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(完整word)知识讲解--碳硅(教师)

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高考总复习《碳硅》

【考点梳理】

考点一．碳及其化合物

1．碳单质

⑴同素异形体：

①定义：由同种元素形成的不同单质称为同素异形体。

②种类:金刚石、石墨、C60、C70等。

⑵化学性质：由于碳原子最外层有4个电子，故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活动性增强，主要表现为还原性。

①与单质反应

2C+O22COC+O2CO2

②与某些氧化物反应

C+CO22CO

C+H2O(g)CO+H2（水煤气）

2C+SiO2Si+2CO↑

C+2CuO2Cu+CO2↑(CuO足量)

C+CuOCu+CO↑（C足量)

③与氧化性酸反应

C+2H2SO4(浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O

C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O

2．一氧化碳

⑴物理性质：无色无味气体，有毒,不溶于水.

⑵化学性质

①可燃性:2CO+O22CO2(用点燃的方法除去CO)；

②还原性（与Fe3O4、CuO、H2O的反应)

Fe3O4+4CO3Fe+4CO2；

CuO+COCu+CO2；

H2O+COH2+CO2(工业制H2)

⑶毒性：CO有剧毒,与血液里的血红蛋白结合，使人体缺氧而死亡;主要来自汽车尾气、煤和石油燃烧及钢铁冶炼等。

3．二氧化碳

⑴物理性质：无色无味，密度比空气大的气体，微溶于水,固体CO2叫做“干冰”.

⑵分子结构：电子式;结构式O=C=O。

⑶化学性质：

①弱氧化性

CO2+C2CO；CO2+2Mg2MgO+C

②酸性氧化物的通性

CO2+H2O＝H2CO3

CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓＋H2O；CO2+CaCO3+H2O＝Ca（HCO3)2

CO2+CaO＝CaCO3

③与盐的反应（相对较强的酸制取较弱的酸）：

(A)往漂白粉溶液中不断通入CO2气体的反应为：

Ca（ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO，CaCO3+CO2+H2O==Ca（HCO3)2

(B)在NaAlO2溶液中不断通入CO2气体至过量时，反应为：

2AlO2－+CO2（少量）+3H2O==2Al(OH)3↓+CO32―

AlO2―+CO2（过量)+2H2O==Al（OH）3↓+HCO3－

（C)往Na2SiO3溶液中不断通入CO2气体至过量时，反应为：

SiO32―+CO2+H2O==H2SiO3(胶体）+CO32―，

SiO32―+2CO2+2H2O==H2SiO3(胶体)+2HCO3―

(D）往饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体，反应为：

2Na++CO32―+CO2+H2O==2NaHCO3↓

（E)C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH↓+NaHCO3

⑷制法:

①工业制法：煅烧石灰石

CaCO3CaO+CO2↑

②实验室制法:石灰石和稀盐酸反应

原理：CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O

装置:“固＋液→气”或启普发生器及其简易装置

知识拓展-—除杂：

被提纯气体

杂质

除杂方法

CO

CO2

通过盛有NaOH溶液的洗气瓶

CO2

CO

通过盛放灼热氧化铜的硬质玻璃管

CO2

O2

通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管

CO2

SO2

通过盛有饱和NaHCO3溶液或酸性高锰酸钾溶液

CO2

HCl

通过饱和NaHCO3溶液

4．碳酸盐

(1)溶解性

正盐中只有碱金属的碳酸盐和铵盐溶于水，所有酸式盐均溶于水。

一般酸式盐比相应正盐易溶，但碱金属的碳酸氢盐比正盐溶解度小。

(2)热稳定性

一般规律:可溶性碳酸正盐>不溶性碳酸正盐〉酸式碳酸盐。

Na2CO3>CaCO3>NaHCO3

（3)正盐与酸式盐的相互转化

考点二．硅及其化合物

1．硅

(1）硅的化学性质。

在常温下，硅的化学性质不活泼，不与O2、Cl2、H2SO4、HNO3等反应，但可与氟气、氢氟酸和强碱反应。

①硅和氟气反应：Si+2F2==SiF4.

②硅和氢氟酸反应：Si+4HF==SiF4↑+2H2↑。

③硅和氢氧化钠溶液反应:Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑。

④硅在氧气中加热：Si+O2SiO2。

(2)硅的工业制法。

SiO2＋2CSi(粗硅）＋2CO↑(注意产物）

提纯：Si+2Cl2SiCl4;SiCl4+2H2Si+4HCl↑

（3)晶体硅的用途.

用来制造半导体器件，制成太阳能电池、芯片和耐酸设备等。