瓷刀具、陶瓷涂层等。
硅化碳则是一种重要的有机硅化合物，常用作硅橡胶、硅树脂等材料的原料。
此外，碳和硅之间还存在着其他重要的转化关系。
例如，碳可以和硅直接反应生成碳化硅，这是一种重要的无机化合物。
另外，碳和硅也可以在高温条件下发生还原反应，生成二元合金，如碳化硅和碳化硅化钛等。
这些二元合金在材料工业中具有重要的应用，如用于制造耐磨材料、陶瓷材料等。
总的来说，碳和硅及其重要化合物之间存在着多种转化关系，这些关系在材料科学和化学工业中具有重要意义，对于材料的研发和应用具有重要的指导意义。
通过深入研究碳硅及其化合物之间的转化关系，可以为材料科学和工业技术的发展提供重要的理论和实践基础。
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非金属元素及其化合物第12讲碳、硅及其化合物【考纲要求】【考点整合】考点1 碳族元素1．碳族元素的化合价碳族元素常见化合价为+2和+4，其中碳、硅、锗、锡的价化合物较稳定，而铅的价化合物稳定。
由氧化还原反应的化合价升降来研究碳族元素的物质，其性质规律如下：（1）碳族元素的单质以为主，如碳、硅都被氧气氧化。
碳作还原剂，温度越高，还原性，高温时碳可还原氧化铜。
锡、铅都能与盐酸反应置换出氢气等。
（2）价化合物有还原性。
如CO高温时能还原某些金属氧化物（Fe2O3、CuO等）。
（3）价化合物有氧化性。
如CO2和碳高温下反应生成CO，PbO2在化学反应中是强氧化剂等。
2．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。
（2）CO2(CO)：通过盛放的硬质玻璃官。
（3）CO2(O2)：通过盛放的硬质玻璃管。
（4）CO2(SO2)：通过或。
（5）CO2(HCl)：通过。
（6）CO2(H2S)：通过。
【例1】（2007年山东）下图所示为常见气体制备、分离、干爆和性质验证的部分仪器装置（加热设备及夹持固定装置均略去），请根据要求完成下列各题（仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，a、b为活塞）。
（1）若气体入口通入CO和CO2的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥．．．．的CO，并验证其还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为（填代号）。
能验证CO 氧化产物的现象是。
（2）停止CO和CO2混合气体的通入，E内放置Na2O2，按A→E→D→B→H装置顺序制取纯净干燥的O2，并用O2氧化乙醇。
此时，活塞a应，活塞b应。
需要加热的仪器装置有（填代号），m中反应的化学方程式为。
（3）若气体入口改通空气，分液漏斗内改改加浓氨水，圆地烧瓶内改加 NaOH 固体，E 内装有铂铹合金网，按A→G→E→D装置程序制取干燥氧气，并验证氨的某些性质。
①装置A中能产生氨气的原因有：。
②实验中观察到E内有红棕色气体现出，证明氨气具有性。
【解析】（1）根据实验要求，A装置中通入的气体为CO和CO2的混合气，在A中，CO2被氢氧化钠吸收，若要获得纯净干燥的CO，需要选取装置C，证明CO2被除尽，然后通过盛有浓硫酸的B除去水蒸气，要验证CO的还原性，需要装有CuO的装置E，验证CO的氧化产物CO2，还需要装置C，最后需要F除去为反应的CO。
所选装置的连接顺序是ACBECF，能验证CO的氧化产物的实验现象是：AB之间的C装置中溶液保持澄清，EF之间的C装置中溶液变浑浊。
（2）停止通入CO和CO2的混合气体，需要关闭活塞a，然后打开活塞b，此时稀硫酸与碳酸钠溶液（CO2与NaOH反应生成的）反应，反应生成的CO2气体进入E中，并与与Na2O2反应产生氧气，氧气通过D除去可能存在的CO2，通过B除去水蒸气，得到纯净干燥的氧气，氧气氧化乙醇的条件是需要加热且有铜做催化剂，因此需要加热k使乙醇挥发，并且加热m，使氧气与乙醇蒸气反应，反应的化学方程式是：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
（3）氢氧化钠固体易吸水并且在溶于水时放出大量的热，氢氧化钠溶于水后溶液中的OH—的浓度增大，这些因素均能浓氨水中的化学平衡：NH3＋H2O NH3·H2O NH4+＋OH 向逆反应方向移动，使浓氨水中的氨气放出。
根据常识可以判断出在E中出现的红棕色气体应该是NO2，由氨气和NO2中氮元素的化合价可以判断氨气被氧化生成NO2氨气体现出的是还原性。
【答案】（1）ACBECF AB 之间的C 装置中溶液保持澄清，EF 之同的C 装置中溶液变浑浊 （2）关闭 打开 k m 2CH 3CH 2OH ＋O 2−−→−∆，Cu 2CH 3CHO ＋2H 2O（3）①氢氧化钠溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氧氧化钠吸水，促使氨放出；氢氧化钠电离出的OH -增大了氨水中OH -浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出。
②还原【方法技巧】本题得分的关键是应明确实验目的：证明混合气体中有CO 和H 2。
要想达到目的，只能利用它们的还原性将之转化为CO 2和H 2O 来检验，同时又要防止CO 2和水蒸气的干扰，所以，用CO 和H 2还原CuO 之前，必须首先除去CO 2和水蒸气。
本题应先解决第（4）问。
考点2 碳酸盐性质的一般规律1．溶解性规律：碱金属的正盐溶解度 酸式盐（如：Na 2CO 3 NaHCO 3）；碱土金属（第ⅡA 族）的正盐溶解度 酸式盐〔如：CaCO 3 Ca(HCO 3)2〕。
2．稳定性：难溶性的碳酸盐、(NH 4)2CO 3及酸式盐受热 ；可溶性的碳酸盐较稳定，受热 ；一般来说：稳定性大小顺序为正盐 酸式盐。
3．酸式盐与碱反应时的产物要根据相对用量判断。
如在Ca(HCO 3)2溶液中滴加NaOH 溶液：Ca(HCO 3)2+NaOH（NaOH 少量） Ca(HCO 3)2+2NaOH（NaOH 过量） 4．CO 32-和HCO 3-的检验 （1）CO 32-的检验方法：向待检溶液中滴加过量的 溶液，生成 ，再加入 ，白色沉淀又溶解，且生成无色、无味的气体，则检得溶液中有CO 32-。
（2）HCO 3-的检验方法：向待检溶液中滴加足量的 的可溶性盐溶液，若无明显现象，再向溶液中加入足量的 （如 等）溶液，溶液中逸出无色、无味的气体，则待检溶液中有HCO 3-。
【例2】 （2007年上海理综）（1）钟乳石和石笋的主要成分是碳酸钙，其形成过程如右图所示。
随着旅游人数的增加，潮湿溶洞中的钟乳石和石笋受到二氧化碳侵蚀，其化学方程式为：__________________________________。
（2）某学生提出一个修复溶洞底部受损石笋的研究方案，由以下五步组成，正确的实验步骤依次是__________。
①将盛有碱溶液的容器置于石笋的上部 ②配制一定浓度的碱溶液 ③选择合适的碱 ④调节碱溶液下滴的速度 ⑤观察石笋表面复原情况【解析】从图可见，石笋受损是由于地表水中溶有CO2，CO2可溶解石笋，生成Ca(HCO3)2，而Ca(HCO3)2在受热的情况下会分解生成CaCO3，形成钟乳石和石笋。
修复溶洞底部受损的石笋应用能与Ca(HCO3)2反应的碱。
故实验的第一步是选择合适的碱，再配制一定浓度的碱溶液后进行修复操作①④⑤。
【答案】（1）CaCO3＋CO2 + H2O Ca(HCO3)2 （2）③②①④⑤【误区警示】认为应先观察石笋表面复原情况，根据石笋表面复原情况调节碱溶液下滴的速度，易将④和⑤搞反。
考点3 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：2C＋SiO22．非金属单质跟碱液作用一般无H2放出，但Si却放出H2：Si＋2Na2OH＋H2O＝3．非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能与HF作用：Si+4HF＝4．非金属单质一般为非导体，但Si为。
5．SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H2SiO3。
6．非金属氧化物的熔沸点一般较低，但SiO2的熔沸点却。
7．酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟HF作用：SiO2＋4HF＝8．无机酸一般易溶于水，H2SiO3却难溶于水。
9．因碳酸的酸性强于硅酸，所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能发生下列反应：Na2SiO3+CO2+H2O＝，但在高温下2Na2CO3+SiO2也能发生。
10．Na2SiO3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，但它却是的溶液，并不是溶液。
A．硅的非金属性比碳的活泼B．二氧化硅中硅氧键的类型和二氧化碳中碳氧键不同C．硅氧键的键能比碳氧键的键能大得多D．二氧化硅晶体类型和二氧化碳晶体不同【解析】本题比较两种晶体的物理性质，应该从晶体所属类别入手。
由于SiO2是一种空间网状结构的原子晶体，而CO2是靠分子间作用力结合在一起的分子晶体，因此SiO2晶体的熔沸点高、硬度大，而二氧化碳的熔沸点低。
【答案】D【误区警示】对两种晶体结构认识模糊以及对物理性质差异原因的认识不清，而认为SiO2和CO2属于同主族元素的两种化合物，对应的晶体类型相同，性质上的差异应该在于二氧化硅中硅氧键和二氧化碳中碳氧键间类型和键能的差异。
从而错选B、C。
考点4无机非金属材料1．传统无机非金属材料——水泥和玻璃的生产方法22．新型无机非金属材料新开发利用的无机非金属材料主要有氮化硅（Si3N4)、刚玉（Al2O3）等陶瓷，碳化硼、光导纤维(主要成分是SiO2)等，这些材料具有特殊结构、特殊功能。
传统非金属材料具有抗腐蚀、耐高温等许多优点，但质脆，耐热冲击差。
新型非金属材料继承了传统非金属材料的优点，并克服了缺点，主要具有以下特性：①；②；③；④。
现其自然存在的记载。
20世纪80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡（化学式：BaCuSi2O x，Cu为＋2价），下列有关“汉紫”的说法中不正确．．．是（）A．用盐的形式表示：BaSiO3·CuSiO3 B．用氧化物形式表示：BaO·CuO·2SiO2C．易溶于强酸、强碱 D．性质稳定，不易褪色【解析】根据化合物中正负化合价的代数和等于零可知，A、B正确。
硅酸盐只溶于强酸不溶于强碱，C错。
从题给信息：汉代器物上的颜料“汉紫”可知“汉紫”性质稳定，不易褪色，D正确。
【答案】C【考点整合】参考答案考点1 碳族元素1．+4 +2 （1）还原性越强（2）＋2 （3）+42．（1）澄清石灰水（2）灼热CuO （3）灼热铜网（4）饱和NaHCO3溶液酸性KMnO4溶液（5）饱和NaHCO3溶液（6）CuSO4溶液考点2 碳酸盐性质的一般规律1．大于＞小于＜ 2．易分解难分解＞3．CaCO 3↓+NaHCO 3+H 2O CaCO 3↓+Na 2CO 3+2H 2O4．（1）CaCl 2 白色沉淀 稀盐酸或稀硝酸 Ca 2+或Ba2+ 酸 盐酸、硝酸、醋酸考点3 硅及其化合物的特性：1．Si ＋2CO ↑ 2．Na 2SiO 3＋2H 2↑ 3．SiF 4↑+H 2↑ 4．半导体 6．很高7．SiF 4↑＋H 2O 9．Na 2CO 3+H 2SiO 3↓ Na 2SiO 3+CO 2↑ 10．泡花碱 盐 碱考点4 无机非金属材料1．3CaO·SiO 2、2 CaO·SiO 2、3CaO·Al 2O 3 Na 2SiO 3、CaSiO 3、SiO 2 高温 高温2．能承受高温 具有电学特性 具有光学特性 具有生物功能【课时练习】一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1．硅被誉为无机非金属材料的主角，下列物品用到硅单质的是 ( )A ．陶瓷餐具B ．石英钟表C ．计算机芯片D ．光导纤维【解析】A 项为硅酸盐，B 、D 项为SiO 2。