碳族元素知识点总结.docx

族元素
复****重点
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；
碳族元素的性质及其递变规律；
碳和硅的性质、用途。
TUI
碳
C
在常温下碳很稳定，只在高温下能发生反应，通常表现为还原性。
燃烧反应
O3 + H4SiO4；
虽然二氧化硅是酸性氧化物，但不能用二氧化硅跟水直接作用制得硅酸，而只能用相应 的可溶性的硅酸盐跟酸作用来制硅酸。
2HC1 + Na2SiO3 + H2O= 2NaCl + H4SiO4；
原硅酸是一种白色胶状沉淀物。原硅酸几乎不溶于水，是一种弱酸，很不稳定。这种白 色胶状物在空气里干燥，失去一部分水后，变成白色粉末即硅酸。
二、 硅酸盐
硅酸、原硅酸和由它们缩水结合而成的各种酸所对应的盐，统称硅酸盐。
硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组 成。具体表达形式为：活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•二氧化硅•水。
如硅酸钠 Na2SiO3 Na2O・SiO2 镁橄榄石 Mg2SiO4 2MgOSO2
钙沸石 Ca(A12Si3O10)3H2O CaO •A12O3 ・3SiO2 ・3H2O
正长石 KA1Si3O8 K2O^A12O3^6SiO2
可溶性硅酸盐中最常见的是硅酸钠，它的水溶液俗名水玻璃。水玻璃又叫做泡化碱，它 是一种无色粘稠的液体，是一种矿物胶，它既不能燃烧又不受腐蚀，在建筑工业上可作粘合 剂。可用作耐火材料。
硅及其化合物的特性
硅的还原性比碳强，得在高温下碳能将硅从SiO2中还原出来。
非金属单质与强碱溶液反应一般不产生氢气，但硅要产生氢气。
非金属单质一般不与非氧化性酸反应，而硅却能与氢***酸反应，且能产生氢气。
非金属单质一般不具有金属光泽，而石墨和硅却具有，且都能导电，硅是常用的半 导体材料。
非金属氧化物一般是分子晶体，熔沸点较低，但二氧化硅却是原子晶体，熔点很高。
酸性氧化物一般不与酸发生复分解反应，而二氧化硅却能与氢***酸反应，生成四*** 化硅和水。
无机酸一般易溶于水，而硅酸和原硅酸却难溶于水。
在水溶液中，碳酸的酸性比硅酸的强，二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成碳酸钠和硅 酸沉淀。在高温下碳酸钠与二氧化硅反应生成硅酸钠和二氧化碳，其原因是在高温条件下， 生成的二氧化碳离开反应体系而使反应进行到底。
硅胶
硅胶是很好的干燥剂、吸附剂以及催化剂载体
硅酸盐产品
水泥
玻璃
陶瓷
主要设备
水泥回转窑
玻璃熔炉
原料
石灰石和粘土
纯碱、石灰石、石英
粘土
反应原理
复杂的物理、化 学变化
Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2
复杂的物理化学变化
生产过程
磨一烧一磨
原料强热为熔体冷却玻璃
混合—成型—干燥— 凝结一冷却一陶瓷
主要成分
3CaO・SiO2 2CaO・SiO2 3CaO・Al2O3
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
反应条件
高温
高温
高温
种类
不同标号
普通玻璃、特种玻璃
土器、陶器、瓷器等
特性
水硬性
无固定熔沸点，在一定温度范围软 化，可制成各种形状
抗氧化、抗酸碱腐蚀、 耐高温、绝缘体
从玻璃的制取原理中能否证明硅酸的酸性比碳