知识点4 碳与硅及其化合物思维导图-备战2021高考化学元素及其化合物知识点思维导图

Si＋2NaOH＋H2O = Na2SiO3＋2H2↑ Si＋2F2 = SiF4 Si＋4HF = SiF4↑＋2H2↑
煤：主要含C元素，还含少量Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｓ等。煤的综合利用有： 煤的干馏（将煤隔绝空气加强热，使之分解的过程，是工业上获得 芳香烃的一种重要来源）、煤的气化（反应：C(s)+H2O(g) 高温 CO(g)+H2(g)、煤的液化（直接液化：煤＋氢气→液体燃料、间 接液化：气化后的水煤气CO、H2→CH3OH
硅酸盐组成的表示：活泼金属氧化物 · 较活泼金属氧化物 · 二氧化硅 · H2O， 例：K2Al6Si6H4O24 表示为：K2O · 3Al2O3 · 6SiO2· 2H2O 硅酸钠俗称泡花碱，其水溶液俗称水玻璃，可做防火剂
Na2SiO3＋2CO2（过量）＋2H2O===H2SiO3↓＋2NaHCO3 离子方程式：SiO32－＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO3－ 酸性：H2CO3 > H2SiO3(根据①以强制弱;② 金属性越强，最高价 氧化物对应水化物的酸性越强)
CO为无色无味的气体，难溶于水，能与人体内血红蛋白相结 合，使人因缺氧而中毒。具有还原性，可用于金属的冶炼 CO2不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大，可用于灭火，泡沫灭 火器原理：Al2(SO4)3+6NaHCO3 = 3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑，但 金属钠或镁着火不能用CO2灭火：2Na2O2+2CO2 =Na2CO3+O2， 2Mg+CO2 点燃 2MgO+2C
SiO2＋CaCO3 高温CaSiO3＋CO2↑
SiO2＋CaO 高温 CaSiபைடு நூலகம்3
SiO2一般不溶于酸但能与与HF（弱酸）反应， 可用于刻蚀玻璃SiO2＋4HF = SiF4↑＋2H2O
玻璃生产中的两个重要反应：Na2CO3＋SiO2 高温 Na2SiO3＋CO2↑； CaCO3＋SiO2 高温 CaSiO3＋CO2↑。
CO2的电子式为
碳
硅
C的化学性质
属于吸热反应
硅元素位于第三周期第ⅣA族， 是一种亲氧元素，自然界中以 SiO2及硅酸盐的形式存在。硅 酸盐是构成地壳岩石的重要成分
SiO2的结构
SiO2为原子晶体，不存在单个的SiO2分 子，1mol的SiO2中含有4mol的Si­O键
盛放碱性物质的试剂瓶不能用玻璃塞；滴定时，碱性 的试剂要装入带橡皮管的碱式滴定管
1mol金刚石中含2molC—C键 1mol石墨中含1.5molC—C键
碳：第二周期第ⅣA族 （是构成以有机物的主要 元素），其单质的存在形 式有：金刚石、石墨、无 定形碳、足球烯，它们互 为同素异形体
硅单质（带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大） 主要有晶体和无定形两大类，晶体硅结构与金刚石类似， 都为正四面体结构。可用于制作半导体材料、光伏电池、 太阳能热水器等
结晶的SiO2是石英，其中无色透明的是 水晶，具有彩色环带或层状的称为玛 瑙。沙子中含有小粒的石英晶体。用于 生产光导纤维、石英玻璃、光学仪器等
SiO2为酸性氧化 物，不溶于水
由SiO2制备硅酸：①SiO2＋2NaOH = Na2SiO3＋H2O； ②Na2SiO3+2HCl = H2SiO3(胶体)+2NaCl ， 或 Na2SiO3＋H2O＋CO2 = Na2CO3＋H2SiO3↓ 由硅酸可得干燥剂硅胶
溶洞的形成：CaCO3＋H2O＋CO2 = Ca(HCO3)2、 Ca(HCO3)2 = CaCO3＋H2O＋CO2 † 漂白粉漂白原理：Ca(ClO)2＋CO2(少量)＋H2O = CaCO3↓＋2HClO
酸性：H2CO3 > 苯酚 > HCO3—
侯氏制碱法
2AlO2－＋CO2（少量）＋3H2O = 2Al(OH)3↓＋CO32－ AlO2－＋CO2（过量）＋2H2O = Al(OH)3↓＋HCO3－