碳、硅及其化合物(高考一輪復(fù)習使用稿).ppt

1、非金屬部分,碳、硅及其化合物（碳族）,高 三 總 復(fù) 習,一、本講教學主要內(nèi)容 1總結(jié)碳、硅兩種元素的知識網(wǎng)絡(luò) 2比較碳、硅的兩種單質(zhì)和氧化物,二、重點、難點剖析及典型例析 (一)碳和硅及其重要化合物間的相互轉(zhuǎn)化,碳及其化合物,石墨：,C60：,金剛石：,碳及其化合物(續(xù)),H2CO3：,OCO,CO2：,(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：,(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：,SiH4：,(正四面體，屬非極性分子，電子式要求),H4SiO4：,硅及其化合物(續(xù)),碳與硅單質(zhì),碳

2、及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,Ca(HCO3) 2,CaC2,HCOOH,CS2,C2H4,C2H2,SiC,H2C2O4,硅及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,SiF4,CaSiO3,SiCl4,碳元素及其化合物的轉(zhuǎn)化,重點、難點剖析,現(xiàn)象：Mg條繼續(xù)燃燒 放熱 有黑色和白色固體物質(zhì)生成,如：,3.碳酸鹽的性質(zhì)規(guī)律,CaCO3,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(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

3、穩(wěn)定，受熱難分解。,4.碳酸正鹽與酸式鹽的相互轉(zhuǎn)化,1）寫出OA段曲線和AB段曲線所表示的反應(yīng)方程式。,2）A點參加反應(yīng)的CO2 和Ca(OH)2的物質(zhì)的量之比為,3）加熱B處溶液，現(xiàn)象是,CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O,CO2 + CaCO3 + H2O = Ca(HCO3)2,1:1,產(chǎn)生白色渾濁,例2:現(xiàn)有Na2CO3溶液2mol/L500mL、HCl溶液2mol/L750mL.若向HCl溶液中逐滴加Na2CO3溶液 ， 向Na2CO3溶液中逐滴加HCl溶液，分別產(chǎn)生CO2多少？,例3：某混合氣體中可能含有HCl、H2、CO、CO2、NH3和水蒸氣中的兩種或多種。

4、當混合氣體依次通過澄清石灰水(無混濁現(xiàn)象)；氫氧化鋇溶液(有渾濁現(xiàn)象)；濃H2SO4(無現(xiàn)象)；灼熱的氧化銅(變紅)；無水CuSO4(變藍)。對該混合氣體成分判斷正確的是（ ）,A.一定沒有CO2，肯定有H2,B.一定有CO、 CO2和H2O,C.一定有HCl、H2和CO2,D.可能有CO2、NH3和水蒸氣,C,由此可見,先后滴入的次序不同,所得氣體量不同.故可用相互滴入法來鑒別Na2CO3和HCl兩種無色溶液. 想一想:如維持兩種溶液濃度不變,Na2CO3溶液和HCl溶液均為1L,結(jié)果又如何呢？,硅元素及其化合物的轉(zhuǎn)化,1、SiO2是酸性氧化物；,2、SiO2具有弱的氧化性；,1.注意硅的化

5、學性質(zhì)和精硅的制取 常溫下硅不活潑(但自然界無游離硅存在，常以硅酸鹽形式存在),不與強酸、強氧化性酸反應(yīng).,SiO2+H2O=H2SiO3,2.注重CO2和SiO2性質(zhì)比較,試分析下列說法是否正確，說明理由。,1、SiO2高溫時與Na2CO3反應(yīng)產(chǎn)生CO2，將CO2通入Na2SiO3溶液中可產(chǎn)生H2SiO3，說明H2SiO3酸性有時比H2CO3強，有時比H2CO3弱？,2、SiO2既能與NaOH反應(yīng)又能與HF反應(yīng)。,3、NaOH溶液、Na2SiO3溶液和氫氟酸均不應(yīng)裝在玻璃瓶中。,NaOH與SiO2常溫下的反應(yīng)十分緩慢，所以NaOH溶液、Na2SiO3溶液可以保存在玻璃瓶中，但不能用磨口的玻璃

6、塞,SiO2與HF的反應(yīng)是SiO2的特殊性質(zhì)，并非所有的酸都能反應(yīng)。,強酸制弱酸適用于常溫下水溶液里的復(fù)分解反應(yīng)，不適用于高溫非水體系的反應(yīng)。,3.碳族元素與人類健康,SiO2-在日常生活、生產(chǎn)和科研有著重要的用途，但有時也會對人體造成危害。如果長期吸入含有二氧化硅的粉塵，就會患硅肺?。ɑ蛭尾。ｉL期在二氧化硅粉塵含量較高的地方，如采礦、翻砂、噴砂、制陶瓷等場所的工作人員易患此病。,Pb-鉛為藍色的軟金屬，鉛是能作用于全身各系統(tǒng)和器官的毒物，尤其是神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、造血和心血管系統(tǒng)等。污染和毒害最厲害的是四乙基鉛，所以推廣無鉛汽油是防止鉛污染最有效的方法。另據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，小學生使用鉛筆也有鉛

7、中毒的現(xiàn)象，因此要正確使用鉛筆。鉛在體內(nèi)無任何生理功能，理想的血鉛水平應(yīng)為零。任何水平的鉛負荷，都會對健康造成損害。,4.了解硅酸鹽的特點,是構(gòu)成地殼巖石和礦物的主要成分,種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常用氧化物的形式表示組成,絕大多數(shù)硅酸鹽難溶于水,1、硅酸鈉：易溶于水，其水溶液俗名水玻璃，粘性很強，是一種重要的礦物膠。,2、粘土的主要成分是硅酸鹽,（3）正長石KAlSi3O8,（1）硅酸鈉Na2SiO3:,（2）高嶺石Al2(Si2O5)(OH)4,Al2O3 2SiO2 2H2O,K2O Al2O3 6SiO2,Na2O SiO2,例：硅酸鹽可以改寫成氧化物的形式（注意金屬氧化物在前，非金屬氧化物

8、在后，低價在前，高價在后，H2O一般寫在最后）,（1）許多含氧酸及其鹽類類似地改寫為氧化物形式，請改寫下列物質(zhì)：,HNO3: ; HCOOH: ;,KAl(SO4)212H2O ;,（2）已知在一定條件下，F(xiàn)e在Cl2中燃燒可以生成Fe3Cl8,它可以改寫成FeCl2 2FeCl3。類似地碘與Fe在一定條件下可得到Fe3I8，則它可以看作是 。,N2O5 H2O,CO H2O,K2OAl2O34SO324H2O,3FeI2 I2,5.硅酸鹽工業(yè),（以含硅物質(zhì)為原料的材料制造）,例 某碳酸鹽礦石，主要成分為BaCO3 ,另外有少量CaCO3 ，現(xiàn)需要獲得BaCO3，并盡可能降低鈣含量。為此，查得

9、有關(guān)溶解度數(shù)據(jù)如下表：,0,0,0,原料只有該礦石、焦炭和水，沒有其它化工原料。請在方框中寫出每步產(chǎn)物的化學式，并填上反應(yīng)條件或所需物質(zhì)或方法。,礦石,BaCO3,煅燒,BaO CaO,加熱,H2O,Ba(OH)2,Ca(OH)2,過濾,Ba(OH)2,CO2,過濾,例2 下列試劑的保存正確的是（ ）,A,例3 已知，氮化硅是一種高溫陶瓷，它硬度大，熔點高，性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上用高純硅和氮氣在高溫下反應(yīng)制得。,1）氮氣的電子式為 。,2）氮化硅屬于 （共價或離子）化合物，其化學式為 。,3）氮化硅抗腐蝕性強，除氫氟酸外，它不與其它無機酸反應(yīng)。它與氫氟酸反應(yīng)的產(chǎn)物為 。,4）四氯化硅和氮氣在氫氣氛保

10、護下，加強熱可得到高純度氮化硅。該反應(yīng)的化學方程式為 。,例4 某碳酸鹽礦石，主要成分為BaCO3 ,另外有少量CaCO3 ，現(xiàn)需要獲得BaCO3，并盡可能降低鈣含量。為此，查得有關(guān)溶解度數(shù)據(jù)如下表：,0,0,0,原料只有該礦石、焦炭和水，沒有其它化工原料。請在方框中寫出每步產(chǎn)物的化學式，并填上反應(yīng)條件或所需物質(zhì)或方法。,礦石,BaCO3,煅燒,BaO CaO,加熱,H2O,Ba(OH)2,Ca(OH)2,過濾,Ba(OH)2,CO2,過濾,例5 化合物A、B、C、D、E、F是中學常見的物質(zhì)，這些化合物之間存在如下關(guān)系，其 中A和B的反應(yīng)是一種重要化工生產(chǎn)中的主要反應(yīng)。,據(jù)此判斷： (1)A、

11、C、F中含有相同的元素是_ (2)該工業(yè)稱為 .化合物C的化學式為 ,化合物A可溶于水,水溶液顯_性. (3)C的水溶液和D能否反應(yīng)?其理由是_,Na,制玻璃(硅酸鹽工業(yè)),Na2CO3,堿,能,酸性 H2CO3H2SiO3,解析 由題意可推得A、C與鹽酸作用,生成物中有共同產(chǎn)物F,但前者有三種產(chǎn)物,預(yù)測A應(yīng)為一種不穩(wěn)定的弱酸鹽;后者有二種產(chǎn)物,估計C應(yīng)為一種較穩(wěn)定的弱酸鹽,且A與B在高溫下的反應(yīng)為重要化工生產(chǎn)的重要反應(yīng).聯(lián)想硅酸鹽工業(yè).可得 (1)Na (2)制玻璃(硅酸鹽工業(yè)),C為Na2SiO3 A可溶于水， A為Na2CO3,溶液顯堿性. (3)能,酸性 H2CO3H2SiO3,例6

12、工業(yè)上用生石灰與碳在2700oC高溫作用下制電石和CO，現(xiàn)從理論上分析以Mg和石灰石為原料，按下圖制取乙炔,試填寫: (1)C的分子式是 ; (2)G與E反應(yīng)的化學方程式 ; (3)B與D反應(yīng)的化學方程式 ; 該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比是_,MgO,2:1,例7 .某溶液A可能含有等物質(zhì)的量濃度的SiO32、CO32、SO32、S2、AlO2、Cl、 PO43中的幾種，現(xiàn)進行以下實驗： 取10mL A溶液，往其中通入足量CO2，得到白色沉淀B，B可完全溶于稀HCl溶液 ， 另取10mL A溶液，往其中加入稀鹽酸，生成氣體C將C通入Pb(NO3)2溶液中， 有黑色沉淀D生成 (1)溶液中肯定

13、存在的上述中離子是 ， (2)溶液中肯定不存在上述中離子是 ，其理由是 ,例8 我國古代煉丹中經(jīng)常使用紅丹，俗稱鉛丹在一定條件下鉛丹（用X表示）與硝酸發(fā)生如下反應(yīng)： X + 4HNO3 = PbO2 + 2Pb(NO3)2 + 2H2O (1)鉛丹的化學式是_， 此鉛丹中鉛的化合價是_。 （2）由此反應(yīng)可推測PbO是_氧化物, PbO2是_氧化物.,+2和+4價,Pb3O4,堿性,酸性,例9 海戰(zhàn)中為了進行掩蔽，常噴放SiCl4 和液氨，形成很濃的煙幕。寫出有關(guān)的化學方程式： _. _.,SiCl4+ 4H2O= H4SiO4+ 4HCl,HCl + NH3= NH4Cl,例10 三硅酸鎂被用

14、來治療胃酸過多的胃潰瘍，因為該物質(zhì)不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。把三硅酸鎂Mg2Si3O8nH2O改寫成氧化物的形式為_,它中和胃酸的化學方程式是 _,2MgO 3SiO2nH2O,Mg2Si3O8nH2O +4H+=2Mg2+ + 3SiO2+ (n+2)H2O,例11 (1)化學行業(yè)合成了一種晶體氮化碳。試推斷它的化學式_. (2)寫出CaSiO3和氫氟酸反應(yīng)的化學方程式 _,C3N4,CaSiO3+ 6HF = CaF2 + SiF4+ 3H2O,例12 在沒有現(xiàn)成CO2氣體發(fā)生器的情況下，請你選用如圖中部分儀器裝配成一個簡易的、能 隨開隨用的、隨關(guān)隨停的CO2氣體發(fā)生裝置. (

15、1)應(yīng)選用的儀器是(填入編號) . (2)若用上面已裝配好的實驗裝置制取CO2氣體，而實驗室只有稀H2SO4、濃HNO3、 水、塊狀純堿、塊狀大理石.比較合理的方案，你認為應(yīng)選的藥品是 .,習題一 往下列溶液中通入CO2，直至過量，整個過程中始終沒有沉淀出現(xiàn)的是（ ） A、FeCl2 B、Ca(NO3)2 C、飽和Na2CO3 D、Na2SiO3,習題二 將 1 體積選項中的一種氣體與 10 體積氧氣混和后,依次通過盛有足量濃NaOH液的洗氣瓶和盛有足量灼熱銅屑的管子，若反應(yīng)都充分，最后得到的尾氣可以是（ ） ACl2 BCO CCO2DN2,AB,CD,練 習,課堂鞏固練習,習題三 將鎂粉與

16、石英砂混合強熱，將反應(yīng)后的固體加入到足量的稀鹽酸中，產(chǎn)生一種在空氣中能自燃的無色氣體。試寫出有關(guān)反應(yīng)的化學方程式。,Mg2Si + 4HCl = 2MgCl2 + SiH4,SiH4 + 2 O2 = 2H2O + SiO2,習題四 怎樣去掉氯化鉀溶液中含有的少量溴化鉀、碳酸氫鈣，最后得到純凈的氯化鉀溶液？寫出實驗步驟。,4、將濾液蒸干。,1、加熱煮沸,2、過濾,3、再往濾液中加入過量的氯水,5、將固體配成溶液。,練 習,習題五 鐵氧體磁性材料在微波領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。有一種鐵、氧、釔三種元素組成的磁性材料，其中鐵、釔的原子個數(shù)比為5/3 。氧的質(zhì)量分數(shù)為26。則該磁性材料的化學式為 ，其中鐵和釔的化合價分別為 。,練 習,習題六實驗室用右圖的裝置將CO2和CO進行分離和干燥.已知a、b均為活塞，試回答 (1)甲瓶中裝的是 溶液，乙瓶中裝的 是 溶液，分液漏斗中裝的是 .(2)當CO2與CO的混和氣體通