碳族元素基础知识点

1★碳族元素根底学问点一、学问网络碳及其化合物的学问网络不完全燃烧CH CO

O2(缺乏)

有机物

NHHCO4 4 3①O2 OO 2( △2( ②CuO 点不 燃足 炽 )热的碳

NH3·H2OCH

CaC

CaO

Mg(点燃) CO

CaCO

CO2、H2O

Ca(HCO)2 2 2△

①O2

2 3 32①高温②H+ △Si、Cl2(△)

②CuO(△)H＋22 C、CO Na22

NaOH

C2＋

Ca(OH)2HCO

NaCO

CO2(水)

NaHCOSiC、CCl4 O2

2 3

2 3 ①O― 3②加热硅及其化合物的学问网络SiH4

H2

O2(自燃)①O2(△)②FeO(高温)C(适量)F2 SiF4

SiO2(2OC2＋高温)

①CaO(△)②CaCO3(△)

CaSiO3Cl2

(高温)

C(高 HSiOH2

温)

溶 2 3-H2-H2O)CO,HO2 2SiCl4 SiC Na2 2

SiO

H4SiO4二、根底学问碳族元素

2 3NaOH①特征：碳族元素原子最外层电子数为4，既不简洁失去电子，又不简洁得到电子，易形成(如金刚石、晶体硅)。②化合价：碳族元素的主要化合价有+2，+4Pb+2价稳定，其余元素+4价稳定。失电子的力量增加，从上到下由非金属递变为金属的变化格外典型。其中碳是非金属，Sn、Pb是金属，Si、锗Ge是半导体材料。合物的形式存在C C 60 70碳在常温下碳很稳定，只在高温下能发生反响，通常表现为复原性。①燃烧反响②与某些氧化物的反响：CCO2

温2CO

; CCuOCO2

2CuCH

O温COH2

O〔CO、H2

的混合气体叫水煤气；2CSiO2

③与氧化性酸反响：C＋2HSO

〔浓〕

↑＋2SO

↑＋2HO；2 4 2 2 2C＋4HNO〔浓〕

↑＋4NO

↑＋2HO3.CO

3 2 2 2不溶于水，有毒(CO和血红蛋白结合，使血红蛋白无法和O2结合，而使细胞缺氧引起中毒)，但由于CO无色无味因此具有更大的危急性。①可燃性CO23 2 直线型〔O＝C＝O〕非极性分子，无色能溶于水，密度大于空气，可倾倒，易液化。固态CO2俗称干冰，能升华，常用于人工降雨。试验室制法：CaCO＋2HCl＝CaCl＋CO3 2 ＋H2O。①酸性氧化物一—酸酐2 2 3 2 2Ca(OH)＋CO＝CaCO↓＋HO(用于检验CO2 2 3 2 22＋C温2233碳酸盐233

2CO；2Mg＋CO燃

2MgO＋C3①溶解性：Ca(HCO3)2>CaCO3

；Na

CO>NaHCO。②复原性CO+CuO ②复原性CO+CuO COCuCO+HO(g)22CO+HO2 2②热稳定性：Na2CO3>CaCO3③相互转化：碳酸正盐；碱金属正盐>碱金属酸式盐:Na2CO3>NaHCO3。碳酸酸式盐(除杂用)硅①硅在地壳中只有化合态，没有游离态。其含量在地壳中居其次，仅次于氧，是构成矿物和岩石的主要成分。②晶体硅是灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体，是半导体，具有较高的硬度和熔点。4:Si+2F2→SiFSi+4HF42 →SiF4+2H2↑、Si+2NaOH+H2O→Na2SiO3+2H2↑；在加热条件下，能与氧气、氯气等少数非金属单质化合：Si＋OSiO2 2④制备：在电炉里用碳复原二氧化硅先制得粗硅：SiO＋2C温2

Si＋2CO↑，将制得的粗硅，再与C12反响后，蒸馏出SiCl

，然后用H

SiCl

可得到纯硅。有关的反响为：Si2C1

SiCl

SiCl

+2H

4

2 4Si+4HCl。2 4 4 2⑤硅在高技术中的应用：高纯硅可作半导体材料SiO2①SiO2为原子晶体，是一种坚硬难熔的固体，硬度、熔点都很高。而CO2通常状况下是气体，固体熔点很低。其差异在于晶体类型不同。CO2是分子晶体，故熔点很低。(氢氟酸除外)2所以能跟碱性氧化物或强碱反响 SiO+CaOSiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O(碱溶液不能在使用磨口玻璃塞的中)2③二氧化硅是一种特别的酸性氧化物

CaSiO3酸性氧化物大都能直接跟水化合生成酸，但二氧化硅却不能直接跟水化合，它的对应水化物(硅酸)只能用相应的可溶性硅酸盐跟盐酸作用制得：首先让SiO2和NaOH〔或NaCO〕在熔化条件下反响生成相应的硅酸钠：SiO＋2NaOH化NaSiO＋HO，3 2 2 3 2 2 2 2 SiO＋NaCO化2 2 H2SiO3+2NaCl。

Na2SiOCONaSiO+2HCl→酸性氧化物一般不跟酸作用，但二氧化硅却能跟氢氟酸起反响：SiO2+4HF→SiF4+2H2O(氢氟酸不能盛放在玻璃容器中。④光导纤维⑤石英、水晶石英的主要成分是SiO2,,它们以溶解状态存在于石英中,呈各种颜色。纯净的SiO2晶体叫做水晶,它是六方柱状的透亮晶体,是较贵重的宝石。硅酸和硅胶42①硅酸：硅酸有多种形式，如H4SiO、H42

SiO、HSiO

等。一般用通式xSiO·yHO表示，322522由于“H2SiO3”H2SiO3作为硅酸的代表。322522②硅酸酸性比碳酸还弱，由以下反响可证明：Na2SiO3+CO2+H2O→H2SiO3↓+Na2CO3③硅胶：刚制得的硅酸是单个小分子，能溶于水，在存放过程中，它会渐渐失水聚合，形成硅胶作为作为枯燥剂。硅及其化合物的“反常”2①Si的复原性大于C，但C却能在高温下复原出Si：SiO＋2C温2

Si＋2CO↑Si却放出H：Si+2NaOH+HO→NaSiO+2H↑2 2 2 2 3 2③非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能与HF作用：Si+4HF→SiF4+2H2↑④非金属单质大多为非导体，但Si为半导体。⑤SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H2SiO3。⑥酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟HF作用：SiO2+4HF→SiF4+2H2O⑦无机酸一般易溶于水，但H2SiO3难溶于水。3⑧因H2CO3的酸性大于H2SiO，所以在Na2SiO3溶液中通人CO2能发生以下反响：3NaSiO+CO+H

O→H

SiO↓+NaCO

，但在高温下SiO+NaCO

NaSiO+CO↑也2 3 2 2

2 3 2 3

2 2 3

2 3 2能发生。⑨Na2SiO3的水溶液称水玻璃，但它与玻璃的成分大不一样，硅酸钠水溶液(即水玻璃)称泡花碱，但它却是盐的溶液，并不是碱溶液硅酸盐①硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，其构造简单，组成可用氧化物的形式表示酸钠Na2SiO3(Na2O·SiO2)；镁橄榄石Mg2SiO4(2MgO·SiO2)；高岭石Al2(Si2O5)(OH)4(A12O3·2SiO2·2H2O)②云母、滑石、石棉、高岭石等，它们都属于自然的硅酸盐。③人造硅酸盐：主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。④硅酸盐制品性质稳定，熔点较高，难溶于水，有很广泛的用途。最简洁硅酸盐是硅酸钠，其水溶液俗称水玻璃，是一种矿物胶，可作粘合剂，防腐剂。水泥、玻璃、陶瓷①一般水泥的主要成分是硅酸三钙〔3Ca·Si2、硅酸二钙〔2Ca·Si2〕和铝酸三钙2 3CaAlO2 SiNa

NaSiO

+CO↑、2 2 3 2 3 2SiO

+CaCO

温

CaSiO

+CO

↑，玻璃是无固定熔点的混合物。参加氧化钴后的玻璃呈2