内容正文:
第四章 非金属及其化合物
第12讲 碳、硅及其化合物
栏目导引
考点一 碳及其化合物
栏目一
考点二 硅及其化合物 无机非金属材料
栏目二
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考点一
同素异形体
正四面体
正六边形
软
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易
均能
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小于
>
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考点二
晶体
无定形
高
大
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化合
硅酸盐
晶体
无定形
高
大
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网状
4
2
1∶2
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小
胶冻
多孔
弱
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可溶性硅酸盐
干燥剂
催化剂
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水玻璃
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[考纲要求] 1.掌握碳、硅元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解碳、硅元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.了解常见无机非金属材料的性质和用途。
1.碳单质
(1)存在形式:有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯,它们互为__________。
(2)结构
金刚石:________空间网状结构;石墨:平面________层状结构。
(3)物理性质:金刚石熔点高、硬度大;石墨熔点高、质__,有滑腻感。
(4)主要化学性质——还原性
①与O2反应
O2足量:C+O2 eq \o(=====,\s\up17(点燃)) CO2;
O2不足:2C+O2 eq \o(=====,\s\up17(点燃)) 2CO。
②与氧化物反应
CuO:__________________________ (冶炼金属);
SiO2:__________________________ (制取粗硅);
H2O:________________________ (制取水煤气)。
2CuO+C eq \o(=====,\s\up17(△)) 2Cu+CO2↑
SiO2+2C eq \o(=====,\s\up17(高温)) Si+2CO↑
C+H2O(g) eq \o(=====,\s\up17(高温)) CO+H2
2.一氧化碳
(1)物理性质:无色气体,有毒,难溶于水。
(2)化学性质——还原性
①燃烧:2CO+O2 eq \o(=====,\s\up17(点燃)) 2CO2,淡蓝色火焰;
②还原CuO:CuO+CO eq \o(=====,\s\up17(△)) Cu+CO2(冶炼金属)。
3.二氧化碳(CO2)
(1)一种无色、无味的气体,能溶于水,固态CO2俗称干冰。
(2)分别与H2O、Na2O、Ca(OH)2(足量、澄清)、Mg反应。
(3)CO2在自然界中的循环
CO2的主要来源
大量含碳燃料的燃烧
自然界消耗CO2的主要反应
①溶于江水、海水中:CO2+H2OH2CO3;
②光合作用将CO2转化为O2;
③岩石的风化:
________________________________________
CaCO3+H2O+CO2===Ca(HCO3)2
写出除去下列气体中混有的杂质(括号内为杂质)可采取的方法:
(1)CO(CO2):______________________________________________。
(2)CO2(CO):______________________________________________。
(3)CO2(HCl):_____________________________________________。
提示: (1)通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶
(2)通过盛放灼热CuO的硬质玻璃管
(3)通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶
4.碳酸(H2CO3)
弱酸性、不稳定性。碳酸(H2CO3)只能在水中存在。H2CO3在水中与CO2共存,因此常把CO2+H2O当碳酸用。
5.碳酸的酸式盐与正盐的比较
(1)在水中的溶解性
①含K+、Na+、NH eq \o\al(\s\up1(+),\s\do1(4)) 的正盐__溶于水,其余一般不溶于水;酸式盐____溶于水。
②一般来说,在相同温度下,难溶性正盐溶解度____其酸式盐溶解度,如溶解度Ca(HCO3)2__CaCO3;可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度,如溶解度Na2CO3__NaHCO3。
(2)热稳定性
一般来说,热稳定性顺序:①正盐>酸式盐>碳酸,如稳定性Na2CO3>NaHCO3>H2CO3;②可溶性正盐>难溶性正盐,如CaCO3高温分解,而K2CO3不易分解。
[诊断辨析] 正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)12C、13C、14C是碳的三种同素异形体( )
(2)金刚石和石墨由相同的元素组成,因此