碳硅及其化合物 讲义
碳族元素
Ⅰ.课标要求
通过实验了解硅及其化合物的主要性质，认识其在信息技术、材料科学等领域的应用。
Ⅱ.考纲要求
1.了解单质硅及其重要硅的化合物的主要性质及应用
3.能综合应用硅及硅的化合物知识
Ⅲ.教材精讲
1.本考点知识结构
2.碳族元素
①碳族元素的特征：碳族元素原子最外层电子数为4，既不容易失去电子，又不容易得到电子，易形成共价键，难形成离子键。碳族元素形成的单质在同周期中硬度最大，熔沸点最高(如金刚石、晶体硅)。
②碳族元素的化合价：碳族元素的主要化合价有+2，+4，其中铅+2价稳定，其余元素+4价稳定。
③碳族元素的递变规律：从上到下电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引能力减弱，失电子的能力增强，从上到下由非金属递变为金属的变化非常典型。其中碳是非金属，锡、铅是金属，硅、锗是半导体材料。
④碳族元素在自然界里的存在：自然界里碳有游离态和化合态两种；硅在地壳里无游离态，主要以含氧化合物的形式存在。
⑤几种同素异形体：碳：金刚石、石墨、C60、C70等；硅：晶体硅，无定形硅。
3.碳
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＋CO22CO；C＋2CuO CO2↑＋2Cu；
C＋H2O CO＋H2O（CO、H2的混合气体叫水煤气）；
2C+SiO2Si+2CO↑
③与氧化性酸反应：C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；
C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
不溶于水，有毒(CO和血红蛋白结合，使血红蛋白无法和O2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 CO2＋Cu，CO+H2O(g)CO2+H2O
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CO2俗称干冰，能升华，常用于人工降雨。实验室制法：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O。
①酸性氧化物一—酸酐
Ca(OH)2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O(用于检验CO2)
②氧化性：CO 2＋C2CO；2Mg＋CO22MgO＋C
6.碳酸盐
①溶解性：Ca(HCO3)2>CaCO3；Na2CO3>NaHCO3。
②热稳定性：Na2CO3>CaCO3；碱金属正盐>碱金属酸式盐: Na2CO3>NaHCO3。
③相互转化：碳酸正盐碳酸酸式盐(除杂用)
7.硅
①硅在地壳中只有化合态，没有游离态。其含量在地壳中居第二，仅次于氧，是构成矿物和岩石的主要成分。
②晶体硅是灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体，是半导体，具有较高的硬度和熔点。
③硅的化学性质不活泼，常温下，只能与氟气、氢氟酸及强碱溶液反应:Si+2F2＝SiF4、Si+4HF＝SiF4+2H2↑、Si+2NaOH+H2O＝Na2SiO3+2H2↑；在加热条件下，能与氧气、氯气等少数非金属单质化合：Si＋O2SiO2。
④制备：在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅：SiO2＋2C Si＋2CO↑，将制得的粗硅，再与C12反应后，蒸馏出SiCl4，然后用H2还原SiCl4可得到纯硅。有关的反应为：Si十2C12SiCl4、SiCl4+2H2Si+4HCl。
⑤硅在高新技术中的应用：高纯硅可作半导体材料，晶体硅还可做光电转换材料及制作DNA芯片为代表的生物工程芯片。
①SiO2为原子晶体，是一种坚硬难熔的固体，硬度、熔点都很高。而CO2通常状况下是气体，固体熔点很低。其差别在于晶体类型不同。CO2是分子晶体，故熔点很低。
②二氧化硅的化学性质很稳定，不能跟酸(氢氟酸除外)发生反应。由于它是一种酸性氧化物，所以能跟碱性氧化物或强碱反应。
SiO2+CaOCaSiO3、SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O(碱溶液不能在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中)
③二氧化硅是一种特殊的酸性氧化物。
a．酸性氧化物大都能直接跟水化合生成酸，但二氧化硅却不能直接跟水化合，
它的对应水化物(硅酸)只能用相应的可溶性硅酸盐跟盐酸作用制得：首先让SiO2和NaOH（或Na2CO3）在熔化条件下反应生成相应的硅酸钠：SiO2＋2NaOH
Na2SiO3＋H2O，SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2，然后用酸与硅酸钠作用制得硅酸：Na2SiO3+2HCl ===H2SiO3+2NaCl。
b．酸性氧化物一般不跟酸作用，但二氧化硅却能跟氢氟酸起反应：SiO2+4HF ＝SiF4+2H2O(氢氟酸不能盛放在玻璃容器中)。
④光导纤维：从高纯度的SiO2或石英玻璃熔融体中，拉出的直径约100μm的细丝，称为石英玻璃纤维，这种纤维称为光导纤维。光纤通信是一种新技术，它将光信号在光导纤维中进行全反射传播，取代了电信号在铜线中的传播，达到两地通信的目的。光纤通信优点：信息传输量大，每根光缆可同时通过10亿路电话；原料来源广；质量轻，每千米27克；不怕腐蚀，铺设方便；抗电磁干扰，保密性好。
⑤石英、水晶及其压电效应
石英的主要成分是SiO2,可用来制造石英玻璃。石英晶体中有时含有其他元素的化合物,它们以溶解状态存在于石英中,呈各种颜色。。纯净的SiO2晶体叫做水晶,它是六方柱状的透明晶体,是较贵重的宝石。水晶或石英在受压时能产生一定的电场,这种现象被称为“压电效应”。后来这种“压电效应”被应用在电子工业及钟表工业和超声技术上。。
9．硅酸和硅胶
①硅酸：硅酸有多种形式，如H4SiO4、H2SiO3、H2Si2O5等。一般用通式xSiO2·yH2O表示，由于“H2SiO3”分子式最简单，习惯采用H2SiO3作为硅酸的代表。
②硅酸酸性比碳酸还弱，由下列反应可证明：Na2SiO3+CO2+H2O＝H2SiO3↓+Na2CO3
③硅胶：刚制得的硅酸是单个小分子，能溶于水，在存放过程中，它会逐渐失水聚合，形成各种多硅酸，接着就形成不溶于水，但又暂不从水中沉淀出来的“硅溶胶”。如果向硅溶胶中加入电解质，则它会失水转为“硅凝胶”。把硅凝胶烘干可得到“硅胶”。烘干的硅胶是一种多孔性物质，具有良好的吸水性。而且吸水后还能烘干重复使用，所以在实验室中常把硅胶作为作为干燥剂。
10.硅及其化合物的“反常”
①Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si：SiO2＋2C Si＋2CO↑
②非金属单质跟碱液作用一般无H2放出，但Si却放出H2：Si+2NaOH+H2O ＝Na2SiO3+2H2↑
③非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能与HF作用：Si+4HF＝
SiF4+2H2↑
④非金属单质大多为非导体，但Si为半导体。
⑤SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H2SiO3。
⑥酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟HF作用：SiO2+4HF＝SiF4+2H2O
⑦无机酸一般易溶于水，但H2SiO3难溶于水。
⑧因H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以在Na2SiO3溶液中通人CO2能发生下列反应：Na2SiO3+CO2+
H2O＝H2SiO3↓+Na2CO3，但在高温下SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑也能发生。
⑨Na2SiO3的水溶液称水玻璃，但它与玻璃的成分大不相同，硅酸钠水溶液(即水玻璃)称泡花碱，但它却是盐的溶液，并不是碱溶液。
11.硅酸盐
①硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，其结构复杂，组成可用氧化物的形式表示。例如：硅酸钠Na2SiO3(Na2O·SiO2)；镁橄榄石Mg2SiO4(2MgO·SiO2)；高岭石
Al2(Si2O5)(OH)4(A12O3·2SiO2·2H2O)
②云母、滑石、石棉、高岭石等，它们都属于天然的硅酸盐。
③人造硅酸盐：主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。
④硅酸盐制品性质稳定，熔点较高，难溶于水，有很广泛的用途。最简单硅酸盐是硅酸钠，其水溶液俗称水玻璃，是一种矿物胶，可作粘合剂，防腐剂。
12.水泥、玻璃、陶瓷
①普通水泥的主要成分是硅酸三钙（3CaO·SiO2）、硅酸二钙（2CaO·SiO2）和铝酸三钙（3CaO·Al2O3），水泥具有水硬性，水泥、沙子和碎石的混合物叫混凝土。
②制玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英，主要反应是：SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑、SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑，玻璃是无固定熔点的混合物。加入氧化钴后的玻璃呈蓝色，加入氧化亚铜后的玻璃呈红色，普通玻璃一般呈淡绿色，这是因为原料中混有二价铁的缘故。
③制造陶瓷的主要原料是黏土，黏土的主要成分：Al2O3·2SiO2·2H2O。
13.无机非金属材料
无机非金属材料包含除传统陶瓷外的各种性能优异的精细陶瓷：耐高温的二氧化锆（ZrO2）陶瓷、高熔点的氮化硅（Si3N4）和碳化硅（SiC）陶瓷；透明的氧化铝、砷化镓（GaAs）、硫化锌（ZnS）、硒化锌（ZnSe）、氟化镁（MgF2）、氟化钙（CaF2）等氧化物或非氧化物陶瓷；生物陶瓷；超细微粉体粒子制造的纳米陶瓷等。
Ⅳ.典型例题
例1、（06全国理综)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品，用图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作
供氧剂。
⑴A是制取C02的装置。写出A中发生反应的化学方程式：________________。
⑵填写表中空格：Array
⑶写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：
______________________。
⑷试管F中收集满气体后，下一步实验操作是：______________________。
【解析】命题意图就是验证过氧化钠与水或二氧化碳的反应及对供氧剂信息的理解认识。实验仪器中的A是二氧化碳发生装置，B、D是除杂装置，C是反应装置，E是收集装置。本实验可能存在的杂质气体有：制取二氧化碳的是HCl和水，但由于过氧化钠与二氧化碳和水都能反应产生氧气，故水不必除去。
答案：⑴ CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
⑵ B 饱和NaHCO3除CO2中的HCl
C Na2O2粉末反应物
D NaOH溶液除去未反应的CO2
⑶2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
⑷把E中的导管移出水面，关闭分液漏斗活塞，用姆指堵住试管口，取出试
管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧
气。
【点评】本题涉及CO2实验室制法，实验室用碳酸钙和盐酸反应指取CO2所得气体中，由于盐酸具有挥发性，所制备气体中含有氯化氢气体和水蒸汽，氯化氢气体也会与过氧化钠反应，因此需要用饱和碳酸钠溶液进行洗气，以除去HCl 气体，水蒸汽和CO2气体都会与过氧化钠反应生成氧气，所以不必除去水蒸汽，紧接着，让含有少量水蒸汽的CO2气体通过过氧化钠（过氧化钠是粉末状物质，为了防止被气体吃入导气管，最好是用石棉绒包住过氧化钠）进行反应，然后用氢氧化钠除去位反应的CO2，最后用排水法收集氧气，进行检验。不难看出题目涉及知识点都来自课本中的主干知识，要求学生一定要重视课本。
例2、我国科学家合成出世界上最细的碳纳米管，直径仅有，它的直径与C36分子直径相当，十分接近理论极限值，这项成果获取2002年度国家自然科学二等奖。已知C36是由正五边形和正六边形构成的足球状分子，在多面体中，棱边数=顶点数+面数－2。根据以上信息，下列有关推断不正确的是（）A．碳纳米管与金刚石互为同素异形体B．碳纳米管属于高分子化合物
C．每个C36分子中有18个双键D．C36分子中有12个正五边形，8个正六边形构成
【解析】由题意不难看出，碳纳米管与金刚石都是由碳元素组成的不同的单质，所以A正确；碳纳米管是单质，而不是化合物，B显然是错误的。至于C、D 答案正确与否需要进行如下的计算分析：
设：C36中正五边形和正六边形的个数分别为x、y个
根据一个棱边为两个面（正五边形或正六边形）所共用，一个面上的顶点C
原子与相邻C原子通过C—C键或C=C键形成三个棱边，考虑一个棱边（C—C 键或C=C键）为两个C原子共用，结合题设信息可得如下方程式：
1/2×(5x+6y)=36+x+y-2
x=12
1/2×(5x+6y)= 1/2×（3×36）
而双键数应按所有碳原子最多可形成的C—C键数减去边数为：
1/2×（4×36）—1/2×（3×36）=18
所以C、D答案正确。
答案：B
【点评】利用不断发现的新材料，而作为高考命题新的生长点，这是近几年化学高考的一个值得关注的动向。万变不离其宗，其实本问题的解决还有赖于晶体计算中的分摊思想和足球分子结构的直观想象，同时也足以说明数学工具在化学分子结构分析中的重要作用。
例3．据报导我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅（结构类似于金刚石）、陶瓷和碳纤维复合而成。下列相关叙述不正确的是
A．它耐高温抗氧化B．它比钢铁轻、硬，但质地较脆
C．它没有固定熔点D．它是一种新型无机非金属材料
【解析】此航空材料是碳化硅、陶瓷和碳纤维等无机非金属材料复合而成，是混合物，故没有固定熔点。同时它也糅合了碳化硅、陶瓷和碳纤维各自的优良性能，耐高温、抗腐蚀、抗氧化、坚硬、轻巧、有良好的韧性等。碳化硅、陶瓷、碳纤维均属于无机非金属材料。
答案：B
【点评】对醒目的字句进行字斟酢句的分析、加工、联想是新信息问题解决
的关键。
Ⅴ.跟踪训练
一、选择题（下列各题均只有一个合理答案，请将合理答案的序号填在第Ⅱ卷题首的答案栏内，填在其他地方无效）
1、（06上海）下列不符合当今化学研究方向的是
A ．发现新物质
B ．合成新材料
C ．研究化学反应的微观过程
D ．研究化学反应中原子守恒关系
2．人类使用材料的增多和变化，标志着人类文明的进步，下列材料与化学制备无关的是（ ）
A ．石器
B ．青铜器
C ．铁器
D ．高分子材
料
3．下列说法中，正确的是（ ）
A ．二氧化硅溶于水显酸性
B ．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸
C SiO 3+H 2O+CO 2=Na 2CO 3+H 2SiO 3↓，所以碳酸酸性比硅酸酸性强
D ．高温时纯碱和石英发生反应：Na 2CO 3+SiO 2=== Na 2SiO 3+CO 2↑，所以硅
酸酸性比碳酸酸性强
4．我国科学家在“纳米材料国家重点实验室”里成功研制出了3mm 长的碳纳米管，
长度居世界之首。这种碳纤维强度高、刚度大、密度小、熔点高、化学稳定性
好，因而被称为“超级纤维”。下列对此碳纳米管的说法中不正确．．．
的是 A ．它是制造飞机的理想材料 B ．它与石墨互为同素异形体
C ．这种碳纳米管中含有非极性共价键
D ．碳纤维复合
材料为高分子化合物
5．金属陶瓷是一种应用于高科技的复合材料，合成方法是将陶瓷（主要成分：Al2O3、ZrO2等耐高温材料）和粘结金属（主要是Cr、Mo、W、Ti等高熔点金属）研磨混匀成型后，高温烧结使金属仍然以单质的形式存在于金属陶瓷之中，据此判断合成工艺必须
A.在氧气中合成
B.在HCl气氛中合成
C.在氮气气氛中合成
D.在空气中合成
二、选择题（下列各题均有2个答案，请将合理答案的序号填在第Ⅱ卷题首的答案栏内，填在其他地方无效）
6．下列所列各物质的用途中，正确的是( )
A.含氧化亚铜的红色玻璃片：制夏天用的变色眼镜
B.硅胶：干燥剂、吸附剂、催化剂载体
C.石英：光导纤维
D.硅酸：粘合剂、耐火材料
7．硅酸铜钡是当今用最新科学技术才能合成的一种物质。然而现在发现，我国秦朝兵马俑用的一种颜料竟是硅酸铜钡。下列关于硅酸铜钡的学说正确的是（）
A．易溶于水B．难溶于水C．既属于硅酸盐，也属于复盐D．属于无机高分子材料
8．科学家在高压下成功地将CO2转化为具有类似SiO2结构的晶体，下列关于CO2的原子晶体的说法正确的是
A．CO2的分子晶体转化为原子晶体是化学变化B．CO2的原子晶体和
分子晶体实际上是同种物质
C．CO2的原子晶体和分子晶体具有相同的物理性质
D．在CO2的原子晶体中，每一个C原子周围结合4个O原子
9．科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法中错误的是（）A．硅原子既不易失去电子又不易得到电子，主要形成四价的化合物。
B．高纯度的硅被广泛用于制作计算机芯片C．自然界中存在贮量丰富的单质硅
D．晶体硅的熔点比结构相似的碳化硅晶体的熔点要高
10、“耐高温长寿命抗氧化陶瓷复合材料应用技术”获2004年度国家技术发明一等
奖。该复合材料的强度比钢还大，在航空航天器中用来替代金属材料，可节约20~30%的燃料。下列关于该材料的叙述中不正确的是（）
A．该材料属于传统无机非金属材料B．该材料的化学性质非常稳定
C．与金属一样有较好的传热性能D．可以替代金属做耐高温结构材料
11．下列表述不正确的是（）
A 人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅
B 化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅
酸盐
C 提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料
D 太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能
角氧 12．原硅酸的结构为SI OH
OH O H OH
，若去掉氢原子后的剩余部分即SiO 44-为原硅酸根，
其构型为正四面体（如图），称为“硅氧四面体”。四面体角顶上的氧原子叫“角
氧”。有关叙述不正确的是 （ ）
A ．两分子原硅酸脱去一分子水得到的H 6Si 2O 7分子中有6个Si —O 键
B ．两个硅氧四面体，彼此共用一个角氧相连后，形成的Si 2O 76－
离子中各个键角不一定为109o28′
C ．3个硅氧四面体彼此用2个角氧相连后，形成的Si 3O 96－离子一定呈链状
D ．n 个硅氧四面体彼此用四个角氧连接后的晶体是二氧化硅
13、下列反应化学方程式表示不正确的是
A.黄铁矿煅烧：2FeS 2+5O 2
FeO+4SO 2 B.石英与石灰石共熔：SiO 2+CaO CaSiO 3
C.氨的催化氧化：4NH 3+5O 24NO+6H 2O
D.氯气与石灰乳反应：2Cl 2+2Ca(OH) 2=CaCl 2+Ca （ClO ）2+2H 2O
三、本题有2个小题
14．为比较HCl 、H 2CO 3、H 2SiO 3的酸性强弱，某同学设计了如图所示的装置，想通过一次实验达到实验目的，请你协助完成实验。
可供选择的试剂有：稀盐酸、浓盐酸、稀硫酸、浓硫酸、碳酸
钠粉末、碳酸钠溶液、碳酸氢钠粉末、碳酸氢钠溶液、硅酸钠粉末、
硅酸钠溶液。请依据此实验填空：
⑴锥形瓶内所装某试剂是__________，分液漏斗中所盛试剂是
__________。
⑵装置B 中所盛的试剂是___________，出现的现象 A
是，B中发生的化学反应方程式为
________________________________。
⑶实验结束后，有人提出该实验不严密，你的看法如何请说出理由或改进意见。
15、（06天津理综）晶体硅是一种重要的非金属材料。制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
300℃
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiCl3：Si＋3HCl SiCl3＋Ｈ2
③SiCl3与过量Ｈ2在1000～1100℃反应制得纯硅
已知SiCl3能与Ｈ2Ｏ强烈反应，在空气中易自燃。
请回答下列问题：
（1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为。
（2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiCl3（沸点33.0℃）中含有少量SiCl4（沸点57.6℃）和HCl（沸点－84.7℃），提纯SiCl3采用的方法为：。（3）用SiCl3与过量Ｈ2反应制备纯硅的装置如下（热源及夹持装置略去）：
①装置Ｂ中的试剂是，装置Ｃ中的烧瓶需要加热，其目的是：
。
②反应一段时间后，装置Ｄ中观察到的现象是，装置Ｄ不能采用普通玻璃管的原因是，装置Ｄ中发生反应的化学方程式为。
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及
。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂（填写字母代号）是ａ碘水ｂ氯水ｃＮａＯＨ溶液ｄＫＳＣＮ溶液ｅＮａ2ＳＯ3溶液
四、本题有2个小题
16、材料科学与近几年来与化学有关的科学研究的热点.某新型无机非金属材料K由两种非金属元素组成,它是一种超硬物质,具有耐磨耐腐蚀抗冲击抗氧化的特性,它是以中学化学的常见物质为原料来生产的,如图虚线框外为其生产过程;线框内的其他转化是为探究C的组成而设,GH均为难溶于水的白色固体;图中C M K 均含有A元素,C物质遇水强烈水解,能生成一种白色胶状物质F和E的酸雾,其余物质均为中学化学常见的物质.试回答:
混合物溶于水配成溶液，向其中加入相同浓度的Ba(OH)2溶液，每次实验均充分反应，实验结果记录如下表：
/g 积/L /g
1
2
3
4
5
6
请回答下列问题：
（1）第二次实验中产生沉淀的质量是g；
（2）求所用Ba(OH)2的溶液的物质的量浓度；
（3）求混合物中K2CO3和NaHCO3的物质的量之比；
（4）在25℃时，取下第3组实验所得溶液体积的1/10，加水配成500mL溶液，求此溶液pH（要求写出计算过程）。
“碳族元素”参考答案
一、1、D．2．A．3．C．4．D．5．C.
二、6．B. C 7．B．C．8．A．D．9．C．D．10、A．C．11．A B 12．A．C．13、
A. B.
三、14、⑴碳酸钠粉末或碳酸氢钠粉末稀盐酸⑵硅酸钠溶液产生白色胶状沉淀CO2 + Na2SiO3 + H2O＝Na2CO3 + H2SiO3↓ ⑶盐酸有一定的挥发性，应该在通入硅酸钠溶液前用装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶除去挥发出来的氯化氢。
15、（1）SiO2+2C Si+2CO↑ （2）分馏（或蒸馏）（3）①浓硫酸使滴人烧瓶中的SiHCI3气化②有固体物质生成在反应温度下，普通玻璃会软化SiHCI3+H2Si+3HCI
③排尽装置中的空气④bd
四、16、(1)原子晶体(2)Cl2;H2SiO3或H4SiO4 (3)Ag++Cl-= AgCl↓;SiO2+2OH-=SiO32-+H2O
(4)3Si(NH2)4Si3N4+8NH3
17、（1）（2）L（3）5∶2（4）12
碳硅及其化合物 讲义
碳族元素 Ⅰ.课标要求 通过实验了解硅及其化合物的主要性质，认识其在信息技术、材料科学等领域的应用。 Ⅱ.考纲要求 1.了解单质硅及其重要硅的化合物的主要性质及应用 3.能综合应用硅及硅的化合物知识 Ⅲ.教材精讲 1.本考点知识结构 2.碳族元素 ①碳族元素的特征：碳族元素原子最外层电子数为4，既不容易失去电子，又不容易得到电子，易形成共价键，难形成离子键。碳族元素形成的单质在同周期中硬度最大，熔沸点最高(如金刚石、晶体硅)。 ②碳族元素的化合价：碳族元素的主要化合价有+2，+4，其中铅+2价稳定，其余元素+4价稳定。 ③碳族元素的递变规律：从上到下电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引能力减弱，失电子的能力增强，从上到下由非金属递变为金属的变化非常典型。其中碳是非金属，锡、铅是金属，硅、锗是半导体材料。 ④碳族元素在自然界里的存在：自然界里碳有游离态和化合态两种；硅在地壳里无游离态，主要以含氧化合物的形式存在。 ⑤几种同素异形体：碳：金刚石、石墨、C60、C70等；硅：晶体硅，无定形硅。 3.碳 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＋CO22CO；C＋2CuO CO2↑＋2Cu； C＋H2O CO＋H2O（CO、H2的混合气体叫水煤气）； 2C+SiO2Si+2CO↑ ③与氧化性酸反应：C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O； C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 不溶于水，有毒(CO和血红蛋白结合，使血红蛋白无法和O2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 CO2＋Cu，CO+H2O(g)CO2+H2O 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CO2俗称干冰，能升华，常用于人工降雨。实验室制法：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O。 ①酸性氧化物一—酸酐 Ca(OH)2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O(用于检验CO2) ②氧化性：CO 2＋C2CO；2Mg＋CO22MgO＋C 6.碳酸盐 ①溶解性：Ca(HCO3)2>CaCO3；Na2CO3>NaHCO3。 ②热稳定性：Na2CO3>CaCO3；碱金属正盐>碱金属酸式盐: Na2CO3>NaHCO3。 ③相互转化：碳酸正盐碳酸酸式盐(除杂用)
第1课时 碳、硅及其重要化合物
课时1 碳、硅及其重要化合物 一、选择题 1．下列关于C、Si两种非金属元素的说法中，正确的是() A．两者结合形成的化合物是共价化合物 B．在自然界中都能以游离态存在 C．氢化物的热稳定性比较：CH4＜SiH4 D．最高价氧化物都能与水反应生成相应的酸 解析C、Si都是非金属元素，结合形成的化合物是共价化合物，A正确； Si元素为亲氧元素，不能以游离态存在，故B错；非金属性C＞Si，故氢化物的热稳定性SiH4＜CH4，故C错；SiO2既不溶于水，也不和水反应，故D 错。 答案 A 2．(2017·安徽合肥高三一次质检，2)硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。 下列说法正确的是() A．陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐 B．水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂 C．某硅酸盐的化学式为KAlSi3O8，可用K2O·Al2O3·6SiO2表示 D．高纯硅可用于制造光导纤维，高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池 解析水晶的主要成分为SiO2，其不属于硅酸盐，A项错误；水玻璃是Na2SiO3的水溶液，属于混合物，B项错误；用于制造光导纤维的是二氧化硅，用于制造太阳能电池的是高纯硅，D项错误。 答案 C 3．下列物质性质与用途对应关系正确的是() 性质用途 A硅酸钠化学性质稳定制备木材防火剂
B 硅酸溶胶具有 吸附水分的能力 硅作半导体的材料 C二氧化硅硬度大、熔点高氢氟酸在玻璃上刻花纹 D焦炭具有可燃性焦炭还原二氧化硅冶炼粗硅 与氢氟酸和玻璃反应无关，C错误；焦炭具有可燃性，与焦炭还原二氧化硅无关，D错误。 答案 A 4．(2016·南通二调)我国《可再生能源法》倡导碳资源的高效转化及循环利用(如图所示)。下列做法与上述理念相违背的是() A．大力发展煤的气化及液化技术 B．加快石油等化石燃料的开采和使用 C．以CO2为原料生产可降解塑料 D．将秸秆进行加工转化为乙醇燃料 解析煤的气化和液化是通过化学变化将煤转化为气体和液体燃料的先进洁净煤技术，可以减少污染物的排放，A项正确；石油等化石燃料为不可再生能源，加快化石燃料的开采和使用，会破坏环境，加重环境污染，B项错误； 可降解塑料不会造成“白色污染”，C项正确；将秸秆转化为乙醇燃料，可以减少PM2.5的产生，D项正确。 答案 B 5．(2017·吉林大学附中月考)下列有关说法错误的是() A．氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中 B．玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸盐
硅知识点总结120919学习资料
硅知识点总结120919
硅及其化合物年月日硅元素在地壳中的含量排第二，在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态存在的硅，常见的是二氧化硅、硅酸盐等。 硅的原子结构示意图为，硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族，硅原子最外层有4个电子，既不易失去电子又不易得到电子，主要形成四价的化合物。 1、单质硅（Si）： （1）物理性质：有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大。 （2）化学性质： ①常温下化学性质不活泼，只能跟F2、HF和NaOH溶液反应。 Si＋2F2＝SiF4 Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑ Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑ ②在高温条件下，单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应。 Si＋O2高温SiO2 Si＋2Cl2高温SiCl4 （3）用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。 （4）硅的制备：工业上，用C在高温下还原SiO2可制得粗硅。 SiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑ Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4 SiCl4＋2H2＝Si(纯)＋4HCl 2、二氧化硅（SiO2）： （1）SiO2的空间结构：立体网状结构，SiO2直接由原子构成，不存在单个SiO2分子。 （2）物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。 （3）化学性质：SiO2常温下化学性质很不活泼，不与水、酸反应（氢氟酸除外），能与强碱溶液、氢氟酸反应，高温条件下可以与碱性氧化物反应： ①与强碱反应：SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O（生成的硅酸钠具有粘性，所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液，避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，应用橡皮塞）。
碳硅及化合物
《碳和硅》复习学案 碳族元素包括（填符号和名称） 主要化合价为其中碳硅化合价稳定，铅化合价稳定。 考点一．碳单质 1.碳元素在周期表中的位置碳元素是形成化合物 种类最多的元素 2.常见的碳单质有 他们之间的关系是 3.碳单质的化学性质 常温下，碳单质很稳定，高温下能与许多物质反应。 （1）可燃性： （2）还原性 ① H 2 O ② CO 2 ③ SiO 2 ④ CuO ⑤浓H 2SO 4 ⑥浓HNO 3 考点二、碳的氧化物 1.一氧化碳CO （1）物理性质： 色味体，易与人体血红蛋白结合使其失去携氧能力而使人中毒。溶于水，因 故（能或不能）用排空气法收集。 （2）化学性质：属氧化物,不能与碱反应。能还原部分金属氧化物。
CO与Fe2O3 CO与CuO 2.二氧化碳CO2 物性：色味体，溶于水，密度空气密度。 化性： ⑴酸性氧化物 CO2通入澄清石灰水 CO2与生石灰 CO2 （能或不能）使石蕊试液变红 向一定量的NaOH溶液中通入CO2，直至CO2过量的化学方程式 离子方程式 ⑵与过氧化钠反应 ⑶与镁反应 ⑷向一定量的Na[Al(OH)4]溶液中通入CO2，直至CO2过量的化学方程式 离子方程式 ⑸向漂白粉溶液中通入CO2的离子方程式 该反应证明酸性H2CO3 HClO ⑹向苯酚钠溶液中通入少量CO2的离子方程式 该反应证明酸性H2CO3 苯酚 考点三、硅和二氧化硅 1. 硅硅元素在周期表中的位置 ①硅的存在形式：自然界中全部以___ _态存在，地壳中含量仅次于 ②硅的物性：单质硅有_____ 和_____ 两种，晶体硅是__ __色、有___
光泽，硬而脆的固体，是良好的_ ______材料 ③原了结构特点：原子结构示意图，硅原子既不容易 电子，也不容易电子，因而性质比较，在其形成的化合物中，硅通常显价。 ④硅的化性： 与O2反应： 与F2反应： 与HF反应： 与NaOH反应： ⑤硅的用途：制造____ _ 、_______、硅整流器、太阳能电池等。 2. SiO2氧化物 物性：熔点，硬度 化性： ①与NaOH溶液反应： 思考：实验室中盛放NaOH溶液的试剂瓶用塞不用塞。试解释其原因？ ②与碱性氧化物反应： ③与HF酸反应： 利用此反应可用HF的溶液来玻璃。 ④制取粗硅： 用途：制造石英表中的压电材料和现代通讯材料。考点四、硅酸盐与无机非金属材料 1. 硅酸盐：成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成。 例镁橄榄石（Mg 2SiO 4 ）: ； 高岭石[Al 2Si 2 O 5 (OH) 4 ]: ；
高中化学 重难点讲义巩固练习题 硅及其化合物49
硅及其化合物 1．【易】(2012·沈阳高一测试)下列说法不正确的是() ．A．因SiO不溶于水，故SiO不是酸性氧化物22高温SiO作氧化剂Si＋2CO↑中＋2C====== B．在反应SiO22 SiO是一种空间立体状结构的晶体，熔点高、硬度大C．2 D．氢氟酸能够刻蚀玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸A 【答案】项，在该反应不溶于水，但它能与碱反应生成硅酸盐和水，是酸性氧化物，错误；B【解析】A项，SiO2是一种空间立体状结构的物质，项，由于SiOSiO作氧化剂，正确；C中SiO被C还原为Si，222能与氢氟酸反应，故常用氢氟酸刻蚀玻璃，不能用玻璃瓶项，SiO故熔点高，硬度大，正确；D2盛装氢氟酸，正确。 【易】用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明2．的重要作用。例如：；(1)计算机芯片的主要成分是 _______________________________________________ ；(2)光导纤维的主要成分是 _________________________________________________ ；(3)目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是_____________________________ 。(4)常用作吸附剂、干燥剂或催化剂载体的物质是____________________ 硅胶(4)(3)硅(或Si)或单晶硅Si)(2)二氧化硅(或SiO) 【答案】(1)硅(或2【解析】晶体硅的导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体材料，正是由于这一性质且它的来源极世纪中叶开始，硅成为信息技术的关键材料，硅芯片的使用，使计算机的体积大20其丰富，从大缩小。二氧化硅制成的光导纤维传导光的能力非常强，抗干扰能力强，质量小且细，是一种非常好的通信材料。硅是人类将太阳能转化为电能的常用材料，主要利用其半导体性能，光电池是极有发展前景的新型能源。硅胶多孔，吸附能力强，常用作吸附剂、干燥剂或催化剂载体。 ) 【易】下列关于硅酸盐的说法正确的是(3．2－A．硅酸盐中的阴离子都是SiO3B．硅酸盐都难溶于水 C．通常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，说明硅酸盐就是由各种氧化物组成的 D．NaSiO是一种最简单的硅酸盐，其水溶液可用作黏合剂32【答案】D 2－错；硅酸盐可以写成氧B，ASiO【解析】只有很简单的硅酸盐中的阴离子才是错；硅酸钠可溶于水，3化物的形式，但硅酸盐并不是以简单氧化物形式存在的，C错。 4．【易】下列关于SiO和CO的说法中正确的是() 22A．CO、SiO都能与碱及碱性氧化物反应22B．CO和SiO与水反应分别生成相应的酸22C．CO 是酸性氧化物，SiO是两性氧化物22D．CO和SiO都是由相应的分子构成的22【答案】A 【解析】CO、SiO都是酸性氧化物，都能与碱及碱性氧化物反应，故A正确，C不正确；SiO 不溶于水，222也不能和水反应生成硅酸，B不正确；CO是由分子构成的，SiO是由Si、O原子直接构成的，22不正确。D故． 5．【易】下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是() ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 A．①②B．②③ ．③④DC．①④C
2017高中化学知识点：硅及其化合物的性质与应用
2017高中化学知识点：硅及其化合物的性质与应用 2017高中化学知识点：硅及其化合物的性质与应用 一、硅及其化合物的性质 1.碳族元素的主要化合价是“+2”、“+4”价，而硅通常表现为“+4”价。 2.非金属单质一般为非导体，但硅却为半导体。 3.在通常情况下，硅的化学性质不活泼，但在自然界里却没有单质硅存在。 4.非金属氧化物一般为分子晶体，而SiO2却为原子晶体。 5.非金属单质一般不与非氧化性酸反应，而硅却能够与氢氟酸反应，且有氢气生成。 Si+4HF===SiF4↑+2H2↑ 6.非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气，但硅与强碱溶液反应却生成氢气。 Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ 7.硅的还原性比碳强，但碳在高温下却能从二氧化硅中还原出硅。这是因为在高温时，非水体系的反应有利于有气体生成的方向进行。2C+SiO2Si+2CO↑。 8.SiO2不溶于水，但其是硅酸的酸酐，因此硅酸不能用SiO2直接与水反应制得，只能采用可溶性硅酸盐与酸作用生成，如Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓。 9.CO2属于分子晶体，通常状况下是气体，但SiO2却是立体网状结构
的原子晶体，因此二者的物理性质相差很大。 10.酸性氧化物一般不与酸反应，但二氧化硅却能与氢氟酸反应，生成四氟化硅和水。SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O，雕花玻璃就是利于该反应原理在玻璃上进行蚀刻制得的。 11.无机酸一般易溶于水，而硅酸和原硅酸却难溶于水。 12.在水溶液中，碳酸的酸性比硅酸强，因此二氧化碳能与硅酸钠反应生成碳酸钠和硅酸沉淀。 CO2+Na2SiO3+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓，但在高温下碳酸钠与二氧化硅却能反应生成硅酸钠和二氧化碳， SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，其原因是在高温条件下生成的二氧化碳离开反应体系而使反应进行到底。 13.硅酸钠的水溶液俗称泡花碱或水玻璃，但它与玻璃的成分不同，其本身是盐溶液，不是碱溶液。 二、硅及其化合物的应用 【例题1】硅是带来人类文明的重要元素之一，它伴随着人类历史发展的脚步，在从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。下列有关硅及其化合物的说法中正确的是 A．自然界中存在硅晶体，它是电子工业中重要的半导体材料 B．砖瓦、水泥、、有机玻璃都是硅酸盐产品 C．制造普通玻璃的主要原料是黏土和石灰石 D．二氧化硅可制成光导纤维，也可制成光学镜片
碳、硅及其化合物的化学方程式和离子方程式
碳硅及其化合物的化学方程式和离子方程式 碳及其化合物的化学方程式和离子方程式 一、碳 1、碳在少量的氧气中燃烧：2C＋O22CO 2、碳在足量的氧气中燃烧：C＋O2CO2 3、碳和硫蒸气高温反应：C＋2S CS2 4、碳和氧化铁在高温下反应：2Fe2O3＋3C2Fe＋3CO2↑ 5、碳粉与氧化铜共热：2CuO＋C2Cu＋CO2↑ 6、碳和水蒸气高温反应：C＋H2O CO＋H2 7、碳和二氧化碳在高温下反应：C＋CO22CO 8、碳与浓硫酸共热：C＋2H2SO4CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 9、碳与浓硝酸共热：C＋4HNO3CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 10、碳与稀硝酸共热：3C＋4HNO33CO2↑＋4NO ↑＋2H2O 11、工业上制备粗硅：SiO2＋2C Si＋2CO↑ 12、工业上制备金刚砂：SiO2＋3C SiC＋2CO↑ 13、工业上制备碳化钙：CaO＋3C CaC2＋CO↑ 二、一氧化碳 1、一氧化碳在氧气中燃烧：2CO＋O22CO2 2、一氧化碳气体和氧化铁在高温下反应：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 3、一氧化碳通过灼热的氧化铜：CuO＋CO Cu＋CO2 4、一氧化碳和水蒸气反应：CO＋H2O CO2＋H2 三、二氧化碳 1、镁在二氧化碳中燃烧：2Mg＋CO22MgO＋C 2、碳和二氧化碳在高温下反应：C＋CO22CO
3、氧化钠与二氧化碳反应：Na2O＋CO2Na2CO3 4、氧化钙与二氧化碳反应：CaO＋CO2CaCO3 5、过氧化钠与二氧化碳反应：2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2↑ 6、二氧化碳和水反应：CO 2＋H2O H2CO3 7、向氢氧化钠溶液中通入少量的二氧化碳：2NaOH＋CO2Na2CO3＋H2O 2OH－＋CO2CO32－＋H2O 8、向氢氧化钠溶液中通入过量的二氧化碳：NaOH＋CO2NaHCO3 OH－＋CO2HCO3－ 9、工业上生产碳铵：NH3＋CO2＋H2O NH4HCO3 10、向澄清石灰水中通入二氧化碳：Ca(OH)2＋CO2CaCO3↓＋H2O Ca2＋＋2OH－＋CO2CaCO3↓＋H2O 11、碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体：Na2CO3＋CO2＋H2O2NaHCO3 CO32－＋CO2＋H2O2HCO3－ 12、向饱和的碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体：Na2CO3＋CO2＋H2O2NaHCO3 2Na＋＋CO32－＋CO2＋H2O2NaHCO3↓13、向偏铝酸钠溶液通入少量二氧化碳气体：2NaAlO2＋CO2＋3H2O2Al(OH)3↓＋Na2CO3 2AlO2－＋CO2＋3H2O2Al(OH)3↓＋CO32－14、向偏铝酸钠溶液通入足量二氧化碳气体：NaAlO2＋CO2＋2H2O Al(OH)3↓＋NaHCO3 AlO2－＋CO2＋2H2O Al(OH)3↓＋HCO3－15、向硅酸钠通入中通入少量的二氧化碳：Na2SiO3＋CO2＋H2O H2SiO3↓＋Na2CO3 SiO32－＋CO2＋H2O CO32－＋H2SiO3↓ 16、向硅酸钠通入中通入过量的二氧化碳：Na2SiO3＋2CO2＋2H2O H2SiO3↓＋2NaHCO3 SiO32－＋2CO2＋2H2O2HCO3－＋H2SiO3↓
2018学年高一化学必修1同步讲义：硅及其化合物
无机非金属材料的主角-硅 【知识回顾】 1．碳和硅在自然界中以什么形式存在？ 2．CO2的物理性质：是一种色体，溶于水，固态CO2俗称。 一、碳、硅元素的存在及单质的性质和用途 1、存在形态 自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素仅有化合态。碳单质主要有金刚石、石墨等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。 3、碳、硅元素的单质及其化合物的特殊性
4、硅与铝的相似性及区别 （1）与强碱溶液反应时相似 ①Si、Al均与NaOH溶液反应生成盐和H2。 ②SiO2、Al2O3、H2SiO3、H3AlO3Al(OH)3］均与NaOH溶液反应生成盐和水。 ③Na2SiO3、NaAlO2溶液通入过量CO2均生成白色沉淀。 （2）区别 ①除氢氟酸外，Si、SiO2、H2SiO3不与其它酸反应。 ②Al2O3、Al(OH)3属两性化合物。 ③Na2SiO3溶液、NaAlO2溶液与过量盐酸反应时现象不同 【典型例题1】对于ⅣA族元素，下列叙述中不正确的是( B) A．SiO2和CO2中Si和O，C和O之间都是共价键 B．C、Si、Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8 C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应 D．该族元素的主要化合价是＋4和＋2 【迁移训练1】下列关于碳和硅的叙述中，正确的是 (B) A．其氧化物都能与NaOH溶液反应B．其单质在加热时都能跟O2反应C．其氧化物都能溶于水生成相应的酸D．碳和硅两种元素共有两种单质 二、CO2和SiO2的比较
【典型例题1】指出下列反应中SiO 2所表现的化学性质或作用，在A ～E 选项中选择正确答案填入括号内。 （1）SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O ( C ) （2）SiO 2＋Na 2CO 3=====高温 Na 2SiO 3＋CO 2↑ ( D ) （3）SiO 2＋2C=====高温 Si ＋2CO↑ ( B ) （4）SiO 2＋3C=====高温 SiC ＋2CO↑ ( E ) （5）SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O ( A ) A ．作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀 B ．氧化性 C ．酸性氧化物的通性 D ．将挥发性的酸酐从其盐中置换出来 E ．未参加氧化还原反应
硅及其化合物知识点复习
第二部分：【基本理论】替换PDF文件中的第二部分 一、碳、硅及化合物的关系网络 1、相互转化关系 2、硅的性质和制备： 物理性质：①硅在自然界中只有态，没有态。其含量在地壳中居第位，是构成矿 物和岩石的主要成分。②晶体硅为原子晶体。灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体，是半导体，具有较 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 高的硬度和熔点。 ．．．．．．．． 化学性质：硅的化学性质不活泼。 ①常温下，只能与氟气、氢氟酸及强碱溶液反应： Si + 2F2 ＝SiF4 、Si + 4HF ＝SiF4 + 2H2↑、Si + 2NaOH + H2O ＝。 ②在加热条件下，能与氧气、氯气等少数非金属单质化合：Si ＋O2 SiO2 制备：在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅：SiO2 ＋2C。 将制得的粗硅，再与C12反应后，蒸馏出SiCl4，然后用H2还原SiCl4可得到纯硅。有关的反应为：Si 十2C12SiCl4、SiCl4 + 2H2Si + 4HCl 应用：①高纯硅可作材料；②晶体硅还可做光电转换材料及制作生物工程芯片。 3、二氧化硅的性质和应用： ①SiO2为晶体，是一种坚硬难熔的固体，硬度、熔点都很高。 ②二氧化硅的化学性质很稳定，不能跟酸（氢氟酸除外）发生反应。 ③二氧化硅是一种酸性氧化物，所以能跟碱性氧化物或强碱反应。 SiO2 + CaO CaSiO3 、SiO2 + 2NaOH ＝Na2SiO3 + H2O（碱溶液不能在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中）
④二氧化硅是一种特殊的酸性氧化物。 a ．酸性氧化物大都能直接跟水化合生成酸，但二氧化硅却不能直接跟水化合，它的对应水化物(硅酸)只能用相应的可溶性硅酸盐跟盐酸作用制得。 首先，让SiO 2和NaOH （或Na 2CO 3）在熔化条件下反应生成相应的硅酸钠：SiO 2＋2NaOH ；然后，用酸与硅酸钠作用制得硅酸：Na 2SiO 3+2HCl === 。 b ．酸性氧化物一般不跟酸作用，但二氧化硅却能跟氢氟酸起反应：SiO 2+4HF ＝SiF 4+2H 2O ④光导纤维：从高纯度的SiO 2或石英玻璃熔融体中，拉出的直径约100μm 的细丝，称为石英玻璃纤维，这种纤维称为光导纤维。光纤通信是一种新技术，它将光信号在光导纤维中进行全反射传播，达到两地通信的目的。光纤通信优点：信息传输量大，原料来源广；质量轻，每千米27克；抗电磁干扰，保密性好。 4、硅酸和硅胶： ①硅酸：硅酸有多种形式，如H 4SiO 4、H 2SiO 3等。由于“H 2SiO 3”分子式最简单，习惯采用H 2SiO 3作为硅酸的代表。 ②硅酸酸性比碳酸还弱：Na 2SiO 3+CO 2+H 2O ＝H 2SiO 3↓+Na 2CO 3 ③硅胶：刚制得的硅酸是单个小分子，能溶于水，在存放过程中，它会逐渐失水聚合，形成各种多硅酸，接着就形成不溶于水，但又暂不从水中沉淀出来的“硅溶胶”。如果向硅溶胶中加入电解质，则它会失水转为“硅凝胶”。把硅凝胶烘干可得到“硅胶”。烘干的硅胶是一种多孔性物质，具有良好的吸水性。而且吸水后还能烘干重复使用，所以在实验室中常把硅胶作为作为干燥剂。 5、硅酸盐： ①硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，其结构复杂，组成可用氧化物的形式表示。例如：硅酸钠Na 2SiO 3（Na 2O ·SiO 2）；镁橄榄石Mg 2SiO 4（2MgO ·SiO 2）；高岭石Al 2(Si 2O 5)(OH)4（A12O 3·2SiO 2·2H 2O ） 注：复杂硅酸盐可以看成碱性氧化物和酸性氧化物所组成的复杂化合物，因此可以改写为aMxOy·bSiO 2·cH 2O 的方式（具体顺序是：碱性氧化物·两性氧化物·酸性氧化物·水）。 ②硅酸盐制品性质稳定，熔点较高，难溶于水，有很广泛的用途。 ③最简单硅酸盐是硅酸钠，其水溶液俗称水玻璃．．．，是一种矿物胶，可作粘合剂，防腐剂．．．．．．． 。 ④云母、滑石、石棉、高岭石等，它们都属于天然的硅酸盐。人造硅酸盐：主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。
碳、硅及其化合物
碳、硅及其化合物 基础落实(一) 碳及其重要化合物 1．碳单质 (1)存在：碳单质的存在形式有金刚石、石墨、木炭、足球烯，它们互为同素异形体。 (2)结构 金刚石：正四面体空间网状结构； 石墨：平面正六边形层状结构。 (3)物理性质：金刚石熔点高、硬度大；石墨熔点高、质软，有滑腻感，是电的良导体。 (4)主要化学性质——还原性 可燃性 2C ＋O 2(不足)=====点燃 2CO 、C ＋O 2(足量)=====点燃 CO 2 与氧化 物反应 CuO ：2CuO ＋C=====△2Cu ＋CO 2↑(冶炼金属) SiO 2：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO ↑(制取粗硅) H 2O ：C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2(制取水煤气) 与强氧化 性酸反应 浓H 2SO 4： C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 浓HNO 3： C ＋4HNO 3(浓)=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O 60载体。 2．碳的两种常见氧化物 (1)一氧化碳(CO) 无色有毒气体，难溶于水，中毒原理是CO 与血红蛋白结合，缺氧中毒。 ①可燃性：2CO ＋O 2=====点燃 2CO 2，淡蓝色火焰，可作燃料。 ②还原性：CO ＋CuO=====△Cu ＋CO 2，用于冶炼金属。 (还原CuO) (2)二氧化碳(CO 2) ①物理性质：CO 2是一种无色、无味的气体，能溶于水，固态CO 2俗称干冰。 ②化学性质：与H 2O 、Na 2O 、Ca(OH)2(足量、澄清)、Mg 反应的化学方程式分别为CO 2 ＋H 2O H 2CO 3、Na 2O ＋CO 2===Na 2CO 3、CO 2＋Ca(OH)2===CaCO 3↓＋H 2O 、2Mg ＋ CO 2=====点燃 2MgO ＋C 。 ③CO 2的制法：用大理石与稀盐酸或稀硝酸发生反应的离子方程式：CaCO 3＋2H ＋ ===Ca 2 ＋ ＋CO 2↑＋H 2O 。
硅及其化合物(讲义及答案)
硅及其化合物（讲义） 一、知识点睛 1. 硅（最广泛使用的半导体材料） （1） 存在形式 硅在自然界仅以 —位。 （2） 物理性质 ① _____ 色、有金属光泽、硬而脆的固体。 ② 熔、沸点 _______ 、硬度 _______ O ③ 导电性介于导体和绝缘体之间，是a 好的 __________ 。 （3） 化学性质 ① 常温下，硅的化学性质不活泼，只与氟气、氢氟 酸和强碱 等反应。 Si+2F2 =SiF4 Si+4HF 二SiE, f +2讯 t Si+2NaOH+H2O 二Na2SiO3+2H2 t ② 加热条件下，硅能与一些非金属如氧气、氯气等反应。 （4）工业制法（焦炭还原二氧化硅） SiO 卄2C=5邑Si+2CO I 2. 二氧化硅（用来制造光导纤维） （1） 物理性质 硬度、密度都很—，熔、沸点很. （2） 化学性质 ① 酸性氧化物通性 SiO2+2NaOH 二NapSiO 汁比0 SiO2+CaO=Sl=CaSiO3 ② 常温下与氢氟酸反应（特性） SiO2+4HF = SiEt t +2H2O ③ 高温条件下与碳酸钠反应 SiO2+N￡i2CO3=5S=N 七SiO 汁CO? t ④工业制硅 态存在，在地壳中含量居第 Si+O.=SiO2 Si+2Cl2=SiC14 溶于水。
物理性质 0色胶状固体，难溶于水。 化学性质 ①不稳定性 H2SiO3=SiO2+ H2O ② 弱酸性（不能使指示剂变色） Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3 \ 注：该反应可 证明HzSiOs 的酸性比H2CO3弱。 （3）制取方法（强酸制弱酸原理） Na2SiO5+2HCl =2NaCI +H2SiO3 \ 4. 硅酸盐 （1） 硅酸钠 Na2SiO3的水溶液俗称 _________ 腐剂及粘合剂等。 （2） 硅酸盐的表示方法 通常用 ___________ 和 __________ 如硅酸钠NgO ?SiO2。 【注】①当金属有多种时，先写 _______ 金属的氧化物; ② 各氧化物化学式之间用“ ______ ”隔开； ③ 各化学式前?的汁量数只能取 ________ ; ④ 改写后各元素的原子个数应保持不变。 如 钾长 石KdAbSibOiG 可表 示为： K2O ?A12O3? 6SiO2）。 5. 硅酸盐材料（传统无机非金属材料） 硅酸盐制品性质稳定，耐压强度高，硬度大，熔点高。 （1）玻璃 主要原料： 涉及反应： ______ 、 __________ 和 ; 玻璃属于混合物， ________ 一定的熔点，只 是在某一温度范W 内逐渐软化。 3.硅酸 (1) (2) ,可用做防火剂.防 的形式表示其组成, 纯碱、石灰石和石英。 主要成分:
硅及其化合物教案
无机非金属材料的主角──硅教学设计（1） 教学目标： 【知识与技能】 1．了解硅元素在自然界中的存在形式； 2．知道二氧化硅的性质； 3．了解硅酸的性质及制法，了解硅酸钠的性质； 4．知道硅、二氧化硅的在信息技术、材料科学等领域的应用。 【过程与方法】 1．帮助学生学习运用对比的方法来认识物质的共性和个性，促进学生对新旧知识进行归纳比较能力的发展。 2．通过硅及其化合物等内容体现从物质的结构猜测物质的性质，推出物质的用途的思维过程，建构“结构——性质——用途”学习的共同模式，。 3．本节多数内容属于了解层次，部分段落阅读自学，提高的阅读能力、收集资料能力、自学能力和语言表达能力。 【情感态度与价值观】 1．用硅给现代人类文明进程所带来的重大影响（从传统材料到信息材料），为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁。开阔学生眼界，提高科技文化素养，理解更多的现代相关科学理论与技术； 2．促进学生逐渐形成正确的科学社会观，学生认识到“科学技术是第一生产力”，关心环境，资源再生及研究、探索、发现新材料等与现代社会有关的化学问题，提高学生社会责任感。【教学重点】二氧化硅的主要化学性质。 【教学难点】二氧化硅晶体结构 【教学过程】 [导课]问题： [问题]：请简要阅读课文后回答课文标题中“无机非金属材料的主角-硅”“主角”两个字在这里的涵义是什么？（学生回答：硅含量仅次于氧，硅的氧化物和硅酸盐构成地壳的主要部分） [板书]第四章非金属元素及其化合物 [板书]§4-1无机非金属材料的主角-硅 ［讲述］硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中的大部分岩石、沙子和土壤，约占地壳质量90％以上。各种各样的硅酸盐和水、空气和阳光构成了人类及生物生存的根基。自古至今，在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角的角色。 ［问题］碳和硅元素结构上又和碳有什么不同？推测硅单质的性质有哪些？ ［学生阅读］Ｐ74中间自然段。 ［回答］硅位于元素周期表ⅣＡ，与碳元素同族。原子最外层均有四个电子。硅同 碳元素一样，其原子即不容易失去电子又不容易得到电子，主要形成四价的化合物。其中二氧化硅是硅的最重要的化合物。“最重要”三个字是如何体现呢？接下来具体进行了解二氧化硅有关性质。 ［板书］一、二氧化硅和硅酸 ［投影］金刚石、晶体硅、二氧化硅的晶体模型及水晶标本。
硅及其重要的化合物
硅及其重要的化合物 教学目标 知识技能：在学习碳族元素知识的基础上，进一步认识硅的晶体结构、性质和用途。 能力培养：通过联系碳的已学知识来学习硅的新知识，有助于培养学生对新旧知识进行归纳比较的逻辑思维能力；通过金刚石的结构，培养学生的空间想像能力。 科学思想：通过定量和定性分析，认训晶体类型与晶体主要物理性质的关系。进一步渗透结构决定性质的观点。 科学品质：在学生从书本和课堂汲取知识的同时，介绍我国古仿科学家的重大发明和当代国内外的新技术、新成果。在大量的直观感性材料的陪衬下，使化学学习不再使人感到枯燥乏味而是生动有趣；为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁。有助于学生开阔眼界，提高科技文化素养。理解更多的现代相关科学理论与技术。 科学方法：通过对硅晶体样品、金刚石球棍模型、硅晶体常温超真空扫描隧道显微镜图像的观察，进行“观察方法”这一自然科学方法的指导。 重点难点 理解掌握晶体微粒种类及其相互间作用力与晶体类型关系；晶体类型与晶体主要物理性质的关系；掌握理论知识指导学习硅元素性质知识的方法；培养空间想像能力，会把平面图想像成空间结构，又能把空产结构表示在平面图上。 教学过程
中国誉称“瓷国”。陶瓷是我中华民族一项最伟大的创造，具有悠久而辉煌的历史。原始陶器大约是1万年前出现在中国。“陶”作为历史上第一种人造材料成为人类摆脱蒙昧的时代标志，秦兵马俑的制造展示了当时制陶规模和高超的动手术与艺术水平。 秦兵马俑图片或录像。 瓷器在东汉晚期发明，到宁朝形成了举世闻名的“柴”、“汝”、“哥”、“钧”、“定”、“官”几大名窑，其制品工艺之精湛达到“青如天”、“薄如纸”、“声如磬”的水平。而陶瓷主要含硅元素。 古陶器的图片或录像。 体现现代文明的无机非金属材料的图片，如：加上“硅窗”的保鲜袋，超导材料，电子陶瓷，集成电路等。 能源、材料、信息，是文明的三大支柱。而能源问题的解决和信息社会飞速发展的前提是能源材料、信息材料的突破。硅在现代电子，航空航天，敏感材料，超导材料中起着十分重要的作用。我国正努力夺回世界材料科学的领先地位，再创中国材料科学的辉煌。 回答：含硅元素的无机非金属材料有用于制造电脑的半导体材料如晶体管、集成电路，用于信息传递的光导纤维。玻璃、水泥以及超导材料等到。 联想我国古代历史发明的辉煌的同时，了解当代国内外新技术，新成果，以及我们与世界先进水平的差距。 硅在地壳中的含量为27.72%，仅次于氧居第二位。在宇宙范围内，硅的存量次
《碳、硅及其化合物》基础知识正误判断习题集锦
碳和硅及其化合物基础知识正误判断 班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________ 一、正误判断 1． (2014·海南)Si 和SiO 2都用于制造光导纤维。（ ） 2． (2014·全国卷Ⅱ)利用如图装置除去CO 气体中的CO 2气体。（ ） 3． (2014·全国卷Ⅱ)用活性炭去除冰箱中的异味，没有发生化学反应。（ ） 4． (2015·安徽)SiO 2既能和NaOH 溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物。（ ） 5． (2015·广东)硅的最高价氧化物可用于制造光导纤维。（ ） 6． (2015·江苏)物质间转化能一步实现：粗硅――→Cl 2高温SiCl 4――→H 2 高温Si 。（ ） 7． (2015·江苏)元素碳的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体。（ ） 8． (2016·四川高考)硅胶作袋装食品的干燥剂的过程中没有发生化学变化（ ） 9． (2015·重庆高考)烧结黏土制陶瓷，不涉及化学反应（ ） 10．(2016·上海)用NaOH 溶液不能分离氧化铁中混有的二氧化硅。（ ） 11．(2016·江苏)下列转化在一定条件下能够实现：SiO 2――→HCl (aq )SiCl 4――→H 2 高温 Si 。（ ） 12．(2016·江苏)向Na 2SiO 3溶液中滴加稀盐酸的离子方程式：Na 2SiO 3＋2H ＋===H 2SiO 3↓＋2Na ＋。（ ） 13．(2016·四川)pH ＝2的溶液中可能大量存在Na ＋、NH ＋4、SiO 2－3。（ ） 14．(2016·海南)将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在CO 2－3。（ ） 15．(2016·四川)标准状况下，5.6 L CO 2气体中含有氧原子数为0.5N A 。（ ） 16．(2017·江苏)SiO 2硬度大，可用于制造光导纤维。（ ） 17．(2017·全国卷Ⅱ)将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满CO 2的集气瓶，集气瓶中产生大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生，CO 2具有氧化性。（ ） 18．(2019·高考全国卷Ⅰ，7D)陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点。（ ） 19．(2019·高考全国卷Ⅰ，7C)陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐。（ ） 20．(2019·高考全国卷Ⅰ，7B)闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成。（ ） 21．(2019·高考全国卷Ⅲ，7A)高纯硅可用于制作光感电池。（ ） 22．(2015·山东高考)向Na 2SiO 3溶液中通入过量SO 2的离子方程式：SiO 2－3＋SO 2＋H 2O===H 2SiO 3↓＋SO 2－3 （ ）
碳、硅及其化合物的方程式
碳及其化合物的方程式 一、碳 1、碳在少量的氧气中燃烧：2C＋O22CO 2、碳在足量的氧气中燃烧：C＋O2CO2 3、碳和硫蒸气高温反应：C＋2S CS2 4、碳和氧化铁在高温下反应：2Fe2O3＋3C2Fe＋3CO2↑ 5、碳粉与氧化铜共热：2CuO＋C2Cu＋CO2↑ 6、碳和水蒸气高温反应：C＋H2O CO＋H2 7、碳和二氧化碳在高温下反应：C＋CO22CO 8、碳与浓硫酸共热：C＋2H2SO4CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 9、碳与浓硝酸共热：C＋4HNO3CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 10、碳与稀硝酸共热：3C＋4HNO33CO2↑＋4NO ↑＋2H2O 11、工业上制备粗硅：SiO2＋2C Si＋2CO↑ 12、工业上制备金刚砂：SiO2＋3C SiC＋2CO↑ 13、工业上制备碳化钙：CaO＋3C CaC2＋CO↑ 二、一氧化碳 1、一氧化碳在氧气中燃烧：2CO＋O22CO2 2、一氧化碳气体和氧化铁在高温下反应：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 3、一氧化碳通过灼热的氧化铜：CuO＋CO Cu＋CO2 4、一氧化碳和水蒸气反应：CO＋H2O CO2＋H2 三、二氧化碳 1、镁在二氧化碳中燃烧：2Mg＋CO22MgO＋C 2、碳和二氧化碳在高温下反应：C＋CO22CO 3、氧化钠与二氧化碳反应：Na2O＋CO2Na2CO3
4、氧化钙与二氧化碳反应：CaO＋CO2CaCO3 5、过氧化钠与二氧化碳反应：2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2↑ 6、二氧化碳和水反应：CO2＋H2O H2CO3 7、向氢氧化钠溶液中通入少量的二氧化碳：2NaOH＋CO2Na2CO3＋H2O 2OH－＋CO2CO32－＋H2O 8、向氢氧化钠溶液中通入过量的二氧化碳：NaOH＋CO2NaHCO3 OH－＋CO2HCO3－ 9、工业上生产碳铵：NH3＋CO2＋H2O NH4HCO3 10、向澄清石灰水中通入二氧化碳：Ca(OH)2＋CO2CaCO3↓＋H2O Ca2＋＋2OH－＋CO2CaCO3↓＋H2O 11、碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体：Na2CO3＋CO2＋H2O2NaHCO3 CO32－＋CO2＋H2O2HCO3－ 12、向饱和的碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体：Na2CO3＋CO2＋H2O2NaHCO3 2Na＋＋CO32－＋CO2＋H2O2NaHCO3↓ 13、向偏铝酸钠溶液通入少量二氧化碳气体：2NaAlO2＋CO2＋3H2O2Al(OH)3↓＋Na2CO3 2AlO2－＋CO2＋3H2O2Al(OH)3↓＋CO32－ 14、向偏铝酸钠溶液通入足量二氧化碳气体：NaAlO2＋CO2＋2H2O Al(OH)3↓＋NaHCO3 AlO2－＋CO2＋2H2O Al(OH)3↓＋HCO3－ 15、向硅酸钠通入中通入少量的二氧化碳：Na2SiO3＋CO2＋H2O H2SiO3↓＋Na2CO3 SiO32－＋CO2＋H2O CO32－＋H2SiO3↓ 16、向硅酸钠通入中通入过量的二氧化碳：Na2SiO3＋2CO2＋2H2O H2SiO3↓＋2NaHCO3 SiO32－＋2CO2＋2H2O2HCO3－＋H2SiO3↓ 17、向碳酸钙的悬浊液通入二氧化碳气体：CaCO3＋CO2＋H2O Ca(HCO3)2
碳、硅及其重要化合物
碳、硅及其重要化合物 一、碳、硅单质 1．单质的结构、存在形态、物理性质和用途 2．碳和硅的化学性质
3．硅的工业制法及提纯 石英砂――→①焦炭高温粗硅――→②氯气加热SiCl 4――→③氢气 高温高纯硅 反应①：□ 20SiO 2＋C=====高温 Si ＋2CO ↑。
反应②：□21Si ＋Cl 2=====△ SiCl 4。 反应③：□ 22SiCl 4＋2H 2=====高温 Si ＋4HCl 。 二、碳、硅的氧化物 1．一氧化碳 (1)物理性质 □01无色气体，□02有毒，□03难溶于水。 (2)化学性质 ①燃烧： 2CO ＋O 2=====点燃 2CO 2，□ 04淡蓝色火焰(空气中燃烧)。 ②还原Fe 2O 3： □ 05Fe 2O 3＋3CO=====高温 2Fe ＋3CO 2(冶炼金属)。 2．二氧化碳和二氧化硅的比较 续表
三、硅酸、硅酸盐、无机非金属材料
1．硅酸(H2SiO3) 2．硅酸盐 (1)硅酸盐 是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。 (2)硅酸盐组成的表示方法 通过用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2O·SiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为□06K2O·Al2O3·6SiO2。 (3)硅酸钠 ①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称□07水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。 ②与酸性较硅酸强的酸反应 与CO2水溶液反应的化学方程式 Na2SiO3＋H2O＋CO2===□08Na2CO3＋H2SiO3↓。 (3)用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。 3．无机非金属材料 (1)传统无机非金属材料 ①三种硅酸盐工业生产的比较
高中化学-碳硅知识
碳、硅及其化合物 教学目标： 1．了解碳元素、硅元素的单质的主要性质及应用。2.了解碳元素、硅元素的重要化合物的主要性质及应用。3.了解碳元素、硅元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。 教学重难点： 了解碳元素、硅元素的重要化合物的主要性质及应用 教学过程： 考点一碳、硅及其重要化合物的性质 1．碳、硅元素的存在形态 (1)碳元素在自然界中既有游离态又有化合态。碳的同素异形体有金刚石、石墨、无定形碳、C 60 等。 (2)硅元素在地壳中的含量占第二位，仅次于氧元素，全部以化合态存在，是一种亲氧元素，单质硅有晶体和无定形两种。 2．碳、硅单质的结构、物理性质与用途的比较 碳硅 结构金刚石：空间网状结构 石墨：层状结构 晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构 物理性质金刚石熔点高、硬度大石墨熔点 高、质软，有滑腻感 晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔 点高 用途金刚石用于制造切割刀具，石墨用 作电极、铅笔芯 晶体硅用作半导体材料，制造硅芯片和硅太阳能 电池
(1)碳? ???????? 与O 2 反应?? ? O 2 足量：C ＋O 2=====点燃 CO 2O 2 不足 ：2C ＋O 2=====点燃 2CO 与氧化物反应 ????? CuO ：2CuO ＋C=====△ 2Cu ＋CO 2 ↑冶炼金属SiO 2 ：SiO 2 ＋2C=====高温Si ＋2CO↑制取粗硅H 2 O ：C ＋H 2 O g =====高温CO ＋H 2 制取水煤气 与强氧化性酸反应?? ? 浓H 2 SO 4 ：C ＋2H 2 SO 4 浓=====△ CO 2 ↑＋2SO 2 ↑＋2H 2 O 浓HNO 3 ：C ＋4HNO 3 浓=====△ CO 2 ↑＋4NO 2 ↑＋2H 2 O (2)硅 ①与F 2反应：Si ＋2F 2===SiF 4。 ②与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。 ③与NaOH 溶液反应： Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。 ④与O 2反应：Si ＋O 2=====△ SiO 2。