高考化学知识点之碳的多样性和硅
全国通用 高考化学复习 9碳硅及其化合物28
考情： 一、碳、硅及其化合物的考查 是高考中的重点。 二、高考中一般不会考查单一 元素,往往会分散到不同题型中 考查。主要考查非金属元素化 合物与生产、生活的联系及工 业生产的工艺原理,不同价态的 非金属元素化合物之间的相互 转化等。常和化学反应原理、 化学实验等一起考查。
二、硅的化 A.SiO2中含有Al2O3杂质,可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去 B.CO2中含有CO杂质,可以通过盛有灼热CuO的玻璃管 C.CO2中含有HCl杂质,可以通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶 D.Na2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质,可以通入足量的CO2,然后过滤
一、碳单质的性质
二、碳的氧化物的性质
化学式 碳的化合价
类别
CO ＋2 不成盐氧化物
主要化 学性质
还原性：CuO ＋ CO 点燃2CO2 Fe2O3＋3CO 高温 3CO2 + 2Fe 可燃性：2CO＋O2 点燃 CO2
制取方法
实验室： H2C2O4 浓硫酸CO↑+CO2↑+H2O
工业上： C＋H2O(g) 高温 CO＋H2
例2、我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程 。该历程示意图如下。 下列说法不正确的是( ) A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100% B.CH4→CH3COOH过程中,有C—H键发生断裂 C.①→②放出能量并形成了C—C键 D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
答案：D
综合训练
1、下列有关说法正确的是( )
①二氧化硅可与NaOH溶液反应,因此可用NaOH溶液雕刻玻璃;
高考化学复习专题六碳和硅
碳的多样性一、碳单质的多样性1．同素异形体（1）同素异形体的概念：由同一种元素组成的性质不同的几种单质，叫做该元素的同素异形体。
（2）常见的同素异形体：碳：金刚石、石墨、C60；氧：氧气、臭氧（O3）。
2．金刚石、石墨、C60（1）结构：①金刚石：每个碳原子与另外4个碳原子以一种较强的相互作用相连接，形成正四面体结构，向空间伸展形成空间网状结构。
②石墨：石墨晶体是层状结构。
在同一层内，碳原子排列成正六边形(碳原子位于正六边形的顶点上)，一个个正六边形排列成平面网状结构，每一个碳原子都跟其他3个碳原子相连。
在同一层内，相邻的碳原子以较强的相互作用相结合，但层与层之间以一种较弱的相互作用相结合。
③C60：C60分子是由60个碳原子构成的，它的形状像足球，由12个正五边形和20个正六边形组成。
分子内部，碳原子间以较强的相互作用结合，但分子间的相互作用较弱。
1．常见的含碳化合物（1）有机化合物：如蛋白质、淀粉、油脂、以及石油、液化气、天然气等的主要成分；（2）无机化合物：CO、CO2、H2CO3、碳酸钠、碳酸氢钠、大理石、方解石、白云石、菱锌矿、菱镁矿、菱铁矿等。
2．碳酸钠和碳酸氢钠（2）碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法①热稳定性不同。
分别加热少量固体，若发生分解反应，将产生的气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊的原试剂是NaHCO3，另一个为Na2CO3。
②和酸反应生成气体的速率不同。
分别取一定量的固体，加入等浓度等体积的盐酸，反应快、产生气体相应多的为碳酸氢钠，另一个为碳酸钠。
③阴离子不同。
分别取其稀溶液，滴加氯化钡稀溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的原试剂为碳酸钠，另一个为碳酸氢钠（特别注意：该方法必须取极稀溶液）。
（3）Na2CO3和NaHCO3在一定条件下的相互转化：溶液中：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O，Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3△△固体中：NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O三、碳及其化合物间的转化1．自然界中碳及其化合物的转化溶洞的形成原理石灰岩的主要成分是碳酸钙。
知识讲解--碳硅(学生)
高考总复习《碳硅》【考点梳理】考点一．碳及其化合物1．碳单质⑴同素异形体：①定义：由同种元素形成的不同单质称为同素异形体。
②种类：金刚石、石墨、C60、C70等。
⑵化学性质：由于碳原子最外层有4个电子，故碳在常温下性质比较稳定，很难被氧化，但在点燃或加热的条件下活动性增强，主要表现为还原性。
①与单质反应2C+O22CO C+O2CO2②与某些氧化物反应C+CO22COC+H2O(g) CO+H2（水煤气）2C+SiO2Si+2CO↑C+2CuO △2Cu+CO2↑(CuO足量)C+CuO △Cu +CO↑(C足量)③与氧化性酸反应C+2H2SO4(浓)△CO2↑+2SO2↑+2H2OC+4HNO3(浓)△CO2↑+4NO2↑+2H2O2．一氧化碳⑴物理性质：无色无味气体，有毒，不溶于水。
⑵化学性质①可燃性：2CO+O22CO2(用点燃的方法除去CO)；②还原性(与Fe3O4、CuO、H2O的反应)Fe3O4+4CO △2；CuO+CO △Cu+CO2；H2O+CO H2+CO2(工业制H2)⑶毒性：CO有剧毒，与血液里的血红蛋白结合，使人体缺氧而死亡；主要来自汽车尾气、煤和石油燃烧及钢铁冶炼等。
3．二氧化碳⑴物理性质：无色无味，密度比空气大的气体，微溶于水，固体CO2叫做“干冰”。
⑵分子结构：电子式；结构式O=C=O。
⑶化学性质：①弱氧化性CO2+C2CO；CO2+2Mg2MgO+C②酸性氧化物的通性CO2+ H2O＝H2CO3CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O；CO2+CaCO3+H2O＝Ca(HCO3)2CO2+CaO＝CaCO3③与盐的反应（相对较强的酸制取较弱的酸）：(A)往漂白粉溶液中不断通入CO2气体的反应为：Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO，CaCO3+CO2+H2O==Ca(HCO3)2(B)在NaAlO2溶液中不断通入CO2气体至过量时，反应为：2AlO2－+CO2 (少量)+3H2O==2Al(OH)3↓+CO32―AlO2―+CO2 (过量)+2H2O==Al(OH)3↓+HCO3－（C）往Na2SiO3溶液中不断通入CO2气体至过量时，反应为：SiO32―+CO2+H2O==H2SiO3 (胶体)+CO32―，SiO32―+2CO2+2H2O==H2SiO3 (胶体)+2HCO3―（D）往饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体，反应为：2Na++CO32―+CO2+H2O==2NaHCO3↓(E)C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH↓+NaHCO3⑷制法：①工业制法：煅烧石灰石CaCO3CaO+CO2↑②实验室制法：石灰石和稀盐酸反应原理：CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O装置：“固＋液→气”或启普发生器及其简易装置知识拓展——除杂：4．碳酸盐(1)溶解性正盐中只有碱金属的碳酸盐和铵盐溶于水，所有酸式盐均溶于水。
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、C60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(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 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(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。
⑤与Cl 2反应：Si ＋2Cl 2=====△SiCl 4。
硅的工业制法碳、硅单质的特殊性1．一般情况下，非金属元素的单质熔、沸点低，硬度小，但晶体硅、金刚石熔、沸点高，硬度大，其中金刚石为自然界中硬度最大的物质。
化学高考知识点碳硅
化学高考知识点碳硅碳与硅是化学中两个重要的元素，它们在生活中和实际应用中都有着广泛的应用。
在高考中，对于碳与硅的了解和掌握是非常重要的。
本文将分别从碳和硅的性质、化合物以及应用等方面来论述这两个知识点。
一、碳的性质及应用碳是一种非金属元素，最具特点的性质就是形成延长链状或环状结构。
碳在自然界中主要以石墨、金刚石和煤炭的形式存在。
其中，石墨是一种软、善导电的物质，被广泛应用在铅笔芯、电极以及润滑剂等方面。
金刚石则是一种坚硬、透明的物质，常用于制作高级切削工具和珠宝饰品。
而煤炭作为一种重要的能源，在工业和生活中都扮演着不可或缺的角色。
除了这些天然形式，碳还能形成大量的化合物，例如：碳氢化合物、碳酸盐、碳酸以及碳化物等。
其中，碳氢化合物是碳与氢元素结合的化合物，包括烷烃、烯烃和炔烃等。
它们广泛存在于石油和天然气中，是热能的重要来源和化工原料的基础。
碳酸盐则是碳酸和金属元素形成的盐类，例如：碳酸钙、碳酸氢钠等。
这些盐类在建筑材料、玻璃制品及医药领域中具有重要的应用价值。
此外，碳酸也是一种将大气中的二氧化碳转化为有机物质的重要过程。
二、硅的性质及应用硅是一种非金属元素，具有相对较高的电负性和导电性。
在自然界中，硅主要以二氧化硅（石英、水晶等）和硅酸盐的形式存在。
二氧化硅是一种高熔点、高稳定性的氧化物，被广泛应用于制造玻璃、陶瓷和光学纤维。
硅酸盐则是硅酸与金属元素形成的盐类，例如：硅酸钠、硅酸钙等。
这些盐类在建筑材料、橡胶制品以及陶瓷工业中扮演着重要的角色。
硅也可以形成多种化合物，最常见的是硅烷化合物。
硅烷是硅与氢形成的化合物，例如：二甲基硅烷、三甲基硅烷等。
这些化合物常用于制造高聚物、硅橡胶和涂料等。
此外，硅也具有半导体性质，因此在电子工业中有着广泛的应用，例如：制造集成电路、太阳能电池等。
结语：碳与硅是化学中非常重要的元素，它们拥有丰富的性质和广泛的应用。
在高考中，对于碳与硅的理解和掌握对于化学科目的考试非常重要。
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。
高中化学考点18 碳、硅及其化合物-备战2022年高考化学考点一遍过
考点18 碳、硅及其化合物一、碳族元素原子结构：相同点——最外层有4个电子；不同点——电子层数、原子半径。
1．相似点：（1）主要化合价：+2、+4、−4。
（2）气态氢化物通式：RH4。
（3）氧化物的常见形式：RO、RO2。
（4）最高价氧化物的水化物的通式：H2RO3或H4RO4。
2．递变规律：（1）原子半径逐渐增大。
（2）单质的密度逐渐增大。
（3）单质的熔沸点逐渐降低。
（4）元素非金属性逐渐减弱。
（5）元素金属性逐渐增强。
（6）气态氢化物的稳定性逐渐减弱。
（7）最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强。
（8）C、Si、Ge、Sn的+4价化合物稳定，而Pb的+2价化合物稳定。
二、碳、硅单质的性质、用途及制法1．碳、硅在自然界中的存在碳、硅均为第ⅣA族元素，非金属性较强的是碳。
碳在自然界中以游离态和化合态存在；硅元素在自然界中只以化合态存在，因其有亲氧性。
2．碳、硅单质的化学性质及用途（2）硅⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧与非金属单质反应⎩⎪⎨⎪⎧ O 2：Si ＋O 2=====△SiO 2F 2：Si ＋2F 2=====△SiF 4Cl 2：Si ＋2Cl 2=====高温SiCl4与强碱反应：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑3．硅的工业制法 （1）四氯化硅还原法①工艺流程石英砂粗硅SiCl 4高纯硅②反应原理Si(粗)+2Cl 2SiCl 4SiCl 4+2H 2Si(纯)+4HCl（2）三氯甲硅烷还原法制备高纯度硅(常用方法)①工艺流程②反应原理SiO 2+2CSi+2CO↑，Si+3HCl SiHCl 3+H 2， SiHCl 3+H 2Si+3HCl 。
三、碳、硅的氧化物 1．一氧化碳（1）物理性质：无色无味的有毒气体，难溶于水。
（2）化学性质：①可燃性：2CO+O2点燃2CO2②还原性：CO还原Fe2O3的反应为：3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO22．二氧化碳和二氧化硅的比较物质二氧化硅二氧化碳结构四面体结构，不存在单个分子直线形结构，存在单个CO2分子晶体类型原子晶体分子晶体化学式SiO2分子式：CO2主要物理性质硬度大、熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水熔、沸点低，常温下为气体，微溶于水化学性质①与水反应不反应CO2+H2O H2CO3②与酸反应只与HF反应：SiO2+4HF SiF4↑+2H2O不反应③与碱（NaOH）反应SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)CO2+2NaOH Na2CO3+H2O或CO2+NaOH NaHCO3④与盐的反应如与Na2CO3反应：SiO2+Na2CO3高温Na2SiO3+CO2↑如与C a(C l O)2反应：Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO⑤与碱性氧化物反应如与CaO反应：SiO2+CaO高温CaSiO3如与Na2O反应：CO2+Na2O△Na2CO3用途光导纤维、光学仪器、电子部件灭火、人工降雨、制饮料、制碳酸盐注意：玻璃中含有SiO2，SiO2能够与碱液缓慢反应，带玻璃塞的玻璃试剂瓶一般都是磨砂口的，接触非常严密，接触碱液时间长了会生成具有黏合性很强的Na2SiO3水溶液，从而使瓶塞与瓶颈黏在一起，不易分开。
2024年高考分类考点13碳硅元素单质及其重要化合物
碳、硅元素是高中化学中非常重要的元素之一，对于理解有机化学和无机化学都具有重要的意义。
下面将围绕碳、硅元素的单质及其重要化合物展开讨论。
碳元素是自然界中广泛存在的元素之一，其存在形式有三种：石墨、金刚石和富勒烯。
其中，石墨是由碳原子层层排列而成的，具有层间力较弱的特点，因此比较容易在垂直于层面的方向上滑动，使其具有一定的润滑性；金刚石则是由碳原子通过共价键构成的晶体，因其键的强度大而具有非常高的硬度；富勒烯是由碳原子组成的球状结构，呈现出球状和管状两种形态，具有独特的光学、电学和化学性质。
在化学中，碳元素的重要化合物有三种：碳酸盐、石油和有机化合物。
碳酸盐是一类由碳酸根离子(CO32-)和金属离子或氢离子组成的化合物，常用的碳酸盐有钙、镁和铁等。
碳酸盐在地壳中广泛存在，是构成大部分岩石的重要成分。
此外，碳酸盐还是碳酸氢盐的重要原料，常用于制备一些药品和化工产品。
有机化合物是由碳原子和氢原子以及其他元素原子通过共价键连接而成的化合物。
有机化合物广泛存在于自然界中，其种类多达数百万种。
有机化合物在生活中和工业中起着至关重要的作用，包括食品、药物、燃料、塑料、合成纤维等等，几乎所有涉及到碳元素的化学物质都可以归入有机化合物范畴。
硅元素是位于周期表第14族的元素，是一种典型的无机非金属元素。
硅元素主要以二氧化硅(SiO2)的形式存在于自然界中，是地壳中最广泛的元素之一、此外，硅元素还能与氧、氟等元素形成氧化物、氟化物等化合物。
硅元素的重要化合物有氧化硅、硅酸盐、硅烷等。
氧化硅是一种重要的无机化合物，常见的有结晶硅(SiO2)和非晶硅(SiOx)两种形态。
结晶硅具有硬度高、熔点高等特点，是制备半导体材料的重要原料。
非晶硅则具有较高的抗氧化性能，可用于制备耐热玻璃和陶瓷材料等。
硅酸盐是硅元素与氧、氢、金属离子等组成的化合物，是构成硅酸盐岩石的主要成分。
硅酸盐在建筑材料、玻璃、陶瓷等行业具有广泛应用。
硅烷是硅元素与氢原子构成的化合物，是有机硅化合物的基础。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高考化学知识点之碳的多样性和硅考试要点
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。
难点聚焦
二氧化碳和二氧化硅的结构、性质比较
3 硅及其化合物的特性
1. Si 的还原性大于C ，但C 却能在高温下还原出Si ：↑++CO Si C
SiO 222高温
2. 非金属单质跟碱液作用一般无2H 放出，但
Si
却放出
H 2：
↑+=++232222H SiO Na O H NaOH Si ↑+↑=+2424H S i F HF Si
3. 非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si 能与HF 作用：
4. 非金属单质一般为非导体，但Si 为半导体。
5. SiO 2是的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H 2SiO 3。
6. 非金属氧化物的熔沸点一般较低，但SiO 2的却很高。
7. 酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO 2能跟HF 作用：↑+↑=+24224H SiF HF SiO 8. 无机酸一般易溶于水， 却难溶于水。
9. 因H 2CO 3的酸性大于H 2SiO 3，所以在Na 2SiO 3溶液中通入CO 2能发生下列反应：
32322232CO Na SiO H O H CO SiO Na +↓=++，但在高温下
↑++2322
32CO SiO Na SiO CO Na 高温
也能发生。
10. Na 2SiO 3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）俗称泡花碱，但它却是盐的溶液，并不是碱溶液。
4 硅与碱溶液的反应特点
硅与强碱溶液反应的实质是什么？究竟哪种物质是氧化剂？根据化学方程式：
↑+=++232222H SiO Na O H NaOH Si
进行分析，似乎NaOH 和O H 2都是氧化剂，其实不然。
上述反应实际分两步进行
↑+∆
+244224H SiO H O
H Si ①
O H SiO Na NaOH SiO H 2324432+=+ ②
其中反应①为氧化还原反应，反应②为非氧化还原反应。
合并①②两式得总反应方程式。
其中NaOH 既不是氧化剂，也不是还原剂，只是反应物、起氧化作用的只是H 2O 。
所以H 2O 是①式的氧化剂，也是总反应的氧化剂。
为表示反应的实质（或要求标出电子转移方向和数目时），可写成： O H H SiO Na O H NaOH Si 223223242+↑+=++ 11．碳及其化合物的知识网络
C a (H C O 3)2
CO 2
CaCO 3
C 2CO
有机物
NH 4HCO 3
CH 4
2CO 3
Na 2CO 3 NaHCO 3
不完全燃烧
O 2(不足) O 2 (
不
足)
①O 2
②CuO 炽 热的碳
NH 3·H 2O
O 2 (
点
燃
)
△
H 2O
CaO Mg (点燃) NaOH
H 2O
NaOH
H ＋
C a (O H )2 ①高温②H +
Ca 2＋
CO 2 、H 2O
△
C a (O H )2
CO 2 (水)
①OH ―
②加热
硅及其化合物的知识网络
SiO3CO2,H2O
NaOH
H2SiO3
CaSiO3
H4SiO4
Cl2 (①CaO(△)
②CaCO3 (△)
Ca2＋
-H2O。