sk高三一輪復習碳硅及其化合物

1、考綱點擊考情上線1.掌握碳、硅掌握碳、硅元素單質及其元素單質及其重要化合物的重要化合物的主要性質主要性質2了解碳、硅了解碳、硅的的單質及其的的單質及其化合物對環(huán)境化合物對環(huán)境質量的影響。質量的影響。1.以碳單質及其化合物的相互轉化以碳單質及其化合物的相互轉化關系為基礎綜合考查元素及化合物關系為基礎綜合考查元素及化合物知識。知識。2以以 CO 的還原性為命題點，綜的還原性為命題點，綜合考查化學實驗設計和氧化還原反合考查化學實驗設計和氧化還原反應。應。3以硅及其化合物，設計無機化以硅及其化合物，設計無機化工流程圖與化學基本概念、理論相工流程圖與化學基本概念、理論相結合的綜合考查。結合的綜合考查。課

2、前熱身 判斷下列說法是否正確： 1.（2010年山東理綜T13A）SiO2是酸性氧化物，能與NaOH溶液反應。（） 2.（2010年江蘇化學T4B）水玻璃可用于生產黏合劑和防火劑。（） 3.（2011年合肥模擬T6D）光導纖維是以二氧化硅為主要原料制成的。（） 4.（2011年佛山質檢T6D）盛放燒堿的試劑瓶不能用玻璃塞，是為了防止燒堿跟二氧化硅生成硅酸鈉而使玻璃塞與瓶口粘在一起。（） 5.（2010年泰安模擬T5A）傳統(tǒng)無機非金屬材料和新型無機非金屬材料的主要成分都是硅酸鹽。（） 1.2.3.4.5.一、碳族元素1、名稱；符號；位置一、碳族元素2.元素性質比較C SiGe Sn Pb相似性

3、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(shù)增大電子層增多原子半徑增大熔沸點降低特殊:熔點.PbSn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3、特殊性4鉛2還原性氧化性一、碳族元素碳族元素特點：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碳是構成有機物的主角，硅是

4、構成礦物的主角，因而碳族元素形成物質的種類繁多。2、下列氣態(tài)氫化物最不穩(wěn)定的是( )A.PH3 B. H2SC. HCl D. SiH43、已知：還原性 Sn2+Fe2+，氧化性PbO2Cl2，試寫出下列化學方程式：氯氣與錫共熱：_氯氣與鉛共熱：_PbO2濃鹽酸共熱_能說明Sn2+還原性比Fe2+還原性強的離子方程式是_. 把棕色的PbO2投入亞硫酸溶液中充分反應，可觀察到把棕色的PbO2逐漸變成白色固體物質Sn+2Cl2=SnCl4Pb+Cl2= PbCl2PbO2+4HCl(濃)= = PbCl2+Cl2+2H2OPbO2+H2SO3=PbSO4+H2OSn2+2Fe3+=Sn4+2Fe2

5、+金剛石石墨C60同素異形體二、碳1.碳的單質碳的單質10928 金剛石是一種具有空間網(wǎng)狀結構的原子晶體，為正四面體立體網(wǎng)狀結構，金剛石的熔點（3550）和沸點（4827）都很高,硬度很大。金剛石的晶體結構用途：裝飾品、切割刀具- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

6、- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 120共價鍵范德華力 石墨是層狀結構，在每一層內，碳原子排成六邊形，每個碳原子與其它

7、3個碳原子以共價鍵結合，形成平面的網(wǎng)狀結構；在層與層之間，是以分子間作用力結合的。由于同一層的碳原子以較強共價鍵結合，使石墨的熔點很高 (比金剛石的還要高） ,沸點與金剛石相同。但由于層與層之間的分子間作用力很弱，容易滑動，使石墨的硬度很小。石墨石墨用途：電極、鉛筆芯C C6060分子結構示意圖共價鍵非極性結構：籠狀分子，固態(tài)時是分子晶體，每個碳原子只跟相鄰的三個碳原子形成共價鍵，60個碳原子構成球形，共32面體，包括12個五邊形，20個六邊形。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 B 1mol金剛石和石墨都含有1molCC鍵 C 在一

8、定條件下與O2反應生成CO2 D 它們的熔點都很高C碳及其化合物的化學性質碳及其化合物的化學性質記憶大搜索：寫出有1、C 2、CO 3、CO2參與的化學方程式 CO2CO2 CCO22CO C2CuO2CuCO2 CH2O(g)=CO+H2C+2H2SO4(濃)=CO2 +2SO2 +2H2OC+4HNO3(濃)=CO2 +4NO2 +2H2OC+SiO2=Si+CO點燃高溫高溫高溫高溫1、碳單質：可燃性、還原性用途：作還原劑、吸附劑等2碳的氧化物化學式化學式COCO2碳的化合價碳的化合價類別類別制取方法制取方法+2+4不成鹽氧化物酸性氧化物主要化學性質還原性：CuO CO Cu+CO2Fe2

9、O3+3CO 2Fe+3CO2可燃性：2CO+O2 2CO2 酸性氧化物的通性CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2OCO2+H2O=H2CO3氧化性：CO2+C 2COCO2+Mg MgO+C實驗室：HCOOH CO+H2O 濃硫酸工業(yè)上：C+H2O(g) CO+H2實驗室：工業(yè)上：CaCO3+2H+=Ca2+CO2 +H2OCaCO3CaO+CO2 O C OCO2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

10、,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（2）碳酸鹽 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)2CO33、碳酸和碳酸鹽(1)碳酸(H2CO3)不穩(wěn)定，容易分解成_和_。CO2H2O（2） 溶解性：第A 族元素對應的碳酸的正鹽溶解性小于其酸式鹽，而第A 族元素對應的碳酸的正鹽溶解性大于其酸式鹽。例如：常溫下，S(CaCO3)S(NaHCO3)。溶解性：（1）只有鉀、鈉、氨鹽可溶.化學性質（1）熱穩(wěn)定性：正鹽酸式鹽酸。例如：C

11、a(HCO3)22NaHCO3CaCO3CO2H2ONa2CO3CO2H2OCa(HCO3)2 在溶液中加熱可以分解，NaHCO3 在溶液中穩(wěn)定，加熱固體可以分解，而 Na2CO3 加強熱也難分解。（2）與酸反應 H+CO32HCO3 H+HCO3CO2+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-B、某溶液中加氫氧化鋇有白色沉淀，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。 錯，可能是HCO3-C、某溶液中加氯化鈣有白色沉淀，白色沉

12、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。 對正鹽與酸式鹽的轉化 練習：寫出相互轉化的化學方程式： Na2CO3-NaHCO3 BaCO3-Ba(HCO3)2Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2OBaCO3+CO2+H2O=Ba(HCO3)2 Ba(HCO3)2+2NaOH=BaCO3+Na2CO3+2H2O學案例題2、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 DD只有化合態(tài)，無游離態(tài)；在地殼中含量居第二位。兩種同素異形體：晶

13、體硅和無定形硅。三、硅1、晶體硅的結構、存在和物理性質 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Si10928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(wǎng)狀結構的晶體。3.3.硅的化學性質硅的化學性質 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= SiF4 Si+4HF= SiF4 +2H2 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2

14、Si+2Cl2 SiCl4 Si+O2 SiO2 Si+C SiC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10928SiO4.二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(wǎng)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 2）. . 物理性質物理性質硬度大、熔點高、難溶于水。4.二氧化硅（3）. 化學性質形態(tài)：有晶體和無定形兩大類。晶體二氧化硅叫石英(水晶或瑪瑙)，無定形二氧化硅叫硅石。酸性氧化物：但是不溶于水，

15、也不與水反應與堿性氧化物化合：SiO2+CaO CaSiO3SiO2+Na2O Na2SiO3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？4.二氧化硅與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？弱氧化性：SiO2 + 2C Si + 2CO高溫高溫高溫*與Na2CO3等反應： SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2 SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + 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

16、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(jù)它們各自的性質，必須選擇適當?shù)脑噭┢渴⒎?，請在對應的各種試劑瓶和所裝試劑之間進行連線。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C5.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

17、還弱。（1）.制法可溶性硅酸鹽與酸反應：現(xiàn)象現(xiàn)象結論結論化學方化學方程式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- + H2SiO3Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3SiO32- + 2H+ = H2SiO3寫出硅酸鈉溶液與鹽酸反應的離子方程式寫出硅

18、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 + SiO2硅酸不能使紫色石蕊試液變紅色。4.硅酸凝膠干燥脫水變成硅酸干膠( 或硅膠) ，硅酸干膠吸附水分能力強，常用作_，也用作催化劑的載體。干燥劑六、硅酸鹽硅氧金屬不溶于水(1)硅酸鹽是由_、_和_組成的化合物的總稱。硅酸鹽是一類結構復雜的物質，一般都_。化學性質很_，通常用_和_的形式表示其組成。如下表：1.三種常見的硅酸鹽產品穩(wěn)定二氧化硅金屬氧化物硅酸鹽產品硅酸鹽產品原料原

19、料主要設備主要設備主要成分主要成分水泥水泥石灰石、石灰石、黏土黏土水泥回水泥回轉窯轉窯2CaOSiO2，3CaOSiO2，3CaOAl2O3玻璃玻璃純堿、石灰石、純堿、石灰石、石英石英玻璃熔爐玻璃熔爐Na2OCaO6SiO2陶瓷陶瓷黏土黏土常見的硅酸鹽2、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。 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、紙張的黏膠劑。（2）氧化物化學式法： 金屬氧化物二氧化硅水（1）鹽化學式法： 如：Na2SiO3、CaSiO3、K2SiO3 等4、硅酸鹽組成的表示方

20、法：滑 石：3MgO4SiO2H2O云 母：K2O3Al2O36SiO22H2O沸 石：Na2OAl2O33SiO22H2O石 棉：3MgOCaO4SiO2高嶺石（黏土）：Al2O32SiO22H2O 如：六、硅酸鹽4、下列說法正確的是 （ ）ASiO2溶于水顯酸性BCO2通入水玻璃可以得到原硅酸C由Na2CO3SiO2 = Na2SiO3CO2可知硅 酸的酸性比碳酸的酸性強DSiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸B5、下列物質中不能用化合的方法制得的是 （ ）SiO2 H2SiO3 Na2O2 FeCl2 FeCl3 CaSiO3 A B C D和C6、磷酸鈣是陶瓷也是一種新型無機非金屬材料，

21、它可用于制造人造骨骼，這是利用這類材料的 （ ） A耐高溫的特性B電學特性 C光學特性 D生物功能D于硅酸銅鋇的說法不正確的是(7 青花瓷中所描繪的“瓶身描繪的牡丹一如你初妝”、“色白花青的錦鯉躍然于碗底”等圖案讓人賞心悅目，但古瓷中所用顏料成分一直是個謎，近年來科學家才得知其多數(shù)為硅酸鹽，如藍紫色的硅酸銅鋇(BaCuSi2Ox，銅為2 價)，下列關)。A可用氧化物形式表示為 BaOCuO2SiO2B性質穩(wěn)定，不易脫色C易溶于強酸和強堿Dx 等于 6解析：硅酸銅鋇能穩(wěn)定存在說明其性質穩(wěn)定，不易脫色，不易與酸、堿反應。答案：C【例 2】(2013 年江西太原模擬)下列試劑能與硅反應的是()。濃氨

22、水；濃氫氧化鈉；濃硝酸；氫氟酸；氟氣；濃硫酸。ABCD答案：A考點1碳、硅單質的化學性質由于硅元素原子的最外層電子數(shù)與碳元素原子的最外層電子數(shù)都是 4，所以硅的許多化學性質與碳相似，但也有不同。具體見下表：【例1】下列關于硅的說法中，不正確的是()。A硅是非金屬元素，晶體硅是灰黑色有金屬光澤的固體B硅的導電性能介于導體和絕緣體之間，是良好的半導體C硅的化學性質不活潑，常溫下不與任何物質反應D加熱到一定溫度時，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應解析：硅既有金屬性，又有非金屬性，其導電性也介于導體和絕緣體之間，是良好的半導體材料；硅的化學性質不活潑，但常溫下仍能與氟氣、氟化氫和NaOH 溶液等發(fā)生反應；

23、加熱至一定溫度時，硅能與氯氣、氧氣等非金屬發(fā)生反應。答案：C考點2CO2 和SiO2 的比較【例3 】下列關于二氧化硅的敘述中，正確的是()。A二氧化硅不溶于水，也不與水反應生成對應的酸B二氧化硅是一種酸性氧化物，它不與任何酸發(fā)生反應C二氧化硅在高溫下與碳酸鈉發(fā)生反應生成硅酸鈉和CO2，說明硅酸的酸性強于碳酸，這就是用較強的酸制較弱的酸D二氧化硅和二氧化碳在物理性質上有很大的相似性思路指導：解答本題要注意兩點：SiO2 的性質：穩(wěn)定性強、酸性氧化物；SiO2 的特性：能與氫氟酸反應，不能與水直接反應生成硅酸。答案：A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

24、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碳是構成有機物的主角，硅是構成礦物的主角，因而碳族元素形成物質的種類繁多。- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

25、- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 120共價鍵范德華力 石墨是層狀結構，在每一層內，碳原子排成六邊形，每個碳原子與其它3個碳原子以共價鍵結合，形成平面的網(wǎng)狀結構；在層與層之間，是以分子間作用力結合的。由于同一層的碳原子以較強共價鍵結合，使石墨的熔點很高 (比金剛石的還要高） ,沸點與金剛石相同。但由于層與層之間的分子間作用力很弱，容易滑