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1、非金属部分,碳、硅及其化合物（碳族）,高 三 总 复 习,一、本讲教学主要内容 1总结碳、硅两种元素的知识网络 2比较碳、硅的两种单质和氧化物,二、重点、难点剖析及典型例析 (一)碳和硅及其重要化合物间的相互转化,碳及其化合物,石墨：,C60：,金刚石：,碳及其化合物(续),H2CO3：,OCO,CO2：,(直线型，属极性分子，电子式不要求),(直线型，属非极性分子，电子式要求),CH4：,(正四面体，属非极性分子，电子式要求),CO：,硅及其化合物,二氧化硅晶体：,晶体硅：,H2SiO3：,SiH4：,(正四面体，属非极性分子，电子式要求),H4SiO4：,硅及其化合物(续),碳与硅单质,碳
2、及其重要化合物之间的转化关系,Ca(HCO3) 2,CaC2,HCOOH,CS2,C2H4,C2H2,SiC,H2C2O4,硅及其重要化合物之间的转化关系,SiF4,CaSiO3,SiCl4,碳元素及其化合物的转化,重点、难点剖析,现象：Mg条继续燃烧 放热 有黑色和白色固体物质生成,如：,3.碳酸盐的性质规律,CaCO3,C,（1）溶解性规律：如果碳酸正盐的溶解度较大，则酸式盐的溶解度小（如Na2CO3 NaHCO3);如果碳酸正盐的溶解度小，则对应的酸式盐的溶解度较大（如CaCO3 Ca(HCO3)2）,（2）稳定性规律：难溶性的碳酸盐及碳酸的酸式盐（包括铵盐）受热易分解；可溶性的碳酸盐较
3、稳定，受热难分解。,4.碳酸正盐与酸式盐的相互转化,1）写出OA段曲线和AB段曲线所表示的反应方程式。,2）A点参加反应的CO2 和Ca(OH)2的物质的量之比为,3）加热B处溶液，现象是,CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O,CO2 + CaCO3 + H2O = Ca(HCO3)2,1:1,产生白色浑浊,例2:现有Na2CO3溶液2mol/L500mL、HCl溶液2mol/L750mL.若向HCl溶液中逐滴加Na2CO3溶液 ， 向Na2CO3溶液中逐滴加HCl溶液，分别产生CO2多少？,例3：某混合气体中可能含有HCl、H2、CO、CO2、NH3和水蒸气中的两种或多种。
4、当混合气体依次通过澄清石灰水(无混浊现象)；氢氧化钡溶液(有浑浊现象)；浓H2SO4(无现象)；灼热的氧化铜(变红)；无水CuSO4(变蓝)。对该混合气体成分判断正确的是（ ）,A.一定没有CO2，肯定有H2,B.一定有CO、 CO2和H2O,C.一定有HCl、H2和CO2,D.可能有CO2、NH3和水蒸气,C,由此可见,先后滴入的次序不同,所得气体量不同.故可用相互滴入法来鉴别Na2CO3和HCl两种无色溶液. 想一想:如维持两种溶液浓度不变,Na2CO3溶液和HCl溶液均为1L,结果又如何呢？,硅元素及其化合物的转化,1、SiO2是酸性氧化物；,2、SiO2具有弱的氧化性；,1.注意硅的化
5、学性质和精硅的制取 常温下硅不活泼(但自然界无游离硅存在，常以硅酸盐形式存在),不与强酸、强氧化性酸反应.,SiO2+H2O=H2SiO3,2.注重CO2和SiO2性质比较,试分析下列说法是否正确，说明理由。,1、SiO2高温时与Na2CO3反应产生CO2，将CO2通入Na2SiO3溶液中可产生H2SiO3，说明H2SiO3酸性有时比H2CO3强，有时比H2CO3弱？,2、SiO2既能与NaOH反应又能与HF反应。,3、NaOH溶液、Na2SiO3溶液和氢氟酸均不应装在玻璃瓶中。,NaOH与SiO2常温下的反应十分缓慢，所以NaOH溶液、Na2SiO3溶液可以保存在玻璃瓶中，但不能用磨口的玻璃
6、塞,SiO2与HF的反应是SiO2的特殊性质，并非所有的酸都能反应。,强酸制弱酸适用于常温下水溶液里的复分解反应，不适用于高温非水体系的反应。,3.碳族元素与人类健康,SiO2-在日常生活、生产和科研有着重要的用途，但有时也会对人体造成危害。如果长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病（或矽肺病）。长期在二氧化硅粉尘含量较高的地方，如采矿、翻砂、喷砂、制陶瓷等场所的工作人员易患此病。,Pb-铅为蓝色的软金属，铅是能作用于全身各系统和器官的毒物，尤其是神经系统、消化系统、造血和心血管系统等。污染和毒害最厉害的是四乙基铅，所以推广无铅汽油是防止铅污染最有效的方法。另据调查发现，小学生使用铅笔也有铅
7、中毒的现象，因此要正确使用铅笔。铅在体内无任何生理功能，理想的血铅水平应为零。任何水平的铅负荷，都会对健康造成损害。,4.了解硅酸盐的特点,是构成地壳岩石和矿物的主要成分,种类繁多，结构复杂，常用氧化物的形式表示组成,绝大多数硅酸盐难溶于水,1、硅酸钠：易溶于水，其水溶液俗名水玻璃，粘性很強，是一种重要的矿物胶。,2、粘土的主要成分是硅酸盐,（3）正长石 KAlSi3O8,（1）硅酸钠 Na2SiO3:,（2）高岭石 Al2(Si2O5)(OH)4,Al2O3 2SiO2 2H2O,K2O Al2O3 6SiO2,Na2O SiO2,例：硅酸盐可以改写成氧化物的形式（注意金属氧化物在前，非金属
8、氧化物在后，低价在前，高价在后，H2O一般写在最后）,（1）许多含氧酸及其盐类类似地改写为氧化物形式，请改写下列物质：,HNO3: ; HCOOH: ;,KAl(SO4)212H2O ;,（2）已知在一定条件下，Fe在Cl2中燃烧可以生成Fe3Cl8,它可以改写成FeCl2 2FeCl3。类似地碘与Fe在一定条件下可得到Fe3I8，则它可以看作是 。,N2O5 H2O,CO H2O,K2OAl2O34SO324H2O,3FeI2 I2,5.硅酸盐工业,（以含硅物质为原料的材料制造）,例 某碳酸盐矿石，主要成分为BaCO3 ,另外有少量CaCO3 ，现需要获得BaCO3，并尽可能降低钙含量。为此
9、，查得有关溶解度数据如下表：,0,0,0,原料只有该矿石、焦炭和水，没有其它化工原料。请在方框中写出每步产物的化学式，并填上反应条件或所需物质或方法。,矿石,BaCO3,煅烧,BaO CaO,加热,H2O,Ba(OH)2,Ca(OH)2,过滤,Ba(OH)2,CO2,过滤,例2 下列试剂的保存正确的是（ ）,A,例3 已知，氮化硅是一种高温陶瓷，它硬度大，熔点高，性质稳定，工业上用高纯硅和氮气在高温下反应制得。,1）氮气的电子式为 。,2）氮化硅属于 （共价或离子）化合物，其化学式为 。,3）氮化硅抗腐蚀性强，除氢氟酸外，它不与其它无机酸反应。它与氢氟酸反应的产物为 。,4）四氯化硅和氮气在氢
10、气氛保护下，加强热可得到高纯度氮化硅。该反应的化学方程式为 。,例4 某碳酸盐矿石，主要成分为BaCO3 ,另外有少量CaCO3 ，现需要获得BaCO3，并尽可能降低钙含量。为此，查得有关溶解度数据如下表：,0,0,0,原料只有该矿石、焦炭和水，没有其它化工原料。请在方框中写出每步产物的化学式，并填上反应条件或所需物质或方法。,矿石,BaCO3,煅烧,BaO CaO,加热,H2O,Ba(OH)2,Ca(OH)2,过滤,Ba(OH)2,CO2,过滤,例5 化合物A、B、C、D、E、F是中学常见的物质，这些化合物之间存在如下关系，其 中A和B的反应是一种重要化工生产中的主要反应。,据此判断： (1
11、)A、C、F中含有相同的元素是_ (2)该工业称为 .化合物C的化学式为 ,化合物A可溶于水,水溶液显_性. (3)C的水溶液和D能否反应?其理由是_,Na,制玻璃(硅酸盐工业),Na2CO3,碱,能,酸性 H2CO3H2SiO3,解析 由题意可推得A、C与盐酸作用,生成物中有共同产物F,但前者有三种产物,预测A应为一种不稳定的弱酸盐;后者有二种产物,估计C应为一种较稳定的弱酸盐,且A与B在高温下的反应为重要化工生产的重要反应.联想硅酸盐工业.可得 (1)Na (2)制玻璃(硅酸盐工业),C为Na2SiO3 A可溶于水， A为Na2CO3,溶液显碱性. (3)能,酸性 H2CO3H2SiO3,
12、例6 工业上用生石灰与碳在2700oC高温作用下制电石和CO，现从理论上分析以Mg和石灰石为原料，按下图制取乙炔,试填写: (1)C的分子式是 ; (2)G与E反应的化学方程式 ; (3)B与D反应的化学方程式 ; 该反应中氧化剂与还原剂的质量比是_,MgO,2:1,例7 .某溶液A可能含有等物质的量浓度的SiO32、CO32、SO32、S2、AlO2、Cl、 PO43中的几种，现进行以下实验： 取10mL A溶液，往其中通入足量CO2，得到白色沉淀B，B可完全溶于稀HCl溶液 ， 另取10mL A溶液，往其中加入稀盐酸，生成气体C将C通入Pb(NO3)2溶液中， 有黑色沉淀D生成 (1)溶液
13、中肯定存在的上述中离子是 ， (2)溶液中肯定不存在上述中离子是 ，其理由是 ,例8 我国古代炼丹中经常使用红丹，俗称铅丹在一定条件下铅丹（用X表示）与硝酸发生如下反应： X + 4HNO3 = PbO2 + 2Pb(NO3)2 + 2H2O (1)铅丹的化学式是_， 此铅丹中铅的化合价是_。 （2）由此反应可推测PbO是_氧化物, PbO2是_氧化物.,+2和+4价,Pb3O4,碱性,酸性,例9 海战中为了进行掩蔽，常喷放SiCl4 和液氨，形成很浓的烟幕。写出有关的化学方程式： _. _.,SiCl4+ 4H2O= H4SiO4+ 4HCl,HCl + NH3= NH4Cl,例10 三硅酸
14、镁被用来治疗胃酸过多的胃溃疡，因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。把三硅酸镁Mg2Si3O8nH2O改写成氧化物的形式为_,它中和胃酸的化学方程式是 _,2MgO 3SiO2nH2O,Mg2Si3O8nH2O +4H+=2Mg2+ + 3SiO2+ (n+2)H2O,例11 (1)化学行业合成了一种晶体氮化碳。试推断它的化学式_. (2)写出CaSiO3和氢氟酸反应的化学方程式 _,C3N4,CaSiO3+ 6HF = CaF2 + SiF4+ 3H2O,例12 在没有现成CO2气体发生器的情况下，请你选用如图中部分仪器装配成一个简易的、能 随开随用的、随关随停的CO2气体发生装置. (1)应选用的仪器是(填入编号) . (2)若用上面已装配好的实验装置制取CO2气体，而实验室只有稀H2SO4、浓HNO3、 水、块状纯碱、块状大理石.比较合理的方案，你认为应选的药品是 .,习
