化学奥赛无机元素化学习题碳族元素含答案教学文案
化学奥赛无机元素化学习题碳族元素含答案【高中化学奥林匹克竞赛辅导】无机元素化学习题第十二章碳族元素1. 根据金刚石、石墨的结构特点，说明它们的主要性质。
2. 一氧化碳与氮气的结构相似，二氧化碳与氧化二氮的结构相似，试举例说明各对物质的物理和化学性质相似的地方，并举出两个例子说明各对物质化学性质的不同，解释为什么会有这种差别？3. 下列为硅的化合物相互关联图以写出有关反应，并指出反应条件：SiCl4↑Na2SiO3←Si→SiHCl3↑H2SiF6←SiF4←SiO2→Na2SiO3→H2SiO34. 在常温条件下，为什么CO2为气体而SiO2却是固体？5. 试解释：为什么SiF4能与F－离子反应生成SiF62－而CF4不能与F－离子反应呢？6. 碳化硅SiC与A12O3是重要的工业用磨砂，试问什么样的结构特性使它们有这些用途？7. 试解释：为什么CH4和CCl4不发生水解？而SiH4和SiC14会强烈地水解？8. 二氧化硅和水的反应是吸热反应，但为什么硅胶能作干燥剂？9. 为什么不能把SnC14归类成盐？10. 试解释为何锡与铅的＋2氧化态要比碳和硅的更稳定。
并解释为何铅的+2氧化态要比锡的+2氧化态更稳定。
11. 下列各物质的化学组成如何？在铅丹中铅的氧化数如何？(1) 密陀僧 (2) 铅丹 (3) 铅糖12. 白色粉未可能含有SnC12、Bi(NO3)3、As2O3、Sb2S3、PbSO4。
粉未用水处理得一悬浊液A及不溶固体B。
浊液A加少量HCI即澄清，它可使碘的淀粉溶液褪色，固体B不溶于酸，能溶于碱或饱和的NaAc热溶液中，得一无色溶液，此溶液中加H2S水溶液，得一黑色沉淀，问上述物质哪些存在？哪些不存在？哪些可能存在？说明理由，并写出有关的化学反应方程式。
13. 有一白色固体A，不溶于水，但受热会激烈分解，生成固态物质B和气体C。
固体B不溶于水和盐酸，但溶于稀硝酸，生成溶液D和无色气体E，E在空气中变成棕色，向溶液D中加入盐酸，生成白色沉淀F，F易溶于热水。
气体C 是一种中性气体，当与镁条反应时，镁条变成白色固体G，G与水反应生成白色沉淀H和无色的碱性气体J，热的F溶液和H2S反应，生成黑色沉淀K和滤液L，黑色固体K能溶于60％的硝酸中，生成气体E，淡黄色固体M和溶液D，试判断A→M为何物质，写出相应的化学方程式。
14. 某金属M和C12加热反应，生成液态化合物A，当过量的金属M与A反应时能得到固体B，而溶液B在盐酸中能把HgI2盐还原成Hg2I2，然后再还原成Hg ；它也能把硝基苯还原成苯胺，也能把Fe 3+还原成Fe 2+，化合物A 和C 6H 5MgBr 反应得到产物C ，C 只含有碳、氢和金属M 本身三种元素，如果A 和C 一起加热，得到一种新化合物D ，D 能水解生成HCI 和一个聚合物。
若向溶液B 中通人H 2S ，能得到黄色沉淀，此沉淀能被多硫化铵溶液溶解，得到一种化合物F ，试判断金属M 和A →F 为何物质，写出相应的化学方程。
15. 某种物质X ，溶于热的浓盐酸溶液，再用NaOH 溶液处理，可以得到一种白色沉淀。
此沉淀可以溶解于过量的具有强还原性的溶液中。
把X 和硫一起加热，得到一棕色粉末Y ，Y 能溶于热的浓盐酸溶液。
Y 能溶于热的黄色硫化铵溶液中，再加盐酸，生成黄色沉淀。
X 与空气加强热，产生一种白色粉未Z ，Z 能溶于浓硫酸中，当Z 和NaOH （固）共熔时，再用热水处理，得到白色晶体。
指出X 、Y 、Z 为何物质，并写出相应的反应方程式。
16. 试鉴别：Al 2(SO 4)3，MgSO 4，SnC12，Na 2CO 3的溶液。
17. 试鉴别：Hg(NO 3)2，Pb(NO 3)2，NaNO 3，Al(NO 3)3，KNO 3，Ba(NO 3)2，AgNO 3，NH 4NO 3，Mg(NO 3)2，Ca(NO 3)2十种药品。
18. 试计算下列反应的焓变化。
SiO 2(s) ＋ 4HF(g) → SiF 4(g)＋2H 2O(g) SiO 2(s) ＋ 4HCl(g) → SiCl 4(g)＋2H 2O(g) 并解释为何氢氟酸能腐蚀玻璃，而盐酸就不能。
19. 完成并配平下列化学反应方程式。
(1) GeC14＋H 2O −→− (2) G 4＋(NH 4)2S −→−(3) SnO 2＋NaOH eCl −→−熔(4) [Sn(OH)6]2－ 十CO 2 −→−(5) HCOOH −−→−浓硫酸(6) Ag(NH 3)2+十OH －＋CO −→− (7) GeS ＋(NH 4)2S 2 −→− (8) GeCl 4＋Ge −→− (9) Pb 3O 4＋HNO 3−→−(10) C 60 + OsO 4 + py (吡啶)−→−20. 某14mg 黑色固体A ，与浓NaOH 共热时产在体积为22.4cm 3的无色气体B （标准状况下）。
A 燃烧的产物为白色固体C ，C 与氢氟酸作用时，能产生一无色气体D 。
D 通人水中生成白色沉淀E 及溶液F 。
E 用适量的NaOH 溶液处理可得溶液G 。
G 中加NH 4Cl 溶液则E 重新沉淀。
加过量的NaCl 于溶液F 中时，得一无色晶体H 。
试鉴别各字母所代表的物质，并用化学反应方程式表示各过程。
21. 有一块合金与适当的浓HNO 3共煮至反应终止。
将不溶解的白色沉淀和溶液过滤、分离后，试验它们的性质时发现：此白色沉淀不溶于一般酸和碱，只溶于熔融的苛性碱和热的浓盐酸中，当将滤液调至弱酸性，并加入K 2CrO 4溶液时，则有黄色沉淀生成。
问此合金由哪两种金属组成，并用化学反应方程式表示各性质试验。
22. 试解释：HCN 在水溶液中是弱酸，而液态的HCN 却是强酸。
23. 试解释下列各双原子分子中单键键能的大小次序为什么会存在明显的不同？C ＞Si ， N ＜P ， O ＜S ， F ＜C1 24. 下列各对离子能否共存于溶液中： Sn 2+和Fe 2+； Sn 2+和Fe 3+;Pb 2＋和Fe 3＋； [Sn(OH)4]2－和Pb(OH)6]2－； Pb 2+和[Pb(OH)6]2－； [PbC14]2－和[SnCl 6]2－答案：1. 金刚石中碳原子采取sp 3杂化，C 原子与C 原子之间以共价键结合形成原子晶体，∴金刚石的主要特征为高硬度，高熔点，高沸点，不导电。
石墨中碳原子采取sp 2杂化，一个C 原子与三个C 原子以共价键连接形成层状结构，每个C 原子上还有一个垂直于层状平面的p 轨道，这些p 轨道重叠形成离域π键，其p 电子离域在每一层上，另外层与层之间是分子间作用力，∴石墨是混合型晶体，它的主要特征为具有润滑性，导电性和导热性。
2. CO 与N 2物理性质相似之处：具有较低的熔点和沸点，具有相近的临界温度和临界压力：m.p. (℃) b.p. (℃)临界压力(atm)临界温度(℃) CO －200 －190 36 －140 N 2 －210 －196 33－146 化学性质相似之处：CO 与N 2都不助燃；化学性质不同之处：CO 作还原剂，N 2的还原性很差；CO 可以作为配体，而N 2配位能力弱。
CO 与N 2分子性质之所以不同是因为，在CO 分子中O 原子上的一对电子占有C 原子的2p 轨道，增强了C 的电子密度，∴C 原子的配位能力强于N 2（ ）分子中的N 原子。
CO 2与N 2O 相似性很小，而差异性很大，显然它们并不是等电子体之故。
3. SiCl 4 ↑(1)Na 2SiO 3(2)←−−Si (3)−−→SiHCl 3 ↑(4)H 2(5)−SiF 4(6)←−−SiO 2(7)−−→Na 2SiO 3(8)−−→H 2SiO 3 (1) Si + 2Cl 22SiO 3 + 2H 2↑3 + H 2 (4) SiO 2 + 2Mg (5) 3SiF 4+ 4H 24SiO4 + 2H 2SiF 6 (6) SiO 2 4 + 2H 2O(7) SiO 2 + Na 2CO 2SiO 3+ CO 2↑ (8) SiO 32－+ 2H 2SiO 3↓4. SiO 2晶体属于原子晶体，基本单元为SiO 4，Si 原子为四面体中心，四个O 原子位于正四面体的顶点，原子之间以—O —Si —O —共价键相连，∴以固体状态N N存在；而CO2是直线型分子，低温下固体CO2属于分子晶体，每个CO2分子通过分子间作用力连接，作用力很弱，温度略微上升，分子间作用力就被破坏而形成单个CO2分子，∴常温时为气态。
5. Si原子除了3s、3p价轨道外，还有3d空价轨道，∴可以形成SiF62－（配位数可以大于4），即SiF4 + 2F－62－，而CF4中C原子的配位数已达饱和（∵C原子只有2s、2p价轨道），因此CF4不能与F－离子反应。
6. SiC与金刚石为等电子体，Si、C原子都采取sp3杂化，形成金刚石结构，∴SiC是原子晶体，高硬度，可作磨砂；A12O3离子晶格能极高，∴硬度也大，故也可以作为工业用磨砂。
7. CH4和CCl4不发生水解，而SiH4和SiC14会强烈水解的原因有两条：第一、SiH4和SiC14有能量较低的3d轨道，能接受H2O中羟基上的孤电子对，而CH4和CCl4无空的d轨道；第二、C—H C—Cl Si—H Si—Cl键能(kJ·mol－1) 413.38 328.44 320.08 358.57而OH的键能E(O—H)＝462.75 kJ·mol－1，E(Si—Cl)的能量比E(C—Cl)的能量更接近于E(O—H)，∴SiC14发生水解而CCl4不发生水解。
8. 虽然二氧化硅和水反应是吸热的，但硅胶的吸水作用是由于硅胶为多硅酸，是多孔性物质，水汽存在于多孔中，∴硅胶可以作干燥剂。
9. 因为SnC14许多物理性质不像典型的盐，如SnC14是无色液体，而且是许多非极性分子（I2、P4、S8等）的良好溶剂，∴不能把SnC14归为盐类。
10. Sn、Pb在IVA族中的下方，C、Si在IVA族中的上方，∴Sn、Pb的金属性大于C、Si，∴Sn、Pb比C、Si更易失电子，Sn、Pb的＋2氧化态要比C、Si的＋2氧化态更稳定；Pb2+最外层是6s2惰性电子对，∴Pb2+更难失去电子，即Pb2+比Sn2+更稳定，11. (1) PbO (2) Pb3O4（Pb的氧化数为+8/3，或分别为+2、+4） (3)Pb(CH3COO)212. SnC12、PbSO4一定存在：SnC12水解，生成Sn(OH)Cl↓，它可溶于HCl(aq)，SnC12也可与I2反应生成I－离子而使淀粉溶液褪色，∴A是Sn(OH)Cl。
SnC12 + HOH Sn(OH)Cl + HCl2 + H2OSnC12 + 2HCl + I24 + 2HI B为PbSO4，∴PbSO4一定存在。
化学奥赛无机元素化学习题--氧-族-元-素(含答案)教学内容
化学奥赛无机元素化学习题--氧-族-元-素(含答案)【高中化学奥林匹克竞赛辅导】无机元素化学习题第十三章氧族元素1. 写出臭氧与下列物质发生反应的化学方程式：(1) 在酸性溶液中I-到I2。
(2) S到硫酸(在水存在下)(3) [Fe(CN)6]4-到[Fe(CN)6]3- (在碱性介质中)2. O + 2e −→ O2-的过程是一个吸热过程，但为什么许多化合物中存在O2-离子？3. 试解释：O2、O3和H2O2中O－O键长分别为1.21、1.28和1.48，为什么会有这种增加趋势？4. 试用分子轨道理论说明：许多过氧化物有颜色。
5. 用乙基蒽醌法生产H2O2有什么好处？6. 从标准电极电位看φөH2O2/H2O(+1.776V)>φөMnO4－/Mn2+(+1.491V)>φөCl2/Cl－(+1.358V)但为什么H2O2遇KMnO4和Cl2时都起还原剂的作用？写出相应的离子方程式。
7. 完成下列各反应，写出化学方程式并注明反应条件(可写离子方程式)：(1) FeS2→ SO2→ K2SO4→ K2S2O8→ H2O2(2) SO2→ NaHSO3→ Na2S2O3→ Na2S4O6↓S ← Na2SO3 → SO2↓SO42－S2O42－8. 写出硫(S)与H2、C、Fe、O2、Cl2和HNO3反应的化学方程式。
9. 写出H2S与Fe3+、MnO4－、Br2和Cr2O72－反应的离子方程式(在酸性条件下)10. 写出硫作为氧化剂的三个化学方程式，又作为还原剂的三个化学方程式。
11. 用化学方程式表示以下各反应(1) 过氧化氢在酸性介质中与高锰酸钾溶液的反应(2) CaS5与盐酸反应(3) SO2(OH)Cl与水反应(4) PCl5和SO2反应(5) 二氯氧化硫（VI）慢慢地加入硫氢化钾(KHS)的水溶液内(6) 硫代硫酸钠溶液与碘反应(7) 亚硫酸钠溶液与碘的反应(8) 以过量的硫代硫酸盐处理酸化的碘酸钾溶液12. 在自然界中发现的硫是以硫化物(如Cu2S)和硫酸盐(如CaSO4·2H2O)存在，但不存在亚硫酸盐，试解释其原因？13. SF6非常稳定，不易与其他试剂反应，也不易分解，故能作为高压电机的绝缘气体。
高中化学竞赛辅导练习参考答案与解析
智浪教育-普惠英才文库高中化学竞赛辅导练习参考答案与解析第一章元素与化合物第一节卤素一．1．IO3－十5I－＋6CH3COOH===3I2＋6CH3COO－＋3H2O2．KI在潮湿空气里，在阳光的作用下会被空气氧化而产生紫黑色固体（或紫色蒸气），而KIO3不被空气氧化。
4I－＋O2＋2H2O===2I2＋4OH－二．l．(1)主要反应：I2＋2KClO3==2KIO3＋C12↑（2）可能的副反应：C12＋H2O（冷）==HClO＋HClC12＋H2O==2HCl＋1/2O2 3C12＋3H2O（热）==HClO3＋5HClI2＋5Cl2＋6H2O==2HIO3＋10HCl一步：I2＋5H2O2−−催化剂2HIO3＋4H2O−→二步：2HIO3＋K2CO3==2KIO3＋CO2↑＋H2O2．使氧化生成的I2再还原为碘化物I2＋2S2O32－==S4O62－＋2I－三．3I2＋6OH－===IO3－＋5I－＋3H2OS2O32－＋4I2＋10OH－===2SO42－十8I－＋5H2OS2O32－＋2H＋===SO2↑十S↓＋H2O4I－＋O2＋4H＋===2I2＋2H2O四．加入过量KI生成I3－离子以减少I2挥发1．在强酸性溶液中S2O32－遇酸分解，且I－易被空气氧化：（反应略）；在碱性溶液中：S2O32－＋4I2＋10OH－===SO42－＋8I－＋5H2O3I2＋6OH－===IO3－＋5I－＋3H2O上述到反应的发生，使定量反应难以准确．2．前者，I2与S2O32－的反应速度大于I2与OH－的反应速度；后者，S2O32－与I2的反应速度大于S2O32－与H＋的反应速度。
五．I2（反应略）七．A CaF2 B H2SO4 C HF D NaF E NaHF2九．紫2I－＋CI2===I2＋2CI－棕紫2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－棕红色I2＋5Cl2＋6H2O===2IO3－＋5Cl－＋12H＋十．A AgNO3 B AgCl C [Ag(NH3)2]Cl D AgBrE Na3[Ag(S2O3)2]F AglG Na[Ag(CN)2]H Ag2S （反应略）十三．1．该固体一定含钠和碘，使煤气灯火焰显黄色表明钠的存在；不溶于NH3，而溶于强络合剂CN－或S2O32－的黄色银盐一定是碘化银。
【中学化学】第七章碳族元素无机非金属材料习题word精品文档7页
第七章碳族元素无机非金属材料第二节碳族元素1．碳族元素位于元素周期表的第族，包含的元素的名称和元素符号为等。
2．从碳族元素的名称可以看出：其单质属固态非金属单质的是，其单质是金属单质的是 .3．根据课本上图7一1和表7—1分析，碳族元素原子的核电荷数、电子层数和原子半径等是如何变化的?4．C、Si、Ge的原子结构示意图为由此可看出：碳族元素原子的电子层结构，其原子的最外电子层都有个电子。
5．碳族元素的性质递变规律：碳族元素随着核电荷数的增加，电子层数依次，原子半径逐渐，原子核对外层电子的引力逐渐，使原子获得电子的能力逐渐，失去电子的能力逐渐，非金属性逐渐，金属性逐渐；在碳族元素的单质中，属非金属的是；既显金属性又显非金属性的是，但在化学反应中多显示非金属性，特征能说明其显示金属性；金属性比非金属性强,特征能说明其显示非金属性；都是金属。
6．碳族元素的化合价：(1)碳族元素的最高正价为，最低负价为，另外还常显价。
碳族元素显-4价的原因是；显+4价或+2价的原因是 .(2)在碳族元素中，的+4价化合物是稳定的，而的+2价化合物是稳定的。
比较下列化合物的稳定性：CO CO2、SnO Sn02、PbOPb02；并分析CO和C02稳定性不同的原因是；PbO和Pb02稳定性不同的原因是 .7．碳族元素最高价氧化物的化学式分别为，最高价氧化物对应水化物的化学式分别为，其中显酸性并按酸性增强的顺序排列为；显碱性的是 .第二节、硅二氧化硅一、硅1．硅元素的存在：(1)在地壳中的含量居第位。
(2)在自然界中，没有态的硅，只有以态存在的硅，常见的是、等。
2．硅单质的物理性质：(1)硅的同素异形体：硅有种同素异形体，分别是 .(2)晶体硅是色，有、的固体，它的结构类似于，其熔、沸点都，硬度，导电性，是良好的材料，广泛地应用于电子工业。
3．硅的结构特点：(1)硅元素的原子为什么不易形成硅离子(或常见硅元素形成的化合物中硅原子与其他原子都以共价键结合)?(2)硅的化学性质为什么不活泼?4．硅的化学性质：(1)常温下，硅只能跟①、②和③溶液反应，有关化学方程式为：③ Si + NaOH + H2O = + H2，(2)在加热条件下，硅能跟和等非金属单质反应，其化学方程式为：①.② . 5．硅的制备：工业上，用在高温下还原可制得粗硅，反应的化学方程式为 .6．硅的用途：(1)利用硅是良好的材料，可用来制造、、等器件，还可制成 .(2)硅钢等硅的合金的用途很广，含硅4％的硅钢具有良好的，可用来制造；含硅15％的硅钢具有良好的，可用来制造。
无机化学课件碳族元素
高温
SiO2 ＋ CaO
CaSiO3
高温
SiO2＋2C 高温 Si ＋ 2CO↑
SiO2 + CaCO3
CaSiO3 + CO2 ↑
二氧化硅与二氧化碳的比较
二氧化碳CO2 二氧化硅SiO2
物质分类
均属于酸性氧化物
与碱性氧化 物反应
CO2 ＋ CaO＝CaCO3
高温 CaO＋SiO2 CaSiO3
与碱反应 与水反应
(Cr 3+)
[Cr(OH)3 (s)]
3. 碳酸盐的热稳定性较差，它们的差别可用极化理 论解释(如碱土金属的碳酸盐)，金属离子极化力越大，
稳定性越差。稳定性的顺序为：
碳酸盐﹥酸式盐﹥碳酸
碳酸正盐与酸式盐的比较
正盐
酸式盐
水溶 性
热稳 定性
钾钠铵盐易溶于水、其它难溶
K2CO3、Na2CO3受热难分解 CaCO3、(NH4)2CO3受热易分解
通常用二氧化硅和金属氧化物的形式表示。主要用
于建筑材料，实验室常见的有分子筛与沸石（铝硅酸 盐）。见打★的阅读材料。
硅酸钠：Na2SiO3可以写成 Na2O ·SiO2
高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4
Al2O3 ·2SiO22H2O
钙长石：CaAl2SiO6
CaO ·Al2O3 ·SiO2
特殊玻璃： 钢化玻璃、光学玻璃、 化学玻璃、有色玻璃、 变色玻璃、电加温玻璃、钾玻璃、 微晶玻璃、 石英玻璃
§13.2
碳族元素包括：
碳族元素----P555-582
碳C、硅Si、锗Ge、锡Sn、铅Pb
碳族元素的价层电子构型：
ⅣA —— ns2np2
本节要求：
碳族元素 教案
第六节碳族元素成员：碳C 硅Si 锗Ge锡Sn铅Pb位于ⅣA 族一、碳族元素在元素周期表中的位置（周期、族、原子序数）表示方法：原子结构示意图、电子式原子结构相同点：最外层电子数相同，都是4个 不同点：电子层数不同 相似性：不易得失电子，易形成共价键，难形成离子键，最高正价为＋4，最低价为－4。
主要性质递变性：随原子序数递增，元素金属性增强，非金属性减弱；氢化物稳定性减弱（CH 4可燃，SiH 4易自燃）；最高价氧化物对应水化物酸性减弱，碱性增强，Ge(OH)4呈两性。
碳族元素的金属性比同周期氮族元素强，且自上而下由非金属性向金属性递变比氮族更为明显。
1、碳族元素的主要特征 （1）C 是非金属，Si 貌似金属，但大多数情况下显示非金属性，Ge 的金属性比非金属性强，Sn 、Pb 都是金属。
（2）碳族主要化合价是＋2、＋4，除Pb 的＋2价化合物稳定外，其他元素的＋4价化合物稳定。
（3）金刚石、石墨、C 60互为同素异形体，金刚石的硬度最大。
（4）碳元素是形成化合物种类最多的元素。
（5）在所有非金属元素形成的气态氢化物中，甲烷含氢量最大（25%）。
（6）硅在地壳中的含量仅次于氧，是良好的半导体材料。
二、碳及其化合物1、单质比较（1）同素异形体金刚石：正四面体构型、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”，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①氧化性：②还原性：2、气态氢化物——CH4甲烷的化学性质将在有机化学中复习。
3、一氧化碳CO（1）物理性质：无色无味的气体，难溶于水，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（淡蓝色火焰，作气体燃料）4、二氧化碳CO2（1）结构：电子式为，结构式为，空间构型为直线型。
2021最新高三化学一轮复习精品教学案+分层练习 碳族元素 含答案
碳族元素无机非金属材料第一课时碳族元素【考纲要求】1.掌握碳族元素在元素周期表中的特殊位置导致性质上的特殊性。
2.能熟练运用碳族元素原子结构的递变规律解释其性质的递变规律3.掌握CO2与CO、CO2与SiO2、NaHCO3与Na2CO3这三组物质在物理性质、化学性质、制法、用途等方面的不同。
4．自主建立碳族元素的知识网络。
教与学方案【自学反馈】一、概念辨析1.碳族元素：（1）在周期表中的位置（由原子结构中的决定）。
（2）包含元素的名称、符号、原子结构简图、原子半径、化合价等比较元素名称元素符号原子结构简图原子半径化合价单质性质变化碳硅锗锡铅（3）相似性：、（4）递变性：。
（5）特殊性：难形成离子化合物，易形成共价化合物。
（6）用原子结构知识解释（3）（4）（5）：。
2.碳单质：（1）同素异形体：；无定形碳：。
（2）性质：稳定性，比如；还原性：；可燃性：；弱氧化性：。
3.含碳化合物：（1）CO2：物理性质；化学性质；实验室制法：原料、原理、装置、步骤。
（2）CO：物理性质；化学性质；实验室制法：原料、原理、装置；（3）碳酸正盐：稳定性、溶解性；（4）酸式盐：稳定性、溶解性；（5）其它含碳化合物、有机化合物、金属碳化物候氏制碱法的主要反应中用到上述哪些物质中的哪些性质？。
二、碳元素知识网络：写出化学方程式实现下列转化：.Si O2 Ca(HCO3)2SiC C CO2 Na2CO3SiO2 CO Fe MgO NaHCO3 【例题解析】[例1] 门捷列夫在19世纪中叶，曾根据他所发现的周期律，预言过第四周期第ⅣA族元素X（当时称为类硅）。
下列有关类硅的元素性质，不正确的是（）A.XH4不稳定，但有强还原性B．可用焦炭在高温下从XO2中冶炼XC．X单质的熔点比硅高 D.X(OH)4的酸性比H2SiO3强解题思路: 。
易错点: 。
[例2] 最近，科学家研制得一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，分子式为C60，下列说法正确的是（）A．C60是一种新型的化合物B．C60和石墨都是碳的同素异形体C．与C60结构类似的还有C60分子D．C60的相对分子质量是720g/mol 解题思路: 。
化学奥赛无机元素化学习题碳族元素含答案
化学奥赛⽆机元素化学习题碳族元素含答案【⾼中化学奥林匹克竞赛辅导】⽆机元素化学习题第⼗⼆章碳族元素1. 根据⾦刚⽯、⽯墨的结构特点，说明它们的主要性质。
2. ⼀氧化碳与氮⽓的结构相似，⼆氧化碳与氧化⼆氮的结构相似，试举例说明各对物质的物理和化学性质相似的地⽅，并举出两个例⼦说明各对物质化学性质的不同，解释为什么会有这种差别？3. 下列为硅的化合物相互关联图以写出有关反应，并指出反应条件：SiCl4↑Na2SiO3←Si→SiHCl3↑H2SiF6←SiF4←SiO2→Na2SiO3→H2SiO34. 在常温条件下，为什么CO2为⽓体⽽SiO2却是固体？5. 试解释：为什么SiF4能与F－离⼦反应⽣成SiF62－⽽CF4不能与F－离⼦反应呢？6. 碳化硅SiC与A12O3是重要的⼯业⽤磨砂，试问什么样的结构特性使它们有这些⽤途？7. 试解释：为什么CH4和CCl4不发⽣⽔解？⽽SiH4和SiC14会强烈地⽔解？8. ⼆氧化硅和⽔的反应是吸热反应，但为什么硅胶能作⼲燥剂？9. 为什么不能把SnC14归类成盐？10. 试解释为何锡与铅的＋2氧化态要⽐碳和硅的更稳定。
并解释为何铅的+2氧化态要⽐锡的+2氧化态更稳定。
11. 下列各物质的化学组成如何？在铅丹中铅的氧化数如何？(1) 密陀僧(2) 铅丹(3) 铅糖12. ⽩⾊粉未可能含有SnC12、Bi(NO3)3、As2O3、Sb2S3、PbSO4。
粉未⽤⽔处理得⼀悬浊液A及不溶固体B。
浊液A加少量HCI即澄清，它可使碘的淀粉溶液褪⾊，固体B不溶于酸，能溶于碱或饱和的NaAc热溶液中，得⼀⽆⾊溶液，此溶液中加H2S⽔溶液，得⼀⿊⾊沉淀，问上述物质哪些存在？哪些不存在？哪些可能存在？说明理由，并写出有关的化学反应⽅程式。
13. 有⼀⽩⾊固体A，不溶于⽔，但受热会激烈分解，⽣成固态物质B和⽓体C。
固体B 不溶于⽔和盐酸，但溶于稀硝酸，⽣成溶液D和⽆⾊⽓体E，E在空⽓中变成棕⾊，向溶液D中加⼊盐酸，⽣成⽩⾊沉淀F，F易溶于热⽔。
武汉大学、吉林大学《无机化学》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-碳族元素(圣才出品)
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第 15 章 碳族元素
15.1 复习笔记
碳族元素包括碳、硅、锗、锡和铅 5 种元素，价电子层结构为 ns2np2。其碳和硅是非 金属元素，其余三种是金属元素。
一、碳族元素通性
1．惰性电子对效应：C、Si ＋4 氧化态稳定，Pb 是＋2 氧化态稳定。
2．碳族元素的单质 （1）碳的同素异形体 ①金刚石属立方晶系，是典型的原子晶体，其中 C 以 sp3 杂化轨道与其它原子相连，形 成了牢固的 C-C 键。金刚石晶体透明、折光、耐腐蚀且不导电，室温下，金刚石对所有的化 学试剂都显惰性。其硬度是所有物质中最大的，可达 10000 kg/mm2，俗称钻石，除用作 装饰品外，还用于制造钻探用的钻头和磨削工具。 ②石墨很软，呈灰黑色，密度较金刚石小，熔点比金刚石略低，具有层向的良好导电导 热性，容易沿层方向滑动裂开，常用来制作电极、润滑剂、铅笔等。 （2）硅、锗、锡、铅单质
③锡有三种同素异形体：
灰锡(α) ⎯286⎯K→白锡(β) ⎯434⎯K→脆锡(γ)
性质活泼， Sn ＋ 2HCl（热、浓） ＝ SnCl2 ＋ H2↑
3Sn ＋ 8HNO3（冷、稀） ＝ 3Sn（NO3）2 ＋ 2NO↑＋ 4H2O Sn ＋ 4HNO3（浓） ＝ H2SnO3（SnO2·H2O）↓＋ 4NO2↑＋ H2O
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①单质硅的晶体结构类似于金刚石，熔点 1683 K，呈灰黑色，有金属外貌，性硬脆； 低温下稳定，不与水、空气和酸作用，但与强氧化剂和强碱溶液作用。
②锗是灰白色的脆性金属，结构为金刚石型，原子晶体，比 Si 活泼，能溶于氧化性酸 得到 Ge（Ⅳ），难溶于 NaOH，不与空气中的 O2、H2O、非氧化性酸作用。高纯锗也是较 好的半导体材料。
无机化学第十五章碳族元素
05 碳族元素生物效应及环境 影响评价
碳族元素在生物体内作用机制
1
碳族元素在生物体内主要以有机化合物的形式存 在，如蛋白质、脂肪、碳水化合物等，是构成生 命体的基本要素。
2
碳族元素参与生物体内多种代谢过程，如葡萄糖 代谢、脂肪代谢等，对维持生物体正常生理功能 具有重要作用。
3
一些碳族元素如硅、锗等还具有特殊的生物活性， 对生物体的生长、发育和免疫等方面产生影响。
特点
碳族元素具有相似的最外层电子 构型，主要呈现+2、+4价态；随 着原子序数的增加，金属性逐渐 增强，非金属性逐渐减弱。
碳族元素在周期表中位置
01
碳和硅位于第二周期和第三周期 ，锗、锡、铅则位于第四周期及 其以后。
02
碳族元素在周期表中的位置反映 了它们的电子构型和化学性质的 递变规律。
碳族元素重要性及应用
锗、锡、铅单质性质简介
锗
锗是一种化学元素，具有半导体性质。它在电子工业中有一定的应 用，如制造高频器件等。
锡
锡是一种银白色、柔软的金属，具有良好的延展性和可塑性。它广 泛用于制造合金、焊料、涂料等。
铅
铅是一种蓝灰色、质软的金属，密度大，熔点低。它具有一定的耐腐 蚀性，可用于制造蓄电池、电缆等。但铅对人体有害，应注意防护。
配位化合物形成与稳定性
配位化合物概念
01
碳族元素可与多种配体形成配位化合物，如与氨、水、卤素离
子等形成的配合物。
配位化合物稳定性
02
碳族元素配位化合物的稳定性受多种因素影响，如中心原子电
荷、配体性质、空间构型等。
配位化合物应用
03
碳族元素配位化合物在催化、材料科学、生物医药等领域具有
江苏省镇江市2019届高三一轮专题复习学案：碳族元素【含答案】
专题十一碳族元素(第一课时)【复习目标】1、了解碳族元素的原子结构；2、掌握碳族元素性质的递变规律；3、了解硅的结构和性质。
【复习重点】碳族元素的递变规律。
【复习过程】[案例引入]例1、碳和硅的化合物大多数是共价化合物,其本质原因是( )A.碳和硅都是非金属元素B.碳和硅的原子半径小C.它们都是ⅣA元素D.碳和硅都有4个价电子,较难得或失电子例2、已知新发现的114号元素，它的原子核外的最外层有4个电子，下列有关叙述中正确的是( )A.X有稳定的气态氢化物XH4B.X的最高价的氧化物化学式为XO2C.X为非金属元素D.X的单质能导电【基础回顾】一、碳族元素1、碳族元素的名称、符号、、、、。
2、原子结构相同点：原子最外层电子数均为4，不同点：核电荷数、电子层数及原子半径从上到下依次增大。
3、在周期表中的位置：第ⅣA族,位置特点：处于易得和易失电子的主族元素之间；既不容易得电子，也不容易失电子，易形成共价化合物。
4、元素单质化学性质的比较(1)非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强（碳是非金属；硅是非金属但貌似金属；锗的金属性强于非金属性；锡、铅是金属。
），(2)主要化合价：+2、+4 （铅+2价稳定，其它 +4 价稳定），(3)最高价氧化物的水化物酸性逐渐减弱，(4)气态氢化物稳定性依次减弱，[迁移·体验]例3、读下列材料，回答有关的问题：锡、铅两种元素的主要化合价是+2价和+4价，其中+2价锡元素和+4价铅元素的化合价均是不稳定的，+2价锡离子有强还原性，+4价铅元素的化合物有强氧化性。
例如：Sn2+还原性比Fe2+还原性强。
PbO2的氧化性比Cl2氧化性强。
(1)写出下列反应的化学方程式氯气跟锡共热，氯气跟铅共热，二氧化铅跟盐酸共热；(2)能说明Sn2+还原性比Fe2+还原性强的离子方程式是：。
【基础回顾】二、硅：晶体硅是原子晶体，与金刚石相似，是正四面体型空间状结构。
1、硅的物理性质：晶体硅：灰黑色、有金属光泽的固体；熔沸点高、硬度硬面脆，能导电；是半导体材料。