11-2 C 60分子形成面心立方最密堆积 ，由其晶胞参数可得 C 60分子的半径:
碳族元素和硼族元素
第1题（共6分）实验室制备少量硅一般采用镁粉还原 SiO 2的方法，然后用稀盐酸洗涤产品以除去杂质。某
同学在进行上述操作时，在制得的产品中加
HCI 洗涤时突然起火。
（1）请用化学方程式解释: ①稀盐酸洗涤产品可除去哪些主要杂质 ②为什么加HCI 洗涤时突然起火？ （2）请设计一个实验来验证你的解释。 （不必画出装置图，也不必指出具体化学药品，不要写方程式，只要 简明指出方法。）
② SiO 2+4Mg
Mg 2Si +2MgO
Mg 2Si+4HCI ^=SiH 4+2MgCI 2 SiH 4+2O 2^=SiO 2+2H 2O
⑵ 在N 2保护下（或惰性气体），对硅烷气体进行检验。 SiH 4+2KMnO 4^=H 2+K 2SiO 3+2MnO 2 J + HO （不要求） （方程式各1分，检验1分）
第2题（8分）C 60的发现开创了国际科学的一个新领域，除 C 60分子本身具有诱人的性质外，人们发现它
体为面心立方结构， 晶胞参数a=1420pm 。在C eo 中掺杂碱金属钾能生成盐， 假设掺杂后的K +
填充C eo 分子
堆积形成的全部八面体空隙，在晶体中以
K +
和C 60-存在，且C 60-可近似看作与C 60分子半径相同的球体。
已知C 的范德华半径为 170pm, K +
的离子半径133pm 。
第11题（8分）
面心立方晶胞 体心和棱心 710pm （各1分，共4分）
1.（共6分）⑴① 2HCI+MgO H 20+MgCI 2
2HCI+Mg
H 2t +MgC 2
的金属掺杂体系也往往呈现出多种优良性质，所以掺杂
C 60成为当今的研究热门领域之一。经测定
C 60晶
11-1 掺杂后晶体的化学式为
;晶胞类型为
如果为C 60-顶点，那么K +
所处的位置是 ;处于八面体空隙中心的
K +
到最邻近的C 60
「中心的距离是
pm 。
11-2 实验表明 C 60掺杂K +
后的晶胞参数几乎没有发生变化，试给出理由。 11-3 计算预测
C 60球内可容纳的掺杂原子的半径。
11-1 KC 60
设AI 的半径为R,正四面体空隙可以填充的内切球半径为 r,
r = — a = — 405 pm =143 pm 4 4
所以估计 AI-AI 键长约为：2r=2X 143pm=286pm (3分) ⑶有20个四面体空隙
(2分)
pm
所以C 60分子堆积形成的八面体空隙可容纳的球半径为:
r （容纳）=0.414 必堆积）=0.414 502=208pm
这个半径远大于 K +
的离子半径133pm ,所以对C 60分子堆积形成的面心立方晶胞参数几乎没有影响
(2
11-3 因r(C 60)=5O2pm ，所以C 60球心到C 原子中心的距离为： 502-170=332 pm 所以空腔半径，即 C 60球内可容纳原子最大半径为：
332-170=162 pm
第3题(共11分)2005年1月美国科学家在 Scienee 上发表论文，宣布发现了 Al 的超原子结构，并预言其
他金属原子也可能存在类似的结构，这是一项将对化学、物理以及材料领域产生重大影响的发现，引起了科 学界的广泛关注。这种超原子是在
AI 的碘化物中发现的，以13个AI 原子或14个AI 原子形成AI I 3或AI I 4
超原子结构，量子化学计算结果表明， A113形成12个AI 在表面，1个AI 在中心的三角二十面体结构， AI 14
可以看作是一个 AI 原子跟AI 13面上的一个三角形的 3个AI 形成AI — AI 键而获得的。文章还指出， AI |3和
Al 14超原子都是具有40个价电子时最稳定。
(1)根据以上信息可预测 A113和AI I 4的稳定化合价态分别为 哪 _________ 类化学元素的性质，理由是： __________________ 。A1I 4应具有元素周期表中
⑵ 对AI 13和A114的AI — AI 键长的测定十分困难，而理论计算表明，
AI 13和AI 14中的AI — AI 键长与金属
铝的AI — AI 键长相当，已知金属铝的晶体结构采取面心立方最密堆积，密度约为 2.7g/cm 3
，请估算AI 13
和Al 14 :中AI — AI 的键长。
(3) AI I 3三角二十面体中有多少个四面体空隙，假设为正四面体空隙，如果在其中搀杂其他原子，请通过计 算估计可搀杂原子的半径最大为多少
12.（共 11 分）
2+
(1) — 1 +2 (AI 13-
AI 14 ) (2 分，各 1 分) 因为AI 14容易失去2个电子而呈现+2价(1分)
碱土金属
(2)根据晶体密度公式可得:
MZ 27x4
3
V 二N7 二 6.02X102S C 2.< a
故晶胞参数 a =
405pm
因为金属铝形成面心立方晶胞, 所以原子半径与晶胞参数之间的关系为:
1
立方体对角线为：[（J2R ）
2
+（2R ）2
]2
= J6R
所以 r =（竺-1）R =0.225R =0.225咒143 pm =32.2Pm （3 分）
2
（2003）第5题（8分） 在30o
C 以下，将过氧化氢加到硼酸和氢氧化钠的混合溶液中，析出一种无色晶 体X 。组成分析证实，该晶体的质量组成为
Na 14.90%, B 7.03 % , H 5.24 %。加热X,得无色晶体 丫。丫
含Na 23.0%，是一种温和的氧化剂，常温下在干燥空气里稳定，但在潮湿热空气中分解放氧，广泛用作洗 涤剂、牙膏、织物漂白剂和美发产品，也用于有机合成。结构分析证实
Z 2-，该离子中硼原子的化学环境相同，而氧原子却有两种成键方式。
则正四面体边长b=2R ，立方体边长 J2R ,
X 和丫的晶体中有同一种阴离子
4- 1写出X 、Y
的最简式，给出推理过程。
X 的最简式; NaBH 8O 7 Y 的最简式；NaBH 2O 4 （各1分；写成水合物也可）
推理过程: Na
14.90/23.0 = 0.648 7.03/10.8 = 0.651 5.24/1.008= 5.20 72.83/16.0=4.55
X 变成丫是脱水过程。 X 为NaBH 2O 4 ? 3H 2O,贝U Y 中Na 的质量百分数为 23/99.8 = 0.23
（若X 是NaBO 3 ? 4H 2O ，则丫中Na 的质量分数为23/81.8=0.28不符合题意。）（1分）
4-2用最恰当的视角画出 Z 2-
离子的立体结构（原子用元素符号表示，共价键用短线表示）
2-
HO
\
I
/
”O o " \ 一^OH 0、/B W oH O
（5分；不写“ 2-”不扣分。）
（2004年）第13题（9分）88.1克某过渡金属元素 M同134.4升（已换算成标准状况）一氧化碳完全反
应生成反磁性四配位络合物。该配合物在一定条件下跟氧反应生成与NaCI 属同一晶型的氧化物。
1.推断该金属是什么;
2 .在一定温度下 MO可在三氧化二铝表面自发地分散并形成“单分子层”。理论上可以计算单层分散量，实验上亦能测定。（a）说明MO在三氧化二铝表面能自发分散的主要原因。（b）三氧化二铝表面上铝离子的配位是不饱和的。 MO中的氧离子在三氧化二铝表面上形成密置单层。画出此模型的图形；计算MO在
2 2
三氧化二铝（比表面为 178 m /g）表面上的最大单层分散量（g/m ）（氧离子的半径为14Qpm）。
1 . （88.1g/M M）：（ 134.4L/22.4L mol ^1）= 1 : 4 （1 分）
M M = 58.7gmo|T M 是 Ni （1 分）（共 2 分）
2. （a）主要原因是混乱度（熵）增加了（从表面化学键角度讨论焓变、熵变和自由能变化也可）
分）
（b）氧离子在氧化铝表面作密置单层排列，镍离子有规律地填入三角形空隙（图）
2 _ 2 —12 2 —2Q 2
1 个“ NiO ” 截面：（2r O —） sin12Q =（
2 X4Q XQ— m） sin12Q =6.79 XQ— m （2 分）
1m2Al 2O3 表面可铺 NiO 数：1m2/6.79 20m2= 1.47 XIQ19（1 分）
相当于：74.7g mo「1 X1.47 XQ19m 6.Q22 XQ23mol 1 = 1.82 XQ 3g（NiO）/m 2（AI 2O3）
（1分）（共4分）（将1个“ NiO ”截面算成6.78 XQ「2Q m2,相应的1m2A| 2O3表面可铺NiO数为1.48 XQ19,不扣分。
（2006年）第11题（11分）磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。磷
化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成。
11-1.写出合成磷化硼的化学反应方程式。
BBr 3 + P Br 3+ 3H 2= BP + 6HBr （1 分）
11-2.分别画出三溴化硼分子和三溴化磷分子的结构。
Br
Br f
P、
B/ ^Br
Br Br
（画不画磷上的孤对电子不影响得（密置层1分，填隙1分，共2分）
磷化硼晶体中磷原子作立方最密堆积，硼原子填入四面体空隙中。画出磷化硼的正当晶胞示意图。
?
0 ,
M铮丿
B原子的投影）。
应，得到化合物 B,分子式GN3QCI3。B是一种大规模生产的化工产品，全球年产达40万吨以上，我国年
生产能力达5万吨以上。B在水中能持续不断地产生次氯酸和化合物C,因此广泛用于游泳池消毒等。
画出化合物B的结构式并写出它与水反应的化学方程式。
化合物C有一个互变异构体，给出 C及其互变异构体的结构式。
2007第7题（12分）通常，硅不与水反应，然而，弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解，生成11-3
11-4
也9 （注：填入另外四个四面体空隙也可，但不能一层空一层
填）
（2 分）
d B-p）。
d B-P = 丄V^a =1A/3X 478pm = 207pm
4 4
或d B-P = -42a
1 - I厂
=—= —V3 X47Spni -2（）7pm
4 4
11-5 （用实线圆圈表示 P原子的投影，用虚线圆圈表示
（2007）第6题（12分）尿素受热生成的主要产物与NaOH反应，得到化合物 A （三钠盐）。A与氯气反
10-1 画出化合物A的阴离子的结构式。
10-2
10-3
10-4 写出上述尿素受热发生反应的配平方程式。
Si（OH）4。
1-1已知反应分两步进行，试用化学方程式表示上述溶解过程。
早在上世纪50年代就发现了 CH5+的存在，人们曾提出该离子结构的多种假设，然而，直至才在低温下获得该离子的振动 -转动光谱，并由此提出该离子的如下结构模型：氢原子围绕着碳原子快速转动；所有C-H键的键长相等。
1-2该离子的结构能否用经典的共价键理论说明？简述理由。
1-3该离子是（
2003年5月报道，在石油中发现了一种新的烷烃分子，因其结构类似于金刚石，被称为“分子钻石”
若能合成，有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下:
该分子有无手性?
第2题（13 分）
化合物SOCI2是一种液态化合物，沸点77C，实验室中可用 CaSO3和PCl5混合共热制备。在工业生可观察到反应剧烈发生，液面上有白雾形成，并逸出刺激性气味的气体。
1.写出CaSO3与PCI5共热制备SOCI2的化学方程式。
2 .写出SOCI2与H2O完全反应的化学方程式。
3?设计一些简单实验来验证你写出的化学方程式是正确的。
验仪器和操作）。1999 年,
A.质子酸
B. 路易斯酸
C. 自由基
D. 亲核试剂
1-4 该分子的分子式为
1-5 该分子有无对称中心?
1-6
1-7 该分子有几种不同级的碳原子? 该分子有无手性碳原子?
产和化学实验中，SOCI2是一种重要的化学试剂。在盛有10mL水的锥形瓶中小心地滴加 8?10滴SOCI2,
（只需给出实验原理和现象，无须描述实
4.工业上往往用ZnCl 2 ? 3H 2O 和S0CI 2混合共热来制取无水 ZnCI 2。说明该种制法可行性的原因。
5. SOCI 2在有机化学中作氯化剂。写出苯甲酸和 SOCI 2反应的化学方程式。
6?为了使（5）生成的有机物与混溶在其中的过量的 SOCI 2分离，可以采用的分离操作是
1. CaSQ + 2PC15= CaC12+ 2POCI 3 + S0C12 （2 分）
2. S0CI 2 + 出0 = S02 + 2HCI （ 2 分） 3 .向水解产物的水溶液中通入 H 2S 气体有淡黄色（硫磺）沉淀析出（2H 2S + S02= 3S
J + 2H 2O ）；向
另一份水解产物的水溶液中加入
AgNO 3溶液有白色（AgCI ）沉淀析出（Ag +
+ CI —
= AgCI J ） （4 分）
4.直接加热ZnCI 2 ?3H 2O,由于Zn 2+
水解得不到ZnCI 2。SOCI 2与晶体ZnCI 2 ?3H 2O 混合共热时，SOCI 2
Zn 2+
与水结合生成HCI ，减少了 Zn 2+
与H 2O 反应的程度，同时生成的 HCI 抑制Zn 2+
水解，最终得
O -C00H + SOC hO — C0CI + S02 f + HCI （ 2 分） 蒸馏（1 分）
优先于 到无水 ZnCl 2。（2 分）
第15章 碳族元素习题 1．选择题 15-1 在下列物质中，熔点最高的是……………………………………………..( ) （A ）4SiF （B ）4SnCl （C ）3AlCl （D ）KCl 15-2 下列物质中热稳定性最高的是…………………………………………….( ) （A ）23)Mg(HCO （B ）3MgCO （C ）32CO H （D ）3CaCO 15-3 能与碳酸钠溶液作用，生成沉淀，而此沉淀又能溶于氢氧化钠溶液的是( ) （A ）3AgNO （B ）2FeCl （C ）3AlCl （D ）23)Ba(NO 15-4 下列化合物中，不水解的是……………………………………………….( ) （A ）4SiCl ； （B ）4CCl ； （C ）3BCl ； （D ）5PCl 15-5 下列各对物质中，中心原子的轨道杂化类型不同的是………………….( ) （A ）4CH 与4SiH ； （B ）+O H 3与3NH ； （C ）4CH 与+ 4NH ； （D ）4CF 与4SF 。 15-6 下列物质在水中溶解度最小的是………………………………………….( ) （A ）32CO Na ； （B ）3NaHCO ； （C ）3CaCO ； （D ）3KHCO 15-7 下列分子中，偶极矩不为零的是………………………………………….( ) （A ）3BCl ； （B ）4SiCl ； （C ）5PCl ； （D ）2SnCl 。 15-8 与32CO Na 溶液反应生成碱式盐沉淀的离子是…………………………..( ) （A ）+3Al ； （B ）+2Ba ； （C ）+2Cu ； （D ）+Ag 15.9 碳化铝固体与水作用产生的气体是……………………………………….( ) （A ）22H C ； （B ）COOH CH 3; （C ）2CO ； （D ）4CH 15-10 下列物质中还原性最强的是…………………………………………( ) （A ）4GeH ； （B ）3AsH ； （C ）Se H 2； （D ）HI 15-11 能与CO 生成较稳定配合物的是…………………………………..( ) （A ）Fe 3+； （B ）Fe 2+； （C ）Fe ； （D ）Mg 2+
碳族元素 1、碳族元素的通性 碳原子结构及特性 碳族元素中，碳、硅是非金属，其余三种是金属，由于硅、锗的金属性和非金属性均不强，也有人称其为“准金属”。 碳族元素的外层电子构型为ns 2np2 碳族元素的基本性质 碳族元素的电负性大，要失去价电子层上的1-2 个p 电子成为正离子是困难，它们倾向于将s 电子激发到p 轨道而形成较多的共价键，所以碳和硅的常见氧化态为+IV。 第一电离能在同组元素中，由上而下随着原子半径的增大，电离能减小，元素的金属性依次增强。 电子亲和能在同族元素中，自上而下原子半径逐渐增大，原子核对外来电子的吸引力逐渐减弱，自上而下，电子亲和能呈减小趋势。可能是Sn 的原子半径相对较小，外层电子云的密度小，对外来一个电子的排斥作用反而比Ge 大，因而得到一个电子放出的的能量较大。
金刚石，晶体硅都为原子晶体，锗、锡、铅都为金属晶体。 碳元素的性质 碳的成键特征 ①以sp、sp2、sp3 三种杂化态与H、O、Cl、N 等非金属原子形成共价化合物，C—C、C—H、C—O 键的键能分别为331 KJ·mol-1、415 KJ·mol-1、343 KJ·mol-1, 键能越大，稳定性越高。因此，C、H、O 三种能形成数百万种的有机化合物，其中碳的氧化数从+4 变到-4 ②以碳酸盐的形式存在。硅的成键特征 ①以硅氧四面体的形式存在，如石英和硅酸盐矿中。 ②Si—Si、Si—H、Si—O 键的键能分别为197 KJ·mol-1、320 KJ·mol-1、386 KJ·mol-1，除Si—O 键，前两者的键能分别小于C—C、C—H，因此Si、H、O 虽可以形成一些类似于C、H、O 形成的有机物，但数量有限 碳和硅可以用sp、sp2和sp3杂化轨道形成1 到4 个σ键，但Si sp 和sp2态不稳sp、定。碳的原子半径小，还能形成pπ—pπ键，所以碳能形成多重键碳的原子半径小， 锡铅的成键特征 ①以+2 氧化态的形式存在于离子化合物中 ②以+4 氧化态的形式存在于共价化合物和少数离子型化合物中。其中由于ns 电子对随n 增大（惰电子效应），铅在化合物中呈+2 氧化态的趋势增强，因此+4 氧化态的铅具有强的氧化性。
第十四章 碳族元素 Chapter 14 The Carbon Family Elements Carbon (C) Silicon (Si) Germanium (Ge) Stannum (Sn) Plumbum (Pb) §14-1 碳及其化合物 Carbon and its Compounds 一、General Properties 1．根据σ键的数目，碳可采取sp 、sp 2、sp 3杂化，其最大配位数为4 2．由于碳—碳单键的键能特别大，所以C －C 键非常稳定,具有形成均键(homochains)的 倾向 C －C N －N O －O F －F E (kJ·mol -1) 374 250 210 159 实 例 H 3C －CH 3 H 2N －NH 2 HO －OH 从碳到氮的单键键能的突减，是由于N 2分子中氮原子之间非键电子对排斥的缘故。 二、The Simple Substance 1．在第二周期中，氟、氧和氮都以双原子分子存在：F 2、O 2和N 2；而碳存在多聚物，其理由为：O 2和N 2的多重键要比σ单键（均键）强得多 如： , E (kJ·mol -1) 494 ＞ 210 + 210 , 946 ＞ 250 + 250 而： E (kJ·mol -1) 627 ＜ 374 + 374 即C 2分子中的多重键比均链中的两个σ单键之和小，所以碳往往形成多原子均键，虽然在星际空间存在有C 2(g)分子。 2．Allotropes: diamond 、graphite 、fullerene (C 60、C 70)、carbin (carbon fibers) (1) 熵 S carbin ＞S graphite ＞S diamond (2) d C-C (nm): diamond ＞ graphite ＞ benzene ＞ ethylene ＞ carbin ＞ acethylene (3) C graphite → C diamond ?r H m ＞0，?r S m ＜0 根据平衡，需要高压Pa 100.1106109?-?，(because of the insignificant reduction of volume)，升高温度不利于平衡的移动，但为了达到该过程可以接受 的速率，反应温度大约在2000℃，近来已发明一种低压生产金刚石的方法：把金刚石晶种（seed ）放在气态碳氢化合物（甲烷methane ，ethane ）中，温度升高到1000℃，可以得到金刚石粉末或者crystal whiskers (4) C 60 由12个正五边形和20个正六边形组成，每个碳原子以sp 3、sp 2杂化轨道与 相邻的三个碳原子相连，使∠CCC 小于120?而大于109?28'，形成曲面，剩余的p 轨道在C 60球壳的外围和内腔形成球面π键，从而具有芳香性。 O N N N N N C C C C C O O O
第十五章 碳族元素 1．碳单质有哪些同素异形体？其结构特点及物理性质如何？ 答：碳单质有三种同素异形体：石墨，金刚石和C 60。结构分为层状，网状和球状，见教材p730-732。物理性质主要是石墨能导电，金刚石硬度大，C 60有超导性。 2．实验室里如何制取二氧化碳气体？工业如何制取二氧化碳气体？ 答：实验室法：O H CO CaCl HCl 2CaCO 2223+↑+=+ 工业法： CaCO 3 CaO CO 3．图15－6中，三条直线相交于一点，这是必然的还是偶然的，试讨论其原因。 答：是一种必然。 在Ellingham 图中，以ΔrG θ=ΔrH θ－TΔrS θ作ΔrG θ－T 图，斜率为ΔrS θ，截距为ΔrH θ。 反应：22CO O C =+ ΔrS θ≈ 0，所以为一直线 反应：22CO 2O CO 2=+ ΔrS θ< 0，直线上斜 反应：CO 2O C 22=+ ΔrS θ> 0，直线下斜 所以三线相交于一点是必然的。 3.分别向0.20mol·dm -3的Mg 2+和Ca 2＋的溶液中加入等体积的0.20mol·dm -3的Na 2CO 3溶液，产生沉淀的情况有何不同，试讨论其规律性。 答：有CaCO 3沉淀，也有MgCO 3沉淀。 沉淀： CaCO 3 MgCO 3 Mg(OH)2 K sp 2.9×10－9 3.5×10－8 1.8×10－11 溶液中122L mol 1.02 1 20.0]Mg []Ca [-++?=?== 加入Na 2CO 3后溶液浓度为0.1mol/L 。 溶液中- 23CO []计算： 31[] 4.2210OH mol L ---= = = =?? ∵ -- +=+OH HCO O H CO 32_23 0.1-x x x
高一全册同步练习（38套）全套]36碳族元素 第一节碳族元素 Ⅰ学习重点 1.依照碳族元素原子结构特点，明白得什么缘故碳族元素化合价为正四价和正二价. 2.把握和讲明碳族元素的性质及其逆变规律. 3.了解硅和二氧化硅的结构，把握硅，二氧化碳，硅酸盐的重要性质. 4.了解硅、二氧化硅的用途. Ⅱ学习难点 1.用原子结构理论讲明碳族元素的性质及其递变规律. 2.硅、二氧化硅、硅酸盐的化学性质. 一、选择题 1.以下气态氢化物中最不稳固的是( ) A.CH4 B.SiH4 C.H2O D.HCl 2.以下讲法中，正确的选项是( ) A.碳是非金属元素，因此碳单质差不多上绝缘体 B.硅的导电性介于金属和绝缘体之间 C.锗的非金属性比金属性强 D.锗不存在气态氢化物 3.在元素周期表中，以下有关碳族元素的递变规律正确的选项是( ) A．自上而下元素的金属性逐步增强 B.自上而下元素的非金属性逐步增强 C.自上而下元素单质颜色逐步变浅 D.自上而下元素单质溶、沸点逐步升高 4.碳族元素通常显+2价的缘故是( ) A.得到2个电子 B.只有两个p电子参加反应 C.一个s电子和一个p电子参加反应 D.只有两个s电子参加反应 5.最近科学家制得一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，化学式为C60.以下讲法中，正确的选项是( ) A.C60是一种新型的化合物 B.C60和石墨差不多上碳的同素异形体 C.C60中含有离子键 D.C60的式量为720 6.去味剂能够排除冰箱里的一股专门气味，以下物质能够做去味剂的是( ) A.干冰 B.活性炭 C.氯气 D.二氧化碳 7.纯洁的碳酸氢钙试样在高温下分解，当剩余的固体质量为原试样质量的一半时，碳酸氢钙的分解率是( ) A.50% B.75% C.92.7% D.100% 8.以下关于硅的讲法中，不正确的选项是( ) A.硅是地壳中含量较丰富的元素 B.在自然界里，硅存在于各种矿物质和岩石中的形式是硅酸 C.晶体硅的结构与金刚石相似，差不多上原子晶体 D.硅是良好的半导体材料
第七章碳族元素无机非金属材料 第一课时碳族元素 一、碳族元素 1．结构特点 包含元素：___ 、____、_____、_____、____，碳族元素的原子最外层均有____个电子，位于元素周期表____ 族 2．主要化合价：碳族元素的主要化合价有____价和_____ 价。其中C、Si、Ge、Sn的_____价化合物稳定，Pb的_____价化合物稳定。3．化合物通式(R代表碳族元素)：氢化物：_______，最高价氧化物：_______，最高价含氧酸：________和_____________ 。4．性质递变规律 (1)碳族元素随核电荷数增大，元素的非金属性逐渐_______，金属性逐渐_______。 (2)单质的密度逐渐______，单质的熔沸点逐渐________。 (3)气态氢化物的稳定性逐渐________。 (4)最高价氧化物的水化物的酸性逐渐______，碱性逐渐______ 。 特别注意：(1)碳族元素单质的熔沸点大致随核电荷数的增多而降低，这与碱金属相似，但变化实质不同，碱金属全部是金属，熔点随金属键的减弱而降低；而金刚石、晶体硅、锗是原子晶体，其熔点随共价键的减弱而降低。 (2)与同周期的氮族、氧族、卤族元素比较，碳族元素的非金属性都____ 。 练一练：下列关于碳族元素的说法中，错误的是() A．它们从上到下由非金属性向金属性递变的趋势比卤族元素明显B．碳族元素的气态氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱 C．碳族元素原子的最外层都有4个电子D．主要化合价有＋2价和＋4价，大多数＋2价化合物稳定 二、碳及其化合物 1．碳的同素异形体：碳的同素异形体有_______ 、_____ 、______ 等。 2．碳单质的化学性质 (1)可燃性 (2)还原性：①与CO2反应：CO2＋C△②与H2O反应：H2O＋C高温CO＋H2③与氧化铜反应：CuO＋C △ Cu＋CO2 (3)氧化性C＋2H2高温 CH4 3．碳的氧化物比较 想一想：在下列反应中碳都表现了什么样的性质？ ①2CuO＋C △ 2Cu＋CO2;②SiO2＋C 高温 Si＋2CO;③SiO2＋3C 高温 SiC＋2CO 方法规律技巧 1．碳酸盐性质的一般规律(1)水溶性：
2020年信阳地区高一化学第七章第一节碳族元素练习题 一、选择题 1．根据碳族元素的结构和性质，下列关于元素X的叙述中能够说明X一定位于第ⅣA族的是： A.最高正价与最低负价的绝对值相等 B.原子最外层有四个电子 C．最高价氧化物的水化物为弱酸 D.单质晶体是一种半导体材料 2．下列叙述正确的是 A.碳族元素的氧化物都是+4价为最稳定 B.金刚石和石墨是碳的同素异形体，它们的物理性质差异大但化学性质几乎完全相同 C.C60和金刚石、石墨互为同素异形体，但C60的硬度小，熔点较低 D.CO和CO2都是酸性氧化物，与碱作用生成对应的盐和水 3．若发现114号元素X，它的原子有七个电子层，最外层有4个电子，则下列描述正确的是 A．X有稳定的气态氢化物 B．X为金属元素 C．X为非金属元素 D．X的最高价氧化物为XO2 4．下列对碳的同素异形体金刚石、石墨、C60。的说法错误的是 A．熔点：金刚石>石墨>C60 B．沸点：金刚石：石墨>C60 C．在一定的条件下与O2反应生成CO2 D．在一定的条件下它们可以相互转化 5．某些保健品中的锗元素(Ge)位于周期表的第四周期ⅣA族。有关锗的叙述正确的是A．锗的原子序数为34 B．锗的金属活动性应比铝强 C．Ce可以生成化学式为Na2CeO3的盐 D．单质锗是半导体材料 6．将空气与CO2按5∶1体积比混合，与足量的赤热的碳充分反应，若反应前后温度相同，则在所得气体中，CO的体积分数为(假设空气中氮气、氧气的体积比为4∶1，其它成分忽略)： A、29% B、43% C、50% D、100% 7．把一定质量的碳和8克氧气在密闭容器中高温反应，恢复到原来的温度，测得容器内压强比原来大0.4倍。则参加反应的碳的质量为： A、2.4克 B、4.2克 C、6.0克 D、无法确定 8．向20毫升0.1摩尔/升的Ba(OH)2溶液中通入CO2，当得到0.001摩尔的BaCO3沉淀时，通入CO2的物质的量是： A、0.001摩尔 B、0.002摩尔 C、0.003摩尔 D、0.004摩尔 9．把7.4克十水碳酸钠和小苏打组成的混合物溶于水得100毫升溶液，其中[Na+]=0.6摩尔/升；若把等质量的混合物加热到恒重时，残留物质量为： A、5.28克 B、4.22克 C、3.18克 D、2.12克 10．a克纯净的碳酸钠和a克碳酸钠与碳酸氢钠的混合物相比，下列各种情况的描述正确的是： A、分别和盐酸反应时，混合物的耗酸量大 B、分别和足量酸反应时，混合物放出的CO2多 C、分别配制成等体积的溶液，混合物的[Na+](物质的量浓度)大 D、分别和盐酸反应时，混合物的耗酸量小 11．24克碳和32克氧气，在密闭容器中于高温下发生反应，当碳和氧气均已耗尽时，所得产物是： A、56克CO2 B、36克CO2 C、CO和CO2各28克 D、56克CO
第12章 氮族、碳族和硼族元素 习题参考答案 1. （1）解： NH 4 (NH 4)2SO 4HSO 4(NH 4)2Cr 2O 2O 3 + N 2 O （2）解： 2KNO 32 + O 2Cu(NO 3) 222 2AgNO 3 2．解：(1) 5NO 2-+ 2MnO 4- + 6H 5NO 3- + 2Mn 2+ + 3H 2O 3NO 2-+ Cr 2O 27 + 8H + →3NO 3- +2Cr 3+ +7H 2O (2) 2NO 2- + 2I - + 4H +2NO↑+ I 2 + 2H 2O (3) HNO 2+NH 2+ 2H 2O 3．解：（1） NH 4(NH 4)2SO 产生白色沉淀(BaSO 4) （2） KNO KNO 产生蓝色溶液(N 2O 3)、红棕色气体(NO 2) （3） AsCl BiCl SbCl 产生黄色沉淀（As 2S 3） Sb 2S 3）产生黑色沉淀（Bi 2S 3） 4．解：（1）S + 2HNO 3(浓) H 2SO 4 + 2NO↑ （2）4Zn + 10HNO 3(很稀) 4Zn(NO 3)2 + NH 4NO 3 + 3H 2 O （3）3CuS + 8HNO 3 3Cu(NO 3)2 + 3S↓ + 2NO↑ + 4H 2O （4）PCl 5+4H 2H 3PO 4+ 5HCl
（5）2AsO 33- + 3H 2S + 6H As 2S 3↓ + 6H 2O （6）AsO 43- + 2I - + 5H +H 3AsO 3 + I 2 + H 2O （7）2Mn 2+ + 5NaBiO 3 + 14H 2MnO 4- + 5Bi 3+ + 5Na + + 7H 2O （8）Sb 2S 3 + 3S 2-2SbS 33- 5．解：（1） NH 4 NH 3 O 2 Pt NO O 2 NO O 2H 2(Fe) N 2 2 2 NH 3 43 H 2SO 4( H 2SO 2 3 NH 3 （2） AsCl H 2As 23 2Na 3AsS 3 H 3AsO 3 H 4 2S(HCl)2S 5 Na 3AsS 4 （3） Na 3SbO Sb(OH) 3 SbOCl 2S 2S Na 3SbS 3 （4） 3 43) 3)3 Bi(OH)BiONO 3 6．解：A 是AsCl 3，B 是AgCl ，C 是[Ag(NH 3)2]Cl ，D 是As 2S 3，E 是(NH 4)3AsS 4，F 是As 2S 5，G 是H 2S 。有关反应式如下：
高一化学第七章总复习 一、碳族元素 思考：(1)为什么碳、硅主要形成共价化合物? (2)“锡的+4价化合物稳定，铅的+2价化合物稳定”。由此推断SnCl 2和PbO 2的氧化性或还原性的强弱及变化产物。 (3)C 60与金刚石的关系是什么? 二、硅 硅的化学性质 (1)在常温下化学性质很稳定，常温下发生的反应： Si ＋2F 2====SiF 4 Si ＋4HF====SiF 4↑＋2H 2↑ Si ＋2NaOH ＋H 2O====Na 2SiO 3＋2H 2↑ (2)在加热条件下与O 2反应 Si ＋O 2=====SiO 2 6.工业制法 SiO 2＋2C======Si ＋2CO ↑ 思考：(1)该反应中，氧化剂是 ，还原剂是 。碳置换硅跟“碳的非金属性比硅强”是否矛盾? (2)列举几例同一主族元素单质间的置换反应。 三、二氧化硅 化学性质 (1)酸性氧化物的性质 SiO 2是酸性氧化物，是H 2SiO 3的酸酐，但不溶于水。完成下列反应： SiO 2＋CaO====== SiO 2＋NaOH → (2)弱氧化性 SiO 2＋C (3)特性 SiO 2＋4HF====SiF 4↑＋2H 2O 氢氟酸用于雕刻玻璃，就是基于此反应。 4.用途 (1)SiO 2是制造光导纤维的主要原料。 (2)石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等。 (3)水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等。 (4)石英砂常用作制玻璃和建筑材料。 思考：(1)为什么实验室不用带玻璃塞的试剂瓶盛放NaOH 溶液?应用什么样的塞子?实验室能否用玻璃瓶保存氢氟酸? (2)SiO 2不溶于水，由SiO 2如何来制取H 2SiO 3? 四、硅酸、硅酸盐 △ 高温 高温 高温
《硅和硅酸盐工业》检测题 （总分：120分，时间：90分钟） 一、选择题（每小题只有1个选项符合题意，每小题3分，共60分） 1．近年来出现了一些新的碳单质，如C60、C70。C60、C70、金刚石、石墨都是碳元素的（）。 A．同位素B．同素异形体C．同一元素D．同一物质 2．随着原子序数的递增，单质的熔沸点依次升高的族是（）。 A．碱金属B．卤族C．碳族D．氮族 3．下列物质中，既不能导电，又不能溶解于水的是（）。 A．硅藻土B．石墨C．硅晶体D．硅酸钠 4．工业上制造金刚砂（SiC）的化学方程式如下：SiO2＋3C 高温SiC＋2CO↑，在这个 氧化还原反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为（）。 A．1︰2 B．2︰1 C．1︰1 D．3︰5 5．关于玻璃叙述中，错误的是（）。 A．不是晶体，没有一定的熔点 B．普通玻璃组成可用Na2O·CaO·6SiO2表示 C．氢氟酸能腐蚀玻璃，是因为氢氟酸是强酸 D．制造普通玻璃的原料中，石英是多量的 6．下列能证明NaHCO3固体中含有Na2CO3的实验操作是（）。 A．加热，观察是否有气体产生 B．滴加盐酸，观察是否有气泡产生 C．将固体试样溶于水，滴加澄清石灰水，观察是否有白色沉淀生成 D．将固体试样溶于水，滴加BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀 7．铅的氧化物较多，其中Pb3O4可以看成是由铅的最高价氧化物与最低价氧化物形成的复杂化合物。在Pb3O4中，铅的最低价氧化物与最高价氧化物的物质的量之比是（）。 A．1︰1 B．1︰2 C．2︰1 D．无法确定 8．实验室存放下列各种试剂时，瓶塞必须用橡皮塞的是（）。 A．氢氧化钾溶液B．磷酸溶液C．新制氯水D．氯化铁溶液 9．下列各种材料属于新型无机非金属材料的是（）。 A．水泥B．玻璃C．人造刚玉D．搪瓷 10．由4.14gPb氧化后得到氧化物质量为4.46g，则生成的氧化物是（）。 A．PbO B．PbO2 C．Pb3O4 D．Pb2O3 11．下列物质中，能使品红溶液褪色，但不发生化学反应的是（）。 A．活性炭B．过氧化钠C．氯化钙D．次氯酸钙 12．下列叙述中所指的非金属元素，气态氢化物最不稳定的是（）。 A．构成矿物和岩石的主要元素 B．空气中含量最多的元素 C．有两种氧化物，有一种是含氧50%的元素 D．单质在常温下呈液态的元素 13．一种无色气体X和灼热的木炭反应，得到另一种气体Y，Y和红热CuO反应又得到气体X，下列组合最合理的是（）。
第十三章氮族元素 1. 试写出硝酸或硝酸盐被还原为六种不同产物的化学方程式。 2. 写出下列各种硝酸盐的热分解化学方程式： (1) NaNO3(2) NH4NO3(3) LiNO3(4) Cu(NO3)2(5) AgNO3 4. 指出下列各分子或离子中氮的氧化数：N2，NH4+，NaNO3，N2H4，NH2OH，NO2，N2O4，NH4NO3，N2O，NCl3，Li3N，HN3 5. 为什么硝酸能用于从Na2CO3制备CO2而不能用于从Na2SO3制备SO2？写出相应的反应方程式。 6. 什么叫同素异形体？磷有几种主要的同素异形体？它们的性质主要区别表现在哪些方面？ 7. 计算下列各分子中磷的氧化数：PH3，H3PO2，H3PO3，H3PO4，H4P2O7，PH4I，P4，PCl3 8. 写出NaH2PO4、NaNH4HPO4和NH4MgPO4的热分解方程式。 9. 试从HO－P－OH的缩水过程表明焦磷酸，偏磷酸，链状三磷酸，环状三偏磷酸的结构式。 10. 已知H3PO2是一元酸，你能推断出此酸的结构式吗？ 11. 为什么NCl3不稳定，易爆炸，而PCl3则不然？写出它们与水反应的化学方程式。 12. 估计下列各酸的p K1值：H2CrO4，HBrO4，HClO，H5IO6，HNO3 14. 为什么用浓硝酸处理固体As、Sb和Bi只能分别生成H3AsO4溶液、Sb2O5白色沉淀和Bi3+离子溶液？ 15. 试说明为何无NX5和BiI5存在。 16. 试解释砷分族的硫化物皆有色且难溶于水的原因。 17. 为什么Ag3PO4黄色沉淀既能溶于醋酸又能溶于浓氨水？ 18. 下面的排列顺序是碱性减少的顺序：NH3>N2H4>NH2OH，根据分子结构来解释此顺序。 19. 试解释：为什么有SF6化合物，而OF6不存在；为什么有PCl5化合物而NCl5不存在？ 20. 试解释：(1)N2比O2、Cl2稳定(2) 红磷比白磷不活泼(3)Bi的熔点特别低 (4) 氮的最高共价为4，磷的最高共价为6 21. 在由砷酸盐在酸性介质中与H2S反应制备硫化砷(III)时，为什么说I-可以作为催化剂？用相应的反应方程式说明。 22. 试比较Mg3N2，NCl3，PCl3，BiCl3的水解产物并从中找出规律性。 23. 试解释为何N2比N2+有较大的离解能，而O2比O2+的离解能低。 24. 有一白色固体，溶于水，显弱酸性，加碱中和，再加入I2，则颜色消失，酸化后又有I2的棕黄色出现，试判断固体为何物，并写出反应方程式。 25. 如何鉴别某无色晶体是否为NaNO3、NaNO2或NH4NO3？ 26. 某溶液中可能有As3+、Sb3+、Bi3+，如何鉴别？ 27. 如何区别下列各组物质： (1) 硝酸盐溶液及亚硝酸盐溶液 (2) 磷酸溶液及亚磷酸溶液 (3) 固体氯化铵和硝酸铵 28. 如何将含有H3PO4、H3AsO4和Bi3+离子的混合溶液，彼此分离成含有H3PO4、H3AsO4和Bi3+离子的三个溶液？ 29. 联氨的标准生成热为+50.88kJ?mol－1，试计算联氨的燃烧热。 N2H4(l) + O2(g) ?→N2(g) + 2H2O(l)
无师自通四十大考点高考化学学案：碳族元素 【考纲要求】 1.掌握碳族元素在元素周期表中的特殊位置导致性质上的特殊性。 2.能熟练运用碳族元素原子结构的递变规律解释其性质的递变规律 3.掌握CO2与CO、CO2与SiO2、NaHCO3与Na2CO3这三组物质在物理性质、化学性质、制法、用途等方面的不同。 4．自主建立碳族元素的知识网络。 教与学方案 【自学反馈】 一、概念辨析 1.碳族元素： （1）在周期表中的位置（由原子结构中的决定）。 （2）包含元素的名称、符号、原子结构简图、原子半径、化合价等比较 元素名称元素符号原子结构简图原子半径化合价单质性质变化 碳 硅 锗 锡 铅 （3）相似性：、 （4）递变性：。 （5）特殊性：难形成离子化合物，易形成共价化合物。 （6）用原子结构知识解释（3）（4）（5）： 。 2.碳单质： （1）同素异形体：； 无定形碳：。 （2）性质：稳定性，比如； 还原性：
； 可燃性：； 弱氧化性：。 3.含碳化合物： （1）CO2：物理性质； 化学性质； 实验室制法：原料、原理、 装置、 步骤。 （2）CO：物理性质； 化学性质； 实验室制法：原料、原理、 装置； （3）碳酸正盐：稳定性、 溶解性； （4）酸式盐：稳定性、 溶解性； （5）其它含碳化合物、有机化合物、金属碳化物 候氏制碱法的主要反应中用到上述哪些物质中的哪些性质？ 。 二、碳元素知识网络：写出化学方程式实现下列转化： . Si O2Ca(HCO3)2CaCO3 SiC C CO2Na2CO3
SiO2CO Fe MgO NaHCO3 【例题解析】 [例1] 门捷列夫在19世纪中叶，曾根据他所发现的周期律，预言过第四周期第ⅣA族元素X （当时称为类硅）。下列有关类硅的元素性质，不正确的是（） A.XH4不稳定，但有强还原性B．可用焦炭在高温下从XO2中冶炼X C．X单质的熔点比硅高 D.X(OH)4的酸性比H2SiO3强 解题思路: 。 易错点: 。 [例2] 最近，科学家研制得一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，分子式为C60，下列说法正确的是（） A．C60是一种新型的化合物B．C60和石墨都是碳的同素异形体 C．与C60结构类似的还有C60分子D．C60的相对分子质量是720g/mol 解题思路: 。 易错点: 。 【考题再现】 1. 等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后，体积变为原来的8/9（同温同压），则反应后所得混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为 A. 3:4:1 B．3:3:2 C．6:7:3 D. 6:9:0 思维方法: 。 展望高考: 2.将足量的CO2通入含有KOH和Ca(OH)2各0.1mol的混合稀溶液中，试作出生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2气体的体积(V)的关系图： 思维方法: 。 展望高考: 【针对训练】 A．基础训练 1．下列各组物质中，不属于同素异形体的是 )
第七章硅和硅酸盐工业 第一节碳族元素（2课时） 第二课时 一、本课要点 a)硅和二氧化硅的存在、性质和用途 b)硅酸盐的存在、性质和表示方法 c)硅的制备与提纯 二、课前思考 1．自然界里有没有单质硅存在？工业上如何生产硅？晶体硅的熔沸点什么很高？ 2．硅和二氧化硅的化学性质如何？它们有哪些重要用途？ 三、同步训练 1．常温下能与硅反应的是（）。 A．O2 B．Cl2 C．F2 D．H2 2．下列各组物质相互作用时，水既不是氧化剂也不是还原剂且反应属于氧化——还原反应的是（）。 A．氟气与水B．Na与水C．硅与强碱溶液D．Cl2和水 3．下列物质间的转化，不可能一步完成的是（）。 A．SiO2→Na2SiO3 B．SiO2→Si C．Si→Na2SiO3 D．SiO2→H2SiO3 4．能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是（）。 A．CO2溶于水即生成碳酸而SiO2不溶于水 B．CO2常温下是气体而SiO2则是固体 C．将CO2通过Na2SiO3溶液会生成白色沉淀 D．高温下可发生反应SiO2＋Na2CO3△Na2SiO3＋CO2↑ 5．下列物质中，不与SiO2反应的是（）。 A．HCl B．NaOH C．HF D．CaO 6．一种无色气体A，在空气中燃烧后生成无色气体B，当B与赤热的炭反应时又生成A，则A是（）。 A．CH4 B．CO2 C．CO D．H2S 7．向下列饱和溶液中通入过量的CO2变浑浊的是（）。 A．BaCl2 B．Na2CO3 C．Na2SiO3 D．Ca(OH)2 8．证明生石灰中既混有石英、又混有石灰石的正确方法是（）。 A．加入过量盐酸，看是否有气泡冒出 B．加入过量烧碱溶液，观察是否有固体生成 C．加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成
族元素 1．复习重点 1．碳族元素原子结构的特点、碳族元素化合价为正四价和正二价； 2．碳族元素的性质及其递变规律； 3．碳和硅的性质、用途。 碳 1.C 在常温下碳很稳定，只在高温下能发生反应，通常表现为还原性。 ①燃烧反应 ②与某些氧化物的反应：C ＋CO 2 2CO ；C ＋2CuO CO 2↑＋2Cu ； C ＋H 2O CO ＋H 2O （CO 、H 2的混合气体叫水煤气）； 2C+SiO 2 Si+2CO↑ ③与氧化性酸反应：C ＋2H 2SO 4（浓） CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O ； C ＋4HNO 3（浓） CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O 2.CO 不溶于水，有毒(CO 和血红蛋白结合，使血红蛋白无法和O 2结合，而使细胞缺氧引起中毒)，但由于CO 无色无味因此具有更大的危险性。 ①可燃性 ②还原性：CO+CuO ?→? ? CO 2＋Cu ，CO+H 2O(g)CO 2+H 2O 3.CO 2 直线型（O ＝C ＝O ）非极性分子，无色能溶于水，密度大于空气，可倾倒，易液化。固态CO 2俗称干冰，能升华，常用于人工降雨。实验室制法：CaCO 3＋2HCl ＝CaCl 2＋CO 2↑＋H 2O 。 ①酸性氧化物一—酸酐 Ca(OH)2＋CO 2＝CaCO 3↓＋H 2O(用于检验CO 2) ②氧化性：CO 2＋C ??→?高温 2CO ；2Mg ＋CO 2??→?点燃2MgO ＋C 4.碳酸盐 ①溶解性：Ca(HCO 3)2>CaCO 3；Na 2CO 3>NaHCO 3。 ②热稳定性：Na 2CO 3>CaCO 3；碱金属正盐>碱金属酸式盐: Na 2CO 3>NaHCO 3。 ③相互转化：碳酸正盐 碳酸酸式盐(除杂用)
碳族元素 一、选择题（每题只有一个选项符合题意） 1．下列叙述正确的是 A、自然界中存在大量的单质硅 B、石英、水晶、硅石的主要成份都是二氧化硅 C、二氧化硅的化学性质活泼、溶于水形成难溶的硅酸 D、自然界的二氧化硅都存在在水晶矿中 2．下列物质能直接用作半导体材料的是 A、金刚石 B、石墨 C、晶体硅 D、水晶 3．下列物质中不与水反应的是 A、SiO2 B、CO2 C、SO2 D、CaO 4．在通风良好，燃烧正旺的煤炉中，下列反应最不容易发生的是 5．下列不属于新型无机非金属材料的是 A、Al2O3陶瓷 B、光导纤维 C、氮化硅陶瓷 D、玻璃纤维 6．石灰石是许多工业的原料之一，但制取下列物质时不需要石灰石为原料的是 A、制硅酸 B、制水泥 C、制玻璃 D、制生石灰 7．除去CO2中混有的少量CO的方法是 A、通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶 B、通过灼热的铜网 C、点燃使CO转化为CO2 D、通过盛有赤热CuO粉末的硬质玻管 8．下列物质中碳元素的质量分数最大的是 A、CS2 B、C2H2 C、CH4 D、CO 9．7g碳和14g氧气在一定条件下生成21g碳的氧化物，则生成的CO和CO2的物质的量之比为 A、1:1 B、2:1 C、2:3 D、3:2 10．下列物质符合化学式Al2O3·2H2O的是
A、混合物 B、两种氧化物的水化物 C、硅酸盐 D、铝酸盐 11．钙沸石[CaAl2Si3O10·3H2O]中SiO2的质量分数为 A、20% B、46.5% C、15.3% D、23.3% 12．下列叙述中的非金属元素，其气态氢化物最稳定的是 A、构成矿物和岩石的主要元素 B、空气中含量最多的元素 C、单质在常温下的呈液态的元素 D、地壳中含量最多的元素 13．用于制造隐形飞机的某种物质，具有吸收微波的功能，其 主要成份的分子结构如下图所示，它属于 A、新型无机非金属材料 B、无机化合物 C、有机物 D、有机高分子化合物 14．①～④为石灰水保存鲜蛋的原理分析，其中正确的是 ①石灰水是碱性物质，能渗入蛋内中和酸性物质，防止腐败；②石灰水是电解质，能防止蛋的腐败；③石灰水呈碱性，具杀菌能力；④石灰水能与鲜蛋呼出的CO2生成CaCO3薄膜，起保护作用。 A、①② B、①②③ C、③④ D、①②③④ 15．铅的氧化物较多，其中Pb3O4是铅的最高价氧化物和最低价氧化物形成的复杂氧化物，在Pb3O4中，其最高价氧化物和最低价氧化物的物质的量之比为 A、1:1 B、1:2 C、2:1 D、无法确定 二、选择题（每题有1—2个选项符合题意） 16．为使作为历史资料签署的重要文件能长期保存而字迹清晰，则签署文件时要用 A、蓝黑墨水 B、碳素墨水 C、蓝墨水 D、墨汁 17．某元素A的气态氢化物受热分解后，能生成H2和一种固体物质，已知相同条件下分解后气体的体积为分解前气体体积的2倍，又知分解前后气体式量比为16:1，则可知A的相对原子量为 A、12 B、15 C、28 D、32 18．下列各组物质的溶液中分别通入CO2，看不到明显现象的是 A、Na2SiO3和饱和Na2CO3 B、CaCl2和NaOH C、Ba(NO3)2和CaCl2 D、NaAlO2和Ca(ClO)2
碳族元素 1．复习重点 1．碳族元素原子结构的特点、碳族元素化合价为正四价和正二价； 2．碳族元素的性质及其递变规律； 3．碳和硅的性质、用途。 碳 1.C 在常温下碳很稳定，只在高温下能发生反应，通常表现为还原性。 ①燃烧反应 ②与某些氧化物的反应：C ＋CO 2 2CO ；C ＋2CuO CO 2↑＋2Cu ； C ＋H 2O CO ＋H 2O （CO 、H 2的混合气体叫水煤气）； 2C+SiO 2 Si+2CO↑ ③与氧化性酸反应：C ＋2H 2SO 4（浓） CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O ； C ＋4HNO 3（浓） CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O 2.CO 不溶于水，有毒(CO 和血红蛋白结合，使血红蛋白无法和O 2结合，而使细胞缺氧引起中毒)，但由于CO 无色无味因此具有更大的危险性。 ①可燃性 ①还原性：CO+CuO ?→?? CO 2＋Cu ，CO+H 2O(g)CO 2+H 2O 3.CO 2 直线型（O ＝C ＝O ）非极性分子，无色能溶于水，密度大于空气，可倾倒，易液化。固态CO 2俗称干冰，能升华，常用于人工降雨。实验室制法：CaCO 3＋2HCl ＝CaCl 2＋CO 2↑＋H 2O 。 ①酸性氧化物一—酸酐 Ca(OH)2＋CO 2＝CaCO 3↓＋H 2O(用于检验CO 2) ①氧化性：CO 2＋C ??→?高温 2CO ；2Mg ＋CO 2??→?点燃2MgO ＋C 4.碳酸盐 ①溶解性：Ca(HCO 3)2>CaCO 3；Na 2CO 3>NaHCO 3。 ①热稳定性：Na 2CO 3>CaCO 3；碱金属正盐>碱金属酸式盐: Na 2CO 3>NaHCO 3。 ③相互转化：碳酸正盐 碳酸酸式盐(除杂用)
第十五章 碳族元素 1． 碳单质有哪些同素异形体？其结构特点及物理性质如何？ 答：石墨，金刚石，富勒烯 2． 实验室里如何制取二氧化碳气体？工业上如何制取二氧化碳？ 答：实验室制法：CaCO 3+2HCl=CaCl 2+CO 2↑+H 2O 工业制法：↑+???→?23CO CaO CaCO 高温煅烧 3． 图15-6中，三条直线相交于一点，这是必然的还是偶然的，试讨论其原因。 答：这是必然的 4． 分别向0.20mol ·dm 3 -的Mg + 2和Ca + 2的溶液加入等体积的0.20 mol ·dm 3 -的Na 2CO 3 溶液，产生沉淀的情况如何，试讨论其规律性。 答：分别有Mg （OH ）2和CaCO 3生成 5． CCl4不易发生水解，而SiCl4较易发生水解，其原因是什么？ 答：C 为第二周期元素，只有2s ，2p 轨道可以成键，最大配位数为4，CCl4无空轨道可以 接受水的配位，因此不水解。 Si 为第三周期元素，形成SiCl 4后还有空的3d 轨道，d 轨道接受水分子中氧原子的孤电子对，形成配位键而发生水解。 6． 通过计算回答下述问题： （1） 在298K ，1.01×105Pa 下生成水煤气的反应能否自发进行？（2）用△rS θ 值判 断，提高温度对生成水煤气反应是否有利？（3）在1.01×105Pa 下生成水煤气的反应体系达到平衡时温度有多高？ 解：（1）提示：由ΔG m <0来判断。 （2）因为)()()(22g H g CO g O H C +=+，该 ΔS>0，又因为ΔG=ΔH-T ΔS ，所 以提高反应温度有利于反应向右进行。 7． 比较CO 和CO 2的性质。如何除去CO 中含有的少量CO 2？如何除去CO 2中含有的少 量CO ？ 答：通过赤热的碳粉；通过赤热的CuO 粉末。 提示： 2 1122 12 112121122 ][][;][][][;][][][23 3 2 3K K K H H K K K K K H H K H K K K H H H CO HCO HCO ++= ++=++=++++++++--ααα 8． 计算当溶液的pH 分别等于4，8，12时，H 2CO 3，HCO -3，CO - 23所占的百分数。
第七章碳族元素无机非金属材料
第七章碳族元素无机非金属材料 Ⅰ教材知识点 第一节、碳族元素 一、碳族元素概述 1．碳族元素在周期表中位置及原子结构示意图： 2．碳族元素的原子核外最外层电子数都是，在化学反应中不易得、失电子，易通过共价键形成共价化合物。化合价主要有____价、____价。 3．(1)碳元素形成的单质中，金刚石、石墨及C60等是__________，其中________的硬度最大；(2)碳元素所形成的化合物种类最______；在所有非金属元素形成的气态氢化物中，甲烷（CH4）含氢量最大；(3)_____在地壳中的含量仅次于氧，其单质晶体是良好的半导体材料。 4．递变规律 碳族元素的原子，随核电荷数的增加，电子层数依次_______，原子半径依次______。原子核对外层电子的吸引力__________，得电子能力_________，失电子能力______，元素的金属性由___到____，非金属性由_____到_______，由________元素逐渐变为______元素；_______是非金属，______的金属性比非金属性强；________都是金属。气态氢化物的稳定性逐渐________，最高价氧化物（RO2）对应的水化物（H2RO3或H4RO4）酸性逐渐_______，碱性逐渐_______。 二、碳单质（补充知识） 1．同素异形体 ①金刚石：无色透明晶体（空间网状原子晶体） ②石墨：深灰色固体（层状结构过渡型晶体） 2．性质 ①稳定性：难氧化 ②还原性：C+2CuO 2C+SiO2 C+H2O (水煤气)
③可燃性：C+O2 ④氧化性：C+2H2 C+Si （金刚砂） 三、CO2 1．物理性质：无色略带酸味，微溶，无毒，不支持燃烧 2．化学性质： Ⅰ．氧化性：2Mg+CO2 C+CO2 Ⅱ．酸性氧化物通性： CO2+Ca(OH)2＝ CaO+CO2= 2NaOH+CO2= Na2SiO3+CO2+H2O= C+CO2 CO2+H2O 四、CO 1．物理性质：无色无味，难溶，有毒（与血红蛋白作用） 2．化学性质：Ⅰ．还原性：Fe2O3+3CO （炼铁） Ⅱ．2CO+O2 （淡蓝色火焰） 五、碳酸盐 ①正盐 稳定性：Na2CO3、K2CO3加热不分解，其他碳酸盐加热易分解 溶解性：只有K+、Na+、铵盐溶于水，CaCO3、BaCO3等不溶于水 ②酸式盐 稳定性：加热比正盐易分解，但比H2CO3稳定 溶解性：均易溶于水，但NaHCO3、KHCO3比Na2CO3、K2CO3溶解度小 第二节硅和二氧化硅 一、硅 （1）晶体结构：正四面体型空间网状原子晶体 （2）物理性质：硬度大，熔点高，具有金属光泽，半导体， (3)化学性质：不活泼，除常温下与F2、HF、强碱反应外，加热时可与O2、H2等反应。 P133■Si + O2 Si+2F2 Si+2Cl2 4 Si+2H2 Si+4HF＝ Si+2NaOH+2H2O== 2Al+2NaOH+2H2O== 二、二氧化硅 （1）晶体结构：空间网状原子晶体 （2）主要性质：