第七章 硅和硅酸盐工业
学法指导
1.要注意知识的纵 向和横向对比。
纵向,即碳族元素的单质及化合物性质的递变规律的研究。如CH4和SiH4的稳定性强弱的比较,H2C03和 H2Si03,的酸性强弱的比较等。
横向,即碳族元素跟同周期的氮族元素、氧族元素和卤素元素的对比。 如Si、P、S、Cl的非金属强弱的比较,氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物酸性强弱的比较等。
2.要注意知识的归纳总结。如归纳硅及其化合物之间的转化关系,水泥、玻璃、陶瓷的生产过程等。在归纳时要注意各物质的特殊性,如CO的毒性和还原性,SiO2的特性(与Na2CO3、HF反应)等。
3.要重视所学知识与社会、生产、科技的联系。如半导体材料与计算机技术的联系,光导纤维与通讯的联系等
考点说明
碳、硅等元素知识也是非金属元素的命题热点之一,该类试题常以元素及其化合物知识为载体与化学基本概念、基本理论、化学实验及化学计算密切结合。考查的内容主要有:
1.C、CO的还原性;
2.CO、C02的检验与鉴别;
3.C02、CO等气体的制取和收集;
4.C02与Na0H、S02与C等反应产物的确定及计算;
5.几种新型无机非金属材料的性能和重要用途;
6.环境保护,消除碳氧化物污染的综合应用。
CO2作为化学与生物学相互联系的重要物质(CO2是植物光合作用的反应物,是动物新陈代谢的产物),在今后的综合测试中应引起重视。
7.金刚石、石墨、晶体硅、二氧化硅的结构和性质
第一讲 碳、硅及其化合物
第一节 碳族元素
碳族元素位于元素周期 表的ⅣA族,包括C、S、Ge、 Sn、Pb,最外层电子数均为4个,易形成共价化合物。
1.碳族元素性质的递变规律
元素
性质 碳(C) 硅(Si) 锗(Ge) 锡(Sn) 铅(Pb)
主要化合价 +2、+4 +4(只有+4) +2、+4 +2、+4 +2、+4
单质色、态 无色或黑色固体 灰黑色固体 灰白色固体 银白色固体 蓝白色固体
氢化物RH4的稳定性
主要氧化物 CO、CO2 SiO2 GeO、GeO2 S nO、SnO2 Pb、PbO2
最高价氧化物的水化物 化学式 H2CO3 H2SiO3 H4SiO4[ Ge(OH)4 Sn(OH)4 Pb(OH)4
酸碱性 酸性递减 碱性递增(多数有两性)
金属性、非金属性 非金属性递减、金属性递增
2.碳的化学性质
碳在常温下性质比较稳定,很难被氧化,但在点燃或加热的条件下也能跟其它物质发生化学反应。
①还原性:_________________________________________
②可燃性: __________________________________________
③氧化性:____ ______________________________________
3.一氧化碳和二氧化碳的比较
(1)一氧化碳
物理性质
五色无味气体,剧毒(结合血红蛋白),难溶于水
化学性质
①可燃性
②还原性(与Fe304、CuO、H20的反应)
③不成盐氧化物
实验室制法
收集方法:排水法
检验方法:点燃后在火焰上方罩上干燥的烧杯,无水雾出现,罩沾有澄清的石灰水的烧杯,出现浑浊
工业制法主要用途:燃料、还原剂、化工原料
(2)二氧化碳
二氧化碳物理性质:无色略带酸味气体,无毒,能溶于水(1:1)固体时俗称干冰
化学性质
①不能燃烧,一般情况下不助燃;