高三一輪復(fù)習(xí)-碳硅及其化合物

高三第一輪總復(fù)習(xí)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(zhì)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(dǎo)體比較集中的一族5、無機(jī)非金屬材料比較集中的一族一、碳族元素2.元素性質(zhì)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(yīng)的水化物通式為H2RO3或R(OH)4原子結(jié)構(gòu)單質(zhì)物性單質(zhì)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.Pb>Sn單質(zhì)密度增大非金屬性減弱、金屬性增強(qiáng)最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性減弱氫化物的穩(wěn)定性減弱1、下列關(guān)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(yīng)生成CO2D它們的熔點都很高C碳及其化合物的化學(xué)性質(zhì)記憶大搜索：寫出有1、C2、CO3、CO2參與的化學(xué)方程式碳及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)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(zhuǎn)化關(guān)系

SiF4Si

Na2SiO3SiO2CaSiO3SiCl4SiH4H2SiO3SiO2+H2O=H2SiO32.注重CO2和SiO2性質(zhì)比較╳

重點、難點剖析

現(xiàn)象：①Mg條繼續(xù)燃燒②放熱③有黑色和白色固體物質(zhì)生成SiO2+2CSi+2CO高溫如：2Mg+CO22MgO+C點燃碳元素及其化合物的轉(zhuǎn)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(yīng)制備氣體可用啟普發(fā)生器制備，當(dāng)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(lán)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(zhì)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?。ㄈ鏝a2CO3>NaHCO3);如果碳酸正鹽的溶解度小，則對應(yīng)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(yīng)——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(xué)性質(zhì)（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(zhuǎn)化——Na2CO3-----NaHCO3BaCO3--------Ba(HCO3)2寫出相互轉(zhuǎn)化的化學(xué)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(yīng)。若氧氣和二氧化碳最后全部轉(zhuǎn)化為一氧化碳，則反應(yīng)后氣體中一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)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(yīng)，消耗的H+和產(chǎn)生CO2

的物質(zhì)的量之比為5∶3，該混合物中碳酸鹽和碳酸氫鹽的物質(zhì)的量之比為()A4∶3B4∶1C2∶3D2∶1BD跟蹤訓(xùn)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(zhì)的量（n）和通入CO2體積（y）的關(guān)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(jié)構(gòu)、存在和物性⑶主要物理性質(zhì)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(zhì)有晶體和無定形兩種，晶體硅的結(jié)構(gòu)跟金剛石相似，都是具有正四面體結(jié)構(gòu)的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。Si109o28'

晶體硅的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，也是由一個硅原子與4個硅原子結(jié)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(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu)3.硅的化學(xué)性質(zhì)

常溫下，化學(xué)性質(zhì)不活潑，除氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿外，硅不跟其他物質(zhì)（如氧氣、氯氣、硫酸、硝酸等）起反應(yīng)。在加熱條件下，能跟一些非金屬反應(yīng)。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(yīng)（2）高溫下能發(fā)生的反應(yīng)1.晶體結(jié)構(gòu)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(jié)合，同時每個氧原子跟兩個硅原子結(jié)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(jié)構(gòu)的晶體。它的熔點（1723℃）沸點（2230℃）高，硬度大，不導(dǎo)電，難溶于一些常見的溶劑。2.物理性質(zhì)物理性質(zhì)：硬度大、熔點高、難溶于水.四.二氧化硅3.化學(xué)性質(zhì)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(yīng)與堿性氧化物化合：SiO2+CaOCaSiO3

SiO2+Na2ONa2SiO3高溫高溫與堿反應(yīng)：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(yīng)：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(yīng)：

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(xì)口磨口塞廣口瓶棕色細(xì)口磨口塞細(xì)口橡皮塞棕色廣口瓶細(xì)口塑料瓶1、實驗室有六種試劑，根據(jù)它們各自的性質(zhì)，必須選擇適當(dāng)?shù)脑噭┢渴⒎?，請在對?yīng)的各種試劑瓶和所裝試劑之間進(jìn)行連線。練習(xí)2、關(guān)于硅的化學(xué)性質(zhì)的敘述中，正確的是（）

A．常溫時不和任何酸反應(yīng)

B．常溫時硅與鹵素單質(zhì)均不反應(yīng)

C．單質(zhì)硅比金剛石熔點低

D．單質(zhì)硅比碳的非金屬性強(qiáng)C3、玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上進(jìn)行蝕刻，將其制成毛玻璃和雕花玻璃的物質(zhì)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(yīng)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(yīng)：現(xiàn)象結(jié)論化學(xué)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(chǎn)生

a、Na2SiO3溶液呈堿性，b、可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)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(yīng)的離子方程式寫出硅酸鈉溶液通入二氧化碳的化學(xué)方程式和離子方程式弱2.酸性太弱只能與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)

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(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般不溶于水，化學(xué)性質(zhì)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(qiáng)。可用作肥皂填料，木材、織物的防腐劑和防火劑，建筑