第一节碳硅及其氧化物
碳硅及其化合物无机非金属材料
碳硅及其化合物无机非金属材料碳和硅是两种非金属材料,分别构成了碳族和硅族元素的主要成员。
它们的化合物和纯净的形式具有广泛的应用领域,包括电子学、材料科学、化学、生物学等。
下面将详细介绍碳、硅及其化合物的性质和应用。
碳是地球上最丰富的元素之一,存在于多种形式中,包括钻石、石墨和富勒烯等。
钻石是由碳原子形成的三维晶体结构,具有极高的硬度和热导率。
它在工业领域用于制造切割工具、磨料和高压实验设备。
相比之下,石墨由层状的碳原子组成,具有良好的导电性和润滑性。
它被广泛应用于电池、润滑剂和石墨烯等领域。
石墨烯是由单层石墨形成的二维结构,具有出色的电导性和机械性能,被视为未来材料科学领域的重要方向。
硅是地壳中第二丰富的元素,主要以二氧化硅的形式存在。
二氧化硅是非晶态或结晶态的硅氧化物,广泛应用于制造玻璃、陶瓷和光纤等。
此外,硅也可以形成硅晶体,是制造集成电路和太阳能电池等电子器件的重要材料。
硅的高熔点和良好的热导率使其成为高温电子设备和热管理材料的理想选择。
碳和硅的化合物也具有重要的应用价值。
碳化硅是碳和硅的化合物,具有良好的耐高温性能和化学稳定性,被广泛应用于制造陶瓷、研磨材料和半导体器件等。
碳酸钙是由碳、氧和钙元素组成的化合物,广泛存在于大自然中的石灰岩和大理石中。
它在建筑材料、制药和食品工业等领域中得到了广泛应用。
另一个重要的碳化合物是一氧化碳。
一氧化碳是一种无色、无味和有毒的气体,是燃烧不完全时产生的副产品。
尽管一氧化碳具有毒性,但它也有一定的应用价值。
一氧化碳能够与铁形成一种稳定的碳氧化物,被广泛用于冶金工业中的一氧化碳炉,用于还原金属矿石。
总的来说,碳和硅及其化合物是无机非金属材料中非常重要的成员。
它们具有良好的物理、化学和电学性质,广泛应用于各个领域。
通过深入研究和开发这些材料,我们可以不断发现新的应用领域,并推动科技和工业的进步。
高考化学总复习第4章非金属及其化合物第一节碳硅及无机非金属材料课件新人教版
溶液反应,不能与 H2、O2、Cl2、浓硫酸、浓硝酸反应,但加热
时能与 O2、Cl2 反应。
完成上图转化关系中④~⑦的化学方程式: △
④ Si+O2=====SiO2 ;
⑤
△ Si+2Cl2=====SiCl4
;
⑥ Si+4HF===SiF4↑+2H2↑;
⑦ Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ 。
物质
与盐 反应
与碱 性氧化 物反应
二氧化硅
二氧化碳
如与 Na2CO3 反应:
高温 SiO2+Na2CO3=====
如与 Ca(ClO)2 反应:
Ca(ClO)2+CO2+
Na2SiO3+CO2↑
H2O===CaCO3↓+
2HClO
如与 CaO 反应:
SiO2+CaO=高==温==
如与 Na2O 反应:
3.(2017·信阳模拟)为检验二氧化碳气体中是否混有一氧化碳,某课 外兴趣小组的同学设计了如下图所示的实验装置:根据装置回答 问题:
(1)A 装置的作用是____________。 (2) 实 验 后 怎 样 处 理 尾 气 ________ , 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ________________________________________。 (3)若实验时观察到________,则证明原气体中一定含有一氧化碳。
素异形体
(× )
(8)(2013·江苏高考)甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之
间具有转化关系:甲――丁→乙
丁 甲
丙,若甲为焦炭,则丁可能
是 O2
(√ )
2.(2016·江苏高考)大气中 CO2 含量的增加会加剧“温室效 应”。下列活动会导致大气中 CO2 含量增加的是( ) A.燃烧煤炭供热 B.利用风力发电 C.增加植被面积 D.节约用水用电 解析:燃烧煤炭供热会产生 CO2,A 正确;利用风力发 电不会产生 CO2,B 错误;增加植被面积,会增加植物 的光合作用,减少大气中 CO2 的含量,C 错误;节水节 电不会增加 CO2 的排放,D 错误。 答案:A
高中化学 碳、硅及其重要化合物
课时1 碳、硅及其重要化合物知识点一 碳、硅单质及其氧化物【考必备·清单】1.碳、硅的存在形态、物理性质和用途[名师点拨] ①碳单质的结构不同导致物理性质不同,但化学性质相似。
②同素异形体之间的转化是化学变化,但不是氧化还原反应。
2.碳、硅单质的化学性质 (1)碳单质的化学性质——还原性 ①与O 2的反应(用化学方程式表示) O 2不足:2C +O 2=====点燃2CO ; O 2充足:C +O 2=====点燃CO 2。
②与其他物质的反应(用化学方程式表示)a .与CuO 反应:C +2CuO=====高温2Cu +CO 2↑(可用于金属的冶炼); b .与CO 2反应:C +CO 2=====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 。
(2)硅单质的化学性质——还原性 ①与O 2反应:Si +O 2=====△SiO 2;②与氢氟酸反应(用化学方程式表示,下同):Si +4HF===SiF 4↑+2H 2↑; ③与NaOH 溶液反应:Si +2NaOH +H 2O===Na 2SiO 3+2H 2↑。
3.硅的制备(1)原料:二氧化硅、焦炭。
(2)原理:SiO 2+2C=====高温Si(粗)+2CO↑。
(3)提纯:Si(粗)+2Cl 2=====△SiCl 4,SiCl 4+2H 2=====高温Si(纯)+4HCl 。
4.碳和硅的氧化物(1)一氧化碳:无色无味的有毒气体,不溶于水,可用作气体燃料和冶金工业的还原剂。
(2)二氧化碳和二氧化硅 CO 2+H 2OH 2CO 3[名师点拨] ①CO 2与水反应生成碳酸,但SiO 2不溶于水,不能用SiO 2与水反应制备硅酸。
②SiO 2既能与HF 反应,又能与NaOH 溶液反应,但SiO 2不是两性氧化物。
【创新设计】(江西版)2015届高考化学总复习 第四章 碳 硅及其化合物课件第1课时
(1)碳与短周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态
化合物,其中一种化合物R为非极性分子。碳元素在周 期表中的位置是______________,Q是________。R的电 子式为________。 (2)一定条件下,Na还原CCl4可制备金刚石。反应结束冷
却至室温后,回收其中的CCl4的实验操作名称为
课时1 碳、硅及其化合物
最新考纲
1.了解碳元素、硅元素的单质及其重要化合物的主要性 质及应用。2.了解碳元素、硅元素的单质及其重要化合物 对环境质量的影响。
考点一
碳、硅单质的性质
1.碳、硅的存在形态
化合 态。碳的同素异形 (1)碳在自然界既有_____ 游离 态又有_____ C60 等。 石墨 、无定形碳、____ 金刚石 、 _____ 体有_______ 氧 ,全部以 (2)硅在地壳中的含量占第二位,仅次于_____ 晶体 和 化合 态存在,是一种亲___ 氧元素,单质硅有_____ _____ 无定形 两种。 _______
答案
△ (1)MnO2+4H +2Cl =====Mn2++Cl2↑+2H2O
+ -
(2)平衡气压
浓H2SO4 SiCl4沸点较低,用冷却液冷却
可得到液态SiCl4
(3)Al、B、P
碳、硅单质的特殊性
1.一般情况下,非金属元素单质熔、沸点低,硬度小,但 晶体硅、金刚石熔、沸点高,硬度大,其中金刚石为自 然界中硬度最大的物质。 2.一般情况下,非金属单质为绝缘体,但硅为半导体,石
(2)过滤
水(或乙醇)
(3)Si+2OH-+H2O===SiO32-+2H2↑ 0.17 mol· L- 1
1. (2013· 榆林模拟)科学家在不断深入的研究中,发现了一系 列新的碳单质,对碳单质的研究已发展成一门独立的科 学——碳科学。下列关于碳单质的叙述正确的是 ( A.碳的各种单质互称为碳的同素异形体 )。
碳族元素一轮复习
碳族元素复习第一节碳族元素【考点解读】1.根据碳族元素在周期表中的位置及其结构特点,了解其性质的相似性和递变性。
2.了解碳的核外电子排布,三种重要的同素异形体及导致它们物理性质有较大差别的原因。
了解碳的多样性。
3、CO、CO2的性质,碳的氧化物对大气的污染4、碳酸盐的性质及CO32-的检验【学习指导】复习策略:本章主要采用对比的方法复习碳硅及化合物的主要性质,同时注意碳硅及化合物的某些特殊性,在元素推断题中形成物质种类最多的元素之一有碳,原因是碳元素最外层4个电子,可以进行sp、sp2、sp3杂化及形成三键、双键、单键。
【基础与疑难突破】1.碳族元素:包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb),为第IV A族元素;最外层均有四个电子,决定了碳族元素性质具有相似性,容易形成共价化合物(特别是碳和硅),其化合价主要有+4和+2;但电子层数不同,又导致了性质具有递变性:从碳→铅,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,有着明显的递变规律。
见如下表格:(1)2、核外电子排布:本族元素基态原子的价电子层结构为ns2np2,主要价态为+4,+2。
碳的同素异形体的比较:(表2)碳元素不仅可以形成多种同素异形体,而且还可以形成多种无机化Array合物和有机化合物,是形成化合物种类最多的元素。
例题1:(1)质量相等的石墨与足球烯(C60)所含质子数()A.前者多 B. 相等 C. 后者多 D. 无法确定(2)设计一个实验证明金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的。
答案:(1)B (2)分别将三种物质在氧气充足的条件下燃烧,若三者产生的都是无色无味的气体且将所得气体通入澄清石灰水中,若气体都使澄清的石灰水变浑浊,则说明它们都是由碳元素组成的。
解析:(1)等质量的石墨与足球烯含有相同物质的量碳原子,所含质子数也相等3、碳单质及重要化合物的主要性质、制法及应用的比较一、碳单质:(1)物理性质:碳元素形成的同素异形体由于碳原子的排列方式不同,导致物理性质有较大的差别。
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
第10讲 无机非金属材料的主角——碳、硅 课件
于水。 ②一般来说,在相同温度下,难溶性正盐溶解度小于其酸式盐溶解度,如 溶解度Ca(HCO3)2>CaCO3;可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度,如溶 解度Na2CO3>NaHCO3。
(2)热稳定性
①一般来说,热稳定性顺序为:正盐>酸式盐>碳酸,如稳定性Na2CO3> NaHCO3>H2CO3。
2019高考一轮总复习 • 化学
2019高考一轮总复习 • 化学
典例1 (2017北京理综,6)古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于
无机物的是 ( A )
A.瓷器
B.丝绸
C.茶叶
D.中草药
2019高考一轮总复习 • 化学
答案 A 瓷器的主要成分是硅酸盐,属于无机物;丝绸的主要成分是蛋 白质,属于有机物;茶叶、中草药的主要成分是有机物。
H2SiO3与CO2不反应,浑浊不会消失;C项,CO2+Ca(ClO)2+H2O
2HClO,溶液变浑浊后加入品红溶液,品红被HClO氧化而褪色;D项, 首先发生反应CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O,继续通CO2,生成可溶于
水的Ca(HCO3)2,再加入足量的NaOH,发生反应2NaOH+Ca(HCO3)2 CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,溶液又变浑浊。
2019高考一轮总复习 • 化学
答案 B A项,两性氧化物是指与酸和碱反应均生成盐和水的氧化物, SiO2与HF反应生成的SiF4不属于盐类;C项,吸水后的硅胶加热失水后可 以继续使用;D项,图中SiO2与碳酸钠的反应、硅酸的生成及硅酸分解等 均为非氧化还原反应。
2019高考一轮总复习 • 化学
2019高考一轮总复习 • 化学
yhy第一轮复习第四章第一节无机非金属材料的主角-硅
在日常生活、 SiO2-----在日常生活、生产和科研有着重要的用途,但有时 在日常生活 生产和科研有着重要的用途, 也会对人体造成危害。如果长期吸入含有二氧化硅的粉尘, 也会对人体造成危害。如果长期吸入含有二氧化硅的粉尘, 就会患硅肺病(或矽肺病) 就会患硅肺病(或矽肺病)。长期在二氧化硅粉尘含量较高 的地方,如采矿、翻砂、喷砂、 的地方,如采矿、翻砂、喷砂、制陶瓷等场所的工作人员易 患此病。 患此病。
创新P50 3.指出下列反应中 创新 .指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作 选项中选择正确答案填入括号内。 用,在A~D选项中选择正确答案填入括号内。 ~ 选项中选择正确答案填入括号内 ( C ) ①SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O ②SiO2+Na2CO3 ③SiO2+2C Na2SiO3+CO2↑ ( Si+2CO↑ + D)
例:硅酸盐可以改写成氧化物的形式(注意金属氧化 硅酸盐可以改写成氧化物的形式( 物在前,非金属氧化物在后,低价在前,高价在后, 物在前,非金属氧化物在后,低价在前,高价在后, 一般写在最后) H2O一般写在最后) (1)许多含氧酸及其盐类类似地改写为氧化物形式, 许多含氧酸及其盐类类似地改写为氧化物形式, 请改写下列物质: 请改写下列物质: HNO3: N2O5• H2O ; HCOOH: ; O (2)已知在一定条件下,Fe在Cl2中燃烧可以生成 已知在一定条件下,Fe在 它可以改写成FeCl 类似地碘与Fe Fe3Cl8,它可以改写成FeCl2• 2FeCl3。类似地碘与Fe 3FeI2 • I2 在一定条件下可得到Fe 在一定条件下可得到Fe3I8,则它可以看作是 。 4SO 24H KAl(SO4)2•12H2O O•Al2O3•4SO3•24H2 12H K2 Al ;
高中化学归纳 必修一 碳硅及其化合物
高中化学归纳必修一碳硅及其化合物1、碳族元素(1)在元素周期表中的位置和结构。
碳族元素在元素周期表中的IVA族,包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb) 五种元素。
最外层有四个电子,这些结构不同的电子不容易失去电子,容易形成共价键,难以形成离子键。
(2)主要化合价。
碳族元素的主要化合价有+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、最高价氧化物及其相应的水合物。
(4)碳族元素金属和非金属性质的渐变规律。
由C到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,但是硅有金属光泽;锗、锡、铅为金属。
2、碳和硅的结构与性质3、二氧化硅、二氧化碳和一氧化碳的比较(注意] 若在硅晶结构中的每个Si一Si键中“插入一个氧原子,便可得到以硅氧四面体(SiO4) ”为骨架的二氧化硅的结构。
在二氧化硅晶体中,硅原子和氧原子交替排列,不会出现Si一Si键和O一O键,即每个硅原子与四个氧原子形成四个共价键,每个氧原子和两个硅原子形成共价键,因此,二氧化硅晶体中硅原子和氧原子的个数比是1 : 2,二氧化硅的化学式是SiO24、碳酸盐(1)正盐与酸式盐的比较(2)酸式盐性质的一般规律①在水中的溶解性:一般的,相同温度下,难溶性正盐的溶解度小于其酸式盐,可溶性正盐的溶解度大于其酸式盐。
如CaCO3难溶于水,Ca(HCO3)2易溶于水; Na2CO3 易溶于水,NaHCO3的溶解度比Na2CO3溶解度小;②与酸或碱反应:强酸的酸式盐只与碱反应而不与酸反应;弱酸的酸式盐与足量强碱反应生成正盐,与足量强酸反应生成正盐和弱酸;③热稳定性:一般的,热稳定性的大小顺序为:正盐>酸式盐。
(3)碳酸钙在自然界中广泛存在,是岩石的主要成分之一,不溶于水,但溶于酸。
碳和硅
知识梳理
碳和硅
化学性质
知识梳理
碳和硅
思考与探究
用化学方程式表示 工业上获取纯硅的过程。
知识梳理
碳、硅的氧化物—CO2和SiO2
空间立体网状 大 高 低
SiO2+HF=SiF4+2H2O SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O CO2+NaOH=NaHCO3
硅酸钠(Na2SiO3) 硅酸盐组成的表示 无机非金属材料
知识梳理
硅酸盐
硅酸钠(Na2SiO3)
白色、可溶于水的粉末状固体,俗 水玻璃 名泡花碱,其水溶液俗称 ,有 碱 黏性,水溶液显 性。
它能与酸性较硅酸强的酸反应,化学方程式分别为:
与盐酸反应: 与CO2水溶液反应:
主要用途
黏合剂(矿物胶),耐火阻燃材料。
合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料( 硅酸钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中( SiO2与酸、碱均不反应( ) )
向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体,出现白色沉淀,
则H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强(
)
课后思考
通过本节课的学习,请同学们 找出硅及其化合物的“反常现象”。
思考与探究:由SiO2制取H2SiO3的最佳方案(用流程图表示)
知识梳理
硅酸盐
无机非金属材料
传统无机非金属材料
特点:有抗腐蚀性、耐高温的优点,但质脆,经不起冲击。
Title
01
02 03
练习巩固
ARE YOU Ready?
练习巩固
高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅 ( )
全国版2021版高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第1节碳硅及
全国版2021版高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第1节碳硅及----b6b2bc1c-6ea9-11ec-bf7e-7cb59b590d7d第1节碳、硅及无机非金属材料测试描述1.了解碳、硅单质及其化合物的主要性质及应用。
2.了解碳、硅及其化合物对环境质量的影响。
3.了解常见无机非金属材料的性质和用途。
命题规律碳、硅及其化合物的性质经常在高考中被考查。
检查方法包括:结合原子结构和元素周期定律选择题型,检查碳、硅及其化合物的性质和应用;以新材料和新技术为背景,结合工艺流程图,通过填空考察了碳和硅化合物的性能和应用。
考点1碳、硅单质及其氧化物的性质1.碳的存在、性质和使用2.硅单质的存在、性质和制备(1)结构及物理性质(2)化学性质硅的化学性质不活泼,常温下不能被浓硫酸、浓硝酸等强氧化剂氧化,只能与f2、氢氟酸、强碱溶液反应;在加热条件下,能与o2、cl2等少数非金属单质化合。
写出以下相关反应的化学方程式:(3)工业制备高温反应原理:①制粗硅sio2+2c=====si+2co↑,高温3.碳和硅的氧化物(1)一氧化碳CO是一种无色无味的有毒气体,不溶于水,可作为气体燃料和冶金工业的还原剂。
(2)二氧化碳和二氧化硅高温② 粗硅Si+2Cl2==SiCl4,SiCl4+2h2==Si+4hcl的提纯。
(1)硅与碱溶液反应时,硅为还原剂,h2o为氧化剂。
高温(2)不能依据反应2c+sio2=====si+2co↑来说明c的还原性比si强,也不能依据反应高温sio2+na2co3=====na2sio3+co2↑来说明sio2水化物的酸性比h2co3强。
(3)高纯度晶体硅用作半导体材料,二氧化硅用作光纤材料。
(4)sio2是碱性氧化物,但能与hf反应,因此盛放氢氟酸不能用玻璃瓶,要用特制的塑料瓶。
盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,因为sio2与碱溶液反应生成具有黏性的na2sio3。
[基本分析]判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
碳与硅的单质及其氧化比较
★★★★★碳与硅的单质及其氧化比较1.碳硅比较(1)周期表中位置。
碳:第二周期IV A 、周围元素多为非金属,所以碳表现出较典型的非金属性。
硅:第三周期IV A ,们于金属与非金属元素交叉地带,所以硅既表现出非金属性,又带有某些金属的特性。
(2)化合价比较碳:+2、+4、-4硅:+4(3)导电性比较。
碳:碳单质中金钢石不导电,但石墨具有良好导电性,也是惟一具有良好导电性的非金属单质,常用作电极材料。
硅:半导体。
()还原性比较:Si>C (由同族性质递变规律得来。
)例:Si + C 高温SiC (其中Si 为还原剂),但有时高温下碳却可把SiO 2还原为硅单质,例:SiO 2+2C 高温Si+2CO ↑(5)与酸碱反应:硅既与氢氟酸反应,又能与强碱溶液反应,而碳则不能。
(6)形成化合物的数目:碳是有机化合物的主角元素,是形成化合物最多的元素。
2.碳、硅的氧化物比较碳的氧化物有CO 、CO 2。
硅的氧化物有SiO 2。
对这些物质的学习要注意抓共性、学特性。
(1)共性:均为非金属氧化物,但类别不同,即CO 为不成盐氧化物,SiO 2、CO 2为酸性氧化物(均可与碱或碱性氧化性反应)。
(2)特性。
SiO 2 :①晶型:空间网状、原子晶体。
②化学性质a.高温下可与碳酸盐反应(制玻璃原理)。
Na 2CO 3+SiO 2高温Na 2SiCO 3+CO 2↑CaCO 3+SiO 2高温CaSiO 3+CO 2↑b.与氢氟酸反应(不可用玻璃器皿保存)。
4HF+SiO 2===SiF 4↑+2H 2Oc .不与水化合(不可用此法制其对应的酸)。
CO 2:①晶型:分子晶体。
②化学性质。
可灭火、但却可与ⅡA 的金属反应。
CO 2+2Mg 点燃2MgO+CCO : ①晶型:分子:晶体。
②化学性质。
a.高温具有较强的还原性:如2。
b .可燃性:2CO+O 2点燃2CO 2。
通过以上比较可见,碳、硅虽属同族元素,但某些性质差异甚大,对此要从碳族在周期中的位置理解。
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碳 存在形 态
硅
游离态和化合态
化合态
灰黑色固体,有金属光泽, 熔点高、硬度大 ___________ ,有脆 性 料
熔点高、硬度大 物理性 金刚石:______________ 硬度小,电的良导体 质 石墨:_______________
用途
金刚石 用作切割刀具,石墨用作电 _______ 半导体 材料和合金材 ______
b.与 CO2 反应:
高温 CO2+C=====2CO
;
高温 C + H O(g)===== CO+H2 (制水煤气); 2 c.与水蒸气反应: △ C + 2H SO ( 浓 )===== CO2↑+2SO2↑+2H2O 。 2 4 d.与浓硫酸反应:
(2)硅的化学性质——还原性。
①与氢氟酸反应: Si+4HF===SiF4↑+2H2↑ ;
与碱性氧 与 Na2O 反应:
CO2+Na2O===Na2CO3 化物反应 ____________________
高温 与碳反应 C+CO2===== 2CO
高温 2C+SiO2=====Si+ 2CO↑
◎思维拓展 1.除去下列气体中混有的杂质(括号内为杂质)可采取 的方法: 通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶 (1)CO(CO2):___________________________ 。
二氧化硅性质的特殊性
一般规律
酸性氧化物一般与水反应生成相 应酸 酸性氧化物一般不与酸发生复分 解反应
“较强酸制较弱酸”是复分解反应的 一般规律,H2CO3 酸性强于 H2SiO3 Na2SiO3 + CO2 + H2O===Na2CO3 + H2SiO3↓
二氧化硅的特性 SiO2不溶于水,不与水反应
SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
以下反应不能说明酸性的强弱 高温 Na2CO3+SiO2=====Na2SiO3+CO2↑ 高温 CaCO3+SiO2=====CaSiO3+CO2↑
2.玻璃的主要成分是SiO2,以下物质必须贮存在带 有橡胶塞的玻璃试剂瓶中的有哪些? ①KOH溶液 ②饱和Na2CO3溶液(碱性溶液) ③盐酸 ④水玻璃(Na2SiO3的水溶液) ⑤NaOH溶液 ⑥氢氟酸 ⑦澄清石灰水 ⑧硝酸 ①②④⑤⑦。
碳、硅的氧化物
ห้องสมุดไป่ตู้
1.一氧化碳
(1)物理性质:无色无味的气体,难溶于水,能使人中毒 的原因是:与人体内血红蛋白相结合,因缺氧而中毒。
(2)化学性质:
点燃 ①可燃性:2CO+O2=====2CO2;
高温 ②还原性: CO 还原 Fe2O3 的反应为 3CO+Fe2O3=====2Fe +3CO2。
2.CO2与SiO2的比较 (1)物理性质 低 。 ①熔沸点:CO2的熔沸点比SiO2的熔沸点____ ②溶解性:CO2:可溶于水;SiO2:不溶于水。 (2)、主要用途: CO2:制饮料、碳酸盐、干冰用作致冷剂。 SiO2:光导纤维、制光学仪器、电子部件、水晶可制作
实验室里保存下列试剂,其保存的方法和理由都正确的是
(
编号 A B C D 试 剂
)
保存方法 理 由
固体氢氧化钠 存放在带橡皮塞的广口瓶中 碳酸钠晶体 液溴 存放在干燥密封的广口瓶中
防止与空气接触被氧化和与水 蒸气、二氧化碳接触而变质 防止风化而碎裂成粉末
存放在带橡皮塞的细口瓶中, 防止挥发 并用水封 防止吸收水分而变质
过氧化钠粉末 存放在带玻璃塞的试剂瓶中
②与 NaOH 溶液反应: Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ ;
③与 O2 反应:
△ Si+O2=====SiO2
。
注:1、硅与碱溶液反应时,硅为还原剂,H2O为氧化剂。
2.硅单质有广泛的用途,用化学方程式表示工业 上获取硅单质的过程。
高温 提示:粗硅的制取:SiO2+2C=====Si+2CO↑ 加热 由粗硅制取纯硅(常用方法):Si(粗)+2Cl2=====SiCl4, 高温 SiCl4+2H2=====Si(纯)+4HCl
极、铅笔芯
2.碳和硅的化学性质
(1)碳单质的化学性质——还原性。
①与 O2 的反应:
点燃 点燃 C + O ===== CO2 2C + O ===== 2CO 2 2 O2 不足: ;O2 充足:
。
②与其他物质的反应:
高温 2CuO+C=====2Cu+CO2↑ a.与 CuO 反应: (可用于金属的冶炼);
玻璃 塞) ______
物质 与盐 反应(如 Na2CO3)
二氧化碳
CO2+Na2CO3+H2O ===2NaHCO3
二氧化硅 高温 SiO2+Na2CO3===== Na2SiO3+CO2↑ 与 CaO 反应:SiO ______ 2+
高温 CaO=====CaSiO3 ___________________
CO2+H2O
H2CO3
不反应
(如NaOH)
SiO2+2NaOH=== ___________________ CO2+2NaOH=== Na2SiO3+H2O (盛 与碱反应 Na CO +H O或CO + _______________ 2 3 2 2
NaOH===NaHCO3
碱液的试剂瓶不能用
通过盛放灼热CuO的硬质玻璃管 (2)CO2(CO):___________________________ 。
通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管 (3)CO2(O2):___________________________ 。
通过饱和 NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液 (4)CO2(SO2): ___________________________ 。 通过饱和NaHCO3溶液 (5)CO2(HCl):___________________________ 。
饰品。
(1)不要混淆二氧化硅和硅的用途 用于制作光导纤维的是SiO2, 用于制作半导体材料、计算机芯片的是晶体硅。 (2)水晶、石英、玛瑙的主要成分是SiO2;
珍珠的主要成分是CaCO3;
钻石是金刚石;宝石的主要成分是Al2O3。
(3)化学性质
物质
与水反应 与酸反应
二氧化碳
二氧化硅
不反应 氢氟酸用于刻蚀玻璃, 反应为SiO ____________ 2+4HF=== SiF4↑+2H2O ________________