一、矽及其化合物:
1、不要混淆二氧化矽和矽的用途:用于制作光導纖維的是SiO2,用于制作半導體材料、計算機芯片的是晶體矽。
2、水晶、石英、瑪瑙的主要成分是SiO2;珍珠的主要成分是CaCO3;鑽石是金剛石;寶石的主要成分是Al2O3。
1、三種“反常”
(1)還原性強弱規律反常:SiO2+2C
Si+2CO↑,該反應中C作還原劑,SiO2中矽原子得電子,而失電子的能力Si>C。這反常情況可從化學平衡的角度理解,由于産物CO為氣體,能及時離開反應體系降低了生成物的濃度,促使反應向正反應方向進行。
(2)強酸制弱酸規律反常:
Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2
CaSiO3+CO2↑。
一般情況下,因為碳酸的酸性比矽酸強,溶液中可發生反應Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3,即符合“較強酸制較弱酸”的複分解反應規律。而上述反應之所以能進行,是因為該反應是在高溫幹态條件下進行的,可從化學平衡角度理解,高溫時,SiO2這種高沸點、難揮發的固體制得了低沸點、易揮發的CO2氣體,因CO2生成後離開反應體系,使反應向右進行到底。
(3)氧化物的反應規律反常:一般情況,堿性氧化物+酸―→鹽+水,SiO2是酸性氧化物卻能與氫氟酸反應:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(SiF4不屬于鹽)。
2、五種溶液:通入過量CO2後溶液仍渾濁,符合條件的五種溶液是:
①Na2SiO3溶液;
②NaAlO2溶液;
③苯酚鈉溶液;
④飽和的Na2CO3溶液;
⑤飽和NaCl的氨溶液(侯氏制堿原理)。
2、八個反應:常見非金屬置換出非金屬的反應:
2H2+SiCl4
Si+4HCl、C+H2O(g)
CO+H2、
2C+SiO2
Si+2CO↑、O2+2H2S
2S↓+2H2O
2F2+2H2O===4HF+O2、Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2。
二、碳、矽的氧化物
1、一氧化碳:
(1)物理性質:無色氣體,有毒,難溶于水。
(2)化學性質:
①燃燒:CO燃燒産生淡藍色火焰,2CO+O2
2CO2。
②還原CuO:Cu+CO
Cu+CO2(冶煉金屬)。
2、二氧化矽和二氧化碳:
玻璃中含有SiO2,SiO2能夠與堿液緩慢反應,帶玻璃塞的玻璃試劑瓶一般都是磨砂口的,接觸非常嚴密,接觸堿液時間長了會生成具有黏合性很強的Na2SiO3水溶液,從而使瓶塞與瓶頸黏在一起,不易分開。
1、熟記可用CO2制取的弱酸:碳酸酸性比矽酸、次氯酸、偏鋁酸等強,将CO2氣體通入Na2SiO3、NaClO、NaAlO2鹽溶液中,均能發生反應而生成相應的弱酸和碳酸(氫)鹽,這是“強酸制弱酸”原理的應用。。
2、反應順序的判斷:當有多種組分與一種物質反應時,判斷反應順序的方法:先假設與其中的一種組分反應,若産物還能與另一種組分反應,則假設錯誤。如将CO2通入KOH、Ba(OH)2混合溶液中,假設CO2先與KOH反應,則生成的K2CO3會與Ba(OH)2繼續反應生成BaCO3,故假設錯誤,應該是CO2先與Ba(OH)2反應。
3、CO2與堿反應産物的定量判斷:以CO2與NaOH溶液反應為例:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、CO2+NaOH=NaHCO3,當n(OH-)∶n(CO2)的值不同時産物如下:
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