2012
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2012 届高中化学第二轮复习. 碳族元素. Carbon Family Elements. 河南省太康县第一高级中学 ---- 乔纯杰. 碳族元素在元素周期表中的位置. C Si Ge Sn Pb. CaCO 3. H 2 CO 3. C. CO 2. CO. CH 4. 一、碳族元素. 1 、碳族元素知识网络. C 2 H 4. SiC. HCOOH. H 2 C 2 O 4. C 2 H 2. CaC 2. CS 2. Ca(HCO 3 ) 2. Si. CaSiO 3. SiF 4. CaCO 3. HF. HF.

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碳族元素

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Presentation Transcript


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2012届高中化学第二轮复习

碳族元素

Carbon Family Elements

河南省太康县第一高级中学----乔纯杰


5700043

碳族元素在元素周期表中的位置

C

Si

Ge

Sn

Pb


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CaCO3

H2CO3

C

CO2

CO

CH4

一、碳族元素

1、碳族元素知识网络

C2H4

SiC

HCOOH

H2C2O4

C2H2

CaC2

CS2

Ca(HCO3) 2


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Si

CaSiO3

SiF4

CaCO3

HF

HF

或CaO

NaOH

或Na2CO3

或F2

O2

NaOH

Na2SiO3

H2SiO3

SiO2

C

H+或CO2

NaOH


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2、碳族元素单质的物理性质比较


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3、硅和碳的化学性质比较

性质

C

Si

常温下化学

性质稳定

不反应

不反应

相 似 点

加热条件下都

能与氧气反应

C+O2=CO2

Si+O2=SiO2

很困难

很困难

与H2的反应

C+2H2SO4=CO2 ↑

+SO2 ↑+2H2O

Si+4HF=SiF4↑+

2H2 ↑

不 同 点

与某些酸的反应

Si+2NaOH+H2O=

Na2SiO3+2H2↑

不反应

与强碱反应


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高温

4、二氧化硅和二氧化碳性质比较

CO2

SiO2

物 质

物理

性质

气态

状 态

固态

熔沸点

CO2+H2O=H2CO3

不反应

化 学 性 质

4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O

不与酸反应

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+

2H2O

CO2+2NaOH=Na2CO3+2H2O

NaOH

碱性氧

化物

CO2+CaO==CaCO3

SiO2+CaO CaSiO3

SiO2是坚硬难熔的固体。有晶体和无定形两大类,晶体二氧化硅叫石英、水晶,天然二氧化硅叫硅石、石英砂。


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5、碳酸和硅酸性质比较

物质

硅 酸

碳 酸

H2SiO3

H2CO3

化学式

CO2

酸酐

SiO2

CO2+H2O=H2CO3

Na2SiO3+2HCl=

H2SiO3↓+2NaCl

制法

水溶性

难溶于水

溶于水

酸性比较

H2CO3>H2SiO3


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无色而透明

深灰色不透明

微晶粉末呈黄色

正八面体形状的固体

分子形状似足球,具有60个顶点和32个面

细鳞片状固体

大(天然存在的最硬的物质)

质软,有润滑性

质脆

几乎不导电,掺钾

具有超导性

良好

几乎不导电

表面反光,具有金属光泽

对光发生折射和散射

具有金属光泽

高于3550℃

3652 ℃

4827 ℃

4827 ℃

钻头、刻刀、装饰品等

电极、铅笔芯、润滑剂

制备新材料、医学应用、气体贮存等。


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二、例题解析

【例题1】位于元素周期表短周期的某元素R,其单质有的硬度极高,有的硬度却很小。R的氧化物除了常见的RO、RO2外,还有R3O2、R4O3、R5O2、R12O9等氧化物。其中R3O2是一种常温下有恶臭的气体,其分子中每个原子都满足最外层8电子结构,分子结构与RO2相似。

(1)R3O2的结构式为,为(填“极性”或“非极性”)分子。

(2)R3O2能否与氧气发生化学反应(填“能”或“不能”),如果能反应,写出化学方程式,如果不能反应,说明理由。

【答案】:

(1)O=C=C=C=O 非极性(2)能 C3O2+2O2=3CO2


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【例题2】为了证明CO具有还原性,有人设计了下列实验:

A B C D E F

(1)装置B中最适宜的试剂是;

(2)装置D中发生反应的化学方程式是;

(3)必须用装置C吸收除去气体中水蒸气的理由是;

(4)据F中石灰水变浑浊也能确认CO还原性,应在上图装置与之间连接下列的哪一种装置?。


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高温

[答案] :

(1)饱和碳酸氢钠溶液

(2)C+CO2 2CO (3)水蒸气进入D中,在高温下能跟碳反应生成H2,H2也能使CuO还原,这样就不能证明CO是否具有还原性 (4)D E ④


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【练习1】美国科学家用有机分子和球形笼状分子C60首次制成了“纳米车”(如图),每辆“纳米车”是用一个有机分子和4个球形笼状分子“组装”而成。“纳米车”可以用来运输单个的有机分子,生产复杂的材料和药物,成为“纳米生产”中的有用工具。下列说法正确的是

A 我们可以直接用肉眼清晰地看到这种“纳米车”的运动

B “纳米车”的诞生,说明人类操纵分子的技术进入一个新阶段

C C60是一种新型化合物

D C60熔点比金刚石熔点高

【答案】B


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Sn+2Cl2==SnCl4

Pb+Cl2==PbCl2

PbO2+4HCl==PbCl2+Cl2↑+2H2O

【练习2】碳、硅、锗、锡的+4价化合物是稳定的,而铅的+2价化合物是稳定的。

(1)根据上一句话判断:锡的+2价化合物(如SnCl2)应具有较强的性,铅的+4价化合物,应具有较强的性。例如:Sn2+还原性比Fe2+还原性强 ,PbO2的氧化性比Cl2氧化性强

(2)写出下列反应的化学方程式。

①氯气跟锡共热:________________________;

②氯气跟铅共热:________________________;

③ PbO2跟浓盐酸共热:。

(3)能说明Sn2+还原性比Fe2+还原性强的离子方程式是:_____________________________________。

还原

氧化

Sn2++2 Fe3+= Sn4++2 Fe2+


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【练习3】铅从单质到化合物都有着广泛的应用,如制造焊锡、铅蓄电池、化工耐酸设备以及X射线的防护材料等。铅的氧化物主要有三种:PbO、PbO2和Pb3O4。请回答下列问题:

①铅位于元素周期表中第周期第族;

②PbO2是一种两性氧化物,试写出PbO2和NaOH浓溶液反应的离子方程式;;

③铅蓄电池硫酸浓度较大,实际参加反应的是HSO4-,而不是SO42-。放电时负极反应和电池总反应分别为:

负极反应式: Pb+HSO4--2e-=PbSO4+H+

总反应式: Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O

正极反应式:。

6

ⅣA

PbO2+2OH-=PbO32-+H2O

PbO2+HSO4-+3H++2e-=PbSO4+2H2O


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【链接高考】

1.(2011上海)120 mL 含有 0.20 mol 碳酸钠的溶液和200 mL盐酸,不管将前者滴加入后者,还是将后者滴加入前者,都有气体产生,但最终生成的气体体积不同,则盐酸的浓度合理的是mol/L。

A.2.0 B.1.5 C.0.18 D.0.24

[解析]:若碳酸钠恰好与盐酸反应生成碳酸氢钠,则盐酸的浓度是1.0 mol/L;若碳酸钠恰好与盐酸反应生成二氧化碳,则盐酸的浓度是2.0 mol/L。由于最终生成的气体体积不同,所以只能是介于二者之间。

【答案】:B


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2.(2011江苏)下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是

A.常温下浓硫酸能是铝发生钝化,可在常温下用铝制贮藏贮运浓硫酸

B.二氧化硅不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器

C.二氧化氯具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒

D.铜的金属活泼性比铁的差,可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀

[解析]:二氧化硅可与氢氟酸反应。二氧化氯中氯的化合价为+4价,不稳定,易转变为-1价。

【答案】:A


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谢谢!


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【设计说明】

  • 为2012届高三学生第二轮复习提供学习思路和方法,紧密联系高考,讲练结合,总结规律,提升能力。

  • 在使用过程中,本课件也需要取舍。根据学生的水平更换练习内容。


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