2026届高三化学一轮复习知识清单1碳族元素

清单1碳族清理1.碳、硅有多种同素异形体：金刚石、石墨、足球烯。碳纤维（新型无机非金属材料，含碳量高于90%的无机高性能纤维）等。石墨比金刚石稳定。金刚石是自然界最硬的物质，用于制作磨具和钻头。活性炭能吸附有毒有异味的气体，并能用于高级游泳池消毒。）；晶体硅、无定形硅等。2.晶体硅可用于制作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池等。3.晶体硅具有与金刚石类似的空间结构,是带有金属光泽的灰黑色固体。4.碳化学性质：在加热时有还原性。表现在：（1）与浓硫酸加热反应C+2H2SO4(浓)（2）与浓硝酸加热反应C+4HNO3(浓)（3）黑火药爆炸：S+2KNO3+3CK2S+N2+3CO2（4）与CO2反应C+CO22CO（5）与O2反应2C+O2CO或C+O2CO2（6）与SiO2反应(只能生成CO，制硅)2C+SiO2（7）将Zn及其以后金属从氧化物中置换出来，氧化产物可能是CO或是CO2。Mg及其以前的金属，将碳从其任意氧化物中置换出来。（8）与水反应（工业：煤干馏得焦炭，与水反应制备H2，进而合成氨；工业上让CO继续与水反应，反应在高温、催化剂下可逆进行，一是为减少CO污染，二是可以制备更多H2）高温C+H2OCO+H2OCO2+H2高温5.硅的化学性质（1）氧化系列。硅在自然界无游离态。但硅通常不易被硝酸、浓硫酸氧化。可以被O2、Cl2氧化。Si+O2Si+2Cl2（2）碱系列。与NaOH溶液反应。Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑（3）“氟系列”。与F2、氢氟酸反应（SiF4是气体Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4↑+2H2↑。6.工业上制备Si的流程。石英砂粗硅SiCl4高纯硅理解：粗硅到纯硅这种方式，一般是为了富集或提纯，或都有。第二步也可以是HCl，生成H2和SiHCl3。7.碳的同位素应用。C-12：常用于微观定量分析标准。C-13常用于反应机理示踪分析。C-14常用于考古年代判断。8.SiO2常用于制光导纤维、建筑材料、装饰品等。9.SiC俗称金刚砂，性质介于金刚石和晶体硅之间。Si3N4是原子晶体，超硬、耐磨且本身润滑，常用于制柴油机。晶体中，每个si接4个N；每个N接3个Si。10.SiO2化学性质（不溶于水）。(1)碱系列。能和碱反应，故玻璃瓶和玻璃塞不用于储存碱性物质。高温熔化碱性物质不能用石英坩埚和陶瓷坩埚。与NaOH溶液反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O与Na2CO3反应（制玻璃）SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑与石灰石反应（制玻璃）SiO2+CaCO3aSiO3+CO2↑（2）“氟系列”与氢氟酸反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O11.CO2可制作干冰，可用于人工降雨（常配合AgI使用）CO2化学性质。主要是二元弱酸的酸酐，注意能形成两种盐（例如：Na2CO3、NaHCO3）。（1）与活泼金属反应。Mg:2Mg+CO2Na:4Na+3CO2C+2Na2CO3（2）与碱反应（CO2通入Ca(OH)2和NaOH混合液中，优先Ca(OH)2反应。少量NaOHCO2+NaOH=NaHCO3过量NaOHCO2+2NaOH=Na2CO3+H2O（3）与弱酸盐反应。碳酸弱于羧酸，强于HClO、H2SiO3、H3AlO3、苯酚。足量CO2通入NaAlO2溶液CO2+NaAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3（4）侯氏制碱法。试剂顺序先将氨气通入饱和食盐水中，再通入足量二氧化碳12．硅酸是二元酸，但不易形成酸式盐。硅酸在水中易聚合形成硅酸凝胶,经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶,称为硅胶,硅胶（mSiO2•nH2O）是一种很好的无毒干燥剂，常用于食品和药品的干燥。还常作催化剂载体。盐酸与硅酸钠溶液混合，可制备硅酸胶体，胶粒带负电。13.Na2SiO3水溶液俗称水玻璃。有粘性，是矿物胶。14.传统无机非金属材料陶瓷水泥玻璃，制它们的原料陶瓷：黏土水泥：黏土和石灰石玻璃：纯碱石灰石石英。玻璃的成分Na2SiO3CaSiO3SiO2。硅橡胶是有机高分子。15.碳族元素包括CSiGe（锗）SnPb。主要是+2和+4价，一般以+4价稳定。但其中，Si一般无+2价。Pb以+2价（PbO氧化铅）稳定，+4价（PbO2，二氧化铅）有极强氧