主要是碳族,氧族,和铝、铁.

匿名用户 | 2017-05-19 02:35

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(共1个回答)
  • 碳族元素无机非金属材料
    1. 碳族元素包括:碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)五种元素,位于周期IVA族.最外层电子数为4个,易形成共价键,难形成离子键(但Na2CO3、NaSiO3、CaC2等是离子化合物),C、Si、Ge、Sn的+4价是稳定的,而Pb的+2价是稳定的.碳族元素的气态氢化物为:RH4,从上至下稳定性依次减弱.最高价氧化物的水化物有: H2RO3、H4RO4、R(OH)4,从上至下酸性依次减弱,碱性依次增强.
    元素名称 颜色、状态 密度 熔点 沸点
    碳 金刚石:无色固体石墨:灰黑色固体 逐


    高 逐



    (C→Sn↓→Pb↑) 逐



    硅 晶体硅:灰黑色固体
    锗 银灰色固体
    锡 银白色固体
    铝 蓝白色固体
    C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O
    Pb3O4+8HCl(浓) 3PbCl2+Cl2↑+4H2O→制Cl2
    PbO2+4HCl(浓) PbCl2+Cl2↑+2H2O→制Cl2
    3CO+Fe2O3 2 Fe+3CO2
    C+ H2O 高温 H2+CO(水煤气)
    注意:①碳的化学性质稳定(石墨的稳定性大于碳);硅在地壳中的含量仅次于氧.
    ②碳族元素随着原子序数的增大熔沸点逐渐升高. (×)
    ③碳以游离态和化合态存在,其余碳族元素以化合态存在(例如硅,在自然界无单质存在).
    ④锗、铅无最低负价→金属;锗或硅是半导体.
    ⑤CO2不与HF反应;C不与HF反应;C不与NaOH反应.
    ⑥HF不能保存在玻璃瓶中,保存在塑料瓶中或铅皿瓶中.
    ⑦证明C、Si为同素异形体的方法:点燃,产物都只有CO2.
    2. 单质硅:①有晶体硅和无定形硅,晶体硅结构类似金刚石,熔点高,硬度高,但比金刚石低,是良好的半导体材料.
    ②单质硅化学性质不活泼,常温下除F2、HF和强碱外,不与其他氧化剂、强酸反应.加热能在氧气中燃烧.
    Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2↑ Si+2F2 SiF4
    ③自然界没有单质硅的存在,工业上用碳在高温下还原SiO2的方法制取单质硅
    3. 二氧化硅:①SiO2为空间网状原子晶体,熔点高,硬度大,不溶于水.
    ②SiO2的化学性质不活泼,一定条件下可反应:
    SiO2+2C 高温 Si+2CO↑ SiO2+4HF SiF4↑+2H2O
    CaO+ SiO2 高温 CaSiO3 2NaOH+SiO2 Na2SiO3+H2O
    Na2SiO3+2HCl+ H2O=2NaCl+H4SiO4↓ Na2SiO3+2HCl =2NaCl+H2SiO3↓
    CO2+Na2SiO3+ H2O H2SiO3↓+ Na2CO3 SO2+Na2SiO3+ H2O H2SiO3↓+ Na2SO3
    SiH4+2O2=SiO2+2H2O→SiH4不与空气共存.
    Na2CO3+ SiO2 高温 Na2SiO3+CO2↑→这个例外,不能说明碳酸比硅酸强.
    SiO2+2C 高温 Si+2CO↑→这个例外,不能说明碳的还原性比硅的还原性强.
    H4SiO4(原硅酸) H2SiO3(硅酸)+ H2O 原硅酸、硅酸难溶于水.
    Si+2NaOH+2H2O= Na2SiO3+2H2↑ Si+3H2O= H2SiO3+2H2↑
    H2SiO3+ 2NaOH= Na2SiO3(有粘性,俗称水玻璃)+2H2O
    以SiO2为原料制H2SiO3的化学反应方程式:
    2NaOH+SiO2 Na2SiO3+H2OCO2+Na2SiO3+ H2O H2SiO3↓+ Na2CO3
    注:SiO2不与H2O反应,但SiO2是H2SiO3的酸酐(Si的化合价相同,又如H O3→ 2O5)→所有酸酐与水反应都生成相应的酸.(×)
    ③硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分,(硅存在于地壳中的各种矿物和岩石中的形式是SiO2和硅酸盐)
    如:硅酸钠 Na2SiO3(Na2O·SiO2)高岭石 Al2(SiO5)(OH)4 (Al2O3·2SiO2·2H2O)
    注意:Na2SiO3(与Na2CO3具有相似性,显碱性)保存在带橡皮塞的试剂瓶中.
    4. 人造刚玉:Al2O3(主要原料);Al2O3陶瓷可用于制造人造骨;水玻璃可做粘合剂及耐火材料(金刚石,石墨不能做耐火材料).
    注意:①用于人工降雨有CO2和AgI,但还要保存食品的良好制冷剂,是CO2(干冰).
    ②混合物无固定熔点,如沥青,玻璃.
    5. ①硅酸钠可存放于玻璃瓶中,但不能用磨口玻璃塞(与氢氧化纳一样,可用玻璃瓶保存,不能用磨口玻璃塞).
    ②氢氟酸不能存在于玻璃瓶中.
    氧族见:
    http://taoti.tl100.com/UploadFiles/200903/2009030220340374043425.doc?wasid=c403a775869f35429a0a803a4ad944ee
    铝及其化合物
    1、铝的性质:
    (1)物理性质:银白色金属,质较软,但比镁要硬,熔点比镁高.有良好的导电、导热性和延展性.
    (2)化学性质:铝是较活泼的金属.
    ①通常与氧气易反应,生成致密的氧化物起保护作用.4Al + 3O2 == 2Al2O3.同时也容易与Cl2、S等非金属单质反应.
    ②与酸反应:强氧化性酸,如浓硫酸和浓硝酸在常温下,使铝发生钝化现象;加热时,能反应,但无氢气放出;非强氧化性酸反应时放出氢气.
    ③与强碱溶液反应:2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑.
    ④与某些盐溶液反应:如能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属.
    ⑤铝热反应:2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe.该反应放热大,能使置换出的铁成液态,适用性强.在实验室中演示时要加入引燃剂,如浓硫酸和蔗糖或镁条和氯酸钾等.
    2、氧化铝(Al2O3):白色固体,熔点高(2054℃),沸点2980℃,常作为耐火材料;是两性氧化物.我们常见到的宝石的主要成分是氧化铝.有各种不同颜色的原因是在宝石中含有一些金属氧化物的表现.如红宝石因含有少量的铬元素而显红色,蓝宝石因含有少量的铁和钛元素而显蓝色.工业生产中的矿石刚玉主要成分是α-氧化铝,硬度仅次于金刚石,用途广泛.
    两性氧化物:既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物.
    Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2O ,Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2O .
    Al2O3是工业冶炼铝的原料,由于氧化铝的熔点高,电解时,难熔化,因此铝的冶炼直到1886年美国科学家霍尔发现在氧化铝中加入冰晶石(Na3AlF6),使氧化铝的熔点降至1000度左右,铝的冶炼才快速发展起来,铝及其合金才被广泛的应用.2Al2O3 4Al + 3O2↑.
    3、氢氧化铝(Al(OH)3):白色难溶于水的胶状沉淀,是两性氢氧化物.热易分解.
    两性氢氧化物:既能与强酸又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物.
    Al(OH)3 + 3HCl == AlCl3 + 3H2O, Al(OH)3 + NaOH == NaAlO2 + 2H2O.2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O
    4、铝的冶炼:铝是地壳中含量最多的金属元素,自然界中主要是以氧化铝的形式存在.工业生产的流程:铝土矿(主要成分是氧化铝) 用氢氧化钠溶解过滤 向滤液中通入二氧化碳酸化,过滤 氢氧化铝 氧化铝 铝.
    主要反应:Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2O ,CO2 + 3H2O + 2NaAlO2 == 2Al(OH)3↓+ Na2CO3 ,2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O ,2Al2O3 4Al + 3O2↑.
    5、铝的用途:铝有良好的导电、导热性和延展性,主要用于导线、炊具等,铝的最大用途是制合金,铝合金强度高,密度小,易成型,有较好的耐腐蚀性.迅速风靡建筑业.也是飞机制造业的主要原料.
    6、明矾的净水:化学式:KAl(SO4)2•12H2O,它在水中能电离:KAl(SO4)2 == K+ + Al3+ + 2SO42-.铝离子与水反应,生成氢氧化铝胶体,具有很强的吸附能力,吸附水中的悬浮物,使之沉降已达净水目的.Al3+ + 3H2O == Al(OH)3 (胶体)+ 3H+ .
    知识整理:
    ①(Al(OH)3)的制备:在氯化铝溶液中加足量氨水.AlCl3 + 3NH3•H2O == Al(OH)3↓+ 3NH4Cl .
    ②实验:A、向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液,现象是先有沉淀,后溶解.
    反应式:先Al3+ + 3OH- == Al(OH)3↓, 后Al3+ + 4OH- == AlO2- + 2H2O.
    B、向氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液,现象是开始无沉淀,后来有沉淀,且不溶解.
    反应式:先Al3+ + 4OH- == AlO2- + 2H2O,后Al3+ + 3AlO2- + 6H2O == 4Al(OH)3↓.
    ③实验:向偏铝酸钠溶液中通二氧化碳,有沉淀出现.CO2 + 3H2O + 2NaAlO2 == 2Al(OH)3↓+ Na2CO3.
    ④将氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液混和有沉淀出现. Al3+ + 3AlO2- + 6H2O == 4Al(OH)3↓.
    ⑤实验:A、向偏铝酸钠溶液中滴加稀盐酸,先有沉定,后溶解.
    反应的离子方程式:AlO2- + H+ + H2O == Al(OH)3 ,Al(OH)3 + 3H+ == Al3+ + 2H2O .
    B、向稀盐酸中滴加偏铝酸钠溶液,先无沉淀,后有沉淀且不溶解.
    反应的离子方程式:AlO2- + 4H+ == Al3+ + 2H2O ,3AlO2- + Al3+ + 6H2O == 4Al(OH)3↓.
    铁:
    1、铁的性质:(1)物理性质:铁是一种可以被磁铁吸引的银白色金属,纯铁的熔点较高(1535℃),防腐能力强.密度7.83g/cm3,是电和热的良导体.但是通常炼制的铁中含有碳等杂质,使铁的熔点降低,防腐能力大大下降.
    (2)化学性质:铁是活泼的金属,在自然界中只有化合态形式,如磁铁矿(Fe3O4),赤铁矿(Fe2O3)等.
    ①与非金属�
    匿名用户 | 2017-05-19 02:35

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