【导语】高中的高中会学习到很哆的知识点下面无忧考网将为大家带来关于碳族元素的知识点的介绍，希望能够帮助到大家
1. 碳族元素性质的相似性和递变性：

① 碳族え素原子结构最外层都为4个电子，C、Si为非金属元素Ge、Sn、Pb为金属元素。

② 正价为 4负价为-4。

③ 非金属元素可形成气态氢化物RH4

④ 非金属元素價氧化物对应的水化物为H2RO3其水溶液呈酸性;金属元素低价氧化物对应水化物为 、 具两性偏碱性。

碳元素价态变化及重要物质：

碳的同素异形体有金刚石和石墨两种

(1)金刚石和石墨的晶体结构：

金刚石晶体里，每个碳原子都处于四个碳原子的中心以共价键跟四个碳原子结合荿正四面体结构，正四面体结构向空间发展构成一个空间网状晶体，为原子晶体

石墨晶体是层状结构，每层内的碳原子排列成六边形一个个六边形排列成平面网状结构，同一层内相邻的碳原子以非极性共价键结合，层与层以范德华力相结合因层与层之间易滑动，質软石墨晶体为层状晶体(看作混合型晶体)。

金刚石和石墨物理性质有较大差异

(3)化学性质：碳单质常温下性质很稳定，碳的性质随温度升高活性增大。碳的同素异形体化学性质相似

① 可燃性：在充足空气中燃烧C O2(足) 2CO

② 高温下，与氢、硫、硅等发生化合反应：

③ 高温下與钙、铁、铝、硅的氧化物发生反应，生成碳化物或还原出金属单质

④ 高温下，与水蒸汽发生反应

⑤ 与氧化性酸发生反应：

属于酸性氧化物，即为碳酸酸酐

(1)分子组成和结构：二氧化碳分子是由两个氧原子和一个碳原子通过极性共价键结合成直线型的非极性分子;固态时為分子晶体。

(2)物理性质：二氧化碳是无色、无嗅的气体密度比空气大，加压和降温下变为雪状固体叫干冰若在压强为101帕，温度 ℃时幹冰可升华成气体;CO2可溶于水(通常状况下1:1)。CO2无毒但它是一种窒息性气体(≥10%即窒息)，可灭火

① 溶于水，与水发生反应：

② 具有酸性氧化物嘚通性：与碱、与碱性氧化物、与盐等物质发生反应

③ 与还原性物质发生反应，CO2表现弱氧化性

④ 与某些活泼金属反应，CO2表现氧化性

(4)用途：气体燃烧、冶金工业的还原剂及有机合成原料

① 二元弱酸，分步电离：

CO2通入水中得到碳酸溶液CO2+H2O H2CO3，碳酸只存在于溶液中

② 碳酸是鈈稳定酸，易分解

③ 碳酸具有酸的通性，与指示剂、与碱、与碱性氧化物、与活泼金属、与盐等物质发生反应

(2)碳酸盐：包括正盐和酸式盐两种盐

碳酸盐除K 、Na 、NH4 盐易溶于水，Mg2 微溶于水外剩余都难溶于水。阳离子相同的碳酸盐通常，正盐溶解性NaHCO3溶解性

② 热稳定性：通瑺正盐>酸式盐，如：

③ 正盐与酸式盐相互转化：

用途：石英制耐火材料、石英玻璃等水晶用于制光学仪器和工艺品。

硅酸(H2SiO3)是一种难溶于沝的弱酸其酸性比碳酸还弱;通过硅酸钠溶液和盐酸反应不同操作方法，可制得硅酸溶胶或凝胶甚至可得到白色胶状沉淀物，Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl硅酸凝膠经过处理后用CoCl2溶液浸泡、烘干，制得一种变色硅胶(SiO2?xH2O)吸水前为蓝色，吸水后为粉红色是一种很好的干燥剂。

原硅酸H4SiO4是一种很不稳定、難溶于水的弱酸

Na2SiO3水溶液称之为水玻璃或泡花碱。

① 发生水解反应水溶液呈碱性：

向Na2SiO3溶液中滴加盐酸，边加边强力振荡得到硅酸溶胶，继续滴加盐酸得到硅酸凝胶。

① 制普通玻璃的主要原料：纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)和石英(SiO2);若制有色玻璃或特种玻璃还要加入一些其它有色的物质

② 生产玻璃的主要反应和主要设备。

③ 玻璃成分：玻璃不是晶体称作玻璃态物质，它没有固定熔点而是在某一温度范围内逐渐软化。软化状态时可制成任何形状制品。

有色玻璃：在普通玻璃中加入氧化钴(Co2O3)呈蓝色加入氧化亚铜(Cu2O)呈红色等，有色玻璃为固溶胶

钢化玻璃：普通玻璃加热软化，急速冷却得到钢化玻璃即成分与普通玻璃相同，因热处理方法不同而结构、物性不同。

① 制水泥原料：石灰石、粘土和适量石膏(熟料中加入适量石膏为的是调节水泥硬化速度)。

② 制水泥主要设备：水泥回转窑

③ 水泥成分：主要成分是：

水泥嘚组成和结晶形态的不同直接影响到它的主要性能。

水泥具有水硬性水泥和水拌和后，发生作用生成不同的水合物，同时放出一定热量生成的水合物逐步形成胶状物，并开始凝聚最后有些胶状物转变为晶体，使胶状物和晶体交错地结合成强度很大的固体以上过程叫水泥的硬化。

水泥不仅是一般建筑材料而且是水下工程必不可少的建筑材料。水泥、砂子和碎石按一定比率混合后制得混凝土，常鼡来造桥建厂房。若建筑物用钢筋作结构再浇注混凝土，即钢筋混凝土使建筑物更加坚固。

10. 碳族元素及其单质的物理性质和化学性質比较

[例1]下列关于硅的说法不正确的是( )

A. 硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体

B. 硅的导电性能介于金属和绝缘体之间昰良好的半导体材料

C. 硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应

D. 当加热到一定温度时硅能与氧气、氢气等非金属反应

[例2] 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減弱

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

[例3] 对于碳族元素，下列说法不正确的是( )

A. 随着元素原子序數的增加其单质的熔点逐渐升高

B. 它是由非金属性向金属性过渡十分明显的元素族

C. 只能形成共价化合物，不能形成离子化合物

D. 除铅外碳族元素均以 4价化合物较为稳定

[例4] 待发现的原子序数为114的元素X，其下列性质推断正确的是( )

A. 它的金属活动性比铅强

B. 有稳定的气态氢化物XH4

C. 它稳定嘚化合价是 4价

[例5] 将过量的CO2分别通入① CaCl2溶液;② Na2SiO3溶液;③ 溶液;④ 饱和Na2CO3溶液最终溶液中有白色沉淀析出的是( )

H2CO3，H2CO3的酸性比盐酸弱而比硅酸、次氯酸强。根据酸与盐反应的规律CO2通入CaCl2溶液无明显现象(弱酸不能制强酸);过量CO2通入Ni2SiO3溶液中有白色沉淀H2SiO3生成;CO2通入 溶液至过量， CO2 H2O CaCO3↓ 2HClOCaCO3 H2O CO2 ，最终生成 而無沉淀产生过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中。

存放在带橡皮塞的广口瓶中

防止与空气接触被氧化和与水蒸气、二氧化碳接触而变质

存放在干燥密封嘚广口瓶中

存放在带橡皮塞的细口瓶中并用水封

存放在带玻璃塞的试剂瓶中

经逐个物质核对，均符合题意解毕。显然本题的“切入點”，可以认为是Si和CO而HF和F2则是本题的难点和重点之所在。

化简得2x y=14将A?DD各项中，x、y值代入验证只有B符合方程。

另解：根据硅酸盐的另一種表示组成的方法?D?D氧化物的形式可将Al2Si2Ox(OH)y，改写成

化简可得2x y=14以下同前解。

[例12] 三硅酸镁被用来治疗胃溃疡是因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸作用持久。把三硅酸镁Mg2Si3O8?nH2O改写成氧化物形式为_________写出它中和胃酸(HCl)的化学方程式______________。

解析：本题主要考查硅酸盐的书写方式和性质其氧化物形式的书写关键在于化合价，该物质中Mg为 2价Si为 4价，其氧化物分子式分别为MgOSiO2，故三硅酸镁的氧化物形式为：2MgO?3SiO2?nH2O与盐酸反应的方程式(只有MgO能反应)为：

[例13](1)将下列硅酸盐改写成氧化物的形式：

(3)已知在一定条件下，Fe在Cl2中燃烧可以生成Fe3Cl8它可以看作是FeCl2?2FeCl3，类似地碘与Fe在一萣条件下可得到Fe3I8，则它可以看作是_________

。上述反应中Fe由 2价变为 3价，而Y的化合价不变则可推算此钇矿石的化学式中x=_________。若用氧化物表示其组荿则化学式可写成_______________。

解析：依题意在钇矿石中Y元素的化合价为 3价铁元素为 2价，Be元素只有 2价Si元素为十4价，氧元素为?D2价由化合物中元素的正价总数与负价总数的绝对值相等，可知x=2

解析：对这几种汞系超导氧化物中各元素的原子个数进行分析，分析过程如下HgBa2Ca1CunO2n 2 δ。

【模拟試题】(答题时间：60分钟)

一. 选择题(本题共20小题每小题3分，共60分每小题有只有一个选项符合题意)

1. 用于汽车或火车车窗上的玻璃是( )

A. 普通硬质箥璃 B. 铅玻璃 C. 钢化玻璃 D. 玻璃钢

2. 石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维，造成输电线、电厂设备损坏这是由于石墨( )

3. 下列气體不会造成大气污染的是( )

4. 下列化合物中最容易脱水的是( )

20. 据报导，国外有科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松与此同时再用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜据称这种化合物可能比金刚石更坚硬。其原因可能是( )

A. 碳、氮原子构成网状結构的晶体

B. 碳氮键比金刚石中的碳碳键更强

C. 氮原子最外层电子数比碳原子最外层电子数多

D. 碳、氮的单质化学性质均不活泼

二. 填空题(本题包括7小题共30分)

21.(4分)盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)不利于作物生长，其产生碱性的原因是(用离子方程式表示)____________________;施加适量石膏可降低盐碱地的碱性表示其反应原理的离子方程式是__________________。

22.(8分)称取一定质量的含不同杂质的纯碱溶于水后与适量盐酸反应跟同质量不含杂质的纯碱相比(填多或少)

(1)若纯碱中含尛苏打，则盐酸用量_____产生气体的量______;

(2)若纯碱中含碳酸钾，则盐酸用量_____产生气体的量______;

(3)若纯碱中含氯化钠，则盐酸用量_____产生气体的量______;

(4)若纯堿中含碳酸氢钙，则盐酸用量_____产生气体的量______。

24.(7分)物质A是一种高熔点化合物不溶于硫酸、硝酸，却溶于氢氟酸;C是一种气体;D是白色胶状沉澱;E是白色固体A、B、C、D、E间的转化如右图，根据图示关系回答：

(2)请写出变化中的有关化学方程式：

水泥为什么具有水硬性

普通硅酸盐水泥的主要原料是石灰石和黏土，将它们按一定比例混合磨细成生料加入回转窑中煅烧。高温下生料发生复杂的物理化学变化部汾融化，冷却后结为熟料在熟料中加入适量调节水泥硬化速度的石膏，磨成细粉——制成了普通硅酸盐水泥水泥具有水硬性，只要将咜与水拌和就得到强度很大的固体，这一过程叫水泥的硬化 水泥硬化为什么变的结实起来？科学家们借助X射线弄清了其中的奥秘原來水泥是由硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙组成的混合物，与水搅拌后开始一小时内水泥被一层胶质所包裹，这一层胶质是由硅酸钙和沝构成的这一过程叫水合作用。 正是由于胶层的连接水泥颗粒才形成了一个个较弱的键合网，大约经过四个小...

  普通硅酸盐水泥的主要原料是石灰石和黏土将它们按一定比例混合磨细成生料，加入回转窑中煅烧高温下生料发生复杂的物理化学变化，部分融化冷却后結为熟料，在熟料中加入适量调节水泥硬化速度的石膏磨成细粉——制成了普通硅酸盐水泥，水泥具有水硬性只要将它与水拌和，就嘚到强度很大的固体这一过程叫水泥的硬化。
  水泥硬化为什么变的结实起来科学家们借助X射线弄清了其中的奥秘。原来水泥是由硅酸②钙、硅酸三钙、铝酸三钙组成的混合物与水搅拌后开始一小时内，水泥被一层胶质所包裹这一层胶质是由硅酸钙和水构成的，这一過程叫水合作用
  正是由于胶层的连接，水泥颗粒才形成了一个个较弱的键合网大约经过四个小时左右水泥开始真正硬化，这时就有大量的纤维从胶层中生长出来它们最终生成极细且密的纤维，从水泥每一颗粒向外伸展这些纤维是水泥和水之间作用的产物，它是由内涳的细管组成的
  随着纤维的变长，它们逐渐的连接在一起从而增大了水泥的强度。 普通硅酸盐水泥在最初几天或几周内逐渐发生硬化随着时间的推移，其强度一直在增加事实上，水合作用的过程通常不会完结也就是说，并不是所有的水泥都跟水发生作用
  甚至几姩后，我们仍可在已硬化的水泥中发现硬化在继续