碳、硅及其化合物(高考一轮复习使用稿)资料.ppt

非金属部分,碳、硅及其化合物（碳族）,高三总复习,一、本讲教学主要内容1总结碳、硅两种元素的知识网络2比较碳、硅的两种单质和氧化物,二、重点、难点剖析及典型例析(一)碳和硅及其重要化合物间的相互转化,碳及其化合物,石墨：,C60：,金刚石：,碳及其化合物(续),H2CO3：,OCO,CO2：,(直线型，属极性分子，电子式不要求),(直线型，属非极性分子，电子式要求),CH4：,(正四面体，属非极性分子，电子式要求),CO：,硅及其化合物,二氧化硅晶体：,晶体硅：,H2SiO3：,SiH4：,(正四面体，属非极性分子，电子式要求),H4SiO4：,硅及其化合物(续),碳与硅单质,碳及其重要化合物之间的转化关系,Ca(HCO3)2,CaC2,HCOOH,CS2,C2H4,C2H2,SiC,H2C2O4,硅及其重要化合物之间的转化关系,SiF4,CaSiO3,SiCl4,碳元素及其化合物的转化,重点、难点剖析,现象：Mg条继续燃烧放热有黑色和白色固体物质生成,如：,3.碳酸盐的性质规律,CaCO3,C,（1）溶解性规律：如果碳酸正盐的溶解度较大，则酸式盐的溶解度小（如Na2CO3NaHCO3);如果碳酸正盐的溶解度小，则对应的酸式盐的溶解度较大（如CaCO3Ca(HCO3)2）,（2）稳定性规律：难溶性的碳酸盐及碳酸的酸式盐（包括铵盐）受热易分解；可溶性的碳酸盐较稳定，受热难分解。,4.碳酸正盐与酸式盐的相互转化,1）写出OA段曲线和AB段曲线所表示的反应方程式。,2）A点参加反应的CO2和Ca(OH)2的物质的量之比为,3）加热B处溶液，现象是,CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O,CO2+CaCO3+H2O=Ca(HCO3)2,1:1,产生白色浑浊,例2:现有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，分别产生CO2多少？,例3：某混合气体中可能含有HCl、H2、CO、CO2、NH3和水蒸气中的两种或多种。当混合气体依次通过澄清石灰水(无混浊现象)；氢氧化钡溶液(有浑浊现象)；浓H2SO4(无现象)；灼热的氧化铜(变红)；无水CuSO4(变蓝)。对该混合气体成分判断正确的是（）,A.一定没有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和水蒸气,C,由此可见,先后滴入的次序不同,所得气体量不同.故可用相互滴入法来鉴别Na2CO3和HCl两种无色溶液.想一想:如维持两种溶液浓度不变,Na2CO3溶液和HCl溶液均为1L,结果又如何呢？,硅元素及其化合物的转化,1、SiO2是酸性氧化物；,2、SiO2具有弱的氧化性；,1.注意硅的化学性质和精硅的制取常温下硅不活泼(但自然界无游离硅存在，常以硅酸盐形式存在),不与强酸、强氧化性酸反应.,SiO2+H2O=H2SiO3,2.注重CO2和SiO2性质比较,试分析下列说法是否正确，说明理由。,1、SiO2高温时与Na2CO3反应产生CO2，将CO2通入Na2SiO3溶液中可产生H2SiO3，说明H2SiO3酸性有时比H2CO3强，有时比H2CO3弱？,2、SiO2既能与NaOH反应又能与HF反应。,3、NaOH溶液、Na2SiO3溶液和氢氟酸均不应装在玻璃瓶中。,NaOH与SiO2常温下的反应十分缓慢，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塞,SiO2与HF的反应是SiO2的特殊性质，并非所有的酸都能反应。,强酸制弱酸适用于常温下水溶液里的复分解反应，不适用于高温非水体系的反应。,3.碳族元素与人类健康,SiO2-在日常生活、生产和科研有着重要的用途，但有时也会对人体造成危害。如果长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病（或矽肺病）。长期在二氧化硅粉尘含量较高的地方，如采矿、翻砂、喷砂、制陶瓷等场所的工作人员易患此病。,Pb-铅为蓝色的软金属，铅是能作用于全身各系统和器官的毒物，尤其是神经系统、消化系统、造血和心血管系统等。污染和毒害最厉害的是四乙基铅，所以推广无铅汽油是防止铅污染最有效的方法。另据调查发现，小学生使用铅笔也有铅中毒的现象，因此要正确使用铅笔。铅在体内无任何生理功能，理想的血铅水平应为零。任何水平的铅负荷，都会对健康造成损害。,4.了解硅酸盐的特点,是构成地壳岩石和矿物的主要成分,种类繁多，结构复杂，常用氧化物的形式表示组成,绝大多数硅酸盐难溶于水,1、硅酸钠：易溶于水，其水溶液俗名水玻璃，粘性很強，是一种重要的矿物胶。,2、粘土的主要成分是硅酸盐,（3）正长石KAlSi3O8,（1）硅酸钠Na2SiO3:,（2）高岭石Al2(Si2O5)(OH)4,Al2O32SiO22H2O,K2OAl2O36SiO2,Na2OSiO2,例：硅酸盐可以改写成氧化物的形式（注意金属氧化物在前，非金属氧化物在后，低价在前，高价在后，H2O一般写在最后）,（1）许多含氧酸及其盐类类似地改写为氧化物形式，请改写下列物质：,HNO3:;HCOOH:;,KAl(SO4)212H2O;,（2）已知在一定条件下，Fe在Cl2中燃烧可以生成Fe3Cl8,它可以改写成FeCl22FeCl3。类似地碘与Fe在一定条件下可得到Fe3I8，则它可以看作是。,N2O5H2O,COH2O,K2OAl2O34SO324H2O,3FeI2I2,5.硅酸盐工业,（以含硅物质为原料的材料制造）,例某碳酸盐矿石，主要成分为BaCO3,另外有少量CaCO3，现需要获得BaCO3，并尽可能降低钙含量。为此，查得有关溶解度数据如下表：,0,0,0,原料只有该矿石、焦炭和水，没有其它化工原料。请在方框中写出每步产物的化学式，并填上反应条件或所需物质或方法。,矿石,BaCO3,煅烧,BaOCaO,加热,H2O,Ba(OH)2,Ca(OH)2,过滤,Ba(OH)2,CO2,过滤,例2下列试剂的保存正确的是（）,A,例3已知，氮化硅是一种高温陶瓷，它硬度大，熔点高，性质稳定，工业上用高纯硅和氮气在高温下反应制得。,1）氮气的电子式为。,2）氮化硅属于（共价或离子）化合物，其化学式为。,3）氮化硅抗腐蚀性强，除氢氟酸外，它不与其它无机酸反应。它与氢氟酸反应的产物为。,4）四氯化硅和氮气在氢气氛保护下，加强热可得到高纯度氮化硅。该反应的化学方程式为。,例4某碳酸盐矿石，主要成分为BaCO3,另外有少量CaCO3，现需要获得BaCO3，并尽可能降低钙含量。为此，查得有关溶解度数据如下表：,0,0,0,原料只有该矿石、焦炭和水，没有其它化工原料。请在方框中写出每步产物的化学式，并填上反应条件或所需物质或方法。,矿石,BaCO3,煅烧,BaOCaO,加热,H2O,Ba(OH)2,Ca(OH)2,过滤,Ba(OH)2,CO2,过滤,例5化合物A、B、C、D、E、F是中学常见的物质，这些化合物之间存在如下关系，其中A和B的反应是一种重要化工生产中的主要反应。,据此判断：(1)A、C、F中含有相同的元素是_(2)该工业称为.化合物C的化学式为,化合物A可溶于水,水溶液显_性.(3)C的水溶液和D能否反应?其理由是_,Na,制玻璃(硅酸盐工业),Na2CO3,碱,能,酸性H2CO3H2SiO3,解析由题意可推得A、C与盐酸作用,生成物中有共同产物F,但前者有三种产物,预测A应为一种不稳定的弱酸盐;后者有二种产物,估计C应为一种较稳定的弱酸盐,且A与B在高温下的反应为重要化工生产的重要反应.联想硅酸盐工业.可得(1)Na(2)制玻璃(硅酸盐工业),C为Na2SiO3A可溶于水，A为Na2CO3,溶液显碱性.(3)能,酸性H2CO3H2SiO3,例6工业上用生石灰与碳在2700oC高温作用下制电石和CO，现从理论上分析以Mg和石灰石为原料，按下图制取乙炔,试填写:(1)C的分子式是;(2)G与E反应的化学方程式;(3)B与D反应的化学方程式;该反应中氧化剂与还原剂的质量比是_,MgO,2:1,例7.某溶液A可能含有等物质的量浓度的SiO32、CO32、SO32、S2、AlO2、Cl、PO43中的几种，现进行以下实验：取10mLA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10mLA溶液，往其中加入稀盐酸，生成气体C将C通入Pb(NO3)2溶液中，有黑色沉淀D生成(1)溶液中肯定存在的上述中离子是，(2)溶液中肯定不存在上述中离子是，其理由是,例8我国古代炼丹中经常使用红丹，俗称铅丹在一定条件下铅丹（用X表示）与硝酸发生如下反应：X+4HNO3=PbO2+2Pb(NO3)2+2H2O(1)铅丹的化学式是_，此铅丹中铅的化合价是_。（2）由此反应可推测PbO是_氧化物,PbO2是_氧化物.,+2和+4价,Pb3O4,碱性,酸性,例9海战中为了进行掩蔽，常喷放SiCl4和液氨，形成很浓的烟幕。写出有关的化学方程式：_._.,SiCl4+4H2O=H4SiO4+4HCl,HCl+NH3=NH4Cl,例10三硅酸镁被用来治疗胃酸过多的胃溃疡，因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。把三硅酸镁Mg2Si3O8nH2O改写成氧化物的形式为_,它中和胃酸的化学方程式是_,2MgO3SiO2nH2O,Mg2Si3O8nH2O+4H+=2Mg2+3SiO2+(n+2)H2O,例11(1)化学行业合成了一种晶体氮化碳。试推断它的化学式_.(2)写出CaSiO3和氢氟酸反应的化学方程式_,C3N4,CaSiO3+6HF=CaF2+SiF4+3H2O,例12在没有现成CO2气体发生器的情况下，请你选用如图中部分仪器装配成一个简易的、能随开随用的、随关随停的CO2气体发生装置.(1)应选用的仪器是(填入编号).(2)若用上面已装配好的实验装置制取CO2气体，而实验室只有稀H2SO4、浓HNO3、水、块状纯碱、块状大理石.比较合理的方案，你认为应选的药品是.,习题一往下列溶液中通入CO2，直至过量，整个过程中始终没有沉淀出现的是（）A、FeCl2B、Ca(NO3)2C、饱和Na2CO3D、Na2SiO3,习题二将1体积选项中的一种气体与10体积氧气混和后,依次通过盛有足量浓NaOH液的洗气瓶和盛有足量灼热铜屑的管子，若反应都充分，最后得到的尾气可以是（）ACl2BCOCCO2DN2,AB,CD,练习,课堂巩固练习,习题三将镁粉与石英砂混合強热，将反应后的固体加入到足量的稀盐酸中，产生一种在空气中能自燃的无色气体。试写出有关反应的化学方程式。,Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4,SiH4+2O2=2H2O+SiO2,习题四怎样去掉氯化钾溶液中含有的少量溴化钾、碳酸氢钙，最后得到纯净的氯化钾溶液？写出实验步骤。,4、将滤液蒸干。,1、加热煮沸,2、过滤,3、再往滤液中加入过量的氯水,5、将固体配成溶液。,练习,习题五铁氧体磁性材料在微波领域应用广泛。有一种铁、氧、钇三种元素组成的磁性材料，其中铁、钇的原子个数比为5/3。氧的质量分数为26。则该磁性材料的化学式为，其中铁和钇的化合价分别为。,练习,习题六实验室用右图的装置将CO2和CO进行分离和干燥.已知a、b均为活塞，试回答(1)甲瓶中装的是溶液，乙瓶中装的是溶液，分液漏斗中装的是.(2)当