碳族元素1-2
高三一轮复习碳及碳的化合物
高三一轮复习——碳族元素一、碳族元素1、下列关于碳族元素的说法中，错误的是( )A.它们从上到下的非金属性向金属性递变的趋势比卤族元素明显B.碳族元素的气态氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱C ．碳族元素原子的最外层都有4个电子D .主要化合价有+2价和+4价，大多数+2价化合物稳定2、课本上说“……碳、硅、锗、锡的+4价化合物是稳定的，而铅的+2价化合物是稳定的”。
（1）根据上一句话判断：锡的+2价化合物（如SnCl 2）应具有较强的___________性，铅的+4价化合物应具有较强的_____________性。
（2）Fe 3O 4可以写成FeO ·Fe 2O 3的形式，Fe 3O 4还可以写成盐的形式Fe(FeO 2)2形式，根据化合价规律和这种书写方法，若将Pb 3O 4用上述形式表示，其化学式可写为______________ 、 。
（3）PbO 2与浓盐酸可发生氧化还原反应生成Cl 2，该反应的化学方程式为____________________________。
二、碳酸正盐（Na 2CO 3）和酸式盐（NaHCO 3）的比较23a、用酚酞做指示剂，达到滴定终点时发生的反应为：b、用甲基橙做指示剂，达到滴定终点时发生的反应为：，典型例题[例1]下列关于碳族元素的说法正确的是（）A．单质都是无色晶体B．单质中硅单质熔点最高C．碳族元素形成的化合物种类最多D．在化合物中最稳定的化合价都是+4价[例2]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[例3]若发现了114号新元素X, 则有关X元素及其化合物的叙述正确的是: ( )(A)X有稳定的气态氢化物(B)X的最高正价氧化物的化学式为XO2(C)X为非金属元素(D)X的低价氧化物是酸性氧化物[例4]下列饱和溶液中，通入过量二氧化碳气体，肯定没有沉淀产生的是（）①氢氧化钠②碳酸钠③硅酸钠④次氯酸钙⑤氯化钙A、①⑤B、①②C、④⑤D、③④[例5]某种混合气体，可能含有N2、HCl、CO，常温下，把混合气体依次通过足量的NaHCO3溶液和灼热的CuO，气体体积都有没有变化，再将其通过足量的过氧化钠固体，气体体积减小，最后混合气体通过红热的铜丝网，经充分反应后气体体积又减少，但仍有剩余气体，以下对混合气体组成的判断正确的是（）A、一定没有氮气，至少有一氧化碳和氯化氢中的一种B、一定有氮气，一氧化碳和氯化氢C、一定有氮气，一氧化碳和氯化氢至少有其中的一种D、一定有氮气和氯化氢，没有一氧化碳【真题演练】1．（2002上海15）将足量CO2通人KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量（n）和通入CO2体积（y）的关系正确的是（）A B C D2、(2003全国理综8)某无色混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl中的某几种气体组成。
化学元素周期表(化合价记忆法、盐的溶解性记忆口诀、元素性质口诀)
化学元素命名IUPAC命名法很多人注意到，元素周期表最后几位元素经常是以Uu开头的，其实这只是一种临时命名规则，叫IUPAC元素系统命名法。
在这种命名法中，会为未发现元素和已发现但尚未正式命名的元素取一个临时西方文字名称并规定一个代用元素符号，使用拉丁文数字头以该元素之原子序来命名。
此规则简单易懂且使用方便，而且它解决了对新发现元素抢先命名的恶性竞争问题，使为新元素的命名有了依据。
如ununquadium便是由un（一）- un（一）- quad（四）- ium（元素）四个字根组合而成，表示“元素114号”。
元素114命名为flerovium(Fl)，以纪念苏联原子物理学家乔治·弗洛伊洛夫（Georgy Flyorov，1913-1990）；而ununhexium便是由un（一）- un（一）- hex （六）- ium（元素）四个字根组合而成，表示“元素116号”。
元素116名为livermorium (Lv)，以实验室所在地利弗莫尔市为名。
位置关系编辑原子半径（1）除第1周期外，其他周期元素（稀有气体元素除外）的原子半径随原子序数的递增而减小；（2）同一族的元素从上到下，随电子层数增多，原子半径增大。
（五、六周期间的副族除外）元素化合价（1）除第1周期外，同周期从左到右，第二周期元素最高正价由碱金属+1递增到氮元素+5（氟无正价，氧无最高正价），其他周期元素最高正价由碱金属+1递增到+7，非金属元素负价都由碳族-4递增到-1。
（2）同一主族的元素的最高正价、最低负价均相同。
（ⅥA、ⅦA、0族除外）单质的熔点（1）同一周期元素随原子序数的递增，元素组成的金属单质的熔点递增，非金属单质的熔点递减；（副族熔点在VIB族达到最高，以后依次递减）（2）同一族元素从上到下，元素组成的金属单质的熔点递减，非金属单质的熔点递增。
（副族不规则）元素的金属性（1）同一周期的元素从左到右金属性递减，非金属性递增；（2）同一主族元素从上到下金属性递增，非金属性递减。
碳,氮两元素比较
三比较攻克碳族元素之一（碳与硅的比较）在碳族元素的学习中，有三个重要的知识点需要同学们额外的重视。
展开来就是碳与硅的性质（比较）、一氧化碳与二氧化碳的性质（比较）以及（二氧化碳与）二氧化硅的性质（比较）。
碳元素及其重要化合物的性质相信大家都比较熟悉，在学习硅的过程中我们就是要利用同族元素性质的相似性，在对碳熟悉的层次上运用比较、辨析的方法快速掌握硅元素的性质。
我们将用三个专题来系统地介绍碳族元素的学习，在陆续的三个专题中同学们可以体会到比较法应用到学习中的优厚之处。
大思路通过碳来学习硅，这是整体思路。
总的说来，像碳一样硅原子最外层有四个电子，但是由于硅原子比碳原子多一个电子层，半径比较大。
硅元素的非金属性比碳元素弱。
常温下，硅的化学性质比较稳定，但能与氟气、氢氟酸反应。
在一定条件下能够与氢氧化钠、氯气、氧气反应。
硅的工业制法：用焦炭在高温下还原SiO2可制得含有少量杂质的粗硅：SiO2 + 2C Si + 2CO↑有趣的是，尽管单质硅的性质比较稳定，但是自然界中的硅元素并不以游离态的硅存在，只以化合态存在。
因此，科学家认为在地球形成时代温度很高，硅与其他元素形成化合物，这些化合物又十分稳定。
所以硅在自然界中以化合态存在。
下面的表格我们了运用比较的方法，把碳和硅从原子半径、成键特征、化学性质、用途等方面进行了详细比较，这样有利于同学们把前后知识联系起来。
希望同学们能仔细阅读思考一下。
体验1下列关于碳族元素的说法正确的是 [ ]A．单质都是无色晶体B．单质中硅单质熔点最高C．碳族元素形成的化合物种类最多D．在化合物中最稳定的化合价都是+4价体验思路：对选项A：在碳族元素所形成的单质中，只有金刚石为无色晶体，故A是错的。
对选项B：在碳族元素形成的单质中，金刚石、晶体硅为原子晶体，金刚石的熔点比晶体硅高。
本族单质的熔点与卤族元素单质熔点递变趋势不同，卤族单质熔点从F2→I2依次升高，碳族元素单质由C→Pb熔点呈降低趋势，故B项是错误的。
碳族元素
(二)碳的氧化物（CO2和CO）
1、CO2（1）物性：无色无味，密度比空气 大的气体，能溶于水，固体CO2称“干冰” （2）化学性质：a、具有酸性氧化物的通性 b、弱氧化性：CO2＋C＝2CO 点燃 CO2＋2Mg==2MgO+C （3）制取：工业上煅烧石灰石 : 高温 CaCO3==CaO+CO2 实验室：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O 固体＋液体－气（不加热）可启普发生器及 简易装置
练习：某无色溶液可能由Na2CO3 、MgCl2 、 NaHCO3 、BaCl2 中的一种或几种混合而成.往 溶液中加入烧碱溶液出现白色沉淀 ，加入稀 H2SO4 也出现白色沉淀，并放出气体，据此分 析，下述组合判断中正确的是 （ B ） ① 肯 定 有 BaCl2 ② 肯 定 有 MgCl2 ③ 肯 定 有 NaHCO3 ④肯定有Na2CO3 或NaHCO3 ⑤肯定 无MgCl2 A、① ② ⑤ B、① ③ C、② ④ D、① ③ ⑤
从左到右酸性减弱、碱性增强
CH4 SiH4
－
－
－
从左到右稳定性减弱
3、单质的物理性质（见P148）
思考1：根据元素周期律的知识，Pb的金属性比Sn强， 而在金属活动性顺序表中，Sn的活动性却比Pb强，这 是否矛盾？
不矛盾。在金属活动性顺序表中，是指金属单质在水溶液中失 去电子的能力；而元素周期表中指元素原子失电子能力强弱。
碳族元素性质递变规律
元素符号 原子半径的变化 金属性、非金属 性变化 最高正价 最高价氧化物化 学式 对应水化物化学 式及酸碱性强弱 氢化物化学式及 稳定性
C
Si
Ge
Sn
Pb
从左到右逐渐增加
氮族、碳族和硼族元素
三、硼族元素 B、Al、Ga、In、Tl
（一）概述 ns2np1 除B外均为金属元素 氧化数：1、+3，从Ga→Tl由于惰性电子对效应+3化合物 稳定性降低，Tl3+有强氧化性，易转为Tl+的化合物。 化合物键型：B由于原子半径小，电负性大，其化合物场 均为共价型。其余多为离子型。 硼族元素原子的价电子数（3）<价层轨道数（4或9），这 种原子称为缺电子原子。缺电子原子可形成缺电子化合物， 如BF3、AlCl3等，缺电子化合物因有空的价层轨道能接受电 子对，故易形成聚合分子(Al2Cl6)和配合物（H[BF4]）。
2、硅酸盐 制备：SiO2与不同比例碱性氧化物共熔 溶解性：碱金属的硅酸盐可溶：重金属的硅酸盐 难溶且有特征颜色。 基本结构单元都是SiO 4四面体。
（三）锡、铅的重要化合物 1、氧化物和氢氧化物 两类 +2 MO M(OH)2 +4 MO2 M(OH）4 （1）组成及颜色 （2）溶解性，均难溶于水 （3）酸碱性。
（1）B2H6在空气中能自燃，放出大量热 B2H6（g）+3O2（g）→B2O3(s)+3H2O(g) r H m =－2033.79kJ.mol-1 （2）硼烷遇水发生水解作用： B2H6(g)+6H2O(l)→2H3BO3（aq）+6H2↑ r Hm =－2033.79kJ.mol-1 也放出大量热。 （3）硼烷与具有孤电子对的分子发生加合作用，如： B2H6+2CO→2[H3B←CO] B2H6+2NH3→2[H3B←NH3]
②PbO2在酸性介质中具有强氧化性 举例：PbO2+4HCl(浓) → PbCl2↓+Cl2↑+2H2O PbCI2+2HCl(浓) →H2[PbCl4] 2++2H O 2Mn2++5PbO2+4H+→2MnO +5Pb 2 4 （2）水解性 2 2 2+ 4+ 阳离子盐M 、M 及阴离子盐MO 2 、MO3 均会发生水解 SnCl2+H2O Sn(OH)Cl↓+HCl [Sn(OH)4] 2-+2H2O Sn(OH)2↓+2OH-+2H2O SnO22-+2H2O Sn(OH)2↓+2OH-
元素1(3,4,5A主族)总结
（2）H3BO3是Lewis酸，是一元酸，酸性弱 ） 酸 一元酸， θ = 5.80×10-10 × Ka OH OH － B OH ＋ H＋ ＋ Ｈ2O B OH OH OH OH OH
在硼酸水溶液中加入某些多元醇（如丙三醇) 在硼酸水溶液中加入某些多元醇（如丙三醇 ，硼 多元醇 酸的酸性将大大增强， 酸的酸性将大大增强，可以采用酸碱中和滴定法定 量分析硼酸。 量分析硼酸。
4) 正磷酸盐 溶解性： 溶解性： 磷酸二氢盐 ＞ 磷酸一氢盐 ＞ 磷酸盐 酸碱性： 酸碱性： 正磷酸盐在水中发生水解反应 Na3PO4 溶液显碱性 pH ＞ 12 Na2HPO4 溶液显弱碱性 pH = 9-10 NaH2PO4 溶液显弱酸性 pH = 4-5 稳定性：磷酸正盐>磷酸一氢盐 磷酸一氢盐>磷酸二氢盐 稳定性：磷酸正盐 磷酸一氢盐 磷酸二氢盐
As2O5
酸性(中强) 酸性( 酸性( 酸性(中强) 酸性(弱） 酸性(弱)
As2O5 + 6NaOH ＝2Na3AsO4 + 3 H2O
11 砷、锑、铋的氢氧化物和含氧酸 铋的氢氧化物和含氧酸
5) 正磷酸盐、焦磷酸盐的鉴别： 正磷酸盐、焦磷酸盐的鉴别： 正磷酸盐、偏磷酸盐和焦磷酸盐鉴别： 正磷酸盐、偏磷酸盐和焦磷酸盐鉴别： AgNO3 和蛋清溶液 AgNO3＋PO43-＝Ag3PO4↓(黄色 黄色) 黄色 AgNO3＋P2O72-＝Ag4P2O7↓(白色 白色) 白色 AgNO3＋PO3-＝AgPO3↓(白色 白色) 白色 蛋白质水溶液→ ＋蛋白质水溶液→白色沉淀 3-的鉴定 PO4 的鉴定——钼酸铵试剂 钼酸铵试剂 PO43-+12MoO42-+24H+ +3NH4+→ (NH4)3PO4·12MoO3·6H2O +6H2O (黄色 黄色) 黄色 8 磷的卤化物 水解性 PCl3 + 3 H2O ＝ H3PO3 + 3 HCl PCl5+ 4 H2O ＝ H3PO4 + 5 HCl
高中化学第四章知识点归纳一
煌敦市安放阳光实验学校课标必修1第四章知识点归纳1．非金属元素的种类：在迄今为止发现和合成的112种元素中非金属元素有16种。
（依据元素三分法）。
2．非金属元素的存在形式：游离态和化合态两种。
（1）硅元素：只存在化合态，主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。
（2）氯元素：只存在化合态，主要以氯化钠的形式存在于海水和陆地的盐。
（3）硫元素：游离态存在于火山喷口附近或地壳的岩层里，化合态主要以硫化物和硫酸盐的形式存在，在火山喷出物里含有大量的含硫化合物，如硫化氢、二氧化硫和三氧化硫；硫还是一种生命元素，组成某些蛋白质时离不开它。
（4）氮元素：游离态主要存在于空气中，化合态主要存在于土壤中，氮元素也是蛋白质的重要组成元素。
3．非金属单质种类与元素种类是两码事，因为存在同素异形体（同一元素形成的不同单质互称同素异形体的缘故）。
（1）氧元素有O2和O3两种单质形式。
（2）硫元素由单斜硫和斜方硫两种单质形式。
（3）氮元素有N2和N4两种单质形式。
（4）磷元素有红磷和白磷两种单质形式。
（5）碳元素有石、石墨、无形碳、C60、C120多种形式。
4．只由非金属元素构成的化合物种类：离子化合物和共价化合物。
（1）离子化合物主要是：铵盐NH4Cl 、NH4NO3（2）共价化合物有：非金属氢化物：CH4、NH3、H2O、HF非金属氧化物：CO 、CO2 、NO 、NO2非金属互化物：CS2、非金属含氧酸：H2CO3、H2SiO35．非金属元素的化合价推断方法：画出元素的原子结构示意图，根据最外层电子数就是最高正价数，最外层电子数减去8（或2）得到该元素的最低价态，最低价态和最高价态之间的所有化合价皆有可能形成。
6．非金属元素的化合价规律是：最外层电子数是奇数的元素其化合价通常也是奇数价，最外层电子数是偶数的元素其化合价通常也是偶数价。
氯元素的常见价态：-1 、+1 、+3 、+5 、+7，例外的有+4，例如：二氧化氯（ClO2）。
高中化学碳和硅的知识点介绍
高中化学碳和硅的知识点介绍在高中的化学学习中，学生过会学习到很多的知识点，下面店铺的小编将为大家带来化学中关于碳和硅的知识点的介绍，希望能够帮助到大家。
高中化学碳和硅的知识点(一)碳族元素1、组成和结构特点(1)碳族元素包括碳、硅、锗、锡、铅五种元素，位于元素周期表的IVA族。
(2)碳族元素原子最外层有4个电子，在化学反应中不易得到或失去电子，易形成共价键。
主要化合价有+2和+4价，其中碳和硅有负价。
碳族元素在化合物中多以+4价稳定，而铅在化合物中则以+2价稳定。
碳族元素中碳元素形成的单质(金刚石)硬度最大;碳元素形成的化合物种类最多;在所有非金属形成的气态氢化物中，CH4中氢元素的质量分数最大;12C是元素相对原子质量的标准原子;硅在地壳中的含量仅次于氧，其单质晶体是一种良好的半导体材料。
2、性质的递变规律随着原子序数的增大，碳族元素的原子半径依次增大，由非金属元素逐渐转变为金属元素，即金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱;最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强;气态氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强。
(二)碳及其化合物1、碳单质(1)碳的同素异形体(2)碳的化学性质常温下碳的性质稳定，在加热、高温或点燃时常表现出还原性，做还原剂，温度越高，还原性越强，高温时的氧化产物一般为一氧化碳。
溶解性不同：一般情况下，所有的钾盐、钠盐和铵盐是可溶的，所有的酸式盐是可溶的，正盐的溶解度小于酸式盐的溶解度，但碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度。
热稳定性不同：一般情况下，难溶的正盐和酸式盐受热易分解，可溶性碳酸盐稳定不易分解。
与酸反应的剧烈程度不同：两者都能与强酸(H+)反应产生CO2，但反应的剧烈程度不同，根据反应的剧烈程度可鉴别两者。
可溶性盐的水解程度不同：相同浓度的正盐溶液的pH值大于酸式盐溶液的pH值。
与碱反应不同：弱酸的酸式盐可与碱反应生成正盐。
与盐反应不同：碳酸钠可与氯化钙或氯化钡反应生成难溶性碳酸盐，但碳酸氢钠不反应。
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不同点
1.Fe3O4按照氧化物的形式可 表示为FeO· 2O3，若将其看 Fe 做一种盐可表示为Fe(FeO2)2。 （1）试根据化合价规则对 Pb3O4用上述两种形式表示组 成，其氧化物形式应为 ， 其盐的形式应为 。
（2）已知铅的＋2价化合 物是稳定的，则铅的＋4价 化合物应具有较强的氧化 性。PbO2与浓盐酸可发生 氧化还原反应生成氯气。 试写出Pb3O4与浓盐酸发生 反应的化学方程式。
参考答案
（1）题中铅元素的化合价 与铁元素不同，呈＋2价和 ＋4价，所以氧化物形式写 成2PbO· 2 ，盐的形式 PbO 写成 Pb2PbO4 （2）Pb3O4 ＋ 8HCl ＝ 3PbCl2 ＋ Cl2↑＋4H2O
C Si Ge Sn Pb
一、原子结构 相同点：最外层电子数均为4个 不同点：从C到Pb核电荷数、电子 层数、原子半径依 次增大
碳族元素单质的颜色和状态金刚石Leabharlann 石墨碳的几种同素异形体
石墨
金刚石 足球烯
硅
锗
锡
铅
完成下表
C Si Ge Sn Pb
原子半径 非金属性 金属性 得电子能力 失电子能力 单质熔沸点 主要化合价
由小到大 由强到弱 由弱到强 由强到弱 由弱到强 由高到低 +2 +4
二、碳 族 元 素元素性质
共性(相似性): 1、主要化合价为 +2 、 +4 ； 2、最高价氧化物为 XO2 型； 3、氢化物为 XH4 型 递变性（从C 到Pb）： 金属性逐渐增强，非金属性逐 渐减弱。
思考题 1、为什么碳族元素容易形成共价 化合物？ 碳族元素位于容易失去电子 和容易得到电子的主族元素之间 的中间位置，既不容易失去电子， 又不容易得到电子，所以容易形 成共价化合物。
5.下列有关碳族元素的叙述中， 不正确的是（ B、D ） A．碳族元素易形成共价化合物 B．碳族元素最高价氧化物均易 溶于水 C．碳族元素中硅和锗可作半导 体材料 D．碳族元素的非金属性向金属 性递变的趋势没有氮族元素明显
知识小结
一、原子结构 相同点 二、元素性质 共性(相似性) 递变性(规律)
课堂练习
1.下列关于碳族元素的叙述中，
正确的是（ B、D ）
A.最外层上有2个电子 B. 主要化合价均为+2、+4
C.稳定化合价均为+4
D.不易形成离子化合物
2. 下列气态氢化物最不 稳定的是（ D ） A. PH3 C. HCl B. H2S D. SiH4
3.最近科学家制得一种新的分子，它 具有空心的类似足球状结构，化学式
为C60。下列说法正确的是（
C60是一种新型的化合物
B ） A.
B. C.
C60和石墨都是碳的同素异形体
C60中含有离子键
C60的式量为720
D.
4.某元素位于元素周期表的ⅣA 族，它是良好的半导体材料，其 金属性比非金属性强，所以通常 认为它是金属，此元素可能是 （B ） A. S B. Ge C. Sn D. Pb
碳 族 元 素
碳族元素在元素周期表中的位置
C Si Ge
Sn
Pb
碳原子结构特征
硅原子结构特征
锗原子结构特征
锡原子结构特征
铅原子结构特征
Uuq原子结构特征
阅读课本并思考题
1.碳族元素在原子结构上的 共同点和不同点？ 2.根据所学的元素周期律知
识，试推断碳族元素性质变 化的一些规律。
碳 族 元 素