专题六碳族元素无机非金属材料

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1、戴氏高考中考学校戴氏精品堂浣花总校李老师(化学)专题六碳族元素无机非金属材料一、碳族元素性质及其递变规律元素碳（C）硅（Si）锗（Ge）锡（Sn）铅（Pb）核电荷数614325082最外层电子数4电子层数23456化合价0，+2，+4（C、Si、Ge、Sn的+4价是稳定的，而Pb的+2价是稳定的）原子半径逐渐增大单质颜色金刚石：无色石墨：灰黑色灰黑色金属光泽银灰色银白色蓝白色状态固体熔点（℃）金刚石：3550石墨：36551410937.4231.9327.5沸点（℃）48272355283022601740密度（g/mL）金刚石：3.51石墨：2.252.335.35

2、7.2811.34其他1、C已知的三种同素异形体的晶体类型：金刚石为原子晶体，石墨为过渡型晶体，C60为分子晶体。2、单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间，硬而脆；其在地壳中的含量仅次于氧；硅可用于制造晶体管，集成电路、光电池等。二、碳和硅单质化学性质比较化学性质碳硅主要表现为还原性与单质反应（不稳定）与氧化物反应(粗Si的工业制法)与酸反应不与HNO3、H2SO4、HCl等反应，但有：与水或碱溶液反应与反应不反应戴氏高考中考学校戴氏精品堂浣花总校李老师(化学)【练习1】下列关于硅的说法不正确的是（）A、硅是非金属元素，它的单质是黑灰色有金属光泽的固体B、硅的导电性介于导

3、体和绝缘体之间，是良好的半导体材料C、硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D、加热到一定程度时，硅能与氧气、氯气等非金属单质反应三、碳及硅的氧化物性质比较化学式COCO2SiO2晶体类型分子晶体分子晶体原子晶体氧化物类型不成盐氧化物酸性氧化物酸性氧化物物理性质无色、无味、气体；难溶于水；有毒无色、无味，气体；密度大于空气；能溶于水；无毒固体；硬度大；熔沸点高；不溶于水实验室制法CaCO3+2HCl===CO2↑+H2O+CaCl2---化学性质（1）可燃性2CO+O2==点燃==2CO2（蓝色火焰）（2）还原性CuO+CO==高温==Cu+CO2Fe2O3+3CO

4、==高温==2Fe+3CO2CO+H2O==高温==CO2+H2（1）和H2O反应CO2+H2O⇌H2CO3（2）与碱反应CO2+2NaOH===Na2CO3+H2OCO2+NaOH===NaHCO3（3）与盐反应Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClOCO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3（4）与碱性氧化物反应CO2+Na2O===Na2CO3CO2+CaO==高温==CaCO3（1）与酸反应（只与氢氟酸反应）SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O（2）与碱反应SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O（盛碱液的试剂瓶要用橡胶

5、塞）（3）与盐反应SiO2+Na2CO3==高温==Na2SiO3+CO2↑（4）与碱性氧化物反应SiO2+CaO==高温==CaSiO3（5）氧化性SiO2+2C==高温==Si+2CO↑检验方法点燃后在火焰上方罩上干燥的烧杯，无水雾出现；而罩上沾有澄清石灰水的小烧杯，出现浑浊使澄清石灰水变浑浊---用途燃料，还原剂，化工原料灭火剂，制冷剂，干冰可用于人工降雨，化工原料制硅，制光导纤维，光学镜片除杂1、CO中混有CO2，通过盛有澄清石灰水的洗气瓶2、CO2中混有CO，通过装有灼热CuO的硬质玻璃管3、CO2中混有SO2、HCl，通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶(S

6、O2+NaHCO3===NaHSO3+CO2；HCl+NaHCO3===NaCl+CO2↑+H2O)【练习2】下列关于IVA族的说法，不正确的是（）A、SiO2和CO2中的Si和O、C和O之间都是共价键B、C、Si、Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8C、CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应D、该族元素的主要化合价为+2和+4【练习3】硅是无机非金属材料王国中的“国王”，以硅为中心的“臣民”戴氏高考中考学校戴氏精品堂浣花总校李老师(化学)应用于社会的各个角落，随着科技的发展，新型无机非金属材料更是备受瞩目。水晶是一种重要的饰品，其主要成分

7、是SiO2，下列有关水晶的说法正确的是（）A、水晶的主要成分是酸性氧化物，因此不能被任何酸腐蚀B、水晶的性质非常稳定，但在一定条件下可表现出氧化性C、水晶可以溶于NaOH溶液，并产生氢气D、水晶既能与NaOH溶液反应，又能与盐酸反应四、碳酸及其盐（一）碳酸二元弱酸，其电离方程式为：H2CO3⇌H++HCO3—，HCO3—⇌H++CO32—（二）碳酸的正盐和酸式盐正盐（碳酸盐）酸式盐（碳酸氢盐）水溶性碱金属和碳酸铵盐溶于水，其余不溶于水都溶于水（NaHCO3溶解度小于Na2CO3）热稳定性①碱金属的正盐受热难分解②CaCO3、(NH4)2C