高三化学总复习，硅及其化合物，琐碎的知识点较多

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一、碳及其化合物

1、碳的单质

1）、种类：

• 金刚石、石墨、C60、炭黑，称作同素异形体

2）、化学性质

• 与氧气反应

• 与金属氧化物反应

• 与氧化性酸反应

3）、用途

金刚石：切削工具、装饰品。

石墨：电极、润滑剂、铅笔芯。

2、碳的氧化物

1）、一氧化碳

一种无色无味的有毒气体，俗称“煤气”，人吸入后，导致煤气中毒。具有可燃性、还原性，可与金属氧化物（CuO、Fe2O3）反应：

2）、二氧化碳

一种无色无味气体，能溶于水，固体二氧化碳叫干冰。能与H2O、金属氧化物、碱反应:

二、硅及其化合物

1、硅单质

1）、结构及物理性质

灰黑色固体，在地壳中以氧化物形式存在，含量居第二位，仅次于氧，熔沸点高，硬度大。导电性介于导体和绝缘体之间，常用作半导体材料，太阳能电池板，芯片。

2）、化学性质

硅的化学性质不活泼,常温下只能与F2、氢氟酸、强碱溶液反应;在加热条件下,能与O2、Cl2等少数非金属单质化合。

3）、工业制备

2、硅的重要化合物

1）、二氧化硅

2）、硅酸

3）、硅酸盐

(1)Na2SiO3

Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃。

• a.贮存:盛Na2SiO3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞。
• b.变质:Na2SiO3水溶液在空气中易变质,反应的离子方程式为
• Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3

(2)硅酸盐的氧化物表示法

• a.书写顺序:低价金属氧化物写在前,高价金属氧化物写在后;活泼金属的氧化物写在前,不活泼金属的氧化物写在后。
• b.书写原则:分子中各原子数目比不变,各元素化合价不变且代数和为零;若系数配置出现分数时应化为正整数。

例：

• 长石(KAlSi3O8)可表示为： K2O·Al2O3·6SiO2。

三、无机非金属材料

1、材料的分类

2、传统无机非金属材料

3.新型无机非金属材料

• 如高温结构陶瓷、光导纤维等。
• 主要特性:能承受高温、高强度;具有电学、光学特性;具有生物功能。

四、知识总结

1、除杂质

• (1)CO中混有CO2,通过盛有NaOH溶液的洗气瓶。
• (2)CO2中混有CO,通过装有灼热CuO的硬质玻璃管。
• (3)CO2中混有SO2、HCl,通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶。

2、CO2在自然界中的循环

(1)CO2的主要来源:大量含碳燃料的燃烧。

(2)自然界消耗CO2的主要反应:

• ①溶于江水、海水中:

• ②光合作用将CO2转化为O2。
• ③岩石的风化:CaCO3+H2O+CO2 = Ca(HCO3)2

3、碳酸的酸式盐和正盐的比较

(1)在水中的溶解性

• ①含K+、Na+、NH4+ 的正盐易溶于水,其余一般不溶于水;酸式盐均能溶于水。

②一般来说,在相同温度下,难溶性正盐的溶解度小于其酸式盐的溶解度

• 如溶解度: Ca(HCO3)2>CaCO3;

可溶性正盐的溶解度大于其酸式盐的溶解度

• 如溶解度: Na2CO3>NaHCO3。

(2)热稳定性

①一般来说,热稳定性顺序为: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。

五、碳、硅及其化合物的“反常现象”

1、一般情况下,非金属元素单质熔、沸点低,硬度小,但硅、金刚石熔、沸点高,硬度大,其中金刚石为自然界中天然存在的硬度最大的物质。

2、一般情况下,非金属单质为绝缘体,但硅为半导体,石墨为电的良导体。

3、一般情况下,较强氧化剂+较强还原剂 = 较弱氧化剂+较弱还原剂,而碳却能还原出比它还原性更强的物质:

4、非金属单质与碱反应一般是非金属单质既作氧化剂又作还原剂,且不产生H2,

• 例：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,

而Si与强碱溶液反应时Si只作还原剂,且产生H2：

• Si+2NaOH+H2O = Na2SiO3+2H2↑。

5、一般情况下，(较活泼)金属+(非氧化性)酸 = 盐+H2，非金属单质无此性质。而硅不但能与氢氟酸反应,且有H2生成：

• Si+4HF= SiF4↑+2H2↑。

6、一般情况下,碱性氧化物+酸 = 盐+水，SiO2是酸性氧化物,却能与氢氟酸反应：

• SiO2+4HF= SiF4↑+2H2O (SiF4不属于盐)。

7、一般情况下,无机酸能溶于水,而H2SiO3(或H4SiO4)却难溶于水。

8、一般情况下，较强酸+较弱酸的盐 = 较弱酸+较强酸的盐(溶液中的反应)。因为H2CO3的酸性强于H2SiO3,所以水玻璃在空气中易变质:

• Na2SiO3+CO2+H2O = H2SiO3↓+Na2CO3

但在高温下,反应Na2CO3+SiO2= Na2SiO3+CO2↑也能发生

(CO2离开反应体系使反应向右进行)。

9、一般情况下,非常活泼的金属(Na、K等)才能够置换出水中的氢,但C也能置换出H2O(g)中的H：

10、一般情况下,非金属氧化物与水反应生成相应的酸。

例：CO2+H2O= H2CO3 但SiO2不溶于水,也不与水反应。

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