碳硅氯及其化合物高考知識(shí)點(diǎn)

1、碳、硅氯及其化合物知識(shí)點(diǎn)總結(jié)A.碳、碳的幾種單質(zhì)金剛石無(wú)色透明，正八面體形 狀的固體，是天然最硬 的物質(zhì)。1、常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，但在高溫 或點(diǎn)燃條件下，碳的活性大大增強(qiáng)。2、可燃性：碳在氧氣中充分燃燒：用于裝飾品鉆石，切割玻 璃、鉆探機(jī)的鉆頭。石墨深灰色，有金屬光澤， 不透明細(xì)鱗片狀固體， 質(zhì)軟，有良好的導(dǎo)電 性、潤(rùn)滑性C + Q 點(diǎn)燃 CQ碳在氧氣中不充分燃燒：2C +Q 點(diǎn)燃 2CQ3、還原性：木炭還原氧化銅：C+ 2CuQ 高溫 2Cu + CQ2T常用于做電極，鉛筆芯、石墨炸彈等活性碳吸附性常用木炭與活性炭做吸附劑。i.金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異的原因是：碳原子的排列不

2、同2. C0和CQ的化學(xué)性質(zhì)有很大差異的原因是：分子的構(gòu)成不同。3. 無(wú)定形碳：由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成.主要有：焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.活性炭、木炭具有強(qiáng)烈的吸附性，焦炭用于冶鐵，炭黑加到橡膠里能夠增加輪胎的耐磨性。反應(yīng)方程式1、一氧化碳與氧氣 2CQ+Q2=CQ2（點(diǎn)燃）2、一氧化碳與氧化鐵 3CQ+Fe2Q3=2Fe+3CQ23、二氧化碳與水 CQ2+H2Q=H2CQ34、二氧化碳與過(guò)氧化鈉 2Na2Q2+2CQ2=2Na2CQ3+Q25、 二氧化碳與少量的氫氧化鈉CQ2+NaQH=NaHCQ36、 二氧化碳與足量的石灰水Ca（QH）2+CQ2=CaCQ+H2Q7、 二氧化碳與

3、少量的石灰水Ca（QH）2+2CQ2=Ca（HCQ3）28、 二氧化碳與飽和的碳酸鈉溶液Na2CQ3+H2Q+CQ2=2NaHCQ39、 二氧化碳與碳酸鈣和水CQ2+CaCQ3+H2Q=Ca（HCQ3）210、二氧化碳與碳 CQ2+C=2CQ（高溫）.單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)單質(zhì)碳的物理性質(zhì)各異，而各種單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)卻完全相同1、常溫下的穩(wěn)定性強(qiáng)占燃2、可燃性：完全燃燒（氧氣充足）,生成CQ : C+Q 2點(diǎn)燃CQ 不完全燃燒（氧氣不充足）,生成CQ 2C+Q點(diǎn)燃2CQ高溫應(yīng)用：冶金工業(yè)3、還原性：C+2CuQ 口 2CU+CQ4（置換反應(yīng)） 現(xiàn)象：黑色粉末逐漸變成光亮紅色，石灰水變渾濁高溫2Fe2

4、C3+3C4Fe+3CQf三、二氧化碳的制法1、實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路：（原理、裝置、檢驗(yàn)）（1）發(fā)生裝置：由反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件決定：反應(yīng)物是固體，需加熱，制氣體時(shí)則用高錳酸鉀制O2的發(fā)生裝置。反應(yīng)物是固體與液體，不需要加熱，制氣體時(shí)則用制H2的發(fā)生裝置。（2）收集方法：氣體的密度及溶解性決定：難溶于水用排水法收集CO只能用排水法密度比空氣大用向上排空氣法CO 2只能用向上排空氣法密度比空氣小用向下排空氣法2、二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法1）原理：用石灰石和稀鹽酸反應(yīng)：CaCO+2HCI=CaCl2+HtO+COf不能用濃鹽酸（產(chǎn)生的氣體不純含有HCI），不能用稀硫酸（生成的 CaSO微溶于水，覆蓋在

5、大理石的表面阻止了反應(yīng)的進(jìn)行2）選用和制氫氣相同的發(fā)生裝置3）氣體收集方法：向上排空氣法4）驗(yàn)證方法：將制得的氣體通入澄清的石灰水，如能渾濁，則是二氧化碳。驗(yàn)滿方法：用點(diǎn)燃的木條，放在集氣瓶口，木條熄滅。證明已集滿二氧化碳?xì)怏w。3、二氧化碳的工業(yè)制法：煅燒石灰石：CaCQ咼溫CaO+Cd生石灰和水反應(yīng)可得熟石灰：CaO+bO=Ca（OH）四、二氧化碳的性質(zhì)1、 物理性質(zhì)：無(wú)色,無(wú)味的氣體,密度比空氣大，能溶于水，高壓低溫下可得固體-干冰2、化學(xué)性質(zhì)：1）一般情況下不能燃燒，也不支持燃燒，不能供給呼吸2）與水反應(yīng)生成碳酸：CO2+HO=HCO 生成的碳酸能使紫色的石蕊試液變紅，H2CO = H

6、2 0+ COf 碳酸不穩(wěn)定,易分解3）能使澄清的石灰水變渾濁：CO+Ca（OH）2=CaCOJ +H2O本反應(yīng)用于檢驗(yàn)二氧化碳。高溫4） 與灼熱的碳反應(yīng)：C+CO2咼 2CO（吸熱反應(yīng)，既是化合反應(yīng)又是氧化還原反應(yīng)，CO是氧化劑，C是還原劑）3、用途：滅火（滅火器原理： NaCO+2HCI=2NaCI+HO+Ca）既利用其物理性質(zhì)，又利用其化學(xué)性質(zhì)干冰用于人工降雨、制冷劑溫室肥料4、二氧化碳多環(huán)境的影響：過(guò)多排放引起溫室效應(yīng)。五、一氧化碳1、物理性質(zhì)：無(wú)色，無(wú)味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水2、有毒：吸進(jìn)肺里與血液中的血紅蛋白結(jié)合，使人體缺少氧氣而中毒。3、 化學(xué)性質(zhì)：（H、CO C具有相

7、似的化學(xué)性質(zhì)：可燃性還原性）1）可燃性：2CO+O點(diǎn)燃2CO （可燃性氣體點(diǎn)燃前一定要檢驗(yàn)純度）H2和O2的燃燒火焰是：發(fā)出淡藍(lán)色的火焰。CO和O的燃燒火焰是：發(fā)出藍(lán)色的火焰。CH和O的燃燒火焰是：發(fā)出明亮的藍(lán)色火焰。鑒別：f、CO CH可燃性的氣體：看燃燒產(chǎn)物（不可根據(jù)火焰顏色）(水煤氣：H2與CO的混合氣體 C + H 2O高溫H 2 + CO )2)還原性：CO+CuO Cu+CO (非置換反應(yīng))應(yīng)用：冶金工業(yè)現(xiàn)象：黑色的氧化銅逐漸變成光亮紅色，石灰水變渾濁Fe2Q+3CC2Fe+3CO(現(xiàn)象：紅棕色粉末逐漸變成黑色，石灰水變渾濁。)除雜：COCO 通入石灰水 或氫氧化鈉溶液：CO2+2

8、NaOH=NCG+HOCO 2C0通過(guò)灼熱的氧化銅 CO+CuO Cu+CQ高溫CaOCaCO 3只能煅燒(不可加鹽酸)CaCO=CaO+C21注意：檢驗(yàn) CaO是否含 CaCO加鹽酸:CaC(3+2HCl=CaCl2+H2O+CQ(CQ2-的檢驗(yàn)：先加鹽酸，然后將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水。)4、自然界中碳的循環(huán)(1) 大氣中二氧化碳產(chǎn)生的主要途徑化石燃料的燃燒、動(dòng)植物遺骸被生物分解、動(dòng)植物呼吸(2 )大氣中二氧化碳的消耗二氧化碳溶于水、植物的光合作用5、C CO CO的轉(zhuǎn)化6、應(yīng)用(1) 利用了 CO不能燃燒，也不支持燃燒，密度比空氣大的性質(zhì)，做滅火劑。(2) CO能與NaOH反應(yīng)，解釋Na

9、OH溶液露置空氣中變質(zhì)現(xiàn)象。CQ能與Ca(OH)2反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，利用這一反應(yīng)檢驗(yàn)CQ或Ca(OH)2溶液(3) 氧化碳作為還原劑冶煉金屬，并注意尾氣處理(4) CO、CO的性質(zhì)與功用、危害關(guān)系物質(zhì)性質(zhì)功用或危害CO大氣中二氧化碳含量增加，地表熱量不易散發(fā)溫室效應(yīng)加劇干冰升華吸熱人工降雨綠色植物在陽(yáng)光照射下，把CQ和H2O轉(zhuǎn)化成糖光合作用、大棚內(nèi)氣體肥料通常條件下不能燃燒，不支持燃燒滅火CO可燃性，燃燒產(chǎn)生熱量重要?dú)怏w燃料跟血紅蛋白極易結(jié)合缺氧中毒7、碳酸和碳酸鹽化學(xué)式來(lái)源和性質(zhì)用途CaCO (大理石、石灰石)難溶于水，在高溫下分解，能與酸反應(yīng)建筑材料NaCQ (碳酸鈉俗稱純堿、蘇打)易溶于

10、水，水溶液顯堿性，能與酸反應(yīng)食品、造紙、洗滌劑NaHCO (碳酸氫鈉俗稱小蘇打)能溶于水，水溶液顯堿性，不穩(wěn)定，加熱易 分解洗滌劑、滅火劑B.硅硅元素在地殼中的含量排第二，在自然界中沒(méi)有游離軸硅，只有以化合態(tài)存在的硅,常見的是 二氧化硅、硅酸鹽等.硅的原子結(jié)構(gòu)示意國(guó)為，硅元素位于元索周期表第三周期第IY2族，硅原子星外層有4個(gè)電子，既不易失去電子又不易得到電子，主要形成四價(jià)的化合物.k單質(zhì)硅（Si）：（:）物理性質(zhì)：有金屬光澤的灰黒色固體，熔點(diǎn)高，硬度大（2）化學(xué)性質(zhì)： 當(dāng)溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，只能踉F, HF和NaOH濬液反應(yīng).Si* 2F:= SiF4SZHF二 SiM *2H：t Si*

11、2NaOH*H:0= Na：SiOj * 2H： t 在高溫條件下 單質(zhì)硅能與Q和Ci：等非金屬單質(zhì)反應(yīng).Si*。二-沁 Si* 2Cl：-SiCL（3 ）用途：太陽(yáng)能電池.計(jì)算機(jī)芯片以及半導(dǎo)體材料等。C 4）硅的制備：工業(yè)上，用C在高溫下還原SiO：可制得粗硅。SiO廣 2C二 Si租）】C01Si（粗）SiCLSiCLTH：二 Si旣）* C12. 二M化硅（SO）：C 1）S10的空間結(jié)構(gòu)：立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，S:0直接由原子構(gòu)成，不存在單個(gè)分子.（2）物理性嚴(yán):熔點(diǎn)高，硬度大，不濬于水。C 3 ）化學(xué)性貫:込常溫下化學(xué)性質(zhì)很不活潑，不與水、酸反應(yīng)（氫氟酸除外），能與強(qiáng)堿濬液、氫 氛酸反應(yīng)，高

12、溫條件下可以與堿性氧化物反應(yīng)： 與強(qiáng)堿反應(yīng)：迤:竺空三衛(wèi)蟲q上蘭:m主成的硅酸鈉具有粘性，所以不能用帶磨口玻璃 塞試劑瓶存放NaOH潘液和NaiSiO；諏，避免gSQ：將瓶塞和試劑瓶粘住，打不開，應(yīng)用橡皮塞X 與氫氟酸反應(yīng)SQ：的特性:SiO 4HF= SiFt 已0 （利用此反應(yīng),氫氟酸能雕刻玻璃；氫 氟酸不能用玻璃試劑瓶存放 應(yīng)用塑料瓶X 高溫下與鹿性氧化物反應(yīng):StO：CaO CaSiO（：）用途：光導(dǎo)殲維、瑪瑙怖協(xié).石英均軸 水晶焼片.石英鐘儀器軸執(zhí) 玻璃和逹琉材糾等 k 曄（HiSiOQ：（:）物理性質(zhì)：不濬于水的白色膠狀物，能形成硅膠吸陽(yáng)水分能力強(qiáng).（2）化學(xué)性質(zhì)：E：SiOi 4

13、種弱酸，酸性比碳酸還要弱，其酸酹為Sig 但沁_(dá)不濬于水 故不能 直接由SiOJ容于水制得，而用可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制?。海◤?qiáng)酸制弱酸原理）Na：SiQ + 2HC1= 2XdCl+H：SiO； H歲iO* 礙 Q此方程式證明醸性：程輪盂甩C）C2）用逢：硅較作干燥瓷山隆化劑的載體硅嚴(yán)誌：硅酸鹽是由硅、氫、金屬無(wú)素齟惑的化合物的總稱。硅聲鹽種奠很蠱大參數(shù)難濬于水* 星常見的可濬性旌醱鹽是比：0,的水潯液俗稱水麻璃，又稱泡花隕是一種無(wú)色粘稠的液體，訝以作黏膠剤和木材防火劑.堆醸韻水濬液戻畳在空氣中容券變盛：張丈。十CQ+區(qū)g NCCh卄HEd丨f有白色沉淀生成）傳統(tǒng)硅酸鹽工業(yè)三大產(chǎn)品有:疲璃、晦

14、瓷、水泥.硅霞鹽畝于組成比較復(fù)條,常用氧化物的形式表示:活滾金屬氫化物較活撥金屬氧化物一二氧 雌立氧化物前系數(shù)置原則：除氧元素外更也元盍按配置前后原子個(gè)數(shù)守恒原則自遷系數(shù)-硅酸訥：迢:S：O 20 5iO： 延也荊：O肛O 門0乳O：高颶石：_仏一去心注：0二苗0正長(zhǎng)石:曲心環(huán)能寫成 X-C t込：,應(yīng)寫成KlC- .-.：氐硅酸藍(lán)工itt）水 IE生產(chǎn)水握的主要原料:黏土、石灰石生產(chǎn)水泥的設(shè)備：水泥醸窯加入石育飽作用:調(diào)節(jié)水混的酸化速度普逋水泥的主要咸分：硅釀三鈣（3 CQ呂詢鼻硅嚴(yán)二鈣篁謝5迫；,鋁醸三鈣心CaOg.h 刃.坯璃生產(chǎn)普11玻璃的主要原料：竝堿、石灰石、石莫生產(chǎn)設(shè)備；玻璃熔爐

15、生產(chǎn)條件:高鍛熔融形成皴璃的過(guò)程中的主要化學(xué)費(fèi)化：HAiCO：+SiO： : :T&jSiOz+CO： t 匚丈1+5訕：三 CaSiCIMCD： f晉週礦璃的主要成分:Uaia CaSiOr SiE或可電UC06510：種類：普通頭璃、鋼化披璃、有色披璃、光孝麻璃、訪譚麻璃、鉛麻璃尊刃陶瓷制造陶喘的主要原料：黏土陶耀的憂點(diǎn)；抗氫化、3W堿腐蝕、耐高爲(wèi)*絕絳、易成型等，氯及其化合物【課標(biāo)要求】1 通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解氯氣及其重要化合物的主要性質(zhì)及在生產(chǎn)中的應(yīng)用。2認(rèn)識(shí)氯氣及其重要化合物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的的影響。 【知識(shí)梳理】一、氯氣的性質(zhì)及用途：1.物理性質(zhì)：常溫下，氯氣是黃綠色、有刺激性、能溶于水、比空氣

16、重、易液化的有毒氣體2 化學(xué)性質(zhì)：氯氣是化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì)。（1）與金屬反應(yīng)（與變價(jià)金屬反應(yīng)，均是金屬氧化成高價(jià)態(tài)）點(diǎn)燃女口：2Na + CI22NaCI （產(chǎn)生白煙） Cu+ CI2CuCI 2 （產(chǎn)生棕黃色的煙） 2Fe + 3CL2FeCl3 （產(chǎn)生棕色的煙）注：常溫下干燥的氯氣或液氯不與鐵反應(yīng)，所以液氯通常儲(chǔ)存在鋼瓶中。（2）與非金屬反應(yīng)女口：CI2 2HCI （發(fā)出蒼白色火焰，有白霧生成）一一可用于工業(yè)制鹽酸光照H 2+ CI22HCI （會(huì)發(fā)生爆炸）一一不可用于工業(yè)制鹽酸2P+ 3CI22PCI3 （氯氣不足；產(chǎn)生白霧）2P+ 5CI2PCI5 （氯氣充足；產(chǎn)生白煙）（3）

17、與水反應(yīng)：CI2 + HQ = HCI + HCIQ（4 ）與堿反應(yīng)CI2 + 2NaOH = NaC 1+ NaCIO + HO （用于除去多余的氯氣）2CI2 + 2Ca（OH=Ca（CIO） 2 + CaCh+ 2fO （用于制漂粉精）Ca（CIO） 2+ CO+ FLO = CaCO J + 2HCIO （漂粉精的漂白原理）（5 ）與某些還原性物質(zhì)反應(yīng)女口： 2FeCI2+ CI2 = 2FeCI 3 2KI + CI2 = 2KCI + I 2 （使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)色，用于氯氣的檢驗(yàn)） SQ+ CI2 + 2H2Q = 2HCI + H 2SQ（6）與某些有機(jī)物反應(yīng)女口： C

18、H+ CI2CH -3CI + HCI （取代反應(yīng)）CH=CH + CI2 CfCICHCI （加成反應(yīng)）3. 氯水的成分及性質(zhì)：氯氣溶于水得黃綠色的溶液-氯水。在氯水中有少部分氯分子與水反應(yīng)，CI2+ HQ = HCI + HCIQ （次氯酸），大部分是以CI2分子狀態(tài)存在于水中。注意：（1）在新制的氯水中存在的微粒有：HQ CI2、HCIQ H+、C、CIO、QH;久置氯水則幾乎是鹽酸溶液（2） HCIO的基本性質(zhì) 一元弱酸，比HCQ弱 不穩(wěn)定，2HCIQ = 2HCI + Q 2 f 強(qiáng)氧化性； 彳漂白、殺菌能力，使色布、品紅溶液等褪色。（3）幾種漂白劑的比較漂白劑HCIONaCb (H

19、2Q)SQ活性炭漂白原理氧化漂白氧化漂白化合漂白吸附漂白品紅溶液褪色褪色褪色褪色紫色石蕊先變紅后褪色褪色只變紅不褪色褪色穩(wěn)定性穩(wěn)定穩(wěn)定不穩(wěn)定4.氯氣的制法：（1）實(shí)驗(yàn)室制法 藥品及原理：MnO+ 4HCI （濃）Mr強(qiáng)調(diào)：MnQ跟濃鹽酸在共熱的條件下才反應(yīng) 儀器裝置 實(shí)驗(yàn)步驟 收集方法 凈化裝置 尾氣處理2 + 2H 2O + CI 2fCI 2，稀鹽酸不與MnQ反應(yīng)。 發(fā)生裝置-收集裝置-吸收裝置 檢密一裝藥一固定一加熱一收集 向上排空氣法（或排飽和食鹽水法）（2）氯氣的工業(yè)制法：（氯堿工業(yè)）2NaCI + 2H 2。21通電1 + H 2f + CI 2 f二、氯化氫的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)室制法：1

20、物理性質(zhì)：無(wú)色、有刺激性氣味的氣體；極易溶于水2鹽酸的化學(xué)性質(zhì)：（揮發(fā)性強(qiáng)酸的通性）3氯化氫的實(shí)驗(yàn)室制法： （1）藥品及反應(yīng)原理：NaCI + H（1:500）其水溶液為鹽酸。NaHSO 4 + NaCI Na 總反應(yīng)式：2NaCI + H 2SQ2SQ = NaHSQ + HCI f (不加熱或微熱加熱2SQ + HCI f (加熱到 JNa)500oC600oC)Q + 2HCI f用飽和食鹽水除去 HCI，用濃硫酸干燥 用堿液吸收(2) 裝置：與制氯氣的裝置相似(3) 收集方法：向上排空氣法(4) 檢驗(yàn)方法：用濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙是否變紅或用玻璃棒蘸濃氨水靠近是否有白煙產(chǎn)生(5) 尾氣處理:用水吸收(倒扣漏斗)三、鹵族元素：1.鹵素及化合物的性質(zhì)比較：氟氯單質(zhì)物理 性質(zhì)狀態(tài)氣(易液化)液(易揮發(fā))固(易升華)熔、沸點(diǎn)熔、沸點(diǎn)逐漸if升顏色淡黃綠色黃綠色紅棕色紫黑色密度密度逐漸增大X2與化合條件冷暗處光照加熱持續(xù)加熱程度劇烈爆炸爆炸緩慢化合同時(shí)分解X與H2O化合反應(yīng)2F2+2HO=4HF+OX