碳族元素知识点与考题
直击碳族元素常考题型
直击碳族元素常考题型广东省揭阳市惠来慈云实验中学 刘 宇碳族元素是元素化合物知识的重点内容,明确考试大纲和基本考点,有利于同学们在学习中有的放矢,以收到事半功倍之效。
将碳族元素中常考题型总结如下。
一、考查碳族单质及其同素异形体的性质例1.在碳族元素中,非金属性最强的元素是________,金属性最强的元素是_________,单质能作半导体的元素是_________,在化合物中+2价最稳定的元素是_________,最稳定的气态氢化物是_________,酸性最强的最高价氧化物对应水化物是__________。
解析:结合对碳、碳族元素之间的相似性、递变性和特殊性能够熟练掌握,便可轻易解答本题。
答案:碳 铅 硅 铅 甲烷 碳酸例2.科学家发现C 60后,近年又合成了许多球形分子(富勒烯),如C 50、C 70、C 120、C 540等。
下列说法正确的是A.C 60是一种新型化合物B.C 60、C 50、C 70、C 120、C 540和石墨都是碳的同素异形体C.C 60在纯氧中充分燃烧只生成唯一产物CO 2D.C60的摩尔质量为720解析:C60等均表示由不同个数的C元素原子构成的不同种结果的单质,它们互称为同素异形体,在氧气中充分燃烧均得到唯一产物CO2,C60的摩尔质量为720g/mol。
答案:BC二、考查碳族元素及其化合物的性质和应用例3.旅游洞穴一般是指供游人观览的喀斯特洞穴。
多姿多彩的石钟乳、石笋、石柱、石花等碳酸钙沉积体是喀斯特洞穴中的主要景观。
由于游人呼吸有时会使旅游洞穴中二氧化碳浓度大幅升高,可能造成的后果是①抑制碳酸钙沉积体的生长②促进碳酸钙沉积体的生长③使游客有憋闷的感觉④使照明灯下的植物大蛋死亡A.①③ B.②③ C.①④ D.②④解析:二氧化碳浓度增大,有利于照明灯下的植物进行光合作用,但碳酸钙沉积体会在酸性条件下被溶蚀,也不利于人的呼吸。
答案:A例4.下列说法正确的是A.硅材料广泛应用于光纤通讯B.工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应解析:该内容属于识记内容。
中山大学无机化学第13章碳族元素习题及答案
第13章 碳族元素一、选择题13-1 硅甲烷与甲烷的性质对比中,下列说法正确的是: ( ) (A) 硅甲烷与碱溶液作用放出氢气,甲烷则不然 (B) 硅甲烷的沸点比甲烷高(C) 在空气中,硅甲烷的着火温度比甲烷低(D) 硅甲烷不与氯气反应,而甲烷可与氯气发生反应 答案: D13-2 在下列有关稳定性的叙述中正确的是: ( ) (A) (B) (C) (D)答案: C13-3 天然硅酸盐是岩石的基本成份,它的基本结构单元是: ( ) (A) 分子 (B) 正四面体 (C) 平面三角形(D)共用顶点的两个正四面体答案: B13-4 分子筛用来筛选混在一起的大小不同的分子,它是沸石型不溶性的: ( ) (A) 碱土金属硅酸盐 (B) 碱土金属铝酸盐 (C) 碱土金属碳酸盐 (D) 铝硅酸盐 答案: D13-5 下列理论能解释碳酸盐热稳定性变化规律的是: ( ) (A) 分子轨道理论 (B) 价键理论 (C) 离子极化理论 (D) 晶体场理论 答案: C13-6 将氯化亚锡和二氯化铅进行对比,下列说法不正确的是: ( ) (A)比更易溶于水233323H CO >CaCO >Ca(HCO )>CaSiO 323323Ca(HCO )>CaCO >CaSiO >H CO 333223CaSiO >CaCO >Ca(HCO )>H CO 333223CaCO >CaSiO >Ca(HCO )>H CO 2SiO 4SiO 2-2SiO 6-7SiO 2SnCl 2PbCl(B)比更易水解(C) 氯化汞可将氧化,但不能将氧化(D)及都是常用的还原剂答案:A13-7 下列说明不正确的是: ( ) (A) 酸性依次增强 (B) 碱性依次增强(C) 均显两性 (D)只显碱性,只显酸性答案: D二、计算题和问答题 13-8 如何除去:(1)氮气中的一氧化碳或一氧化碳中的氢气; (2)一氧化碳中的二氧化碳; (3)二氧化碳中的二氧化硫。
碳族元素复习
1、Fe3O4可以写成FeO· Fe2O3的形式,根据化合价规 PbO2 ; 律和这种书写方法,可将Pb3O4写成 2PbO·
2、Sn的+4价化合物较稳定,而Pb+2价较稳定,则 SnCl2具有强 还原 性,PbO2具有强 氧化 性; 3、PbO2与浓盐酸可发生氧化还原反应生成Cl2,试 写出该反应的化学方程式。
硅单质与碳单质,何者还原性强? 硅酸与碳酸,何者酸性强? 试解释下列反应的合理性: SiO2 + 2C = Si + 2CO↑, Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2
硅单质 硅酸
高温条件下的固相反应,且反应中生成气体。 把两块完全相同的硅铁合金分别投入足量的盐酸和 烧碱溶液中,放出等量的氢气。求合金中含硅的质 量分数。
高温
硅酸二钙、硅 酸三钙、铝酸 三钙
混合物
物质 类别
有无固 定熔点
无
无
如图所示,B是一种单质,其余物质也都是含有B元 素的化合物;C是一种钠盐;E是C对应的酸。(其 它不含B元素的反应物以及各步反应添加的必要试剂 和反应条件已被略去)
H2,△ A Cl2,△ B D 、D 、E ; ; 。 C E
硅酸盐的表示方法: 金属氧化物在前(金属元素的价态由低到高),再 写SiO2,最后写H2O,中间用小黑点隔开。比如: 硅酸钠(Na2SiO3)可表示为 高岭石[Al2(Si2O5)(OH)4]可表示为 ; ;
钙长石(CaAl2SiO6)可表示为
2MgO· SiO2中酸根离子是 ;
;
氧化物A
单质B 氧化物C
本章知识点:
1、碳族元素性质的相似性和递变性
2、硅和二氧化硅的性质(《步步高》中有一推断题)
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RO 2、H 2RO 3或H 4RO 4或R(OH)4,气态氢化物的化学式表示为RH 4。
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,PbO 2+4HCl(浓) PbCl 2+Cl 2↑+2H 2O 。
而+2价锡的化合物具有较强的还原性,例实验室保存的SnCl 2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 :↑++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。
碳测试题及答案
碳测试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10题)1. 碳的化学符号是什么?A. CB. CaC. ClD. Cu答案:A2. 碳在元素周期表中位于哪一周期?A. 第一周期B. 第二周期C. 第三周期D. 第四周期答案:B3. 碳的原子序数是多少?A. 6B. 12C. 16D. 20答案:B4. 碳的最外层电子数是多少?A. 2B. 4C. 6D. 8答案:B5. 碳的常见同位素有几种?A. 2种B. 3种C. 4种D. 5种答案:B6. 碳的密度是多少?A. 1.05 g/cm³B. 2.25 g/cm³C. 3.52 g/cm³D. 5.5 g/cm³答案:B7. 碳在自然界中主要以什么形式存在?A. 单质B. 化合物C. 离子D. 原子答案:B8. 碳的熔点是多少?A. 3550°CB. 3825°CC. 4000°CD. 4500°C答案:B9. 碳的沸点是多少?A. 4000°CB. 4827°CC. 5000°CD. 5500°C答案:B10. 碳在室温下是什么状态?A. 固态B. 液态C. 气态D. 等离子态答案:A二、填空题(每题3分,共5题)1. 碳的单质形式包括______、______和______。
答案:金刚石、石墨、富勒烯2. 碳的化学性质比较______,在高温下可以与多种元素反应。
答案:稳定3. 碳的同位素包括______、______和______。
答案:碳-12、碳-13、碳-144. 碳在自然界中主要以______和______的形式存在。
答案:煤、石油5. 碳的化合物种类繁多,包括______、______和______等。
答案:有机化合物、无机化合物、碳酸盐三、简答题(每题5分,共2题)1. 简述碳在生物体中的作用。
答案:碳是构成生物体的基本元素之一,是所有有机化合物的骨架,参与细胞的结构和功能,如蛋白质、脂肪、碳水化合物等。
碳族元素
② 不同点:核电荷数、
电子层数、 原子半径
3、主要性质:
a. 相似性:易形成共价键,难形成离子键,最 高正价为 +4价,常见还有+2价,负价为-4价
b、递变性:
性质 单质 状态和颜色
碳
金刚石:无色固体 石墨:黑色固体
34 5.35
熔 点 ℃ 3550
有强还原性 Pb: 铅的+2价稳定,Pb 有强氧化性,铅无氢化物 铅的金属活动性比锡弱
4+
小结:
位置 (周期、族)
结构
性质
(原子结构示意图 电子式)
(相似性、递变性 特征性)
[课堂练习1]:下列关于碳族元素及其化合物的性质描述 不正确的是( C、D )
A. 除Pb外,+4价化合物是稳定的 B. RO 、RO2 (除CO2外)均不跟H2 O反应 C. RH4的稳定性随相对分子质量的增大
④ 氢气
试写出上述过程中各步反应的化学方程式 (1) GeO2+4HCl=GeCl4+2H2O (2) GeCl4+3H2O=H2GeO3+4HCl (3) H2GeO3 = H2O+GeO2 (4) GeO2+2H2 = Ge+2H2O
锗
[课堂练习4]:近年来,我国许多城市禁止汽车使用含 铅汽油,其主要原因是( C) A.提高汽油燃烧效率 B. 降低汽油成本 C.避免铅污染大气
A.锗的原子序数为34 B.锗的金属性比锡强
C.Ge可形成Na2GeO3的盐 D.单质锗是半导体材料 (2) 锗的单质晶体是一种良好的半导体材料,
广泛应用于电子工业。锗可以从燃烧的
烟道灰中提取,提取过程如下:
第九讲 碳族元素复习学案、教案、习题
第九讲碳族元素复习主讲人车琳高考考点1、掌握碳族元素在周期表中的位置及其性质的关系2、了解碳、硅的单质及某些氧化物、氢化物、碳酸盐、硅酸盐的性质3、了解金刚石、石墨、晶体硅、二氧化硅的结构和性质。
4、了解碳的氧化物对大气的污染及其防治,初步了解粉尘对环境及人类健康的影响。
本讲序列【阅读议点】一、概述碳族元素包括、、、、,位于第于它们位于和之间,故容易形成化合物,不易形成化合物。
常见化合物有 +4和+2,其中:+4价较稳定的元素是 , +2价较稳定的元素是。
二、碳1、同素异形体⑴金刚石:色体形晶体,构型 ,键角,硬度,导电。
⑵石墨:色不透明状固体, 金属光泽,滑腻,结构,导电。
⑶无定形碳:包括炭黑、木炭、活性炭、焦炭。
⑷C60:“足球烯”2、化性⑴稳定性:⑵可燃性: C+O2─⑶还原性: CuO+ C —C+ H2O(气) ─C+ FeO—C+ S —C+ SiO2 —C+ HNO3(浓)—C+ CO2 ─⑷既作氧化剂,又作还原剂: C+ CaO ──C+ SiO2──三、一氧化碳1、物性:___色___味气体,___溶于水,比空气___,___毒,是因为。
2、化性:⑴可燃性:CO+ O2─ (蓝色火焰)⑵还原性: CO+ CuO ─CO+ H2O(气) ─3、实验室制法四、二氧化碳1、物性: 色 味的 体, 毒,比空气 ,扩散慢, 溶于水(1:1) 其固体俗称 ,易 。
2、化性:(指出各反应在实际生产中的应用) ⑴不能燃烧,不支持燃烧,不支持呼吸。
⑵酸性氧化物:CO 2+H 2O H 2CO 3 H ++HCO 3-CO 2+ Na 2O ─ CO 2+ CaO ── CO 2 + NaOH ─ 用于_________ CO 2 + Ca(OH)2 ─ 用于_________CO 2 + Na 2CO 3+ H 2O ─ CO 2 + CaCO 3 + H 2O ─ CO 2 + NH 3 + H 2O ─ CO 2 + NH 3 + NaCl+ H 2O ─ ⑶实验室制法原理:装置: 收集: 干燥: 检验: 吸收:五、碳酸及其盐1、碳酸(H 2CO 3):___挥发,___分解,二元弱酸(HAc>H 2CO 3>C 6H 5OH) 指出:①碳酸盐除K + .Na + .NH 4+盐外,一般不溶于水,碳酸氢盐均可溶 ; ②Al 2(CO 3)3、Al(HCO 3)3等一般不存在。
碳族元素规律和考点探析
—
—
(3 )通
,
、
F
装置 的酒 精灯
— —
,
对
.
族 元 素 规 律 和 考 点 探 析
广西
龙 照 春
实验结果 的影 响是
(4 )
原 因是
请设计
一
个实验 验证 产物是 氮化镁
,
:
:
本题 考查
析
M g
及 其化 合物 的性 质
.
,
结合化合
物 的性 质 正 确 连 接 导 管 的 顺 序
,
要 利 用 空
气 和镁 粉 为原料 制取 少 量 氮化 镁
专 题 突破
装 置
(2 ) 连 接 并 (填
字母 代 号 )
,
目的分别是
.
。
检 查 实 验 装 置 的 气 密 性
,
实 验 开 始
时
,
打 开 自来 水 的 开 关
,
将 空 气 从
5
g
的储 气 瓶 压 入
反应装 置
则 气 流 流 经 导 管 的顺 序 是 (填 字 母 代 号 ) 气后 如果 同时点燃 A
,
因 为 A 装 置 没有排 完空 气 前 就
、
除 杂质规 律
C o
加热会让空气 中的氧气
色石 蕊 试纸 置 于试 管 蕊试 纸 变蓝
,
C0 2
,
、
水蒸气 等与镁反 应
,
;
(4 )
①
中混 有
C
C O
;
z
,
通 过 盛 有 N
C o
z z
a
o H
,
溶 液 (或 澄
高三化学期末复习碳族知识点以及典型习题
△质对市爱慕阳光实验学校 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RO 2、H 2RO 3或H 4RO 4或R(OH)4,气态氢化物的化学式表示为RH 4。
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〔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;气态氢化物的稳性逐渐减弱,复原性逐渐增强。
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,而铅在化合物中那么以+2价稳。
铅的+4价化合物在化学反中易得到电子,具有强氧化性,PbO 2+4HCl(浓) PbCl 2+Cl 2↑+2H 2O 。
而+2价锡的化合物具有较强的复原性,例室保存的SnCl 2溶液易被空气氧化,故制时常参加金属锡。
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,说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 的复原性大于C ,但C 却能在高温下复原出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H 2:↑+=++232222H SiO Na O H NaOH Si ↑+↑=+2424H SiF 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。
(通用版)高考化学复习检测09 碳族元素(含答案解析)
高考化学复习检测:09碳族元素1.硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。
下列说法正确的是( )A .陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐产品B .水玻璃是纯净物,可用于生产黏合剂和防火剂C .某硅酸盐的化学式为KAlSi 3O 8,可用K 2O·Al 2O 3·6SiO 2表示D .高纯硅可用于制造光导纤维,高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池2.下列离子方程式中书写正确的是( )A .水玻璃中通入过量的二氧化碳:Na 2SiO 3+CO 2+H 2O===2Na ++CO +H 2SiO 32-3B .澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca(OH)2+2CO 2===Ca 2++2HCO -3C .二氧化硅与氢氟酸反应:SiO 2+4H ++4F -===SiF 4↑+2H 2OD .二氧化硅溶于烧碱溶液中:SiO 2+2OH -===SiO +H 2O 2-33.我国《可再生能源法》倡导碳资源的高效转化及循环利用(如图所示)。
下列做法与上述理念相违背的是( )A .大力发展煤的气化及液化技术B .加快石油等化石燃料的开采和使用C .以CO 2为原料生产可降解塑料D .将秸秆进行加工转化为乙醇燃料4.下图表示物质通过一步反应的转化关系,下列说法正确的是( )A .X 可能是Si 单质B .X 可能是含S 元素的化合物C .酸性氧化物可能为CO 2D .还原性盐可能为FeCl 35.硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。
下列说法正确的是( )A .陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐B .水玻璃是纯净物,可用于生产黏合剂和防火剂C .某硅酸盐的化学式为KAlSi 3O 8,可用K 2O·Al 2O 3·6SiO 2表示D .高纯硅可用于制造光导纤维,高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池6.硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。
下列说法正确的是( )高温A.可以用焦炭还原二氧化硅生产硅:2C+SiO2Si+2CO↑=====B.SiO2是非金属氧化物,它不与任何酸反应高温C.在粗硅的制取中发生反应2C+SiO22CO↑+Si,硅被还原,所以碳的=====还原性强于硅的还原性D.高纯硅可用于制造太阳能电池,高纯二氧化硅可用于制造计算机芯片7.下列说法中不正确的是( )A.光导纤维的主要成分是二氧化硅B.二氧化硅是硅酸的酸酐,但不可以用它和水直接反应来制取硅酸C.硅的化学性质不活泼,但在常温下也可和某些物质反应D.盛放硅酸钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的主要原因是硅酸钠溶液水解呈碱性8.如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程,下列说法正确的是( )A.SiO2属于两性氧化物B.盛放Na2CO3溶液的试剂瓶用玻璃塞C.硅胶吸水后可重复再生D.图中所示的转化都是氧化还原反应9.分别向Na2SiO3溶液中加入下列物质,能生成不溶于NaOH溶液的白色沉淀的是( )A.K B.稀盐酸 C.CaCl2溶液 D.KNO3溶液10.下列说法正确的是( )A.SiO2和CO2都是酸性氧化物B.为防止月饼等富脂食品氧化变质,可在包装袋中放入硅胶C.NaHCO3溶液中含有Na2SiO3杂质,可通入少量CO2后过滤D.SiO2中含Al2O3杂质,可加入足量NaOH溶液然后过滤除去11.金刚砂(SiC)可由SiO2和碳在一定条件下反应制得,反应方程式为SiO2+3C高温SiC+2CO↑,下列有关制造金刚砂的说法正确的是 ( ) =====A.该反应中的氧化剂是SiO2,还原剂为CB.该反应中的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2C.该反应中每生成1 mol SiC转移电子12 molD .该反应中的还原产物是SiC 、氧化产物是CO ,其物质的量之比为1∶212.下列叙述中不正确的是( )A .单质硅是重要的半导体材料B .二氧化硅是制造光导纤维的材料C .硅酸钠可以作木材防火剂D .自然界里存在大量的单质硅和二氧化硅13.下列有关说法错误的是( )A .氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中B .玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸盐C .灼烧NaOH 固体时不能使用瓷坩埚,因为瓷坩埚中的SiO 2能与NaOH 反应D .二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物,但二氧化硅不能和水反应生成硅酸14.下列离子方程式的书写正确的是( )A .水玻璃中通入过量二氧化碳:Na 2SiO 3+CO 2+H 2O===2Na ++CO +H 2SiO 32-3B .澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca(OH)2+2CO 2===Ca 2++2HCO -3C .硅与氢氟酸的反应:Si +4H ++4F -===SiF 4↑+2H 2↑D .二氧化硅溶于烧碱溶液中:SiO 2+2OH -===SiO +H 2O 2-315.下列除杂方法正确的是( )A .SiO 2中含Al 2O 3杂质,可以加入足量NaOH 溶液然后过滤除去B .CO 2中含有CO 杂质,可以通入盛有CuO 的玻璃管且加热C .CO 2中含有HCl 杂质,可以通过盛有Na 2CO 3溶液的洗气瓶D .Na 2CO 3溶液中含有Na 2SiO 3杂质,可以通入足量的CO 2,然后过滤16.化学与社会、生产、生活密切相关。
碳族元素知识要点复习题.doc
碳族元素知识要点复习题碳族元素递变性、特性,未知元素性质推导例1:下了关于碳族元素的递变规律不正确的是A自上而下元素的金属性逐渐增强B从上到下气态氢化物的稳定性依次增强C从上到下元素单质颜色逐渐变浅D从上到下元素单质的熔沸点逐渐升高例2:对于碳族元素下列说法不正确的是A自然界中有游离态的碳,没有游离态的硅B从上到下气态氢化物的稳定性依次减弱C除铅外,碳族元素均以+4价化合物较为稳定D只能形成共价化合物,不能形成离子化合物例3:对于碳族元素下列说法不正确的是A碳族元素的金属性比同周期氧族元素的金属性强B碳族元索的单质通常状况下都能导电C自然界中存在碳族元素中某元素的气态氢化物D碳族元素在自然界中都可以游离态存在例4:关于硅的化学性质的叙述中,正确的是A常温时不和任何酸反应B常温时硅与卤素单质均不反应C单质硅比金刚石熔点低D单质硅比碳的非金属性强例5:如果发现114号新元素X,则下列可能具有的性质合理的是A X是非金属元素B X有稳定的纽化物C X的+2价化合物比+4价化合物稳定D X02具有强氧化性例6:下列关于元素的叙述中,能够说明X一定位于IV A族的是A最高正价与最低负价绝对值相等B最高价氧化物的水化物为弱酸C单质晶体是-•种半导体材料D原子最外层有4个电子氧化物性质例1:关于碳和硅的氧化物叙述中,不正确的是A氧化物不一定能跟氢氧化钠反应B氧化物都能溶于水生成相应的酸C最高价氧化物都是相应酸的酸酊D氧化物在常温下不一定是气体例2:关于SiO?和CO?叙述中,不正确的是A都不能和酸反应B都能和碱反应C Si02由原子构成,CO?由分了构成D 都是酸性氧化物同素异形体例1:下列关于C60的叙述不正确的是A是一种新的化合物B与石墨、金刚石都是碳的同素异形体C其中只含有共价键D在空气中燃烧不一定生成C02 例2:能证明金刚石和石墨是同素异形体的正确解释是A两者在一定条件下可以相互转化B两者几乎有相同的熔点C在氧气中充分燃烧都只生成CO? D两者的晶体结构相同例3:根据反应:石墨二金刚石-1.894kJ, nJ'以得出的结论是A石墨比金刚石稳定B金刚石转化为石墨,能量升高C反应为物理变化D此反应为氧化还原反应原子半径、还原性、氧化性、稳定性比较例1:下列各组顺序的排列不正确的是A 原子半径:CVSiVGcVSnB 热稳定性:CHQSiHAGcH.QSnHiC 酸性强弱:H2CO3<H2SiO3<H.PO1 <H;:SO3D 还原性:CHiVSiHjVGeH’VSnHd物质用途例1:下列有关物质的用途错误的是A SiO?制光纤B Si和Gc制半导体C钢化玻璃制汽车窗玻璃D氮化硅陶瓷做导热剂E水玻璃作粘合剂例2:下列有关物质的用途错误的是A高温结构陶瓷可以制作耐酸设备B氧化铝陶瓷不可用于制作耐酸设备C氮化硅陶瓷可以制作轴承D光导纤维可以用于传像、照明Si、Si。
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(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 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)碳元素价态有机物变化及重要物质: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,每个三个碳原子都处于四个碳原子的信息中心,以共价键跟四个结合成正四面体结构,正四面体结构向空间发展,构成一个空间感网状晶体,为原子晶体。
石墨石墨是层状结构,每层内的碳原子排列成梯形,一条条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,层与层以范德华力科学管理,因层与层之间更易滑动,质软。
硅晶体为层状晶体(看作混合型晶体)。
(2)物理性质:石墨和石墨物理性质有较大差异。
(3)化学性质:碳循环单质常温下性质很稳定,碳的性质随温度升高,活性增大。
碳的同素异形体晶体结构化学性质相似。
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 CS2(C表现还原性)C+Si SiC(C表现弱氧化性)C+2H2 CH4(C表现弱氧化性)③ 高温下,与钙、铁、铝、硅的氧化物频发反应,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和一个碳原子通过极性共价键结合成直线型的由非极性分子;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,加压和降温下转为雪状固体叫干冰,若在压强为101帕,温度℃时,干冰可升华演变成气体;CO2可溶于水(通常状况下1:1)。
碳族元素
碳族元素1.碳族元素(1)碳族元素的特征在元素周期表中,碳族元素处在从活泼金属(IA)向活泼非金属(ⅦA)过渡的中间位置,其最外层电子数为4,既不容易失去电子,又不容易得到电子,所以碳族元素的成键特点是易形成共价键,难形成离子键。
这一特点以碳、硅最为典型,碳族元素从非金属性向金属性递变最为明显,是元素周期律和物质结构理论的典型体现。
碳族元素形成的非金属单质为原子晶体,在同周期中硬度最大(石墨例外),熔沸点最高(如金刚石、晶体硅)。
硅在地壳中含量仅次于氧,晶体硅是一种良好的半导体材料。
(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。
价态的稳定与否,能很好地帮助我们判断物质的氧化性、还原性及稳定性。
如铅的+2价稳定,则铅的+4价的化合物不稳定。
易在氧化还原反应中生成稳定价态的+2价化合物而表现出强的氧化性;又如CO中的碳为+2价,而其+4价更稳定,则CO不如CO2稳定而有较强的还原性。
(3)碳族元素的性质及递变规律在元素周期表中,碳族元素位于活泼金属向活泼非金属过渡的中间位置,其最外层电子数为4,在性质相似的同时,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,即由C→Pb,元素的非金属性逐渐减弱、金属性逐渐增强。
其中碳、硅是非金属,锗是半导体材料,锡、铅是金属。
碳族元素,随着原子序数逐渐增大,非金属性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱。
气态氢化物的稳定性:CH4>SiH4>GeH4最高价氧化物对应水化物的酸性:H2CO3>H2SiO3>H4GeO4(4)碳族元素在自然界里的存在在自然界里,碳的存在形式有游离态和化合态两种;硅在地壳上主要以硅酸盐矿石的形式存在;锗是不常见的金属;锡和铅两种金属都以化合态的形式存在。
(5)单质的性质:碳族元素的单质在室温下都是固体、颜色各不相同。
碳族元素中的高频考点
碳 旅 无 东 的
《 山东省 滕州市 第一 中学西 校 柴 勇
一
、
碳及 其化 合物的 规律
()热 稳定性 : 一般 地 , 稳定 性顺序 为 : 盐> 2 ① 热 正
酸式 盐 > 碳 酸 , Na C 。> Na O。 H2 O。 如 2 O HC > 、 C
盐 的溶解度 , 溶解 度 C ( O。 a O ; 溶性 正 ( a 0。, 后沉 淀又溶 解 , 液变 澄清 [ a HC 。。 , 如 a HC )>C C 。 可 C C )然 溶 - ( O )] C
HC 。 因 HC a 盐 的 溶 解 度 大 于 其 酸 式 盐 的 溶 解 度 , 溶 解 度 C中反 应析 出 Na O 晶体 而变浑 浊 ( Na O 的溶 如
Na C > C ( H O3 a HCO3 2 )。
答案
C、 D
2: 4 通人 一定量 的 C 当反应完 全后 , 比值 变为 F。 向通 人 Cl 的 溶 液 中再 滴 入 Ag 3: , l, 该 e+; z 后 NO。 液 至 过 溶
4: 2 3: 。则 反应 的 C l 和原来 溶 液 中 I 的物 质 的量 之 量 , 生 白色 沉淀 0 08to。原溶 液 中 F C FC。 一 产 .2 l o e 1和 e 1
4 C( C1 )一 0 1 o o ・ L~ 、c( e 2): . Fe 3 . t l F C1 = =
0 3 o ・I 。 . 5t l o
簿
物质
化 学 式
二氧化硅
S02 i
二氧化碳
C O2
长 和原 子半径 之 间又有 着紧 密 的联 系 , 以根 据 原 子半 所
碳族元素典型例题
碳族元素典型例题[例1]下列关于碳族元素的说法正确的是[ ]A.单质都是无色晶体B.单质中硅单质熔点最高C.碳族元素形成的化合物种类最多D.在化合物中最稳定的化合价都是+4价分析:对选项A:在碳族元素所形成的单质中,只有金刚石为无色晶体,故A是错的。
对选项B:在碳族元素形成的单质中,金刚石、晶体硅为原子晶体,金刚石的熔点比晶体硅高。
本族单质的熔点与卤族元素单质熔点递变趋势不同,卤族单质熔点从F2→I2依次升高,碳族元素单质由C→Pb熔点呈降低趋势,故B 项是错误的。
对选项C:碳族元素位于周期表中部,易形成共价化合物特别是碳元素是构成种类繁多的有机物的最重要元素。
对选项D:Pb的稳定价态为+2,故选项D也是错误的。
答案:C[例2] 通过硅、磷、硫、氯与氢气反应的情况及氢化物的稳定性说明它们非金属性的强弱,并用原子结构理论加以解释。
分析:元素非金属性越强,越容易与氢气发生反应,生成的气态氢比物越稳定。
比较硅、磷、硫、氯与氢气反应的难易程度,就可以得知它们非金属性的强弱。
答案:硅只有在高温下才能跟氢起反应生成气态氢化物SiH4。
磷的蒸气和氢气能起反应生成气态氢化物PH3,但相当困难。
在加热时硫蒸气能跟氢气化合生成气态氢化物H2S。
氯气跟氢气在光照或点燃时就能发生爆炸而化合,生成气态氢化物HCl。
这几种氢化物稳定性由小到大的顺序是:SiH4<PH3<H2S<HCl。
由以上事实可知非金属性由弱到强的顺序是Si<P<S<Cl。
根本原因在于:硅、磷、硫、氯核外电子层数相同,随原子序数的递增最外层电子数逐渐增加,原子半径递减,核对外层电子引力增强,元素的非金属性也就逐渐增强。
[例3] 最近,科学家研制得一种新的分子,它具有空心的类似足球状结构,化学式为C60,下列说法正确的是[ ]A.C60是一种新型的化合物B.C60和石墨都是碳的同素异形体C.C60中含离子键D.C60的式量是720分析:足球烯C60是课本正文中未曾学到过的,但只要明确单质、化合物、同素异形体、化学键、式量的概念,对各选项进行认真辩析,不难作答。
碳族元素练习题
碳族元素一、选择题(每题只有一个选项符合题意)一、选择题(每题只有一个选项符合题意) 1.下列叙述正确的是.下列叙述正确的是 A 、自然界中存在大量的单质硅、自然界中存在大量的单质硅B 、石英、水晶、硅石的主要成份都是二氧化硅、石英、水晶、硅石的主要成份都是二氧化硅C 、二氧化硅的化学性质活泼、溶于水形成难溶的硅酸、二氧化硅的化学性质活泼、溶于水形成难溶的硅酸D 、自然界的二氧化硅都存在在水晶矿中、自然界的二氧化硅都存在在水晶矿中 2.下列物质能直接用作半导体材料的是.下列物质能直接用作半导体材料的是 A 、金刚石、金刚石B 、石墨、石墨C 、晶体硅、晶体硅D 、水晶、水晶3.下列物质中不与水反应的是.下列物质中不与水反应的是 A 、SiO 2B 、CO 2C 、SO 2D 、CaO4.在通风良好,燃烧正旺的煤炉中,下列反应最不容易发生的是.在通风良好,燃烧正旺的煤炉中,下列反应最不容易发生的是5.下列不属于新型无机非金属材料的是.下列不属于新型无机非金属材料的是 A 、Al 2O 3陶瓷陶瓷B 、光导纤维、光导纤维C 、氮化硅陶瓷、氮化硅陶瓷D 、玻璃纤维、玻璃纤维6.石灰石是许多工业的原料之一,但制取下列物质时不需要石灰石为原料的是.石灰石是许多工业的原料之一,但制取下列物质时不需要石灰石为原料的是 A 、制硅酸、制硅酸B 、制水泥、制水泥C 、制玻璃、制玻璃D 、制生石灰、制生石灰7.除去CO 2中混有的少量CO 的方法是的方法是 A 、通过盛有饱和NaHCO 3溶液的洗气瓶溶液的洗气瓶 B 、通过灼热的铜网、通过灼热的铜网 C 、点燃使CO 转化为CO 2D 、通过盛有赤热CuO 粉末的硬质玻管粉末的硬质玻管 8.下列物质中碳元素的质量分数最大的是.下列物质中碳元素的质量分数最大的是A 、CS 2B 、C 2H 2 C 、CH 4D 、CO9.7g 碳和14g 氧气在一定条件下生成21g 碳的氧化物,则生成的CO 和CO 2的物质的量之比为 A 、1:1B 、2:1C 、2:3D 、3:21010.下列物质符合化学式.下列物质符合化学式Al 2O 3·2H 2O 的是的是A 、混合物、混合物B 、两种氧化物的水化物、两种氧化物的水化物C 、硅酸盐、硅酸盐D 、铝酸盐、铝酸盐1111.钙沸石.钙沸石.钙沸石[CaAl [CaAl 2Si 3O 10·3H 2O]O]中中SiO 2的质量分数为的质量分数为 A 、20% B 、46.5% C 、15.3% D 、23.3% 1212.下列叙述中的非金属元素,其气态氢化物最稳定的是.下列叙述中的非金属元素,其气态氢化物最稳定的是.下列叙述中的非金属元素,其气态氢化物最稳定的是 A 、构成矿物和岩石的主要元素、构成矿物和岩石的主要元素B 、空气中含量最多的元素、空气中含量最多的元素C 、单质在常温下的呈液态的元素、单质在常温下的呈液态的元素D 、地壳中含量最多的元素、地壳中含量最多的元素1313.用于制造隐形飞机的某种物质,具有吸收微波的功能,其.用于制造隐形飞机的某种物质,具有吸收微波的功能,其主要成份的分子结构如下图所示,它属于主要成份的分子结构如下图所示,它属于 A 、 新型无机非金属材料新型无机非金属材料 B 、无机化合物、无机化合物 C 、有机物、有机物D 、有机高分子化合物、有机高分子化合物1414.①~④为石灰水保存鲜蛋的原理分析,其中正确的是.①~④为石灰水保存鲜蛋的原理分析,其中正确的是.①~④为石灰水保存鲜蛋的原理分析,其中正确的是①石灰水是碱性物质,能渗入蛋内中和酸性物质,①石灰水是碱性物质,能渗入蛋内中和酸性物质,防止腐败;防止腐败;防止腐败;②石灰水是电解质,②石灰水是电解质,②石灰水是电解质,能防止蛋能防止蛋的腐败;③石灰水呈碱性,具杀菌能力;④石灰水能与鲜蛋呼出的CO 2生成CaCO 3薄膜,起保护作用。
碳族元素复习
二、知识网络 1.碳及其化合物
二氧化硅的存在和用途
存在: 硅石 玛瑙 水晶 石英
光导纤维 玛瑙首饰 高级工艺品
石英玻璃
石英手表 石英钟 精密仪器轴承
分为:晶体(石英和水晶)
无定形(硅藻土)
二氧化硅
眼镜
玛瑙
一写出下列反应的化学方程式 1 C和H2O 2 C和CO2 3 C和 SiO2 4 C和CuO 5 C和H2SO4(浓) 6 Si和HF 7 SiO2 和HF 8 工业制玻璃的主要反应 二 写出下列反应的离子方程式 1 硅和烧碱溶液 2 二氧化硅和烧碱溶液 3 水玻璃溶液中通入过量的CO2
2 递变性: ①周期表中从上到下,原子半径逐渐增大, C→Si非金属性逐渐减弱,即非金属性C> Si,而Ge→Pb金属性逐渐增强,即金属性 Ge<Sn<Pb。 ②非金属与H2化合能力逐渐减弱,生成的 气态氢化物稳定性逐渐减弱,既稳定性CH4 >SiH4 ③最高价氧化物对应的水化物,其溶液酸 性逐渐减弱,而碱性逐渐增强,而酸性 H2CO3>H2SiO4。
三
按要求写出下列物质
1 工业制水泥和普通玻璃的 主要原料 2 水泥和普通玻璃的主要成分
1.某元素原子核内的质子数是它在周期表 中周期数的3倍,该元素是 碳 。 写出该元素的单质在一定条件下与下列 物质反应的化学方程式: C+H2O = CO+H2 ① H2O C+CO2 = 2CO ② CO2 2C+SiO2 = Si+2CO↑ ③ SiO2 C+2CuO = 2Cu+CO2↑ ④ C+2CuO 3C+CaO = CaC2+2CO↑ ⑤ 3C+CaO ⑥ C+2H2SO4(浓) C+2H2SO4(浓)= CO2↑+2SO2↑+2H2O
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)。
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【课题】碳族元素【考纲要求】1、了解碳族元素性质的相似性和递变性2、掌握碳单质及其化合物的性质3、掌握硅单质及其重要化合物的主要性质4、了解硅酸盐工业和无机非金属材料【教学重点】碳、硅单质及其化合物的性质,以及碳、硅单质与化合物之间的转化关系【基础回顾】碳族元素位于周期表的族,包括元素。
原子最外层都是4个电子,在反应中既不容易失去电子,也不容易得到电子,通常形成共用电子对与其他元素结合。
其主要化合价为+2、+4。
碳族元素从上到下原子半径依次增大,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐加强。
大多能形成气态氢化物,其稳定性逐渐减弱。
最高价氧化物对应水化物酸性减弱。
【夯实基础】一、知识网络:碳及其化合物的转化关系.硅及其化合物的转化关系考点一:碳族元素(碳族元素的性质递变关系)元素符号及名称主要化合价单质色、态氢化物主要氧化物最高价氧化物对应水化物相似性递变性考点二碳单质及其化合物1、碳的单质(1)同素异形体金刚石石墨60C结构正四面体,空间网状,原子晶体平面层状正六边形笼状(足球烯)分子晶体主要性质熔、沸点高,硬度大,难溶于溶剂,不导电熔点很高,质软有滑腻感,导电可与金属掺杂形成超导体用途钻石、刻刀、装饰品电极、铅笔芯、润滑剂应用于材料科学注意:常见的同素异形体金刚石、石墨、C60O2、O3P4(白磷)、红磷晶体硅、无定形硅(2)化学性质(可燃性、还原性)2、碳的化合物(1)氧化物(CO、CO2)性质一氧化碳CO 二氧化碳CO2物理性质色、态、味无色无味气体无色无味气体毒性有毒无毒,会造成温室效应但不是大气的污染物密度与空气的比较略小大溶解性难溶于水能溶于水化学性质1、可燃性2CO+O2点燃2CO21、不能燃烧,也不能支持燃烧2、还原性2、氧化性C+CO2高温2COCuO+CO△Cu+CO 23、能与澄清的石灰水等碱溶液反应 CO 2+Ca (OH )2= CaCO 3↓+ H 2O4、能与水反应 H 2O+CO 2= H 2CO 32① CO 气体中混有CO 2 (将气体通入装有氢氧化钠溶液的洗气瓶) ② CO2气体中混有CO (将气体通入硬质玻璃管中盛放灼热的CuO) ③ CO2气体中混有O 2 (将气体通入硬质玻璃管中盛放灼热的Cu)④ CO 2气体中混有SO 2 (将气体通入装有碳酸氢钠溶液或酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶) ⑤ CO 2气体中混有HCl (将气体通入装有碳酸氢钠溶液的洗气瓶) ⑥ CO 2气体中混有H 2S (将气体通入装有硫酸铜溶液的洗气瓶中) (2)NaHCO 3 、Na 2CO 3(在金属及其化合物中提到故省略) 【例题1】(09广东理综)下列除去杂质的方法正确的是 A .除去CO 2中混有的CO :用澄清石灰水洗气B .除去BaCO 3固体中混有BaSO 4的:加过量盐酸后,过滤、洗涤C .除去FeCl 2溶液中混有的FeCl 3: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 考点三 硅单质及其化合物 1.单质硅(1)主要物理性质单质硅有 晶体硅 和 无定形硅 两种,晶体硅是 灰黑色 、有金属 光泽、 硬 而 脆 的固体。
它的结构类似于金刚石,熔、沸点较高,是良好的半导体材料。
(2)化学性质自然界中没有 游离 态的硅,常见的 化合 态的硅有SiO 2和硅酸盐。
常温下性质稳定,只能与F 2、HF 、NaOH 溶液反应。
加热的情况下可以与O2、Cl2进行的反应: (3)硅的工业制法工业上,用焦炭在电炉中还原SiO 2得到粗硅,化学方程式为:SiO 2+2C Si+2CO ↑ 提纯:① Si + 2Cl 2 SiCl 4 ② SiCl4 + 2H 2 Si + 4HCl (4)硅的用途硅是良好的半导体材料,可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器,还可以制造硅太阳能电池。
2.二氧化硅(1)原子 晶体,具有 正四面体 结构,不 溶于水。
以二氧化硅为主要成分的一些物质(硅石、石英、水晶、玛瑙之间的关系)实验室用的石英坩埚、玛瑙饰物、石英光导纤维、 (2)化学性质①酸性氧化物 ②弱氧化性 ③特性(3)用途:1、信息高速公路的骨架-------光导纤维。
2、石英坩埚、石英玻璃、石英钟表等3、光学仪器、工艺饰品(水晶、玛瑙)思考:1、为什么盛放碱性溶液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞,而用橡皮塞或软木塞。
2、实验室如何保存Na2SiO3等碱性溶液?3、依据生活常识,试比较二氧化碳与二氧化硅的熔沸点高低,为什么?4、如何利用二氧化硅制备硅酸? 22.(09广东理综)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料高温高温高温A .①②B .②③C .①④D .③④例题2.指出下列反应中SiO 2所表现的化学性质或作用,在A ~D 选项中选择正确答案填入括号内。
①SiO 2+2NaOH=Na 2SiO 3+H2O( ) ②SiO 2+Na 2CO 3 Na 2SiO 3+CO 2↑( ) ③SiO 2+2C Si+2CO ↑( ) ④SiO 2+4HF=SiF 4↑+2H 2O( )A.作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀B.氧化性C.酸性氧化物的通性D.将挥发性的酸酐从其盐中置换出来 例题3.(2008广东高考)硅单质及其化合物应用范围很广。
请回答下列问题:(1) 制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。
三氯甲硅烷(SiHCl 3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:①写出由纯SiHCl 3制备高纯硅的化学反应方程式 。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。
SiHCl 3遇水剧烈反应生成H 2SiO 3、HCl 和另一种物质,写出配平的化学反应方程式 ;H 2还原SihCl 3过程中若混02,可能引起的后果是 。
(2)下列有关硅材料的详法正确的是 (填字母)。
A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水混B.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承C.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂的,其熔点很高D.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。
取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴加入饱和氯化铵溶液,振荡。
写出实验现象并给予解释 。
3.硅酸、硅酸盐 (一)硅酸(1)性质:硅酸是难溶于水的 弱 酸,其酸性比碳酸 还弱 ,硅酸不能使紫色石蕊试液变红色。
①硅酸不稳定,受热易分解:H 2SiO 3 SiO 2+H 2O 。
②硅酸能与碱溶液反应,如与NaOH 溶液反应的化学方程式为: H 2SiO 3+2NaOH=Na 2SiO 3+2H 2O 。
③硅酸在水中易聚合形成胶体。
浓度较小时—— 无色透明溶液 ;浓度较大时—— 凝胶 。
硅酸凝胶干燥部分脱水后形成的多孔状固体,→硅酸干胶,又称硅胶,吸附水分能力强(物理吸附法),常用作干燥剂,也用作催化剂的载体。
(2)制备:硅酸可通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得,反应的化学方程式为:Na 2SiO 3+2HCl= 2NaCl+H 2SiO 3↓ ,Na 2SiO 3+CO 2+H 2O= Na 2CO 3+H 2SiO 3↓ 。
(二)硅酸盐(1)硅酸盐是由 硅 、氧 和 金属 组成的化合物的总称。
硅酸盐是一类结构复杂的物质,一般都 不溶于水 。
化学性质很 稳定 ,通常用 二氧化硅 和金属氧化物 的形式表示其组成。
(2)用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成。
①硅酸钠:Na 2SiO 3 Na 2O ·SiO 2 ; ②硅酸钙:CaSiO 3 CaO ·SiO 2 ;高温高温加热③高岭石:Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O 。
特别提醒硅酸盐由于组成比较复杂,常用氧化物形式来表示。
氧化物的顺序:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水氧化物前系数配置原则:除氧元素外,其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。
注意事项:①氧化物之间以“·”隔开;②系数配置出现分数应化为整数。
硅及其化合物知识中的特例深化理解硅的特殊性:1.非金属单质一般为非导体(如硫),但Si却为半导体。
2.非金属单质与碱反应一般是非金属发生歧化反应(非金属既作氧化剂,又作还原剂),而Si与碱液反应却只作还原剂。
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑(Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O)3.C、Si同属ⅣA族,还原性是Si大于C,而C却能将Si从SiO2中还原出来(条件是高温),原因是产物CO气体迅速从反应体系中逸出。
SiO2+2C高温Si+2CO↑4.非金属单质一般不跟非氧化性酸作用,而Si却能与HF发生反应。
Si+4HF=SiF4↑+2H2↑5.酸性氧化物一般不与酸发生非氧化还原反应,但SiO2却能与HF作用。
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O6.无机酸一般易溶于水,而H2SiO3及H4SiO4却难溶于水。
7.“玻璃非玻璃,名碱却是盐”,这是Na2SiO3的写照,该物质的水溶液俗名为“水玻璃”,但它与玻璃却大相径庭;Na2SiO3因水解显碱性,俗名“泡花碱”,但它却不是碱,而是盐。
8.硅酸盐中,硅只显+4价,在SiH4、Mg2Si中显-4价。
例题3(2008·黄冈模拟)石棉是一类压伸强度大、柔韧性强、耐热、耐高温、耐酸碱腐蚀,而且价格低廉的硅酸盐。
石棉有毒,人吸入石棉纤维后易患肺癌。
“9·11”事件发生后,在清理世贸大厦的废墟时人们发现有很多石棉,其中一种叫做矿青石棉,它的化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。
(1)该石棉化学式中与5个铁原子形成氧化物的氧原子数目是_______个。
(2)该石棉化学式中铁元素的“平均化合价”(或氧化数)可视为_______。
(3)将该石棉的化学式改写为氧化物的形式:_________________。
(4)这种石棉属于传统的无机非金属材料,下列哪些不属于传统的无机非金属材料()A.光导纤维B.水泥C.耐高温的金属钛D.氧化铝陶瓷E.混凝土(5)该石棉与酸或碱反应可以看作是各氧化物分别与酸或碱反应,若将这种石棉溶于足量的稀硝酸中,充分反应后过滤,滤渣主要是_____,滤液中的盐类物质主要有_______________(填写化学式)。
例题4.如下图所示。
已知单质I可作为半导体材料,单质G是密度最小的气体,化合物H是无色无味的有毒气体,能在空气中燃烧,化合物E极易溶于水形成无氧酸,该无氧酸在常温时能够与氧化物A起反应。
请填空:(1)氧化物A的化学式是______________。