高三一輪復習-碳硅及其化合物

高三第一輪總復習14講碳和硅及其化合物一、碳族元素1、名稱；符號；位置

碳族元素特點：1、形成化合物最多的一族,2、單質晶體類型最多的一族分子晶體、原子晶體、金屬晶體，過渡晶體3、易形成共價化合物一族4、半導體比較集中的一族5、無機非金屬材料比較集中的一族一、碳族元素2.元素性質比較CSiGeSnPb相似性遞變性1、最外層都有4個電子，化合價主要有+4和+2，易形成共價化合物。2、氣態(tài)氫化物的通式：RH4,3、最高價氧化物通式:RO2,對應的水化物通式為H2RO3或R(OH)4原子結構單質物性單質化性核電荷數增大電子層增多原子半徑增大熔沸點降低’特殊:熔點.Pb>Sn單質密度增大非金屬性減弱、金屬性增強最高價氧化物對應水化物的酸性減弱氫化物的穩(wěn)定性減弱1、下列關于碳族元素的敘述中，正確的是()A.最外層上有2個電子B.主要化合價均為+2、+4C.穩(wěn)定化合價均為+4D.容易形成離子化合物隨堂檢測:2、下列氣態(tài)氫化物最不穩(wěn)定的是()PH3B.H2SC.HClD.SiH4BD碳及其化合物石墨：C60：金剛石：碳及其化合物(續(xù))H2CO3：O＝C＝OH－O－C－O－HOCO2：(直線型，屬極性分子，電子式不要求)(直線型，屬非極性分子，電子式要求)CH4：HHHH－C－(正四面體，屬非極性分子，電子式要求)CO：硅及其化合物二氧化硅晶體：晶體硅：H2SiO3：H－O－Si－O－HOSiH4：HHHH－Si－(正四面體，屬非極性分子，電子式要求)H4SiO4：H－O－Si－O－HHOOH硅及其化合物(續(xù))判斷：下列對碳的同素異形體：金剛石、石墨、和C60的說法中，正確的是﹙﹚A它們都是共價化合物

B1mol金剛石和石墨都含有1molC－C鍵

C在一定條件下與O2反應生成CO2D它們的熔點都很高C碳及其化合物的化學性質記憶大搜索：寫出有1、C2、CO3、CO2參與的化學方程式碳及其重要化合物之間的轉化關系

Ca(HCO3)2C

CH4CaCO3CO2CaC2HCOOHCOCS2C2H4C2H2SiCH2C2O4H2CO31、C＋O2＝CO2C＋CO2＝2CO

C＋2CuO＝2Cu＋CO2↑C＋H2O(g)=CO+H2C+2H2SO4(濃)=CO2↑+2SO2↑

+2H2OC+4HNO3(濃)=CO2↑

+4NO2↑

+2H2OC+SiO2=Si+CO↑點燃△△△△△高溫硅及其重要化合物之間的轉化關系

SiF4Si

Na2SiO3SiO2CaSiO3SiCl4SiH4H2SiO3SiO2+H2O=H2SiO32.注重CO2和SiO2性質比較╳

重點、難點剖析

現象：①Mg條繼續(xù)燃燒②放熱③有黑色和白色固體物質生成SiO2+2CSi+2CO高溫如：2Mg+CO22MgO+C點燃碳元素及其化合物的轉化

2、2CO+O2=2CO2

3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2

點燃△

CO2+H2O=H2CO3

CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

CO2+Na2O=Na2CO3

CO2+C=2CO

CO2+2Mg=C+2MgO｛酸性氧化物的通性3、△點燃｛氧化性∶O∶∶C∶∶O∶∶∶CO2電子式CO2的實驗室制法CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O原理:裝置:除雜:

塊狀固體與液體的混合物在常溫下反應制備氣體可用啟普發(fā)生器制備，當制取氣體的量不多時，也可采用簡易裝置。用飽和NaHCO3溶液除HCl,用濃硫酸等干燥.驗滿:用燃著的木條,熄滅.或用濕潤的藍色石蕊試紙,使之變紅.檢驗:使澄清石灰水變渾濁①

分類正鹽如Na2CO3、MgCO3、CaCO3

酸式鹽如NaHCO3、Ca(HCO3)2

堿式鹽：銅綠Cu2(OH)2CO3

堿式碳酸鎂Mg2(OH)2CO3②溶解性：（1）碳酸鹽只有鉀、鈉、氨鹽可溶.（2）NaHCO3的溶解度小于Na2CO33)碳酸鹽

3.碳酸鹽的性質規(guī)律CaCO3考慮：NaHCO3在溶于水或處于熔融狀態(tài)（常壓）時，都存在的離子是（）（已知碳酸氫鈉的熔點高于其分解溫度）A.①③B.②③C.①④D.①②④

①Na+②H+③HCO3-④CO32-

C（1）溶解性規(guī)律：如果碳酸正鹽的溶解度較大，則酸式鹽的溶解度小（如Na2CO3>NaHCO3);如果碳酸正鹽的溶解度小，則對應的酸式鹽的溶解度較大（如CaCO3

<Ca(HCO3)2）（2）穩(wěn)定性規(guī)律：難溶性的碳酸鹽及碳酸的酸式鹽（包括銨鹽）受熱易分解；可溶性的碳酸鹽較穩(wěn)定，受熱難分解。（2）與酸反應——H++CO32－＝HCO3－

H++HCO3－＝CO2↑+H2O思考：鑒定CO32-、HCO3-

下列說法是否正確：

A、某溶液中加氯化鋇有白色沉淀，白色沉淀中加稀鹽酸有能使澄清石灰水變渾濁的氣體，則一定有碳酸根。錯，可能是SO32-

③化學性質（1）熱穩(wěn)定性——正鹽＞酸式鹽＞酸B、某溶液中加Ba(OH)2有白色沉淀，白色沉淀中加稀鹽酸有無色無味的能使澄清石灰水變渾濁的氣體，則一定有碳酸根。該說法對嗎?

錯，可能是HCO3-C、某溶液中加CaCl2有白色沉淀，白色沉淀中加稀鹽酸有無色無味的能使澄清石灰水變渾濁的氣體，則一定有碳酸根。該說法對嗎?

對

（4）正鹽與酸式鹽的轉化——Na2CO3-----NaHCO3BaCO3--------Ba(HCO3)2寫出相互轉化的化學方程式：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO32NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2OBaCO3+CO2+H2O=Ba(HCO3)2Ba(HCO3)2+2NaOH=BaCO3↓+Na2CO3+2H2O△2、在同溫同壓下，把5L空氣和5L二氧化碳混合，并使之在高溫下與足量的焦炭反應。若氧氣和二氧化碳最后全部轉化為一氧化碳，則反應后氣體中一氧化碳的體積分數約是（）A、60%B、64%C、70%D、75%1、某二價金屬的碳酸鹽和碳酸氫鹽的混合物與足量的鹽酸反應，消耗的H+和產生CO2

的物質的量之比為5∶3，該混合物中碳酸鹽和碳酸氫鹽的物質的量之比為()A4∶3B4∶1C2∶3D2∶1BD跟蹤訓練4、將足量CO2通人KOH和Ca（OH）2的混合稀溶液中，生成沉淀的物質的量（n）和通入CO2體積（y）的關系正確的是（）

A．B．C．D．D⑴只有化合態(tài)，無游離態(tài)；在地殼中含量居第二位。⑵兩種同素異形體：晶體硅和無定形硅。三、硅1、晶體硅的結構、存在和物性⑶主要物理性質灰黑色硬而脆有金屬光澤的固體熔點、沸點高硬度大

硅單質有晶體和無定形兩種，晶體硅的結構跟金剛石相似，都是具有正四面體結構的立體網狀結構的晶體。Si109o28'

晶體硅的晶體結構與金剛石相似，也是由一個硅原子與4個硅原子結合形成正四面體，許多這樣的正四面體向周圍空間延伸形成空間網狀的結構。但由于硅原子半徑比碳原子半徑大，所以，其熔沸點要比金剛石低，硬度要比金剛石小。2、晶體結構3.硅的化學性質

常溫下，化學性質不活潑，除氟氣、氫氟酸和強堿外，硅不跟其他物質（如氧氣、氯氣、硫酸、硝酸等）起反應。在加熱條件下，能跟一些非金屬反應。Si+2F2==SiF4Si+4HF=SiF4↑

+2H2↑Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑

Si+2Cl2SiCl4Si+O2SiO2

Si+CSiC高溫（1）常溫下能發(fā)生的反應（2）高溫下能發(fā)生的反應1.晶體結構109o28'SiO四.二氧化硅在二氧化硅晶體中，一個硅原子跟4個氧原子結合，同時每個氧原子跟兩個硅原子結合。實際上，二氧化硅晶體是由硅原子和氧原子按1：2的比例所組成的立體網狀結構的晶體。它的熔點（1723℃）沸點（2230℃）高，硬度大，不導電，難溶于一些常見的溶劑。2.物理性質物理性質：硬度大、熔點高、難溶于水.四.二氧化硅3.化學性質有晶體和無定形兩大類。晶體二氧化硅叫石英(水晶或瑪瑙)，天然二氧化硅叫硅石。⑴酸性氧化物：但是不溶于水，也不與水反應與堿性氧化物化合：SiO2+CaOCaSiO3

SiO2+Na2ONa2SiO3高溫高溫與堿反應：SiO2+2NaOH

=

Na2SiO3+H2O

注意：盛堿溶液的試劑瓶一般用橡膠塞，不能用玻璃塞。為什么？四.二氧化硅(2)與HF反應：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（用于雕刻玻璃）注意：一般用塑料試劑瓶盛氫氟酸，不能用玻璃試劑瓶。為什么？(3)弱氧化性：SiO2+2CSi+2CO↑高溫高溫高溫*(4)與Na2CO3等反應：

SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑試劑二氧化硅氫氧化鈉溶液硝酸銀晶體氫氟酸濃硫酸氯水試劑瓶細口磨口塞廣口瓶棕色細口磨口塞細口橡皮塞棕色廣口瓶細口塑料瓶1、實驗室有六種試劑，根據它們各自的性質，必須選擇適當的試劑瓶盛放，請在對應的各種試劑瓶和所裝試劑之間進行連線。練習2、關于硅的化學性質的敘述中，正確的是（）

A．常溫時不和任何酸反應

B．常溫時硅與鹵素單質均不反應

C．單質硅比金剛石熔點低

D．單質硅比碳的非金屬性強C3、玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上進行蝕刻，將其制成毛玻璃和雕花玻璃的物質是（）A．燒堿B．純堿C．氫氟酸D．鹽酸C五.硅酸（H2SiO3）

H2SiO3是SiO2的對應水化物（SiO2

是H2SiO3的酸酐），是一種不溶性酸，是一種白色固體，其酸性比H2CO3還弱。1.制法——可溶性硅酸鹽與酸反應：現象結論化學方程式滴入酚酞后溶液變?yōu)榧t色，再滴入稀鹽酸，溶液紅色變淺至無色，同時有白色膠狀沉淀產生

a、Na2SiO3溶液呈堿性，b、可溶性硅酸鹽與鹽酸反應生成不溶于水的硅酸。Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓

用H2CO3可制得H2SiO3

，可證明H2SiO3

的酸性比H2CO3

。SiO32-+H2O+CO2==CO32-+H2SiO3↓Na2SiO3+H2O+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓

SiO32-+2H+==H2SiO3↓寫出硅酸鈉溶液與鹽酸反應的離子方程式寫出硅酸鈉溶液通入二氧化碳的化學方程式和離子方程式弱2.酸性太弱只能與強堿發(fā)生中和反應

H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O3.不穩(wěn)定（比H2CO3穩(wěn)定），受熱易分解

?H2SiO3==H2O+SiO23、硅酸鈉（Na2SiO3），俗名叫泡花堿，白色固體，易溶于水，其水溶液俗名叫水玻璃。2、結構復雜，一般不溶于水，化學性質很穩(wěn)定1、由硅、氧和金屬元素組成的化合物的總稱。六、硅酸鹽

水玻璃是無色粘稠的液體，不能燃燒，不易被腐蝕，熱穩(wěn)定性強?？捎米鞣试硖盍希静?、織物的防腐劑和防火劑，建筑