第1讲碳硅及其重要化合物
碳硅及其重要化合物间的转化关系
碳硅及其重要化合物间的转化关系全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：碳硅是一种重要的元素，它们在自然界中广泛存在并且具有许多重要的化合物。
碳和硅是两种非金属元素，它们在化学性质上有一些相似之处，因此在一些化学反应中可以相互转化。
在本文中，我们将探讨碳硅及其重要化合物之间的转化关系。
让我们来看一下碳的化合物。
碳是一种非金属元素，它在自然界中存在于多种形式中，如石墨、金刚石和全新炭等。
碳在化学反应中通常以四价的形式存在，它可以与氧、氢、氮等元素形成许多不同的化合物。
碳酸盐是碳循环中的一个重要环节，它在地壳中有着广泛的存在，并且可以通过各种化学反应转化为其他碳化合物，如石灰石、煤炭等。
硅是一种具有金属性质的元素，它在自然界中存在于硅石、石英和硅酸盐等形式中。
硅与氧形成的硅酸盐是地壳中的主要组成，它们可以通过地球内部的热液作用、熔融作用等过程来形成。
硅也可以与其他元素形成许多重要化合物，如硅烷、硅酸等。
碳硅在化学性质上有一些相似之处，因此它们在一些化学反应中可以相互转化。
碳可以与硅直接反应，生成碳硅化合物，如碳化硅。
碳化硅是一种重要的半导体材料，它具有优良的导电性能和热导率，被广泛应用于电子器件、太阳能电池等领域。
碳硅材料还可以通过不同的方法制备，如化学气相沉积、烧结等。
碳硅及其重要化合物之间存在着多种转化关系，它们在材料科学、化工等领域中有着广泛的应用前景。
通过深入研究碳硅化学性质及其相互转化关系，我们可以更好地利用这些重要元素和化合物，推动科学技术的发展，实现材料的创新和应用。
希望本文能够帮助读者更深入地了解碳硅及其重要化合物之间的转化关系，激发对这一领域的兴趣和热情。
希望碳硅化学的研究能够为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
【2000字】。
第二篇示例：碳硅是一种重要的元素，其在自然界中的存在形式有许多，包括石墨、金刚石等，而碳硅也是一种重要的金属loid，其在化学反应中具有独特的性质和作用。
碳硅及其重要化合物间的转化关系，既包括碳硅之间的相互转化，也包括碳硅与其他元素形成的化合物之间的转化关系。
碳硅及其重要化合物的化学方程式总结
碳硅及其重要化合物的化学方程式总结碳是地壳中被广泛存在的元素之一，它在地球上的循环过程中起着重要作用。
碳的化学方程式既可以描述它与其他元素的反应，也可以描述其重要化合物的合成和分解过程。
下面是一些碳及其重要化合物的化学方程式：碳与氧气反应会产生二氧化碳：C+O2-->CO2碳与水蒸气反应会产生一氧化碳和氢气：C+H2O-->CO+H2碳和硫的反应会产生二硫化碳：C+2S-->CS2碳和氯气反应会产生四氯化碳：C+2Cl2-->CCl4碳与氧化钙反应会生成氧化碳：C+CaO-->CaCO3碳和氢气反应会产生甲烷：C+2H2-->CH4碳与氯乙烯反应会生成四氯化碳和乙烯：C2H3Cl+5Cl2-->CCl4+2C2H4碳与氢氧化钠反应可以制备乙炔：2C+NaOH-->Na2CO3+C2H2这些化学方程式描述了碳与氧、氢、硫以及其他元素的反应。
除此之外，碳还能与其他非金属元素如氮、氟和氯等进行反应，生成一系列化合物。
硅是地壳中含量最丰富的非金属元素之一，它也具有重要的化学性质。
硅的化学方程式可以描述其与氧气、水和酸的反应，以及其重要化合物的合成和分解过程。
硅与氧气反应会生成二氧化硅：Si+O2-->SiO2硅与水反应会生成硅酸：Si+2H2O-->Si(OH)4硅与氢氟酸反应会产生气体六氟硅酸：Si+6HF-->H2SiF6+2H2硅与氯气反应会生成硅四氯化物：Si+2Cl2-->SiCl4硅与氢气反应会生成硅化钙：Si+CaH2-->CaSi2硅与硝酸反应会生成硝酸硅酯：Si+4HNO3-->Si(ONO)4+2H2O除了与氧、氢、氟和氯等元素的反应，硅还能与其他非金属元素如硫、磷等发生反应并形成相应的化合物。
总结起来，碳和硅是地壳中含量较丰富的元素之一，它们的化学方程式描述了它们与其他元素的反应以及重要化合物的合成和分解过程。
碳硅及其重要化合物
2．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)碳有多种同素异形体，而氧不存在同素异形体( × ) (2)单质硅常用作半导体材料和光导纤维( × ) (3)硅在自然界中只以化合态的形式存在( √ ) (4)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应( × ) (5)SiO2 不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器( × ) (6)Si→SiO2→H2SiO3 均能进一步转化( × ) (7)不能用 SiO2 与水反应的方法来制取硅酸，不能用瓷坩埚 来加热烧碱或纯碱使其熔化( √ )
4．二氧化碳和二氧化硅的性质结构对比 物质 二氧化硅 二氧化碳 空间立体网状结构， 不存 结构 存在单个分子 在单个分子 主要物 硬度大，熔、沸点高，常 熔、沸点低，常温下 理性质 温下为固体，不溶于水 为气体，微溶于水 化 ①与 学 水反 不反应 CO2＋H2OH2CO3 性 应 质
化 学 SiO2＋2NaOH=== 性 ③与 Na2SiO3＋H2O 质 碱反 (盛碱液的试剂瓶用橡胶 应 塞)
解析： 2Al ＋ 6HCl===2AlCl3 ＋ 3H2↑ ， 而 2Al ＋ 2NaOH ＋ 2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，不生成 Al(OH)3，A 项不能实现图示 转 化 ； Al(OH)3 ＋ 3HCl===AlCl3 ＋ 3H2O ， Al(OH)3 ＋ NaOH===NaAlO2 ＋ 2H2O ， B 项能实现图示转化； NaHCO3 ＋ HCl===NaCl ＋ H2O ＋ CO2↑ ， NaHCO3 ＋ NaOH===Na2CO3 ＋ H2O，C 项能实现图示转化；(NH4)2CO3＋2HCl===2NH4Cl＋H2O △ ＋CO2↑，(NH4)2CO3＋2NaOH=====Na2CO3＋2NH3↑＋2H2O， D 项能实现图示转化。 答案：A
第一节 碳、硅及其化合物
2．解析：由于硅是亲氧元素，在自然界中只有化合态。
3．解析：氮化硅陶瓷是耐高温材料。 4．解析：三者是同素异形体。
梳理基础
5．因碳原子最外层有4个电子，故碳的化合物多为共价化合物 ( √ )
6．高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维( × )
7．SiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应( √ )
8．硅是构成一些岩石和矿物的基本元素( √ )
__________________________
与碳反应
__________________________
梳理基础
三、硅酸、硅酸盐和无机非金属材料
1．硅酸。
(1)物理性质：____ 不 溶于水。
(2)化学性质。
①弱酸性：硅酸是一种很弱的酸，酸性比碳酸______ 弱 ，与NaOH
溶液反应的化学方程式为________________________。
梳理基础
2．二氧化硅与二氧化碳的比较。
物质 俗名 化学式 结构 不存在单个分子 类别 主要物理性质 二氧化硅 石英，水晶 SiO2 二氧化碳 干冰 CO2 存在单个 CO2 分子， 其结构为直线型
空间立体网状 结构， ________________
酸性氧化物 均为____________
大 ，熔沸点 ____ 高 ，常 熔沸点____ 低 ，常温下 硬度 ____ 固体 ，______ 不溶 于水 温下为______ 微 溶于水 为气体，____
________ 防火剂 等。用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。能与酸
性比硅酸强的酸反应，化学方程式分别为：
2NaCl＋H2SiO3↓ 。 ①与盐酸反应：Na2SiO3＋2HCl===________________
高中化学归纳 必修一 碳硅及其化合物
高中化学归纳必修一碳硅及其化合物1、碳族元素(1)在元素周期表中的位置和结构。
碳族元素在元素周期表中的IVA族，包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb) 五种元素。
最外层有四个电子，这些结构不同的电子不容易失去电子，容易形成共价键，难以形成离子键。
(2)主要化合价。
碳族元素的主要化合价有+2和+4, C、Si、Ge、Sn的+4价化合物较稳定，而Pb的+ 2价化合物较稳定。
(3)氢化物、最高价氧化物及其相应的水合物。
(4)碳族元素金属和非金属性质的渐变规律。
由C到Pb,核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引能力逐渐减小，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。
由碳族元素形成的单质中，碳、硅为非金属，但是硅有金属光泽;锗、锡、铅为金属。
2、碳和硅的结构与性质3、二氧化硅、二氧化碳和一氧化碳的比较(注意] 若在硅晶结构中的每个Si一Si键中“插入一个氧原子，便可得到以硅氧四面体(SiO4) ”为骨架的二氧化硅的结构。
在二氧化硅晶体中，硅原子和氧原子交替排列，不会出现Si一Si键和O一O键，即每个硅原子与四个氧原子形成四个共价键，每个氧原子和两个硅原子形成共价键，因此，二氧化硅晶体中硅原子和氧原子的个数比是1 : 2，二氧化硅的化学式是SiO24、碳酸盐(1)正盐与酸式盐的比较(2)酸式盐性质的一般规律①在水中的溶解性:一般的，相同温度下，难溶性正盐的溶解度小于其酸式盐，可溶性正盐的溶解度大于其酸式盐。
如CaCO3难溶于水，Ca(HCO3)2易溶于水; Na2CO3 易溶于水，NaHCO3的溶解度比Na2CO3溶解度小;②与酸或碱反应:强酸的酸式盐只与碱反应而不与酸反应;弱酸的酸式盐与足量强碱反应生成正盐，与足量强酸反应生成正盐和弱酸;③热稳定性:一般的，热稳定性的大小顺序为:正盐>酸式盐。
(3)碳酸钙在自然界中广泛存在，是岩石的主要成分之一，不溶于水，但溶于酸。
碳硅及其重要化合物间的转化关系
碳硅及其重要化合物间的转化关系
碳硅及其重要化合物之间存在着多种转化关系，这些关系在材料科学和化学工业中具有重要意义。
首先，让我们来看一下碳和硅的关系。
碳和硅都属于同一族元素，它们在周期表中分别位于第14族和第15族。
由于它们具有相似的化学性质，因此它们之间存在着一些相似之处。
在化合物方面，碳和硅都能形成许多重要的化合物。
碳和硅的最常见的化合物是碳化硅（SiC）和硅化碳（CSi），它们在材料科学和工业中具有重要的应用。
碳化硅是一种耐高温、耐腐蚀的陶瓷材料，常用于制造耐磨、耐高温的陶瓷制品，如陶瓷刀具、陶瓷涂层等。
硅化碳则是一种重要的有机硅化合物，常用作硅橡胶、硅树脂等材料的原料。
此外，碳和硅之间还存在着其他重要的转化关系。
例如，碳可以和硅直接反应生成碳化硅，这是一种重要的无机化合物。
另外，碳和硅也可以在高温条件下发生还原反应，生成二元合金，如碳化硅和碳化硅化钛等。
这些二元合金在材料工业中具有重要的应用，如用于制造耐磨材料、陶瓷材料等。
总的来说，碳和硅及其重要化合物之间存在着多种转化关系，这些关系在材料科学和化学工业中具有重要意义，对于材料的研发和应用具有重要的指导意义。
通过深入研究碳硅及其化合物之间的转化关系，可以为材料科学和工业技术的发展提供重要的理论和实践基础。
高三一轮复习_碳、硅及其化合物 ppt课件
15
点燃
2、2CO+O2=2CO2
△
3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2
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16
3、
酸 性 氧 化 物 的 通 性
氧化性
CO2+H2O=H2CO3
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O CO2+Na2O=Na2CO3 CO2+C=2C△O CO2+2Mg=C+点2燃MgO
∶ ∶
CO2电子式： ∶O∶ppt课件∶C∶∶O∶
云 母：K2O•3Al2O3•6SiO2•2H2O
滑 石：3MgO•4pSpt课iO件 2•H2O
37
练习:
4
（B ）
A．SiO2 B．CO2 C．由Na2CO3＋SiO2 === Na2SiO3＋CO2↑ 可知硅酸的酸性比碳酸的酸性强
D．SiO2
ppt课件
38
5、下列物质中不能用化合的方法制得的是
高三一轮总复习
第四章非金属及其化合物
第一讲 碳、硅及其重要的化合物
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1
一、本讲教学主要内容 1．总结碳、硅两种元素的知识网络 2．比较碳、硅的两种单质和氧化物
二、重点、难点剖析及典型例析 1、碳和硅及其重要化合物间的相互转化
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2
一、碳族元素 1、名称；符号；位置
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3
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1、由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。
2、结构复杂，一般不溶于水，化学性质很稳定
3、硅酸钠（Na2SiO3），俗名叫泡花碱，白 色固体，易溶 于水，其水溶液俗名叫水玻璃。
水玻璃是无色粘稠的液体，不能燃烧，
第一讲 碳、硅及其化合物(ppt)
完成Si与下列物质反应的化学方程式: 完成 与下列物质反应的化学方程式: 与下列物质反应的化学方程式
常温可与 2 ,HF ,NaOH 反应; 常温可与F 反应; 加热条件下可与O2,H2 ,Cl2 等物质反 加热条件下可与 应
(2)二氧化硅 ) 结构: 结构: 空间网状结构的原子晶体. 空间网状结构的原子晶体. 化学性质: 化学性质: 酸性氧化物(与碱性氧化物反应,碱反应), 酸性氧化物(与碱性氧化物反应,碱反应), 不溶于水,特殊反应( 与碳反应. 不溶于水,特殊反应(与HF反应 ),与碳反应. 反应 与碳反应 SiO2与碱的反应,说明 与碱的反应,说明NaOH等碱性溶液不使 等碱性溶液不使 用玻璃塞的试剂瓶. 的反应, 用玻璃塞的试剂瓶.SiO2与HF的反应,说明 的反应 氢氟酸不能用玻璃试剂瓶,而应用塑料瓶. 氢氟酸不能用玻璃试剂瓶,而应用塑料瓶.
3.一氧化碳和二氧化碳的比较 一氧化碳和二氧化碳的比较
(1)一氧化碳 ) 物理性质 五色无味气体,剧毒(结合血红蛋白 结合血红蛋白), 五色无味气体,剧毒 结合血红蛋白 ,难溶于水 化学性质 ①可燃性 还原性(与 的反应) ②还原性 与Fe304,CuO,H20的反应 , 的反应 ③不成盐氧化物 实验室制法 收集方法:排水法 收集方法 排水法 检验方法:点燃后在火焰上方罩上干燥的烧杯 点燃后在火焰上方罩上干燥的烧杯, 检验方法 点燃后在火焰上方罩上干燥的烧杯,无水 雾出现,罩沾有澄清的石灰水的烧杯, 雾出现,罩沾有澄清的石灰水的烧杯,出现浑浊 工业制法主要用途 燃料,还原剂,化工原料 工业制法主要用途:燃料 还原剂, 燃料,
课堂之外
硅的制取 : 在半导体及集成电路的发展史上,硅是 在半导体及集成电路的发展史上, 极其重要的角色,因此研究计算机的地方称为硅谷, 极其重要的角色 , 因此研究计算机的地方称为硅谷 , 集成电路需要超纯度的硅,它是怎样产生的呢? 集成电路需要超纯度的硅,它是怎样产生的呢 高温时 SiO2+2C=Si+2CO↑ 主要副反应为: 主要副反应为:SiO2+3C=SiC+2CO↑ 因此生产的粗硅所含的杂质有 ,Si02,SiC等,它 因此生产的粗硅所含的杂质有C, 等 们都是高熔沸点物质.为了提纯硅采用下列方法: 们都是高熔沸点物质.为了提纯硅采用下列方法: 将制得的粗硅与Cl 作用得到SiCl4 ;SiCl4的沸点很 将制得的粗硅与 2作用得到 可以采用蒸馏的方法反复提纯,直所需的纯度; 低 , 可以采用蒸馏的方法反复提纯 , 直所需的纯度 ; 然后,再用H 还原即可得到纯硅. 然后,再用 2 还原即可得到纯硅.
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性质的比较。
基础梳理
要点突破
巩固演练
基础梳理 抓主干、固双基
知识导图
交流展示
知识梳理
一、碳、硅单质的主要性质与用途
1.碳、硅元素在自然界中的存在形态 (1)碳:既有游离态又有化合态。 (2)硅:只有化合态。硅在地壳中的含量占第二位。 2.碳、硅单质的物理性质和用途(用线连接)
3.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。
解析:SiO2 可与氢氟酸反应:SiO2+4HF SiF4↑ +2H2O,A 项错误;由于反应条件是高温,生成 CO2 脱离反应体系,使反应进行,与碳酸、硅酸的酸性 强弱无关,B 项错误;SiO2 不溶于水,与水不反 应,D 项错误。 答案:C
【跟踪训练 1】(2014 北京海淀区模拟)下列叙述 正确的是( B ) A.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 B.硅酸钠的水溶液俗名为水玻璃 ,可用于制备硅 胶和木材防火剂 C.制造玻璃是复杂的物理变化 ,玻璃的组成不同, 性能不同 D.SiO2 属于酸性氧化物,可用 SiO2 与 H2O 在高温下 反应制 H2SiO3
解析:高纯度的硅单质主要用于制造半导体 芯片,制作光导纤维的是 SiO2,A 项错误;制 造玻璃包含复杂的物理变化和化学变化,C 项错误;SiO2 与 H2O 不反应,D 项错误。
要点二 CO2 的性质及 CO23? 、 HCO3? 的检验
问题导引 1.你能指出 C O32? 、HC O3? 检验时需用到哪些试剂吗? 2.将 CO2 气体持续通入一定量的澄清石灰水中,有何 现象?先后发生的反应有哪些?说说你的看法。
(3)硅酸盐组成的表示
通常用金属氧化物和二氧化硅的组合形式表示硅酸盐的组成 ,
表示的顺序是 :活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化
硅→水 ,化合价低的金属氧化物放在前面。如硅酸钠 (Na2SiO3)可 表示为 Na2O· SiO2,长石(KAlSi3O8)可表示为 K2O·Al2O3·6SiO2。
归纳总结
1.CO2 与碱溶液的反应 (1)与 NaOH 溶液的反应 ①反应原理
NaOH
Na2CO3
②反应后溶质成分的判断
可用数轴表示如下:
NaHCO3
(2)与 Ca(OH)2 或 Ba(OH)2 溶液反应 现象:CO2 不足时,生成白色沉淀;CO2 过量时,生成的 白色沉淀消失,溶液变澄清。 2.CO2 与盐溶液的反应 (1)Na2SiO3 溶液(或 NaAlO2 溶液) CO2 不足:Na2SiO3+H2O+CO2 Na2CO3+H2SiO3↓; CO2 过量:Na2SiO3+2H2O+2CO2 2NaHCO3+H2SiO3↓。 两种情况均生成白色胶状沉淀。
归纳总结
见附表
特别提示 (1)工业上用焦炭和石英制取粗
硅的反应生成的是 CO 而不是 CO2。 (2)中学化学中能与强碱溶液反应生成 H2 的单 质是 Al 和 Si。 (3)SiO2 能与强碱或氢氟酸反应,但 SiO2 不是两 性氧化物。
【例 1】 (2013 山东莱州一中月考)下列说法正确的 是( ) A.二氧化硅是酸性氧化物,它可以跟碱反应,但不能 与任何酸反应 B.根据反应 SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑,可推知硅 酸的酸性比碳酸的酸性强 C.碳酸比硅酸的酸性强,且硅酸不溶于水 D.CO2 与 SiO2 均可溶于水生成对应的酸
(3)制备:可用硅酸钠与盐酸反应制 得:Na2SiO3+2HCl H2SiO3↓+2NaCl。 (4)用途:硅酸用于制硅胶,硅胶可用作催化剂的载 体和干燥剂。 4.硅酸盐 (1)硅酸盐:是由硅、氧和金属组成的化合物的总称, 是构成地壳岩石的重要成分。 (2)硅酸钠:硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,是制备硅 胶和木材防火剂等的原料。
(2)硅
【练一练 1】下列关于硅的说法中不正确的是 ( C )
A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料 B.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间 ,是良好的半 导体材料 C.硅的化学性质不活泼 ,常温下不与任何物质反应 D.加热到一定温度时 ,硅能与氯气、氧气等非金属单质 反应
二、碳、硅的重要化合物的主要性质及用途
(4)硅酸盐的用途
①土壤保肥——土壤胶粒带
负电,能吸附
N
H
? 4
、K+等。
②硅酸盐产品——陶瓷、玻璃、水泥等传统无机非金属材料。
【练一练 2】 下列关于 SiO2 和 CO2 的叙述中不正 确的是( C ) A.都是共价化合物 B.都是酸性氧化物,都能与强碱溶液反应 C.都能溶于水且与水反应 D.SiO2 可用于制光导纤维,干冰可用于人工降雨
三、无机非金属材料
1.硅酸盐材料
水泥
普通玻璃
生产原料 黏土、石灰石 纯碱、石灰石、石英
主要设备 水泥回转窑
玻璃窑
2.特殊功能的含硅物质
(1)碳化硅具有金刚石结构,可用作磨料。
(2)含硅元素 4%的硅钢具有导磁性。
(3)硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质。
陶瓷 黏土 陶瓷窑
【断一断】
1.水晶、玻璃、陶瓷、水泥都属于硅酸盐。
第四章 常见的非金属及其化 合物
第 1 讲 碳、硅及其重要化合物
考纲导向
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。
热点导学 1.硅及其化合物的特性和用途。
2.SiO 2 与 CO2 性质的相同点与不
同点。
3.HC
O
? 3
与Leabharlann CO32?()
2.水晶可制太阳能电池。
()
3.陶瓷、水泥、金刚砂及所有的玻璃都是硅酸盐产品。( )
4.合成纤维和光导纤维都是有机高分子材料。
()
5.氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料。
()
答案:1.× 2.× 3.× 4.× 5.√
要点突破 解疑难、提知能
探究归纳
要点一 硅及其化合物的特性
问题导引 1.“SiO2+4HF SiF4↑+2H2O”该反应能否说明 SiO2 是碱 性氧化物?说说你的看法。 2.“2C+SiO2 Si+2CO↑”该置换反应能否说明碳比硅的 还原性强?说说你的看法。
1.一氧化碳 (1)物理性质:无色无味的气体,难溶于水,能使人中毒的原 因是与人体内血红蛋白相结合,使人因缺氧而中毒。 (2)化学性质
①可燃性:2CO+O2 2CO2;
②还原性:CO 还原 Fe2O3 的反应为 3CO+Fe2O3 2.二氧化碳和二氧化硅的比较
2Fe+3CO2。
见附表
3.硅酸 (1)溶解性:溶解度很小。 (2)化学性质