碳族元素和硼族元素

碳族元素和硼族元素

第1题(共6分) 实验室制备少量硅一般采用镁粉还原SiO2的方法，然后用稀盐酸洗涤产品以除去杂质。某同学在进行上述操作时，在制得的产品中加HCl洗涤时突然起火。

(1)请用化学方程式解释：

①稀盐酸洗涤产品可除去哪些主要杂质?

②为什么加HCl洗涤时突然起火?

(2)请设计一个实验来验证你的解释。(不必画出装置图，也不必指出具体化学药品，不要写方程式，只要

简明指出方法。)

1．(共6分) (1) ① 2HCl+MgO H2O+MgCl2

2HCl+Mg H2↑+MgCl2

② SiO2+4Mg Mg2Si +2MgO

Mg2Si+4HCl SiH4+2MgCl2

SiH4+2O2SiO2+2H2O

(2) 在N2保护下(或惰性气体)，对硅烷气体进行检验。

SiH4+2KMnO4H2+K2SiO3+2MnO2↓+ H2O (不要求)

(方程式各1分，检验1分)

第2题(8分) C60的发现开创了国际科学的一个新领域，除C60分子本身具有诱人的性质外，人们发现它的金属掺杂体系也往往呈现出多种优良性质，所以掺杂C60成为当今的研究热门领域之一。经测定C60晶体为面心立方结构，晶胞参数a=1420pm。在C60中掺杂碱金属钾能生成盐，假设掺杂后的K+填充C60分子堆积形成的全部八面体空隙，在晶体中以K+和C60－存在，且C60－可近似看作与C60分子半径相同的球体。已知C的范德华半径为170pm，K+的离子半径133pm。

11-1 掺杂后晶体的化学式为；晶胞类型为；

如果为C60－顶点，那么K+所处的位置是；处于八面体空隙中心的K+到最邻近的C60－中心的距离是pm。

11-2 实验表明C60掺杂K+后的晶胞参数几乎没有发生变化，试给出理由。

11-3 计算预测C60球内可容纳的掺杂原子的半径。

第11题(8分)

11-1 KC60面心立方晶胞体心和棱心710pm (各1分,共4分)

11-2 C60分子形成面心立方最密堆积,由其晶胞参数可得C60分子的半径：

pm a

C r 5022

2142022)(60=== 所以C 60分子堆积形成的八面体空隙可容纳的球半径为：

r(容纳)=0.414×r(堆积)=0.414×502=208pm

这个半径远大于K +的离子半径133pm ，所以对C 60分子堆积形成的面心立方晶胞参数几乎没有影响(2分)

11-3 因r(C 60)=502pm ，所以C 60球心到C 原子中心的距离为：502-170=332 pm

所以空腔半径，即C 60球内可容纳原子最大半径为：332-170=162 pm

第3题 (共11分)2005年1月美国科学家在Science 上发表论文，宣布发现了Al 的超原子结构，并预言其他金属原子也可能存在类似的结构，这是一项将对化学、物理以及材料领域产生重大影响的发现，引起了科学界的广泛关注。这种超原子是在Al 的碘化物中发现的，以13个Al 原子或14个Al 原子形成Al 13或Al 14超原子结构，量子化学计算结果表明，Al 13形成12个Al 在表面，1个Al 在中心的三角二十面体结构，Al 14可以看作是一个Al 原子跟Al 13面上的一个三角形的3个Al 形成Al —Al 键而获得的。文章还指出，Al l3和Al l4超原子都是具有40个价电子时最稳定。

(1) 根据以上信息可预测Al 13和Al 14的稳定化合价态分别为 和 。A114应具有元素周期表中哪 类化学元素的性质，理由是：

(2) 对Al 13和A114的Al —Al 键长的测定十分困难，而理论计算表明，Al 13和Al 14中的Al —Al 键长与金属铝的Al —Al 键长相当，已知金属铝的晶体结构采取面心立方最密堆积，密度约为2.7g/cm 3，请估算Al 13和Al 14：中Al —Al 的键长。

(3) Al 13三角二十面体中有多少个四面体空隙，假设为正四面体空隙，如果在其中搀杂其他原子，请通过计算估计可搀杂原子的半径最大为多少?

12．(共11分)

(1)－1 +2 (Al 13- Al 142+) (2分，各1分)

碱土金属 因为Al 14容易失去2个电子而呈现+2价 (1分)

(2) 根据晶体密度公式可得：3237

.21002.6427a N MZ V A =???==ρ 故晶胞参数α=405pm 因为金属铝形成面心立方晶胞，所以原子半径与晶胞参数之间的关系为：

pm pm a r r a 1434054

24242=?=== 所以估计Al-Al 键长约为：2r=2×143pm=286pm (3分)

(3) 有20个四面体空隙 (2分)

设Al 的半径为R ，正四面体空隙可以填充的内切球半径为r ，

则正四面体边长b=2R ，立方体边长R 2， 立方体对角线为：R R R 6])2()2[(2122=+

R r R +=?62

1 所以Pm pm R R r 2.32143225.0225.0)12

6(=?==-= (3分) （2003）第5题（8分） 在30o C 以下，将过氧化氢加到硼酸和氢氧化钠的混合溶液中，析出一种无色晶体X 。组成分析证实，该晶体的质量组成为Na 14.90％，B 7.03 %，H 5.24 %。加热X ，得无色晶体Y 。Y 含Na 23.0%，是一种温和的氧化剂，常温下在干燥空气里稳定，但在潮湿热空气中分解放氧，广泛用作洗涤剂、牙膏、织物漂白剂和美发产品，也用于有机合成。结构分析证实X 和Y 的晶体中有同一种阴离子Z 2-，该离子中硼原子的化学环境相同，而氧原子却有两种成键方式。

4－1 写出X 、Y 的最简式，给出推理过程。

X 的最简式；NaBH 8O 7 Y 的最简式；NaBH 2O 4 (各1分；写成水合物也可)

推理过程： Na B H O

14.90/23.0 = 0.648 7.03/10.8 = 0.651 5.24/1.008= 5.20 72.83/16.0=4.55

1 1 8 7

X 变成Y 是脱水过程。X 为NaBH 2O 4·3H 2O, 则Y 中Na 的质量百分数为23/99.8 = 0.23

（若X 是NaBO 3·4H 2O ，则Y 中Na 的质量分数为23/81.8=0.28 不符合题意。） (1分)

4－2 用最恰当的视角画出Z 2-离子的立体结构（原子用元素符号表示，共价键用短线表示）。

H O B H O O O O O

B OH

OH 2-

(5分； 不写“2－”不扣分。)

参考图形：

（2004年）第13题（9分）88.1克某过渡金属元素M同134.4升（已换算成标准状况）一氧化碳完全反应生成反磁性四配位络合物。该配合物在一定条件下跟氧反应生成与NaCl属同一晶型的氧化物。

1．推断该金属是什么；

2．在一定温度下MO可在三氧化二铝表面自发地分散并形成“单分子层”。理论上可以计算单层分散量，实验上亦能测定。(a)说明MO在三氧化二铝表面能自发分散的主要原因。(b)三氧化二铝表面上铝离子的配位是不饱和的。MO中的氧离子在三氧化二铝表面上形成密置单层。画出此模型的图形；计算MO在三氧化二铝（比表面为178 m2/g）表面上的最大单层分散量（g/m2）（氧离子的半径为140 pm）。

1．（88.1g/M M）︰（134.4L/22.4L·mol－1）＝1︰4（1分）

M M＝58.7g·mol－1M是Ni （1分）（共2分）

2．(a)主要原因是混乱度（熵）增加了（从表面化学键角度讨论焓变、熵变和自由能变化也可）。（1分）

(b)氧离子在氧化铝表面作密置单层排列，镍离子有规律地填入三角形空隙（图）。

（密置层1分，填隙1分，共2分）

1个“NiO”截面：(2r O2－)2sin120°＝(2×140×10－12m)2sin120°＝6.79×10－20m2（2分）

1m2Al2O3表面可铺NiO数：1m2/6.79×10－20m2＝1.47×1019（1分）

相当于：74.7g·mol－1×1.47×1019m－2÷6.022×1023 mol－1＝1.82×10－3g(NiO)/m2(Al2O3)

（1分）（共4分）（将1个“NiO”截面算成6.78×10－20 m2，相应的1m2Al2O3表面可铺NiO数为1.48×1019，不扣分。

（2006年）第11题（11分）磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成。

11-1.写出合成磷化硼的化学反应方程式。

BBr3＋PBr3＋3H2＝BP＋6HBr （1分）

11-2.分别画出三溴化硼分子和三溴化磷分子的结构。

Br

B

Br Br

P

Br Br

Br

(画不画磷上的孤对电子不影响得分）

平面三角形三角锥（2分）

11-3 磷化硼晶体中磷原子作立方最密堆积，硼原子填入四面体空隙中。画出磷化硼的正当晶胞示意图。

( 注：填入另外四个四面体空隙也可，但不能一层空一层填）（2分） 11-4

已知磷化硼的晶胞参数a = 478 pm ，计算晶体中硼原子和磷原子的核间距（d B-P ）。

d B-P ＝ 207pm pm 478341341=?=a

或 d B-P ＝

( 2分)

11-5 画出磷化硼正当晶胞沿着体对角线方向的投影（用实线圆圈表示P 原子的投影，用虚线圆圈表示B 原子的投影）。

( 4分)

（2007）第6题（12分）尿素受热生成的主要产物与NaOH 反应，得到化合物A （三钠盐）。A 与氯气反应，得到化合物B ，分子式C 3N 3O 3Cl 3。B 是一种大规模生产的化工产品，全球年产达40万吨以上，我国年生产能力达5万吨以上。B 在水中能持续不断地产生次氯酸和化合物C ，因此广泛用于游泳池消毒等。 10-1 画出化合物A 的阴离子的结构式。

10-2 画出化合物B 的结构式并写出它与水反应的化学方程式。

10-3 化合物C 有一个互变异构体，给出C 及其互变异构体的结构式。

10-4 写出上述尿素受热发生反应的配平方程式。

2007第7题（12分）通常，硅不与水反应，然而，弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解，生成Si(OH)4。

1-1已知反应分两步进行，试用化学方程式表示上述溶解过程。

早在上世纪50年代就发现了CH5+的存在，人们曾提出该离子结构的多种假设，然而，直至1999年，才在低温下获得该离子的振动-转动光谱，并由此提出该离子的如下结构模型：氢原子围绕着碳原子快速转动；所有C-H键的键长相等。

1-2该离子的结构能否用经典的共价键理论说明？简述理由。

1-3该离子是（）。

A.质子酸

B.路易斯酸

C.自由基

D.亲核试剂

2003年5月报道，在石油中发现了一种新的烷烃分子，因其结构类似于金刚石，被称为“分子钻石”，若能合成，有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下：

1-4该分子的分子式为；

1-5该分子有无对称中心？

1-6该分子有几种不同级的碳原子？

1-7该分子有无手性碳原子？

该分子有无手性？

第2题（13分）

化合物SOCl2是一种液态化合物，沸点77℃，实验室中可用CaSO3和PCl5混合共热制备。在工业生产和化学实验中，SOCl2是一种重要的化学试剂。在盛有10mL水的锥形瓶中小心地滴加8～10滴SOCl2，可观察到反应剧烈发生，液面上有白雾形成，并逸出刺激性气味的气体。

1．写出CaSO3与PCl5共热制备SOCl2的化学方程式。

2．写出SOCl2与H2O完全反应的化学方程式。

3．设计一些简单实验来验证你写出的化学方程式是正确的。（只需给出实验原理和现象，无须描述实验仪器和操作）。

4．工业上往往用ZnCl2·3H2O和SOCl2混合共热来制取无水ZnCl2。说明该种制法可行性的原因。

5．SOCl2在有机化学中作氯化剂。写出苯甲酸和SOCl2反应的化学方程式。

6．为了使（5）生成的有机物与混溶在其中的过量的SOCl2分离，可以采用的分离操作是。

1．CaSO3＋2PC15＝CaC12＋2POCl3＋SOC12（2分）

2．SOCl2＋H2O＝SO2＋2HCl（2分）

3．向水解产物的水溶液中通入H2S气体有淡黄色（硫磺）沉淀析出（2H2S＋SO2＝3S↓＋2H2O）；向另一份水解产物的水溶液中加入AgNO3溶液有白色（AgCl）沉淀析出（Ag＋＋Cl－＝AgCl↓）（4分）4．直接加热ZnCl2·3H2O，由于Zn2＋水解得不到ZnCl2。SOCl2与晶体ZnCl2·3H2O混合共热时，SOCl2优先于Zn2＋与水结合生成HCl，减少了Zn2＋与H2O反应的程度，同时生成的HCl抑制Zn2＋水解，最终得到无水ZnCl2。（2分）

5．－COOH＋SOCl2→－COCl＋SO2↑＋HCl（2分）

6．蒸馏（1分）

碳族元素.碳及其化合物

碳族元素.碳及其化合物 1复习重点 1. 碳族元素原子结构的特点、碳族元素化合价为正四价和正二价; 2. 碳族元素的性质及其递变规律； 3. 碳和硅的性质、用途。 2. 难点聚焦 碳和硅的化学性质 项目 CO 2 SiO 2 类别 酸性氧化物 酸性氧化物 晶体类型 分子晶体 原子晶体 熔点和沸点 低 高，硬度大 化学性质 CO2+H 2O H 2CO 3 不溶于水，与水也不反应 CO 2 +2NaOH =Na 2CO<^H 2O SiO 2+2NaOH =Na 2SiO 3+H 2O 化学性 质 还 原 性 与单质反 应 点燃 C +O 2—CO 2 2C +O 2 点燃 2CO A Si +O2—SiO 2 Si + 2F 2 =SiF 4 高温 C +2S(g)=CS 2 Si+2H 2高温SiH 4 （不稳定） 与氧化物 反应 C +2CuO —CO 2 +2Cu 3C + Fe 2O 3 高温 3CO +2Fe 电炉 2C +SiO 2——2CO +Si 2C + SiO 2 高温 2CO +SiC Si +2FeO 高温 SiO 2 + 2Fe 与酸反应 △ C+4H NO 3(浓)=CO 2 +4NO 2 + 2H 2O A C + 2H 2SO 4(浓)= O 2 + 2SO 2 +2H 2O 不与HNO 3、H 2SO 4等反应, Si +4HF=SiF 4 + 2H 2 与水或碱 溶液反应 C + H 2O(g)高温CO + H 2 Si+2NaOH + H 2^ Na 2SiO^2H 2 与CaO 反应 3C +CaO ^^aC 2 +CO

第15章碳族元素

第15章 碳族元素习题 1．选择题 15-1 在下列物质中，熔点最高的是……………………………………………..( ) （A ）4SiF （B ）4SnCl （C ）3AlCl （D ）KCl 15-2 下列物质中热稳定性最高的是…………………………………………….( ) （A ）23)Mg(HCO （B ）3MgCO （C ）32CO H （D ）3CaCO 15-3 能与碳酸钠溶液作用，生成沉淀，而此沉淀又能溶于氢氧化钠溶液的是( ) （A ）3AgNO （B ）2FeCl （C ）3AlCl （D ）23)Ba(NO 15-4 下列化合物中，不水解的是……………………………………………….( ) （A ）4SiCl ； （B ）4CCl ； （C ）3BCl ； （D ）5PCl 15-5 下列各对物质中，中心原子的轨道杂化类型不同的是………………….( ) （A ）4CH 与4SiH ； （B ）+O H 3与3NH ； （C ）4CH 与+ 4NH ； （D ）4CF 与4SF 。 15-6 下列物质在水中溶解度最小的是………………………………………….( ) （A ）32CO Na ； （B ）3NaHCO ； （C ）3CaCO ； （D ）3KHCO 15-7 下列分子中，偶极矩不为零的是………………………………………….( ) （A ）3BCl ； （B ）4SiCl ； （C ）5PCl ； （D ）2SnCl 。 15-8 与32CO Na 溶液反应生成碱式盐沉淀的离子是…………………………..( ) （A ）+3Al ； （B ）+2Ba ； （C ）+2Cu ； （D ）+Ag 15.9 碳化铝固体与水作用产生的气体是……………………………………….( ) （A ）22H C ； （B ）COOH CH 3; （C ）2CO ； （D ）4CH 15-10 下列物质中还原性最强的是…………………………………………( ) （A ）4GeH ； （B ）3AsH ； （C ）Se H 2； （D ）HI 15-11 能与CO 生成较稳定配合物的是…………………………………..( ) （A ）Fe 3+； （B ）Fe 2+； （C ）Fe ； （D ）Mg 2+

碳族和硼族元素练习

碳族和硼族元素练习 一、选择题 ( 共17题 34分 ) 1. (7643)与Na 2CO 3溶液作用全部都生成碱式盐沉淀的一组离子是……………………（ ） (A) Mg 2+，Al 3+，Co 2+，Zn 2+ (B) Fe 3+，Co 2+，Ni 2+，Cu 2+ (C) Mg 2+，Mn 2+，Ba 2+，Zn 2+ (D) Mg 2+，Mn 2+，Co 2+，Ni 2+ 2. (7462)下列说法不正确的是…………………………………………………………… （ ） (A) SiCl 4在与潮湿的空气接触时会冒“白烟” (B) NF 3因会水解，不能与水接触 (C) SF 6在水中是稳定的 (D) PCl 5不完全水解生成POCl 3 3. (3718) 铅蓄电池在充电时，阳极反应是……………………………………………（ ） (A) PbSO 4 + H 2O = PbO 2 + 4H + + SO -24+ 2e (B) Pb + SO -24 = PbSO 4 + 2e (C) PbSO 4 + 2e = Pb + SO -24 (D) PbO 2 + 4H + + SO - 24 + 2e = PbSO 4 + 2H 2 O 4. (0545) 已知在一定温度下 SnO 2(s) + 2H 2(g)Sn(s) + 2H 2O(g) K c = CO(g) + H 2O(g)CO 2(g) + H 2(g) K c = 因此下列反应SnO 2(s) + 2CO(g)Sn(s) + 2CO 2(g) 的K c 值………………………（ ） (A) (B) (C) (D) 5. (7476)分离SnS 和PbS ，应加的试剂为…………………………………………………（ ） (A) 氨水 (B) 硫化钠 (C) 硫酸钠 (D) 多硫化铵 6. (7475)鉴别Sn 4+和Sn 2+ 离子，应加的试剂为……………………………………………（ ） (A) 盐酸 (B) 硝酸 (C) 硫酸钠 (D) 硫化钠(过量) 7. (7466)下列分子中，C 与O 之间键长最短的是…………………………………………（ ） (A) CO (B) Ni(CO)4 (C) CO 2 (D) CH 3COOH 8. (7363)将过量SiF 4通入NaOH 溶液中，主要产物是……………………………………（ ） (A) H 4SiO 4，NaF (B) Na 2SiO 3，NaF (C) Na 2SiO 3，Na 2SiF 6 (D) SiO 2，HF 9. (4370)下列说法不正确的是………………………………………………………… （ ） (A)HCO 3- 可通过氢键形成双聚离子 (B) NaHCO 3的热稳定性不如NaCO 3高 (C) BeCO 3在热水中就可发生分解 (D) 所有碱金属碳酸盐都是易溶于水的 10. (4308) CO 32- 的几何构型是……………………………………………………… （ ） (A) 平面三角形 (B) 三角锥形 (C) T 形 (D) 直线形 11. (1460) 下列硫化物，能溶于Na 2S 溶液生成硫代酸盐的是…………………………（ ） (A) SnS (B) SnS 2 (C) PbS (D) Bi 2S 3 12. (1456) 试判断 Ge 、Sn 、Pb 分别与浓HNO 3作用时，正确的说法是………………（ ） (A) 三元素都被氧化成 +2价 (B) 三元素都被氧化成 +4价 (C) Ge 和Sn 被氧化成 +4价，但Pb 却被氧化成 +2价 (D) Ge 被氧化成 +4价，但Sn 和Pb 只却被氧化成 +2价 13. (1451) IVA 族元素从Ge 到Pb ；下列性质随原子序数的增大而增加的是…………（ ） (A) +2氧化态的稳定性 (B) 二氧化物的酸性 (C) 单质的熔点 (D) 氢化物的稳定性 14. (7354)从分子轨道理论出发，可以认为在B 2分子中存在的化学键是………………（ ）

碳族元素及其化合物

碳族元素及其化合物 碳族元素通性 1、原子结构性质 相似性： 最外层电子构型:ns2np2 气态氢化物的通式：RH4 最高价氧化物对应的水化物通式为H2RO3或R(OH)4 递变性 +2价化合物主要氧化态稳定性：由上至下逐渐增强 +4价化合物主要氧化态稳定性：由上至下逐渐减弱 铅（Ⅱ）化合物稳定性高于铅（Ⅳ），铅（Ⅳ）本身为强氧化剂。 熔沸点降低（锡和铅反常），单质密度逐渐增大 金属性增强，非金属性减弱，（由于半径不断增大，原子核对外层电子引力变小所致） 最高价氧化物对应水化物的酸性减弱 氢化物的稳定性减弱 第一电离能:由碳至铅逐渐减小(同主族由上至下半径增大，更易失去最外层电子) 特殊:锡<铅熔沸点:由碳至铅逐渐减小(碳、硅为原子晶体，锗、锡、铅为金属晶体) 二、元素的成键特性 ⒈碳:①共价键(sp:CO sp2:乙烯 sp3:甲烷):碳碳，碳氢，碳氧键键能大，稳定，因此碳氢氧可形成多种有机化合物。 ②以碳酸盐的形式存在于自然界中 2.硅:①硅氧四面体形式存在(石英，硅酸盐矿)

②硅硅，硅氧，硅氢键较弱，可形成有机化合物但数量较少 3.锡铅:①离子键(+2氧化态，SnO、PbO +4氧化态，SnCl4) ②共价键(+4氧化态，SnO、PbO2) 碳及其化合物 1.单质(三种同素异形体) ①金刚石:结构:sp3杂化，原子晶体，五个碳原子构成正四面体 性质:硬度最大，熔沸点很高（由于其为空间网状结构），无色透 明，不导电，化学惰性，但800°C以上与空气反应成CO2 ②石墨:结构:sp2杂化，层状原子晶体，每层上的碳原子各提供一个含成单电子的p轨道形成大π键层与层之间靠分子见作用力结合在一起。 性质: 灰黑色，硬度小，熔沸点低于金刚石； 化学惰性，500°C可被空气氧化成CO2，也可被浓热HClO4氧化成CO2 7C+4HClO4=2H2O+2Cl2↑+7CO2↑ 良好导电性（因为每个碳原子均为sp2杂化，并贡献剩余一个p轨道上的电子形成大π键，π电子 可以自由移动） 润滑剂（同一层晶面上碳原子间通过共价键结合，层与层之间以分子间作用力结合，由于层与层之间的作用力很小，故很容易在层间发生相对滑动。因为这些结构上的特点，导致它的强度、硬度很低，可以起到很好的减磨作用） ③足球烯(主要介绍C60): 结构：C原子形成12个五元环和20个六元环，每个C与3个C形成3个σ键， 还有一个π6060的大π键。 应用：嵌入过渡金属元素（特别是稀土元素）合成高温超导材料

碳族元素性质

碳族元素 1、碳族元素的通性 碳原子结构及特性 碳族元素中，碳、硅是非金属，其余三种是金属，由于硅、锗的金属性和非金属性均不强，也有人称其为“准金属”。 碳族元素的外层电子构型为ns 2np2 碳族元素的基本性质 碳族元素的电负性大，要失去价电子层上的1-2 个p 电子成为正离子是困难，它们倾向于将s 电子激发到p 轨道而形成较多的共价键，所以碳和硅的常见氧化态为+IV。 第一电离能在同组元素中，由上而下随着原子半径的增大，电离能减小，元素的金属性依次增强。 电子亲和能在同族元素中，自上而下原子半径逐渐增大，原子核对外来电子的吸引力逐渐减弱，自上而下，电子亲和能呈减小趋势。可能是Sn 的原子半径相对较小，外层电子云的密度小，对外来一个电子的排斥作用反而比Ge 大，因而得到一个电子放出的的能量较大。

金刚石，晶体硅都为原子晶体，锗、锡、铅都为金属晶体。 碳元素的性质 碳的成键特征 ①以sp、sp2、sp3 三种杂化态与H、O、Cl、N 等非金属原子形成共价化合物，C—C、C—H、C—O 键的键能分别为331 KJ·mol-1、415 KJ·mol-1、343 KJ·mol-1, 键能越大，稳定性越高。因此，C、H、O 三种能形成数百万种的有机化合物，其中碳的氧化数从+4 变到-4 ②以碳酸盐的形式存在。硅的成键特征 ①以硅氧四面体的形式存在，如石英和硅酸盐矿中。 ②Si—Si、Si—H、Si—O 键的键能分别为197 KJ·mol-1、320 KJ·mol-1、386 KJ·mol-1，除Si—O 键，前两者的键能分别小于C—C、C—H，因此Si、H、O 虽可以形成一些类似于C、H、O 形成的有机物，但数量有限 碳和硅可以用sp、sp2和sp3杂化轨道形成1 到4 个σ键，但Si sp 和sp2态不稳sp、定。碳的原子半径小，还能形成pπ—pπ键，所以碳能形成多重键碳的原子半径小， 锡铅的成键特征 ①以+2 氧化态的形式存在于离子化合物中 ②以+4 氧化态的形式存在于共价化合物和少数离子型化合物中。其中由于ns 电子对随n 增大（惰电子效应），铅在化合物中呈+2 氧化态的趋势增强，因此+4 氧化态的铅具有强的氧化性。

第13章 硼族元素习题

第13章硼族元素 一、选择题 1、在下列金属中，熔沸点相差最大的是（）. A、Pb B、Al C、Ga D、Ge 2、电解法制备铝时,需加冰晶石,其作用是( ) A. 加快电解速度 B. 降低Al2O3的熔点 C. 作为电解原料 D. 防止制得的铝再次氧化 3、关于铝的化学性质叙述错误的是( ) A. 能溶于稀酸 B. 能与热的强碱反应 C.与氢气直接化合 D. 高温下可与S.P.C.N等直接反应 4、下列硼烷在室温呈气态的是（）. A、B4H10 B、B5H9 C、B5H11 D、B6H10 5、硼砂珠实验产生蓝色表示存在（）. A、Cr B、Ni C、Co D、Fe 6、B的独特性质表现在（）. A、亲氧元素 B、生成正氧化态的化合物 C、能形成离域大 键 D、是缺电子原子 7、下列制备无水三氯化铝的方法，正确的是（）. A、将过量Al加入稀HCl中，反应完毕后蒸干所得溶液. B、往盐酸中加入稀Al（OH）3，反应完毕后蒸干所得溶液. C、在Cl2气流中加热Al箔 D、将AlCl3·6H2O加热脱水 8、金属Ga常用于制造测量高温的温度计，这是利用了Ga的哪种性质（） A、密度大 B、硬度大 C、溶沸点高 D、溶沸点相差大 9、下列金属单质中，熔点最低的是（） A、Cu B、Zn C、Na D、Ga 10、α—Al2O3和γ—Al2O3性质差别很大,不能作出判断的是 ( ) A. 水溶性 B. 在酸碱中的溶解性 C. 表面吸附性 D. 催化活性 11、在铝酸盐溶液中加入足量的氢氧化钠固体则( ) A. 生成白色沉淀 B.有气体放出 C. 先生成白色沉淀,而后沉淀消失 D. 生成白色沉淀,并放出气体 二、填空题 1、写出下列物质的化学式： 冰晶石硼砂刚玉

碳硅及其化合物教学设计

(1)碳 与O 2反应 O 2(足量)： O 2(不足)： 与氧化 物反应 CuO ： (冶炼金属) SiO 2： (制取粗硅) H 2O ：C ＋H 2O(g)=====CO ＋H 2(制取水煤气) 与强氧化 性酸反应 浓H 2SO 4： 浓HNO 3：C ＋4HNO 3(浓) =====CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O) 2013届高三一轮复习碳.硅及其化合物的性质及应用 广州市第五中学 汪爱华 【考纲要求】 1．了解碳.硅元素单质及其重要化合物的主要性质及应用. 2．了解碳.硅元素单质及其重要化合物对环境质量的影响 【教学建议】 1． 用对比类比的归纳的方法对碳、硅单质及氧化物的主要性质及应用的基础知识进行整 理，分成小组，采用思考讨论交流的形式，完成知识点网络的搭建。 2． 关于碳.硅元素单质及其重要化合物对环境质量的影响，可从高考题中总结，让学生熟悉 热点，同时结合元素周期律和结构的理论知识帮助学生理解的基础上加深记忆。 【课时安排】 第1课时：碳、硅单质及氧化物的主要性质及应用 第2课时：硅酸、硅酸盐和无机非金属材料. 【教学过程】 【知识重现1】 1．C 、Si 单质的存在形态、物理性质及用途 (1)碳在自然界既有________态又有________态。碳的同素异形体有________、________、无定形碳、________等。 (2)硅在地壳中的含量占第____位，仅次于____，全部以________态存在，是一种亲____元素，单质硅有________和________形两种。晶体硅是良好的________材料，在计算机等电子工业，可用作____________、大规模____________等。硅是人类将________能转化为____能的常用材料，所以硅还用于制造________。 2．碳、硅单质的化学性质 碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。 (2)Si ??? 与非金属单质反应??? O 2： F 2 ：Si ＋2F 2 ===SiF 4 Cl 2：Si ＋2Cl 2=====△ SiCl 4 与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4 ↑＋2H 2 ↑ 【及时练习】 1．下列关于碳族元素的叙述，不正确的是 ( ) A ．碳族元素的化合物主要是共价化合物 高温 △

碳族元素

第十四章 碳族元素 Chapter 14 The Carbon Family Elements Carbon (C) Silicon (Si) Germanium (Ge) Stannum (Sn) Plumbum (Pb) §14-1 碳及其化合物 Carbon and its Compounds 一、General Properties 1．根据σ键的数目，碳可采取sp 、sp 2、sp 3杂化，其最大配位数为4 2．由于碳—碳单键的键能特别大，所以C －C 键非常稳定,具有形成均键(homochains)的 倾向 C －C N －N O －O F －F E (kJ·mol -1) 374 250 210 159 实 例 H 3C －CH 3 H 2N －NH 2 HO －OH 从碳到氮的单键键能的突减，是由于N 2分子中氮原子之间非键电子对排斥的缘故。 二、The Simple Substance 1．在第二周期中，氟、氧和氮都以双原子分子存在：F 2、O 2和N 2；而碳存在多聚物，其理由为：O 2和N 2的多重键要比σ单键（均键）强得多 如： , E (kJ·mol -1) 494 ＞ 210 + 210 , 946 ＞ 250 + 250 而： E (kJ·mol -1) 627 ＜ 374 + 374 即C 2分子中的多重键比均链中的两个σ单键之和小，所以碳往往形成多原子均键，虽然在星际空间存在有C 2(g)分子。 2．Allotropes: diamond 、graphite 、fullerene (C 60、C 70)、carbin (carbon fibers) (1) 熵 S carbin ＞S graphite ＞S diamond (2) d C-C (nm): diamond ＞ graphite ＞ benzene ＞ ethylene ＞ carbin ＞ acethylene (3) C graphite → C diamond ?r H m ＞0，?r S m ＜0 根据平衡，需要高压Pa 100.1106109?-?，(because of the insignificant reduction of volume)，升高温度不利于平衡的移动，但为了达到该过程可以接受 的速率，反应温度大约在2000℃，近来已发明一种低压生产金刚石的方法：把金刚石晶种（seed ）放在气态碳氢化合物（甲烷methane ，ethane ）中，温度升高到1000℃，可以得到金刚石粉末或者crystal whiskers (4) C 60 由12个正五边形和20个正六边形组成，每个碳原子以sp 3、sp 2杂化轨道与 相邻的三个碳原子相连，使∠CCC 小于120?而大于109?28'，形成曲面，剩余的p 轨道在C 60球壳的外围和内腔形成球面π键，从而具有芳香性。 O N N N N N C C C C C O O O

无机化学第三版下册答案第二十一章第十五章_碳族元素(1)

第十五章 碳族元素 1．碳单质有哪些同素异形体？其结构特点及物理性质如何？ 答：碳单质有三种同素异形体：石墨，金刚石和C 60。结构分为层状，网状和球状，见教材p730-732。物理性质主要是石墨能导电，金刚石硬度大，C 60有超导性。 2．实验室里如何制取二氧化碳气体？工业如何制取二氧化碳气体？ 答：实验室法：O H CO CaCl HCl 2CaCO 2223+↑+=+ 工业法： CaCO 3 CaO CO 3．图15－6中，三条直线相交于一点，这是必然的还是偶然的，试讨论其原因。 答：是一种必然。 在Ellingham 图中，以ΔrG θ=ΔrH θ－TΔrS θ作ΔrG θ－T 图，斜率为ΔrS θ，截距为ΔrH θ。 反应：22CO O C =+ ΔrS θ≈ 0，所以为一直线 反应：22CO 2O CO 2=+ ΔrS θ< 0，直线上斜 反应：CO 2O C 22=+ ΔrS θ> 0，直线下斜 所以三线相交于一点是必然的。 3.分别向0.20mol·dm -3的Mg 2+和Ca 2＋的溶液中加入等体积的0.20mol·dm -3的Na 2CO 3溶液，产生沉淀的情况有何不同，试讨论其规律性。 答：有CaCO 3沉淀，也有MgCO 3沉淀。 沉淀： CaCO 3 MgCO 3 Mg(OH)2 K sp 2.9×10－9 3.5×10－8 1.8×10－11 溶液中122L mol 1.02 1 20.0]Mg []Ca [-++?=?== 加入Na 2CO 3后溶液浓度为0.1mol/L 。 溶液中- 23CO []计算： 31[] 4.2210OH mol L ---= = = =?? ∵ -- +=+OH HCO O H CO 32_23 0.1-x x x

碳族元素单元练习题

碳族元素单元练习题 原子量： O:16 Na:23 M g:24 Al:27 Ca:40 Cl:35.5 Si:28 1、某二价金属的碳酸盐和碳酸氢盐的混合物与足量的盐酸反应，消耗的H+和产生CO2的物质的量之比为5 ∶3，该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为 ( ) A 4 ∶3 B 4 ∶1 C 2 ∶3 D 2 ∶12、下列叙述正确的是（） A、SiH4、CH4、NH3的热稳定性逐渐增强 B、 B、碳族元素的主要化合价均为+2和+4价 C、H2AsO4、H4GeO4、H3SeO4的酸性依次减弱 D、 D、硅是一种导电性良好的导体 3、下列各项比较中，正确的是（） A、酸性 H2SiO3PH3>HI>NH3 C、原子半径 Si>P>O>F D、还原性GeH4

碳族元素-教案

第1-3课时 教师活动学生活动设计意图【提问】有人提出：现代化学 是以碳和硅为首的化学，你知道哪些有关碳和硅及其化合物的知识？（见附1）举例。 引入课题， 激发学生求知 欲。 【板书】 第一节碳族元素 一、碳族元素 1．结构特点 【提问】画出C、Si的原子结构示意图和电子式，比较它们的相似与不同。 【讲解】对学生的回答给予正确的评价，重复正确答案后板书。 【板书】相似点：最外层4e。 不同点：核电荷数、电子层数、 原子半径。一学生到黑板板书，其 余在笔记本上写。 比较C、Si原子结构的异同。 使学生明确碳 族元素原子结构特点。 续表 教师活动学生活动设计意图 【板书】2．性质变化规律 指导学生阅读课本1～2页，总结规律，填写下表： 【投影】（见附2） 【组织讨论】从物质结构角度分析金刚石比晶体硅的熔点高的原因？ 阅读课文，总结规律， 填表。 讨论后回答： 都为原子晶体，但碳原 子半径比硅的小，碳原子间 键长比硅的短，键能比硅的 大，所以熔点高。 认识碳族 元素，掌握碳族 元素原子结构 与性质变化的 关系。 明确物质 结构与物理性 质的关系。 【讲解】下面我们通过实 验比较碳和硅的非金属性强弱。 【实验】Mg2Si和盐酸反应 【板书】 观察、比较硅烷、甲烷 的稳定性，确定非金属性碳 比硅强。 比较硅烷 和甲烷的稳定 性，验证非金属 性碳比硅强。

Mg2Si+4HCl=SiH4↑ +2MgCl2 SiH4+2O2=SiO2+2H2O （自然） 【展示】金刚石、石墨图 片，C60结构图片，硅、锡、铅实物样品。【讲解】碳族元素从上到下由非金属递变为金属的趋势非常明显。碳族元素C、Si、Ge、Sn元素的+4价稳定，而+4价的Pb有强氧化性，Pb 的+2价稳定。观察、记忆： C、Si：非金属 Ge：金属性比非金属 性强 Sn、Pb：金属 直观了解碳族元素。 【板书】 二、碳及其化合物的性质【讲解】碳族元素的代表 物之一——碳及其化合物的知识我们已经学习过一部分，下面分别讨论和总结：CH4、C、CO、CO2的氧化性和还原性——从碳的化合价分析；CO2、Na2CO3的化学性质——从物质类别分析。【投影小结】（见附3）分组讨论、总结： 一组：CH4、C 二组：CO、CO2 三组：Na2CO3 （举出反应实例） 总结碳及 其无机化合物 性质。 续表 教师活动学生活动设计意图 【实验】将CO2通入澄清石灰水中，当出现大量沉淀时暂停实验。 继续通入CO2至沉淀完全溶解。练习：将a mol CO2通入含b mol Ca(OH)2的澄清石灰水中，讨论a∶b为何值时： 产物为CaCO3、H2O______ 产物为Ca(HCO3)2______ 产物为CaCO3、Ca(HCO3)2、观察，写出有关化学方程式：CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓+H2O 观察，写出有关化学方程式： CaCO3+CO2+H2O= Ca(HCO3)2 （一学生黑板板书） 练习、讨论。 a∶b=1∶1 a∶b=2∶1 1∶1＜a∶b＜2∶1 使学生明确CO2与碱反应可以得到正盐或酸式盐。定量讨论CO2与碱反应。

碳族元素-备课笔记-锗、锡、铅及其化合物

13.4锗、锡、铅及其化合物 1、锗、锡、铅单质 （1）物理性质： ①Ge：锗晶格结构与金刚石相同，具有灰白色的金属光泽，粉末状呈暗蓝色,硬度比较大，熔点为1210K。高纯锗是一种良好的半导体材料。 ②Sn：白锡是银白色金属，硬度低，熔点为505K。Sn有三种同素异形体：灰锡(α型)、白锡(β型) 和脆锡。 白锡是银白色略带蓝色的金属，有延展性，可以制成器皿。在常温下，锡是正方晶系的晶体结构，即为白锡。温度低于286K时，白锡将慢慢转换为粉末状地灰锡（无定形），温度越低，转化速度越快，在225K时转变速度最快，因此，锡制品长期处于低温状态会自行毁坏，变成一堆粉末。这种变化先是从某一点开始，然后迅速蔓延，这种锡的“疾病”还会传染给其他“健康”的锡器，被称为“锡疫”。 由于锡怕冷，因此在冬天要特别注意别使锡器受冻。有许多铁器常用锡焊接的，也不能受冻。1912年，斯科特、鲍尔斯、威尔逊、埃文斯、奥茨一行人登上冰天雪地的南极洲探险，他们带去的汽油全部奇迹般地漏光了，致使燃料短缺，探险队遭到了全军覆灭的灭顶之灾。原来汽油桶是用锡焊接的，一场锡疫使汽油漏得无影无踪，造成这样一场惨祸。 温度高于434K时，白锡可以转化为具有斜方晶系的晶体结构的斜方锡。斜方锡很脆，一敲就碎，展性很差，叫做“脆锡”。。 ③Pb：铅是密度很大（11.35g·cm-3）、熔点低（601K）的金属，新切开为银白色，很快在表面生成碱式碳酸铅保护膜而呈暗灰色。铅是银白色的金属(与锡比较，铅略带一点浅蓝色)，十分柔软，用指甲便能在它的表面划出痕迹。用铅在纸上一划，会留下一条黑道道。在古代，人们曾用铅作笔。“铅笔”这名字，便是从这儿来的。 所有可溶铅盐和铅蒸气都有毒，一旦发生铅中毒，应注射EDTA-HAc的钠盐溶液，使Pb2+形成稳定的配离子从尿中排出解毒。 （2）化学性质： ①Ge：常温下不与空气中的氧反应，但高温下能被氧气氧化成GeO2,。 Ge不与稀盐酸、稀硫酸反应，但能被浓硫酸和浓硝酸氧化成水合二氧化锗（GeO2·nH2O）。在碱性溶液中能被过氧化氢氧化为锗酸盐。 Ge+4HNO3(浓) GeO2·H2O↓+4 NO2↑+H2O ②Sn：常温下由于锡表面有一层保护膜，所以在空气和水中能稳定存在。 Sn+O2SnO2 Sn +2X2SnX4（X=Cl、Br） Sn在冷的稀盐酸中溶解缓慢，但迅速溶于热浓盐酸中： Sn +2HCl SnCl2+H2↑ 3Sn+8HNO3(极稀)3Sn(NO3)2↓+2NO ↑+4H2O Sn+4HNO3(浓) H2SnO3(β)↓+4N O2↑+H2O

高一化学碳族元素和无机非金属材料同步测试题

高一化学第七章《碳族元素和无机非金属材料》 单元检测试题 （考试时间：60分钟，满分：100分） 一、选择题（每小题只有一个正确选项，将其序号填入相应括号内，共45分）： 1.下列主族元素中，元素的原子相对来说最不易得电子，也不易失电子的是（） （A）ⅠA （B）ⅡA （C）ⅣA （D）ⅦA 2.检验生石灰中混有杂质碳酸钙和石英，应选用的试剂是（） （A）水（B）盐酸（C）稀硫酸（D）氢氧化钠溶液 3.最近，科学家研制出一种新分子C60，它具有空心足球状结构，下列说法正确的是（） （A）C60是一种新型的化合物（B）C60的熔点高于石墨 （C）C60和石墨都是碳的同素异形体（D）C60的摩尔质量为720 4.下列物质不属于硅酸盐工业产品的是（） （A）水泥（B）玻璃（C）陶瓷（D）水晶 5．过量的河沙、纯碱和生石灰熔化后生成下列物质中的（） ①水泥；②玻璃；③瓷器；④混凝土；⑤一种硅酸盐产品 （A）①④（B）②⑤（C）③（D）② 6．下列叙述正确的是（）（A）石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同 （B）用石灰抹墙和用水泥砌墙过程的硬化原理相同 （C）玻璃、陶瓷、水泥制成的容器均可用来贮存氢氟酸 （D）酸均不能与酸性氧化物发生反应 7．下列材料中能高质量传导光的是（）（A）氮化硅陶瓷（B）氧化铝陶瓷（C）光导纤维（D）玻璃 8．锗酸铋（简称BGO）是我国研制成功的一种性能优良的闪烁晶体材料，其中锗处于最高价态，铋元素（Bi）价态与它跟氯形成某种共价氯化物所呈的价态相同，且此氯化物中铋具有8电子稳定结构。BGO的化学式为（）（A）Bi3Ge3O15（B）Bi4Ge3O12（C）Bi4Ge3O16（D）Bi3Ge3O12 9．已知PbSO4为白色难溶物，PbO为黄色固体。将SO2气体徐徐通入悬浮着棕色PbO2的热水中，一段时间后，发生的现象为（）

第12章 氮族、碳族和硼族元素 习题参考答案

第12章 氮族、碳族和硼族元素 习题参考答案 1. （1）解： NH 4 (NH 4)2SO 4HSO 4(NH 4)2Cr 2O 2O 3 + N 2 O （2）解： 2KNO 32 + O 2Cu(NO 3) 222 2AgNO 3 2．解：(1) 5NO 2-+ 2MnO 4- + 6H 5NO 3- + 2Mn 2+ + 3H 2O 3NO 2-+ Cr 2O 27 + 8H + →3NO 3- +2Cr 3+ +7H 2O (2) 2NO 2- + 2I - + 4H +2NO↑+ I 2 + 2H 2O (3) HNO 2+NH 2+ 2H 2O 3．解：（1） NH 4(NH 4)2SO 产生白色沉淀(BaSO 4) （2） KNO KNO 产生蓝色溶液(N 2O 3)、红棕色气体(NO 2) （3） AsCl BiCl SbCl 产生黄色沉淀（As 2S 3） Sb 2S 3）产生黑色沉淀（Bi 2S 3） 4．解：（1）S + 2HNO 3(浓) H 2SO 4 + 2NO↑ （2）4Zn + 10HNO 3(很稀) 4Zn(NO 3)2 + NH 4NO 3 + 3H 2 O （3）3CuS + 8HNO 3 3Cu(NO 3)2 + 3S↓ + 2NO↑ + 4H 2O （4）PCl 5+4H 2H 3PO 4+ 5HCl

（5）2AsO 33- + 3H 2S + 6H As 2S 3↓ + 6H 2O （6）AsO 43- + 2I - + 5H +H 3AsO 3 + I 2 + H 2O （7）2Mn 2+ + 5NaBiO 3 + 14H 2MnO 4- + 5Bi 3+ + 5Na + + 7H 2O （8）Sb 2S 3 + 3S 2-2SbS 33- 5．解：（1） NH 4 NH 3 O 2 Pt NO O 2 NO O 2H 2(Fe) N 2 2 2 NH 3 43 H 2SO 4( H 2SO 2 3 NH 3 （2） AsCl H 2As 23 2Na 3AsS 3 H 3AsO 3 H 4 2S(HCl)2S 5 Na 3AsS 4 （3） Na 3SbO Sb(OH) 3 SbOCl 2S 2S Na 3SbS 3 （4） 3 43) 3)3 Bi(OH)BiONO 3 6．解：A 是AsCl 3，B 是AgCl ，C 是[Ag(NH 3)2]Cl ，D 是As 2S 3，E 是(NH 4)3AsS 4，F 是As 2S 5，G 是H 2S 。有关反应式如下：

硼族和碳族元素习题

一、选择题 1 硼的独特性质表现在: (D) (A) 能生成正氧化态化合物如BN,其它非金属则不能 (B) 能生成负氧化态化合物,其它非金属则不能 (C) 能生成大分子 (D) 在简单的二元化合物中总是缺电子的 2 二氧化硅: (A) (A) 与NaOH共熔反应生成硅酸钠(B) 是不溶于水的碱性氧化物 (C) 单质是分子晶体,与CO2晶体相似(D) 属AB2型的化合物,晶体结构属CaF2型 3 CO与金属形成配合物的能力比N2强的原因是: (D) (A) C原子电负性小易给出孤对电子 (B) C原子外层有空d轨道易形成反馈键 (C) CO的活化能比N2低 (D) 在CO中由于C-←O+配键的形成,使C原子负电荷偏多,加强了CO 与金属的配位能力 6 下列无机酸中能溶解酸性氧化物SiO2的是: (C) (A) HCl (B) H2SO4(浓) (C) HF (D) HNO3(浓) 7 下列元素性质最相似的是: (A) (A) B和Al (B) B和Si (C) B和Mg (D) B和C 二、简答题: 1 为什么SiCl4水解而CCl4不水解? 要点：SiCl4具有空的3d轨道可接受H2O:中的孤电子对而水解，CCl4无空的价轨道不能接受H2O:中的孤电子对，因此不能水解. 2 为什么说H3BO3是一个一元弱酸? 要点：H3BO3是一个一元弱酸，它的酸性是由于B的缺电子性而加合了来自H2O中氧原子上的孤电子对成配键，而释放出H+，使溶液的[H+]大于[OH-]的结果： B(OH)3 + H2O ←→B(OH)4- + H+ 3、等电子原理是什么？与CO互为等电子体的有哪些？与CO2互为等电子体的有哪些？要点：核外电子总数相等的分子或离子; N2, NO+; NO2+ ,N2O,N3- 三、推断题 14mg某黑色固体A，与浓NaOH共热时产生无色气体B 22.4ml(标况下)。A燃烧的产物为

17.碳族元素化合物

元素化合物 第七节碳族 一、单质 1、碳单质：金刚石、石墨、焦炭、炭黑、C60…… 2、单晶硅的制备（自然界中无游离态单质） 应用：Si——芯片、半导体、太阳能电池板 SiO2——光导纤维、水泥、陶瓷、玻璃 Na2SiO3——黏合剂、木材防火剂 【小结】一步反应无法实现转化 二、CO、CO2 1、制备 （1）CO2 （2）CO

2、CO的检验 （1）CuO法 （2）湿润的氯化钯试纸 （3）银氨溶液 【小结】碳的变价规律 3、CO2、SO2与BaCl2 （1）CO2通入BaCl2中 （2）SO2通入BaCl2中

【练习】 （2013上海理7）将X气体通入BaCl2溶液，未见沉淀生成，然后通入Y气体，有沉淀生成，X、Y不可能是（） A．X：SO2；Y：H2S B．X：Cl2；Y：CO2 C．X：NH3；Y：CO2 D．X：SO2；Y：Cl2 （模考题）将下列选项中的气体X和Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中（如图装置），无沉淀产生的是（） A．铜跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y B．碳跟浓硫酸共热产生的气体X和石英跟焦炭高温下反应产生的气体Y C．MnO2跟浓盐酸共热产生的气体X和碳跟浓硫酸共热产生的气体Y D．铜跟浓硫酸共热产生的气体X和氨水受热产生的气体Y

三、SiO2 1、主要成分总结： 水晶、石英、云母、沙土、玛瑙—— 红宝石、蓝宝石、人造刚玉—— 2、方程式书写： （1）盛装NaOH的磨口玻璃瓶不能用玻璃塞/熔融NaOH固体时不可使用石英坩埚：______________________________________ （2）雕刻玻璃的原理/HF不可使用玻璃瓶盛装： ______________________________________ ______________________________________ 例：SiO2可以与HF和NaOH反应，因此是两性氧化物（） （3）制玻璃时加入石灰石形成炉渣：_________________________ （4）SiO2与焦炭混合后通入氮气，高温煅烧生成耐高温陶瓷材料和一种可燃性气体：_________________________________________ 耐高温陶瓷材料常含有的元素：

十年奥赛真题分类汇总-碳族元素和硼

碳族元素和硼族元素 第1题(共6分) 实验室制备少量硅一般采用镁粉还原SiO2的方法，然后用稀盐酸洗涤产品以除去杂质。某同学在进行上述操作时，在制得的产品中加HCl洗涤时突然起火。 (1)请用化学方程式解释： ①稀盐酸洗涤产品可除去哪些主要杂质? ②为什么加HCl洗涤时突然起火? (2)请设计一个实验来验证你的解释。(不必画出装置图，也不必指出具体化学药品，不要写方程式，只要 简明指出方法。) 1．(共6分) (1) ① 2HCl+MgO H2O+MgCl2 2HCl+Mg H2↑+MgCl2 ② SiO2+4Mg Mg2Si +2MgO Mg2Si+4HCl SiH4+2MgCl2 SiH4+2O2SiO2+2H2O (2) 在N2保护下(或惰性气体)，对硅烷气体进行检验。 SiH4+2KMnO4H2+K2SiO3+2MnO2↓+ H2O (不要求) (方程式各1分，检验1分) 第2题(8分) C60的发现开创了国际科学的一个新领域，除C60分子本身具有诱人的性质外，人们发现它的金属掺杂体系也往往呈现出多种优良性质，所以掺杂C60成为当今的研究热门领域之一。经测定C60晶体为面心立方结构，晶胞参数a=1420pm。在C60中掺杂碱金属钾能生成盐，假设掺杂后的K+填充C60分子堆积形成的全部八面体空隙，在晶体中以K+和C60－存在，且C60－可近似看作与C60分子半径相同的球体。已知C的范德华半径为170pm，K+的离子半径133pm。 11-1 掺杂后晶体的化学式为；晶胞类型为； 如果为C60－顶点，那么K+所处的位置是；处于八面体空隙中心的K+到最邻近的C60－中心的距离是pm。 11-2 实验表明C60掺杂K+后的晶胞参数几乎没有发生变化，试给出理由。 11-3 计算预测C60球内可容纳的掺杂原子的半径。 第11题(8分) 11-1 KC60面心立方晶胞体心和棱心710pm (各1分,共4分) 11-2 C60分子形成面心立方最密堆积,由其晶胞参数可得C60分子的半径：

碳族和硼族元素练习

碳族和硼族元素练习 一、选择题( 共17题34分) 1. (7643)与Na2CO3溶液作用全部都生成碱式盐沉淀的一组离子是……………………（） (A) Mg2+，Al3+，Co2+，Zn2+ (B) Fe3+，Co2+，Ni2+，Cu2+ (C) Mg2+，Mn2+，Ba2+，Zn2+ (D) Mg2+，Mn2+，Co2+，Ni2+ 2. (7462)下列说法不正确的是……………………………………………………………（） (A) SiCl4在与潮湿的空气接触时会冒“白烟”(B) NF3因会水解，不能与水接触 (C) SF6在水中是稳定的(D) PCl5不完全水解生成POCl3 3. (3718) 铅蓄电池在充电时，阳极反应是……………………………………………（） (A) PbSO4 + H2O = PbO2 + 4H+ + SO-24+ 2e-(B) Pb + SO-24= PbSO4 + 2e- (C) PbSO4 + 2e-= Pb + SO-24(D) PbO2 + 4H+ + SO-24+ 2e-= PbSO4 + 2H2O 4. (0545) 已知在一定温度下 SnO2(s) + 2H2(g)Sn(s) + 2H2O(g) K c= 21.0 CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g) K c= 0.0340 因此下列反应SnO2(s) + 2CO(g)Sn(s) + 2CO2(g) 的K c值………………………（） (A) 21.0 (B) 0.714 (C) 0.0243 (D) 21.1 5. (7476)分离SnS和PbS，应加的试剂为…………………………………………………（） (A) 氨水(B) 硫化钠(C) 硫酸钠(D) 多硫化铵 6. (7475)鉴别Sn4+和Sn2+离子，应加的试剂为……………………………………………（） (A) 盐酸(B) 硝酸(C) 硫酸钠(D) 硫化钠(过量) 7. (7466)下列分子中，C与O之间键长最短的是…………………………………………（） (A) CO (B) Ni(CO)4(C) CO2(D) CH3COOH 8. (7363)将过量SiF4通入NaOH溶液中，主要产物是……………………………………（） (A) H4SiO4，NaF (B) Na2SiO3，NaF (C) Na2SiO3，Na2SiF6(D) SiO2，HF 9. (4370)下列说法不正确的是…………………………………………………………（） (A)HCO3-可通过氢键形成双聚离子(B) NaHCO3的热稳定性不如NaCO3高 (C) BeCO3在热水中就可发生分解(D) 所有碱金属碳酸盐都是易溶于水的 10. (4308) CO32-的几何构型是………………………………………………………（） (A) 平面三角形(B) 三角锥形(C) T形(D) 直线形 11. (1460) 下列硫化物，能溶于Na2S溶液生成硫代酸盐的是…………………………（） (A) SnS (B) SnS2(C) PbS (D) Bi2S3 12. (1456) 试判断Ge、Sn、Pb 分别与浓HNO3作用时，正确的说法是………………（） (A) 三元素都被氧化成+2价(B) 三元素都被氧化成+4价 (C) Ge和Sn被氧化成+4价，但Pb却被氧化成+2价 (D) Ge被氧化成+4价，但Sn和Pb只却被氧化成+2价 13. (1451) IV A族元素从Ge到Pb；下列性质随原子序数的增大而增加的是…………（） (A) +2氧化态的稳定性(B) 二氧化物的酸性 (C) 单质的熔点(D) 氢化物的稳定性 14. (7354)从分子轨道理论出发，可以认为在B2分子中存在的化学键是………………（） (A) 三中心二电子键(B) 一个σ键 (C) 二个单电子π键(D) 一个σ键和一个π键