碳族元素知识归纳(很值得一看!)汇编

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碳族元素知识点总结

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

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。

碳族元素知识点归纳

碳族元素知识点归纳

碳在氧气不足的情况下,生成 CO:
2 C(s)+ O2(g)—— 2 CO(g)(b)
一氧化碳可以与氧气进一步反应,
生成二氧化碳:
2 CO + O2 —— 2 CO2
(c)
焦炭是冶金工业的重要还原剂, 被用来还原金属氧化物矿物以冶炼 金属。如:
ZnO + C —12—00 —K Zn + CO
该反应可看作是反应
每个 C 原子以近似于 sp2 的杂化轨 道与相邻 3 个碳原子相连,未参加杂化 的 p 轨道在 C60 的球面形成大 键。
用纯石墨作电极,在氦气氛围中放 电,令电弧中产生的碳烟沉积在水冷反 应器的内壁上,这种碳烟中存在着数量 可观的 C60、C70 等碳原子簇。
2. 碳单质的还原性 碳单质最重要的性质是它的还原性。 碳在空气中充分燃烧,生成 CO2: C(s)+ O2(g)—— CO2 (g) (a)
CaCO3
有机化合物 动植物体, 煤,石油,天然气
碳在地壳中的质量分数 为 0.048 % 列第 15 位
硅 Si (曾用矽)
以 Si-O-Si 键的化合态存在: 水晶、石英、SiO2 其他硅酸盐矿物
硅在地壳中的质量分数 为 27.7 % 列第 2 位
1823 年,瑞典人贝采里乌斯 (Berz-elius)用金属钾还原四氟化 硅首次制得单质硅。
图中(d),(b)两线交点所对 应的温度为 T1,这时反应:
△rGm /(kJ·mol-1) -200 -400 -600 -800
(a) (b)
(c)
273
1273
T/K
(a) 2 CO(g)+ O2(g)—— 2 CO2(g)
反应的 △rSm 为负,其斜率为正。

化学碳知识点总结

化学碳知识点总结

化学碳知识点总结一、碳的基本性质1. 碳的原子序数为6,原子量为12。

在元素周期表中,属于第14组,第2周期的元素。

2. 碳的均数价数为4,具有四个价电子。

由于碳原子有4个价电子,所以碳原子能形成很多的共价键。

3. 碳的最稳定的同素体是晶格石墨,属于六角晶系,是一种黏土状的物质。

二、碳的同素异形体1. 碳的同素异形体是指同一种元素在不同形态下的存在。

碳的同素异形体有晶格石墨、金刚石、纳米碳管等。

2. 晶格石墨是由由层状六角环结构的一种黏土状物质,由多个平行的芳香烃片层叠而成。

3. 金刚石是由纯净的碳原子网格所构成的,由于每个碳原子都与四个邻居原子形成共价键,因此金刚石具有非常高的硬度。

4. 纳米碳管是由碳原子通过卷曲而成的一种新型碳材料,具有很高的强度和导电性能。

三、碳的化学性质1. 碳是一种非金属元素,其化学性质比较稳定,不容易与其他物质发生化学反应。

2. 碳具有较强的共价键结合能力,因此它形成的化合物稳定性较高。

3. 碳化合物中,碳的价态可以是+4,也可以是-4,因此碳形成的化合物种类繁多。

4. 碳是生命的基础,几乎所有有机物均包含碳的巨大化学活性。

生物体内的很多重要的有机化合物,如葡萄糖、脂肪酸、蛋白质和DNA等都是由碳构成的。

四、碳的化合物1. 由于碳的特殊价态和共价键结合能力,使得碳能形成非常丰富的化合物,主要有有机化合物和无机化合物两大类。

2. 有机化合物是指含有碳原子的化合物,其分子结构中含有碳—碳键或碳—氢键。

通常包括烃、醇、醛、酮、羧酸、酯、醚等。

3. 无机化合物是指不含有碳—碳键的化合物,如二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐等。

五、碳的应用1. 金刚石是一种非常硬的材料,可以用于制造切削工具、砂轮、钻头等。

2. 纳米碳管具有很高的强度和导电性能,可以用于制造电子器件、纳米材料等。

3. 晶格石墨是一种很好的润滑剂,可以用于制造润滑油、化妆品等。

4. 碳还可以用于制造炭笔、炭块、煤球等,用作燃料或者制造制品。

碳族元素知识点

碳族元素知识点

碳族元素13.1 碳族元素通性周期表中第ⅣA族包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)五种元素,统称碳族元素。

其中碳(C)、硅(Si)是非金属元素,锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)是金属元素。

本族元素基态原子的价电子层结构是ns2np2,主要氧化数+4和+2。

碳原子的价电子层结构是2s22p2,在化合物中一般多显+4,也可显+4到-4之间的任意氧化数。

在化合物中,C能以sp、sp2、sp3杂化轨道相互结合或与其他原子结合。

C-C、C-H、C-O键的键能大,稳定性高,奠定了含碳有机物结构复杂、数量庞大的基础。

硅原子的价电子层结构是3s23p2,化合物中一般显+4价。

Si-Si键不稳定,但硅氧键很稳定,所以硅的化合物中硅氧键占很大比例。

锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)中,随着原子序数的增大,稳定氧化态逐渐由+4变为+2,这是由于ns2电子对随n的增大逐渐稳定的结果。

锡一般以+2价的形式存在于离子化合物中。

铅则以+4价氧化态的形式存在于共价化合物和少数离子型化合物中。

+4价的铅由于惰性电子对效应,具有很强的氧化性。

碳主要以煤、石油、天然气等有机物存在。

硅主要以硅酸盐的形式存在于土壤和泥沙中,自然界也存在石英矿。

碳、硅在地壳中的丰度分别为0.023%,25.90%,碳是组成生物界的主要元素,硅是组成地球矿物界的主要元素。

硅在地壳中的含量仅次于氧,分布很广。

硅有很强的亲氧性,自然界中基本不存在游离态的硅,一般以硅的含氧化合物,如SiO2、硅酸盐等形式存在。

锗、锡、铅主要以硫化物和氧化物的形式存在。

13.2 碳及其化合物单质碳有三种同素异形体金刚石、石墨、和球碳。

金刚石:具有四面体结构。

每个碳以sp3杂化,与相邻四个碳原子结合成键,是典型原子晶体。

金刚石晶体中碳碳键很强,所有价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子金刚石硬度最大,在所有单质中熔点最高,而且不导电。

主要用于制造钻探用钻头和磨削工具,它还用于制作首饰等高档装饰品。

碳知识点归纳总结

碳知识点归纳总结

碳知识点归纳总结一、碳的基本概念碳是地球上一种非常常见的元素,化学符号为C,原子序数为6,在元素周期表中位于第14族。

它是一种固体元素,具有多种同素异形体,包括金刚石、石墨、纳米碳等。

碳在自然界中广泛存在,它是有机物的主要组成部分,也是地球上生命存在的基础。

碳的化学性质稳定,与许多元素和化合物发生反应,形成各种有机物和无机物。

二、碳的物理性质1. 碳的同素异形体:碳在自然界中存在多种同素异形体,包括金刚石、石墨、纳米碳等。

这些同素异形体的结构和性质各有不同,具有广泛的应用价值。

2. 碳的热导率和电导率:金刚石具有很高的热导率和电导率,是一种优良的导热材料和导电材料。

3. 碳的密度:金刚石的密度较大,为3.5g/cm^3,而石墨密度较小,为2.3g/cm^3。

这种密度差异导致了它们的物理性质上的差异。

三、碳的化学性质1. 碳与氧气的反应:碳在高温下与氧气发生剧烈的反应,生成二氧化碳。

这是一种非常重要的反应,在自然界中是碳循环的重要环节。

2. 碳的还原性:碳具有很强的还原性,可以还原许多金属离子。

3. 碳的化合物:碳可以与许多元素形成化合物,包括碳氢化合物、碳氧化合物等。

四、碳的地质作用1. 煤炭的形成:煤是一种由植物残体经过压实和高温作用形成的矿物质,主要由碳和氢等元素组成。

煤炭是一种重要的化石燃料,被广泛用于工业生产和能源生产。

2. 石油和天然气的形成:石油和天然气是由古代生物遗体经过压实和高温作用形成的,主要由碳和氢等元素组成。

它们是人类重要的能源资源之一。

3. 碳酸盐的沉积:碳酸盐是由碳酸钙等矿物质形成的矿石,存在于地球表面的岩石中,是地壳中的重要成分。

五、碳的生物地球化学循环1. 生物的呼吸作用:在生物的呼吸作用中,碳化合物被氧化成二氧化碳释放到大气中。

2. 植物的光合作用:植物通过光合作用将二氧化碳转化成有机物,释放氧气。

3. 碳酸盐岩的形成:当有机物被埋藏在地下形成石油和天然气时,经过化学作用形成碳酸盐岩。

碳族元素自习笔记

碳族元素自习笔记

一、碳族元素的通性1.原子结构及其性质(22np ns ) 性质 碳 硅 锗 锡 铅 原子半径/pm 77113 122 141 147 第一电离能/ (kJ/mol) 1086.4 786.5 762.2 708.6 715.5 电子亲和能(kJ/mol) -122.5 -199.6 -155.8 -120.6 -101.3 电负性2.551.90/1.82.01/1.81.96/1.82.33/1.9碳族元素中,碳硅是非金属,硅锗金属性和非金属性均不强,称为准金属元素。

锡铅是金属 元素。

熔沸点较高。

酸性介质中,Co 易发生歧化反应生成C 和2CO ;Si 易发生歧化反应生成4SiH 和2SiO ;+2Ge易发生歧化反应生成Ge 和2GeO ;碱性介质中,-2HCO 易发生歧化反应生成C 和-23CO ;Si 易发生歧化反应生成4SiH 和-23SiO 。

二、成键特征C :C 与H 、O 、Cl 等非金属原子形成共价化合物,键能大,稳定性高,C 、H 、O 形成数百万种的有机化合物,其中C 的氧化数从+4到-4。

以碳酸盐的形式存在于自然界中。

Si :①以硅氧四面体的形式存在,如石英和硅酸盐矿。

②Si —Si 和Si —H 键能小于C —C 和C —H,Si 、H 、O 也可形成共价化合物,但是数量有限。

Sn 和Pb :①以+2氧化态的形式存在于离子化合物中,如:2SnCl 、SnO 、23)(NO Pb 、PbO 。

②以+4氧化态的形式存在于共价化合物和少数;离子型化合物中,如:4SnCl 、2PbO 、2SnO 等。

其中以+4氧化态的铅,由于惰性电子对效应,具有强氧化性。

三、元素在自然界中的分布碳在自然界中主要以煤、石油、天然气动植物有机物存在,无机物矿藏中主要有石灰石(碳酸钙)、大理石(碳酸钙)、白云石33MgCO CaCO ⋅、菱镁矿3MgCO 等,空气中存在约0.03%的二氧化碳。

碳族元素知识点总结

碳族元素知识点总结

碳族元素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。

碳1.C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 +2CuO CO 2↑+2Cu ;C +H 2O CO +H 2O (CO 、H 2的混合气体叫水煤气); 2C+SiO 2Si+2CO↑③与氧化性酸反应:C +2H 2SO 4(浓)CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O ; C +4HNO 3(浓)CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O2.CO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。

①可燃性①还原性:CO+CuO −→−∆CO 2+Cu ,CO+H 2O(g)CO 2+H 2O3.CO 2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酸性氧化物一—酸酐Ca(OH)2+CO 2=CaCO 3↓+H 2O(用于检验CO 2)①氧化性:CO 2+C −−→−高温2CO ;2Mg +CO 2−−→−点燃2MgO +C4.碳酸盐①溶解性:Ca(HCO 3)2>CaCO 3;Na 2CO 3>NaHCO 3。

①热稳定性:Na 2CO 3>CaCO 3;碱金属正盐>碱金属酸式盐: Na 2CO 3>NaHCO 3。

③相互转化:碳酸正盐碳酸酸式盐(除杂用)硅1.晶体硅的物理性质灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。

它的结构类似于金刚石,熔点和沸点都很高,硬度也很大。

它的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料。

2、硅的化学性质1.在常温下,硅的化学性质不活泼。

碳族元素知识归纳

碳族元素知识归纳

碳族元素知识归纳一、碳及其化合物二、硅及其化合物三、碳及其化合物的反应方程式(1)碳单质的反应C+2CuO2Cu+CO2↑(2)CO的有关反应(3)CO2有关反应①酸性氧化物的通性:CO2+Na2O=Na2CO3 CO2+NaOH=NaHCO3 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCa(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O(澄清石灰水变浑浊,类似SO2)CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2(浑浊消失)Na2CO3(饱和)+CO2+H2O=2NaHCO3↓(析出晶体) CO2+H2O+NH3=NH4HCO3 Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO(漂白原理或漂白粉失效的原因)②侯氏制碱法:CO2+NaCl+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl(饱和食盐水中)③与水解呈碱性的盐的作用:CO2+2NaAlO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3CO2+Na2SiO3+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3 H2O+CO2+C6H5ONa→C6H5OH+NaHCO3④CO2参与的氧化还原反应:2Cu+CO2+H2O+O2=Cu2(OH)2CO3(铜生锈的反应) 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2⑤产生CO2的反应:人和动物的呼吸作用,产生CO2气体有机物燃烧产生CO2气体:xCO2+ H2O 碳酸盐或酸式碳酸盐热分解产生CO2气体:CaCO3CaO+CO2↑2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 碳酸盐或酸式碳酸盐与酸反应产生CO2气体:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O 碳与浓H2SO4、浓HNO3反应产生CO2气体。

制玻璃的两个主要反应产生CO2气体:CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑ Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑CO还原氧化物均产生CO2气体。

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。

高三化学期末复习碳族知识点以及典型习题

高三化学期末复习碳族知识点以及典型习题

△碳族元素复习一、要点精讲1、碳族元素的组成和结构①碳族元素包括:碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅( Pb)5种元素,位于元素周期表的ⅣA族。

②碳族元素原子最外层有4个电子,其最高正价为+4价,最高价氧化物及其水化物的化学式分别表示为RO2、H2RO3或H4RO4或R(OH)4,气态氢化物的化学式表示为RH4。

随着原子序数的增大,碳族元素的原子半径依次增大。

③碳族元素由于位于活泼的金属向活泼的非金属过渡的中间位置,故在化学反应中不易得到或失去电子,易形成共价键,难形成离子键。

碳元素形成的单质(金刚石)硬度最大;碳元素形成的种类最多;在所有非金属形成的气态氢化物中,甲烷中氢元素的质量分数最大;硅在地壳中的含量仅次于氧,其单质的晶体是一种良好的半导体材料。

2、碳族元素性质的递变规律随着原子序数的增大,碳族元素由非金属元素逐渐转变为金属元素,即金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,最高价含氧酸的酸性逐渐减弱,碱性逐渐增强;气态氢化物的稳定性逐渐减弱,还原性逐渐增强。

3、碳族元素的特殊性①碳族元素的主要化合价有+2和+4,其中碳和硅有负价。

碳族元素在化合物中多以+4 价稳定,而铅在化合物中则以+2价稳定。

铅的+4价化合物在化学反应中易得到电子,具有强氧化性,PbO2+4HCl(浓) PbCl2+Cl2↑+2H2O。

而+2价锡的化合物具有较强的还原性,例实验室保存的SnCl2溶液易被空气氧化,故制时常加入金属锡。

②单质铅的颜色为蓝白色,其熔点比锡高。

铅的金属性比锡强,但铅的金属活动性比锡弱。

这两者本质上没有矛盾,因金属活动性顺序表中,金属的活泼性是指金属从酸或水中置换H+的能力,因此单质锡的活泼性比单质铅强,表明锡从酸或水中置换出氢气的能力比铅强;而锡元素的金属性比铅弱是指锡元素的原子失去电子的能力比铅元素的原子弱。

4.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:↑++COSiCSiO222高温2. 非金属单质跟碱液作用一般无2H放出,但Si却放出H2:↑+=++232222HSiONaOHNaOHSi↑+↑=+2424HSiFHFSi3. 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。

碳族元素专题

碳族元素专题

碳族元素专题第三讲碳族元素1.碳族元素(1)碳族元素位于周期表的第族,包括C、Si、Ge、Sn、Pb等五种元素,其原⼦的最外电⼦层上都有个电⼦。

在化学反应中,碳族元素的原⼦电⼦既难得到电⼦,⼜难电⼦,因此,碳族元素难以形成离⼦化合物,容易形成化合物。

(2)碳族元素的最⾼正化合价是价,最低负化合价是价,其化合价的特点是最⾼正化合价与最低负化合价的绝对值。

碳族元素(⽤R表⽰)的⽓态氢化物可表⽰为RH4,最⾼价氧化物的化学式可以表⽰为R02,其对应⽔化物可表⽰为价或。

其他常见的价态还有+2价等。

2.硅及其化合物(1)硅在地壳中的含量仅次于,居第⼆位。

在⾃然界中,没有态的硅,只有以化合态存在的硅,如⼆氧化硅、硅酸盐等,是构成矿物和岩⽯的主要成分。

(2)单质硅有和两种。

晶体硅是灰⿊⾊,有⾦属光泽,硬⽽脆的固体,它的结构类似于,熔点和沸点都很⾼,硬度也很⼤,它的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的材料。

在⼯业上,⽤在⾼温下还原的⽅法可制得含有少量杂质的粗硅,反应的化学⽅程式为。

将粗硅提纯后,可以得到⾼纯硅。

(3)在常温下,硅的化学性质不活泼,除、和外,硅不与其他物质如氧⽓、氯⽓、硫酸、硝酸等反应;在加热的条件下,硅能跟⼀些⾮⾦属反应。

例如,加热时研细的硅粉在氧⽓中燃烧,⽣成⼆氧化硅并放出⼤量的热,反应式为。

(4)硅的⽤途⾮常⼴泛,作为良好的半导体材料,硅可以⽤来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件,还可以制太阳能电池。

此外,硅的合⾦⽤途也很⼴,如含硅4%(质量分数)的钢具有良好的导磁性,可⽤来制造变压器铁芯;含硅15%(质量分数)左右的钢具有良好的耐酸性,可⽤来制造耐酸设备。

(5)天然Si02也叫硅⽯,是⼀种坚硬难熔的固体。

Si02是氧化物,常温时化学性质不活泼,除外Si02也不与⼀般的强酸反应,但能与反应,烧碱溶液不能放在带玻璃塞的试剂瓶中,其原因是(⽤化学⽅程式表⽰);⾼温时,Si02能与碱性氧化物反应,如Si02跟CaO反应的化学⽅程式为。

碳族元素知识点总结

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。

高中化学关于炭族元素的知识点详解

高中化学关于炭族元素的知识点详解

高中化学关于炭族元素的知识点详解高中化学关于炭族元素的知识点的介绍1. 碳族元素性质的相似性和递变性:1相似性① 碳族元素原子结构最外层都为4个电子,C、Si为非金属元素,Ge、Sn、Pb为金属元素。

② 最高正价为 4,负价为-4。

③ 非金属元素可形成气态氢化物RH4④ 非金属元素最高价氧化物对应的水化物为H2RO3,其水溶液呈酸性;金属元素低价氧化物对应水化物为、具两性偏碱性。

2. 碳单质C碳元素价态变化及重要物质:碳的同素异形体有金刚石和石墨两种。

1金刚石和石墨的晶体结构:金刚石晶体里,每个碳原子都处于四个碳原子的中心,以共价键跟四个碳原子结合成正四面体结构,正四面体结构向空间发展,构成一个空间网状晶体,为原子晶体。

石墨晶体是层状结构,每层内的碳原子排列成六边形,一个个六边形排列成平面网状结构,同一层内,相邻的碳原子以非极性共价键结合,层与层以范德华力相结合,因层与层之间易滑动,质软。

石墨晶体为层状晶体看作混合型晶体。

2物理性质:金刚石和石墨物理性质有较大差异。

3化学性质:碳单质常温下性质很稳定,碳的性质随温度升高,活性增大。

碳的同素异形体化学性质相似。

① 可燃性:在充足空气中燃烧C O2足 2CO② 高温下,与氢、硫、硅等发生化合反应:C+2S CS2C表现还原性C+Si SiCC表现弱氧化性C+2H2 CH4C表现弱氧化性③ 高温下,与钙、铁、铝、硅的氧化物发生反应,生成碳化物或还原出金属单质。

CaO+3C CaC2+CO电石CuO+C Cu+COSiO2+2C Si+2COFe2O3+3C 2Fe+3CO④ 高温下,与水蒸汽发生反应,⑤ 与氧化性酸发生反应:C 4HNO3浓CO2↑ 2SO2↑ 2H2O3. 二氧化碳CO2属于酸性氧化物,即为碳酸酸酐。

1分子组成和结构:二氧化碳分子是由两个氧原子和一个碳原子通过极性共价键结合成直线型的非极性分子;固态时为分子晶体。

2物理性质:二氧化碳是无色、无嗅的气体,密度比空气大,加压和降温下变为雪状固体叫干冰,若在压强为101帕,温度℃时,干冰可升华成气体;CO2可溶于水通常状况下1:1。

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

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)。

碳的知识点总结归纳

碳的知识点总结归纳

碳的知识点总结归纳1. 碳的基本性质碳是自然界中存在的一种非金属元素,化学性质稳定。

碳在常温常压下主要存在于形成石墨和金刚石等多种结构。

此外,富勒烯也是一种新的结构形式,近年来被广泛研究和应用。

富勒烯是由60个碳原子构成的球形分子,呈现出特殊的物理和化学性质,被认为是一种重要的纳米材料。

2. 碳的同素异形体碳的同素异形体是指碳原子在化学式中的排列方式不同,从而形成不同的物质。

常见的碳的同素异形体有:石墨、金刚石、富勒烯和纳米管等。

这些同素异形体在结构和性质上存在巨大的差异,因此具有广泛的应用价值。

3. 碳的化学键碳原子最外层电子壳有4个电子,可以与其他原子形成4条共价键。

碳原子的这种性质使得它在有机化合物中具有很大的多样性,可以形成各种不同的分子和结构。

有机化合物是由碳原子和氢原子以及其他元素原子通过共价键连接而成的化合物,是生物体和现代社会中的重要组成部分。

4. 碳的生物地球化学循环碳是地球上生命的基础元素,生物体的组成都含有大量的有机碳。

碳通过生物地球化学循环不断的在大气、地壳和生物圈之间循环。

其中最主要的循环方式是碳的大气循环和生物圈之间的循环。

碳通过植物的光合作用和动物的呼吸作用不断的循环,维持了地球上的空气成分和气候。

5. 碳的环境问题碳排放问题已经成为全球性的环境问题,大气中二氧化碳浓度的升高导致了全球气候变暖和海平面上升。

人类通过燃烧化石燃料和大规模砍伐森林等方式加大了碳的排放,造成了严重的环境问题。

因此,控制碳排放并减缓气候变暖已经成为国际社会亟待解决的问题。

6. 碳的应用作为有机化合物的基础元素,碳在现代社会中有广泛的应用。

从化工产品到医药产品,从材料科学到能源技术,碳都发挥着重要作用。

碳纳米管和富勒烯等新材料的诞生为纳米科技和材料科学领域带来了新的发展方向。

同时,碳的元素化学性质也为人类生存和发展提供了丰富的资源。

总之,碳作为化学元素周期表中的第六号元素,不仅在自然界中普遍存在,并且在生物体和现代社会中都有着重要的作用。

初中碳元素知识点总结

初中碳元素知识点总结

初中碳元素知识点总结1. 碳元素的基本性质碳元素是一种非金属元素,具有独特的化学性质。

它是地壳中含量最多的元素之一,占地壳总质量的0.02%,也是生物体内含量最多的元素之一。

碳元素存在于自然界中的形式有晶态碳(金刚石、石墨)、无定形碳(炭、煤)、天然气(甲烷、乙烷、丙烷等)。

2. 碳元素的化合物碳元素能够形成多种化合物,其中包括碳氧化合物、碳氢化合物等。

碳氧化合物包括二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、碳酸盐等,是自然界中非常重要的物质,对地球生态系统起着重要作用。

碳氢化合物也称为烃,包括烷烃、烯烃、芳香烃等。

其中,甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)等是生活中常见的化合物,广泛应用于工业生产和生活中。

3. 碳元素的重要性碳元素是有机化合物的基础,是生命的基础构成元素。

所有的有机化合物都含有碳元素,因此碳元素在生物学、生态学中扮演着非常重要的角色。

除此之外,碳元素还是地球上最重要的地球化学元素之一,与地球上其他物质的相互作用会影响地球的生态系统和大气层的稳定性。

4. 碳元素的对环境的影响碳元素在大气中的增加,会导致温室效应的加剧,导致全球气候变暖。

因此,碳元素作为温室气体的来源之一,对地球环境变化具有重要影响。

此外,碳元素还是化石燃料的主要组成成分,燃烧化石燃料会产生二氧化碳等有害气体,对环境造成污染。

5. 碳元素的利用碳元素的化合物在工业生产中具有广泛的应用,例如乙烯被用作合成塑料、橡胶等;甲烷被用作燃料等。

碳元素还可以形成碳纤维、石墨材料等,在航空航天、化工等领域有重要应用。

6. 碳元素的深层利用随着科技的发展,碳元素的深层利用成为了人们研究的热点。

将碳元素转化为高附加值的产品,如碳纳米管、碳纳米材料等,具有重要的经济意义。

碳元素也被用来制备新型的能源材料,如碳纳米材料在储能领域的应用。

总结:碳元素是一种非常重要的元素,在生物体内和自然界中扮演着重要的角色。

对碳元素的研究,不仅有助于深入了解自然界的运行规律,还有助于人类解决能源危机、环境污染等重大问题。

高中化学知识点总结:碳族元素

高中化学知识点总结:碳族元素

高中化学知识点总结:碳族元素1.碳及其重要化合物(1)一氧化碳和二氧化碳(2)活性炭的吸附作用及其应用木材干馏所得的固态产物是木炭,木炭由于它的孔隙被干馏时产生的油脂等物质所覆盖,吸附能力较弱,经活化处理增加表面积后就有高的吸附能方。

这种具有高吸收能力的碳,称为活性炭。

活性炭的孔隙多,内表面积大,一般为500rn2/g~l000m2/g。

活性炭属于非极性吸附剂,因此易吸附非极性或弱极性物质。

常见的易被活性炭吸附的物质及应用如下:①有毒的气体(或蒸汽):NO、NO2、Cl2、Br2、C6H6(苯)。

活性炭用于去毒、防毒。

②色素。

活性炭用于溶液脱色(漂白),如制造白糖工业中可用活性炭做脱色剂。

③水中有臭味的物质。

活性炭用于水的除臭净化。

(3)碳及其重要化合物2.硅及其重要化合物(1)硅的存在:自然界中以化合态存在,含量仅次于氧,排第二位,是构成矿物和岩石的主要成分。

(2)硅岛单质:有晶体硅和无定形硅两种同素异形体,晶体硅是原子晶体,类似于金刚石,熔沸点高、硬度大,是良好的半导体。

(3)硅的性质:性质稳定不易与其他物质发生化学反应①Si+O2=SiO2②Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑(4)硅的制备及提纯:SiO2+2C=Si+CO↑ , Si+2Cl2=SiCl4 SiCl4+2H2=Si+4HCl (5)硅的氧化物SiO2:①原子晶体,熔点高、硬度大②酸性氧化物:但不溶于水,也不与水反应SiO 2+CaO CaSiO3 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O③与氢氟酸反应:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O④光导纤维的主要原抖,制造石英玻璃等。

(6)硅及其重要化合物。

高一化学碳族元素知识归纳

高一化学碳族元素知识归纳

象对市爱好阳光实验学校高一化学碳族元素知识归纳【同步信息】 一. 本周教学内容: 碳族元素知识归纳 二. 教学目标:1. 通过比照归纳C 和Si ;2CO 和2SiO 主要单质和化合物的性质。

2. 归纳酸式盐的有关反。

3. 连续反的讨论题。

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 ② 加热:与22Cl O 、反 〔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〔不溶与水〕 ③ 不与酸反〔HF 除外〕④ 高温下与32,CO Na CaO 反生成相的硅酸盐 ⑤ 与强碱反:O H SiO Na NaOH SiO 23222+=+ 4. 硅酸盐工业及型无机非金属材料 四.总结:专题一 常见试剂的保存〔见表7—5〕 表7—51. 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,高温时活泼性增强,主要表现复原性。

碳、硅的化学性质〔见表7—6〕。

表7—6 碳和硅的性质比拟表7—71. 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:强酸的酸式盐只跟碱反,不跟酸反;弱酸的酸式盐既能跟碱反又能跟酸反。

如:将少量4NaHSO 溶液滴入2)(OH Ba 溶液中:〔3〕对热的稳性:一般来说,热稳性大小顺序为:正盐>酸式盐>多元酸盐〔盐的阳离子相同,成盐的酸相同〕。

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【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)。

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。

如:将少量4NaHSO 溶液滴入2)(OH Ba 溶液中:O H BaSO OH Ba SO H 24224+↓=+++-+-+O H CO OH HCO 2233+=+---O H S OH HS 22+=+--- ↑+=++-223CO O H H HCO4342PO H H PO H =++-等(3)对热的稳定性:一般来说,热稳定性大小顺序为:正盐>酸式盐>多元酸盐(盐的阳离子相同,成盐的酸相同)。

如:↑++∆223232CO O H CO Na NaHCO−→−∆32CO Na 不分解O H CO CO H 2232+↑∆2. 酸式盐的生成(1)多元弱酸与少量碱反应:O H NaHS NaOH S H 22+=+ O H PO NaH NaOH PO H 24243+=+ O H HPO Na NaOH PO H 2424322+=+(2)弱酸的正盐与该种弱酸反应23223)(HCO Ca CO O H CaCO =++NaHS S H S Na 222=+24243243)(34)(PO H Ca PO H PO Ca =+(3)有酸式盐参加的复分解反应:3442232)(NaHCO BaSO SO Na HCO Ba +↓=+(4)硫酸与某些盐反应:↑++HCl NaHSO SO H NaCl 442)(微热浓242442243)(22)(PO H Ca CaSO SO H PO Ca +=+专题五 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 :↑++CO Si C SiO 222高温2. 非金属单质跟碱液作用一般无2H 放出,但Si 却放出2H :↑+=++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。

5. 2SiO 是32SiO H 的酸酐,但它不溶于水,不能直接将它与水作用制备32SiO H 。

6. 非金属氧化物的熔沸点一般较低,但2SiO 的却很高。

7. 酸性氧化物一般不与酸作用,但2SiO 能跟HF 作用:O H SiF HF SiO 24224+↑=+ 8. 无机酸一般易溶于水,32SiO H 却难溶于水。

9. 因32CO H 的酸性大于32SiO H ,所以在32SiO Na 溶液中通入2CO 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 高温也能发生。

10. 32SiO Na 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。

(三)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 OH 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。

合并①②两式得总反应方程式。

其中NaOH 既不是氧化剂,也不是还原剂,只是反应物、起氧化作用的只是O H 2。

所以O H 2是①式的氧化剂,也是总反应的氧化剂。

为表示反应的实质(或要求标出电子转移方向和数目时),可写成:专题七 干态下物质间的反应规律——高沸点物质制低沸点物质 常温溶液里由强制弱的反应规律不适用于高温非水体系的反应,如:↑++232232CO SiO Na SiO CO Na 高温(不表示硅酸的酸性比碳酸强)↑++CO Si CSiO 222高温(不表示碳的还原性比硅强)高温时,非水体系的反应有利于有气体产生的反应,即高沸点物质制低沸点物质。

因为反应生成的气体从反应体系中排出,使得反应能正向进行到底。

再如:↑+∆+HCl SO Na SO H NaCl 2)(24242浓↑++34423)(HNO NaHSO SO H NaNO 微热浓↑++K NaCl KCl Na 隔绝空气(钠的沸点比钾高)专题八 连续反应的讨论所谓连续反应指当某反应物过量时会与其中的生成物反应。

解答此类题一般是先写出有关的化学方程式,然后画出数轴并根据化学方程式在数轴上确定区间和区间内的成分,进一步通过讨论得到结果。

【典型例题】[例1] 已知高温下能发生如下反应:SiC CSi 高温+。

现有石英砂和炭粉的混合物共mol a ,在电炉中隔绝空气充分反应,反应完全后,冷却得到残留固体。

若石英砂与混合物的物质的量之比为)10(<<x x ,试讨论x 的取值范围、残留固体的成分和物质的量,并将结果填入下表。

(注:残留固体物质的量用a 、x 表示)↑++CO Si CSiO 222高温①碳过量时,发生下列反应SiC C Si 高温+ ②当碳过量时合并上述反应得;↑++CO SiC CSiO 232高温③用数轴法表示上述过程首选按①、③两个反应恰好完全反应分析确定x 的不同取值范围,然后确定固体残留物不同的比例界线,最后分别讨论。

当31=x 时,按①式计算,2SiO 与C 恰好完全反应,最后固体为Si ,物质的量可按2SiO 或C 的物质的量计算。

当41=x 时,按③式计算,二者恰好完全反应,最后固体为SiC ,物质的量可按2SiO 或C 的物质的量计算。

当410<<x 时,碳过量,按③式计算,以不足量的2SiO 为依据求SiC 的量,最后固体为SiC 和过量的C 。

当131<<x 时,按①式计算,2SiO 过量,以C 为依据求Si 的量,最后固体为Si 和过量的2SiO 。

当3141<<x 时,先按①式计算,后按②式计算。

按①式以2SiO (不足量)求Si 的量,剩余C 的量;按②式以不足量C 求SiC 的量。

最后固体为Si 和SiC 。

[例2] 下列说法正确的是( )A. 将NaF 浓溶液和浓盐酸混合均匀,要用玻璃棒进行搅拌B. 做化学实验时,化学试剂硝酸要盛在棕色玻璃瓶中C. 将少量O Na 2加热熔化,可将O Na 2盛在玻璃试管中加热D. 若玻璃瓶口与玻璃塞被32SiO Na 粘住了,可用温水浸泡后再轻轻旋动瓶塞启开精析:NaF 和HCl 的混合溶液中有HF ,它易腐蚀玻璃棒。

3HNO 光照后易分解,棕色玻璃透光性很弱,能蔽光。

在高温下,O Na 2能与玻璃中的2SiO 反应:3222SiO Na SiO O Na 高温+。

干结的32SiO Na 可慢慢溶于温水中。

答案:B 、D[例3] 在半导体工业中,有一道工序叫烧氢。

烧氢的工艺流程如下图所示。

工作时,是将石英管D 出口处氢气点燃。

半导体硅片、焊片和金属零件从石英管口送入加热区,在氢气还原气氛中加热使焊片熔化,将单晶硅与金属零件焊接在一起。

焊接后再将零件接至冷却区,冷却后取出。

烧氢工艺中的氢气纯度要求极高,工业氢气虽含量达99.9%,但仍含有极微量的水蒸气和氧气,所以点燃氢气前应检验氢气的纯度。

试回答下列问题。

(1)装置B 的作用是 ;B 中发生反应的化学方程式是 。

(2)装置C 中的物质是 ;C 的作用是 。

(3)点燃氢气前将E (带导管胶塞)接在D 管出口处,目的是 。

(4)装置A 是安全瓶,可以防止氢气燃烧回火,引起爆炸,其中填充大量纯铜屑的作用是 。

答案:(1)除去氧气 CuO O Cu 222∆+ O H Cu H CuO 22+∆+(2)无水2CaCl (或碱石灰) 吸收水蒸气 (3)检验氢气纯度(4)大量的铜屑可以吸收热量,降低温度[例4] 经测定,22O H 为二元弱酸,其酸性比碳酸弱,它不稳定,易分解生成O H 2和2O 。

若向22O Na 中通入干燥的2CO 气体,22O Na 与2CO 并不反应。

用化学方程式表示22O Na 和潮湿的2CO 气体反应的过程: 、 、22O Na 和潮湿的2SO 气体反应总的化学方程式为 。

解析:由较强的酸可制得较弱的酸,不难写出22O Na 与潮湿2CO 的反应:22322222O H CO Na O H CO O Na +=++;再根据题示信息可写出反应:↑+=222222O O H O H 。

22O Na 与2SO 反应总的方程式为:42222SO Na SO O Na =+。

点评:22O Na 与2CO 、O H 2的反应可用32SiO Na 与2CO 、O H 2的反应进行类比。

有的学生根据22O Na 与2CO 反应类比22O Na 与2SO 反应:232222222O SO Na SO O Na +=+,忽视了2SO 与2CO 在性质上的差异,即2SO 具有还原性;也有些学生灵机一动:4223222SO Na O SO Na =+,“亡羊补牢”也能获取正确结论。

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