知识点4 碳与硅及其化合物思维导图-备战2021高考化学元素及其化合物知识点思维导图

碳             硅 碳：第二周期第ⅣA族 （是构成以有机物的主要 元素），其单质的存在形 式有：金刚石、石墨、无 定形碳、足球烯，它们互 为同素异形体 1mol金刚石中含2molC—C键 1mol石墨中含1.5molC—C键 煤：主要含C元素，还含少量Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｓ等。煤的综合利用有： 煤的干馏（将煤隔绝空气加强热，使之分解的过程，是工业上获得 芳香烃的一种重要来源）、煤的气化（反应：C(s)+H2O(g)  高温   CO(g)+H2(g)、煤的液化（直接液化：煤＋氢气→液体燃料、间 接液化：气化后的水煤气CO、H2→CH3OH C的化学性质 CO为无色无味的气体，难溶于水，能与人体内血红蛋白相结 合，使人因缺氧而中毒。具有还原性，可用于金属的冶炼 CO2不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大，可用于灭火，泡沫灭 火器原理：Al2(SO4)3+6NaHCO3 = 3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑，但 金属钠或镁着火不能用CO2灭火：2Na2O2+2CO2 =Na2CO3+O2， 2Mg+CO2 点燃   2MgO+2C 溶洞的形成：CaCO3＋H2O＋CO2 = Ca(HCO3)2、      Ca(HCO3)2 = CaCO3＋H2O＋CO2 † 漂白粉漂白原理：Ca(ClO)2＋CO2(少量)＋H2O = CaCO3↓＋2HClO 酸性：H2CO3 > 苯酚 > HCO3— 侯氏制碱法 2AlO2－＋CO2（少量）＋3H2O = 2Al(OH)3↓＋CO32－     AlO2－＋CO2（过量）＋2H2O = Al(OH)3↓＋HCO3－ 属于吸热反应 硅元素位于第三周期第ⅣA族， 是一种亲氧元素，自然界中以 SiO2及硅酸盐的形式存在。硅 酸盐是构成地壳岩石的重要成分 硅单质（带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大） 主要有晶体和无定形两大类，晶体硅结构与金刚石类似， 都为正四面体结构。可用于制作半导体材料、光伏电池、 太阳能热水器等 Si＋2NaOH＋H2O = Na2SiO3＋2H2↑ Si＋2F2   = SiF4 Si＋4HF  = SiF4↑＋2H2↑ SiO2的结构 SiO2为原子晶体，不存在单个的SiO2分 子，1mol的SiO2中含有4mol的Si­O键 结晶的SiO2是石英，其中无色透明的是 水晶，具有彩色环带或层