[理學(xué)]1碳族元素復(fù)習(xí)(已修改)
2024-12-20 00:39 本頁(yè)面
【正文】 碳族元素復(fù)習(xí) 一 .碳族元素在元素周期表中的位置 4 5 6 7 2 3 1 C Si Ge Sn Pb Ⅳ A 碳 硅 鍺 錫 鉛 思考 : 碳族元素在原子結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)？ C Si Ge Sn Pb 相似性 遞變性 最外層都有4個(gè)電子，化合價(jià)主要有 +4和+2，易形成共價(jià)化合物。穩(wěn)定化合價(jià) +4價(jià)，鉛 +2價(jià) 氣態(tài)氫化物的通式： RH4 最高價(jià)氧化物通式 RO2， 對(duì)應(yīng)的水化物通式為 H2RO3或R(OH)4 原子結(jié)構(gòu) 單質(zhì)物性 單質(zhì)化性 核電荷數(shù)增大電子層增多 原子半徑增大 熔沸點(diǎn)降低 單質(zhì)密度增大 非金屬性減弱、金屬性增強(qiáng) 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性減弱 氫化物的穩(wěn)定性減弱 在所有非金屬氣態(tài)氫化物中，甲烷分子中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大。 有機(jī)物中按氫為＋ 氧為－ 2價(jià)來(lái)計(jì)算碳的化合價(jià)。 注意 : 元素 符號(hào) 單質(zhì)的物理性質(zhì) 顏色、狀態(tài) 密度 熔點(diǎn) 沸點(diǎn) g?cm3 OC OC C Si Ge Sn Pb 金剛石：無(wú)色固體 石墨 :灰黑色固體 晶體硅 :灰黑色固體 銀灰色固體 銀白色固體 藍(lán)白色固體 3550 3652 1410 4827 4827 2355 2830 2260 1740 碳族元素 單質(zhì)的物理性質(zhì) 金剛石 石墨 富勒烯 顏色 無(wú)色透明 (晶體 ) 鐵黑色至深鋼灰色(光澤 ) 熔沸點(diǎn) 很高 很高 低 溶解度 一般不溶解 難溶 有機(jī)溶劑 硬度 最大 質(zhì)軟 小 導(dǎo)電性 不導(dǎo)電 導(dǎo)電 不導(dǎo)電 碳的單質(zhì) 金剛石 石墨 無(wú)定形碳 C60等 同素異形體 二、碳單質(zhì)及其化合物 (1)還原性 (反應(yīng)條件均為加熱或高溫） 2C+O2=2CO C+O2=CO2 C+2S=CS2 C+2CuO=2Cu+CO2 C+CuO=Cu+CO 3C+2Fe2O3=4Fe+3CO2 C+H2O=H2+CO 該反應(yīng)也是工業(yè)合成氨的基礎(chǔ)3C+CaO=CaC2+CO 2C+SiO2=Si+2CO 3C+SiO2=SiC+2CO C+4HNO3=CO2↑+4NO2↑+2H2O C+2H2SO4=CO2↑+2SO2↑+2H2O (2)氧化性 C+2H2=CH4(困難 ) (CO CO2) (1)氧化物性質(zhì) CO CO2 顏色狀態(tài)氣味 無(wú)色無(wú)味氣體 無(wú)色無(wú)味氣體 溶解度 不溶于水 1:1 毒性 劇毒 無(wú)毒 CO CO2 (還原性 )CO+CuO=Cu+CO2 CO+H2O=H2+CO2 3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2 (氧化性 ) CO2+2Mg=2MgO+C 不成鹽氧化物 酸性氧化物的通性 CO2+H2O=H2CO3 CO2+CaO=CaCO3 CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O (2)制取 CO CO2 原理 HCOOH→H 2O+CO CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 藥品 甲酸、濃硫酸 大理石、稀鹽酸 (稀硝酸 ) 裝置 液液加熱 啟普發(fā)生器 除雜 堿石灰 飽和小蘇打液、濃硫酸 收集 排水法 向上排空氣法 檢驗(yàn) 燃燒的木條 (澄清石灰水 ) 尾氣 點(diǎn)燃 排空或者堿吸收 【 討論 】 工業(yè)上如何制取 CO和 CO2？ 煅燒石灰石 焦炭通過(guò)高溫水蒸氣 (1)碳酸是一種二元弱酸，酸性較弱，但能使紫色石蕊試液變紅，具備酸的通性。 (2)碳酸鹽 酸式鹽： NaHCO3 Ca(HCO3)2 正鹽： Na2CO3 CaCO3 （ 1）常見(jiàn)的不穩(wěn)定酸有： H2CO H2SO HClO、HNO H2SiO3，其中 H2CO3極不穩(wěn)定，光照也能加快 HClO、 HNO3的分解， H2SiO3受熱時(shí)才分解。 （ 2）常見(jiàn)的酸性比碳酸弱的酸（或酚）有： HClO、H2SiO 、 Al（ OH） 3。 常見(jiàn)的反應(yīng)有： CO2+H2O+Ca（ ClO)2====CaCO3↓+2HClO CO2+ H2O + Na2SiO3====Na2CO3+2H2 SiO3↓ CO2+ H2O + → + NaHCO3 CO2+2NaAlO2+3 H2O====2Al（ OH） 3↓+ Na 2CO3 OH ONa OH
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