2015年考高化学碳、硅和无机非金属材料权威讲义练习.doc

碳、硅及其化合物 无机非金属材料 一、碳及其化合物 1、单质 （1）同素异形体 金刚石： 构型、空间网状结构的晶体。无色透明，熔沸点高，硬度大，难溶于溶剂，不导电。用途：钻具、装饰品。 石墨：平面层状正六边形结构，层间以范德华力结合。熔点很高，质软，有滑腻感，电的良导体。用途：润滑剂、电极、铅笔芯、耐火材料。 C60：形似足球，俗称“足球烯”，是分子晶体。 无定形碳：木炭、活性炭（有吸附性）等，实际是石墨的微小晶体和少量杂质组成。 （2）化学性质 还原性： （与O2、浓H2SO4、CuO、H2O） 、 、 2、气态氢化物—CH4 3、一氧化碳CO （1）物理性质： 色 味的气体， 溶于水，有剧毒（与血红蛋白作用） （2）化学性质：高温下表现出强还原性（与Fe2O3、CuO） 、 4、二氧化碳CO2 （1）结构：电子式为 ，结构式为 ，空间构型为 型。属于由 键构成的 分子，固态时为 晶体。 （2）物理性质： 色 味的气体， 溶于水，干冰能升华。 （3）化学性质： ① 弱氧化性 （Mg、C） 、 ② 具有酸性氧化物的性质（NaOH、Ca(ClO)2） 、 （4）制法 ① 工业制法： ② 实验室制法： 5、碳酸H2CO3 结构 ，二元弱酸，不稳定，易分解，具有酸的通性。在化学方程式中写成CO2和H2O的形式，只有作为水解产物时写成H2CO3的分子式。 6、碳酸盐（正盐、酸式盐） （1）溶解性 正盐 溶解度比较 酸式盐 K+、Na+、NH4+ 可溶 ＞ 可溶 其它 难溶 ＜ 可溶 （2）热稳定性 类别 稳定性 分解产物 稳定性变化 正盐 K+、Na+ 高温不分解 稳 定 性 减 弱 其它难溶性 常温稳定，高温分解 金属氧化物+CO2 酸式盐 K+、Na+ 加热可分解，＜200℃ 正盐+CO2+H2O 其它Ca2+、Mg2+等 加热可分解，＜100℃ 正盐+CO2+H2O 铵盐 (NH4)2CO3、NH4HCO3 不稳定，常温已分解 NH3+CO2+H2O （与HF反应） 高温下： Si(研细)+O2====SiO2 Si + 2H2====SiH4 (易自然) Si +2FeO====2Fe +SiO2 （4）工业制法 工业生产粗硅： 一般还原剂的还原性大于还原产物，这是一个特例，可从平衡角度解释。 提纯方法： 2、二氧化硅SiO2 （1）结构：空间网状结构的 晶体。 （2）物理性质：也叫硅石，熔沸点高，硬度大。 （3）化学性质： 二氧化硅的化学性质不活泼，不与水反应，也不与酸（氢氟酸除外）反应，但能与碱性氧化物或强碱反应生成盐。（与CaO、NaOH、HF反应） 、 、 （4）用途：光导纤维，光学仪器，玻璃原料等。 3、硅酸H2SiO3 原硅酸H4SiO4 （1）结构、物理性质：原硅酸是白色胶状沉淀，失水变成硅酸。 （2）特性：不溶于水的二元弱酸，分散在水中形成胶体。 热分解产物为SiO2和H2