考点20 碳与硅
1．了解碳和硅元素的单质及氧化物的性质。 2．了解碳的氧化物对大气污染及其防治。
2常“玻璃”的名词小结，见表20-1。
表20-1
典例析思：
例1：下列说法正确的是：
A SiO2溶于水后显酸性
B SiO2是酸性氧化物，不溶于任何酸
C 碳酸钠与SiO2反应，可生成二氧化碳，这说明硅酸酸性比碳酸强 D 二氧化碳通入水玻璃中，可得原硅酸 解析：二氧化硅作为酸性氧化物，有一些性质必须把握（1）不溶于水（2）对应的硅酸H2SiO3（或原硅酸）酸性比碳酸弱（3）SiO2能与HF反应，SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O。碳酸钠与二氧化硅在高温（无水）条件下，能生成二氧化碳，这不是离子反应，当然不能证明酸性强弱。
例2阅读下列材料，回答有关问题：
锡、铅两种元素的主要化合价是＋2价和＋4价，其中＋2价锡元素和＋4价铅元素的化合物均不稳定。例如：Sn2+还有性比Fe2+还原性强。PbO2的氧化性比Cl2氧化性强。 （1）写出下列反应的化学方程式
①氯气跟锡共热：__________________________ ②氯气跟铅共热：__________________________
③二氧化铅跟浓盐酸共热：_______________________
（2）能说明Sn2+还原性比Fe2+还原性强的离子方程式是：________________
解析：本题以信息为载体，考查碳族元素的主要性质为目的。灵活应用题目给出的条件“+2价锡不稳定”，意味着比较容易变成＋4价，体现还原性。稳定性Sn>Sn，故在与氯气反应时，应生成SnCl4。其它的根据氧化还原反应规律可写出相关方程式。 （1） （2）
3、硅及其化合物
(1)酸性氧化物一般不与酸反应，SiO2却与氢氟酸反应。
SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O
(2)C还原性虽比Si弱，高温下C却能置换出Si。 SiO2＋2C
Si＋2CO↑
4＋
2＋
(3)虽然SiO2是硅酸的酸酐，但却不能用SiO2与水反应制硅酸，只能用可溶性硅酸盐和酸反应制备。
(4)无机酸一般易溶于水，但H2SiO3和H4SiO4均难溶于水。
3．传统非金属材料和新型非金属材料的比较
传统非金属材料有：水泥、玻璃、陶瓷，它们具有抗腐蚀，耐高温等许多优点，但质脆耐热冲击差。
新型非金属材料继承了传统非金属材料的优点，并克服可其弱点，主要有以下特性： (1)能承受高温，强度高，如氮化硅。 (3)具有电学特性。 【方法应用】 例1．
(2)具有光学特性。 (4)具有生物功能。
如上图所示，已知：①单质E可作为半导体材料；②化合物F是不能生成盐的氧化物；③化合物I能溶于水呈酸性，它能跟氧化物A反应。据此填空： (1)化合物F的化学式________；化合物I的化学式________。 (2)反应③的化学方程式是________________________。
(3)反应④的化学方程式是________________________。
提示：根据条件①单质E可作半导体材料，推测E为单质硅。从图中可知：高温下：单质B＋氧化物A→单质E＋化合物F，可判断出碳单质与二氧化硅高温下反应生成单质硅和CO，所以F为CO。又从图中分析：高温下：单质B＋氧化物C→单质G＋化合物F，而由碳单质生成CO的反应可联想到制水煤气的反应，则氧化物C为水，单质G应是氢气，H为氧气。仍从图分析：单质D能置换水中的氧，所以单质D为氟单质。
答案：(1)CO；HF (2)2H2＋O
2
2H2O (3)2F2＋2H2O＝4HF＋O2
考点20 碳与硅
1．了解碳和硅元素的单质及氧化物的性质。 2．了解碳的氧化物对大气污染及其防治。
2常“玻璃”的名词小结，见表20-1。
表20-1
典例析思：
例1：下列说法正确的是：
A SiO2溶于水后显酸性
B SiO2是酸性氧化物，不溶于任何酸
C 碳酸钠与SiO2反应，可生成二氧化碳，这说明硅酸酸性比碳酸强 D 二氧化碳通入水玻璃中，可得原硅酸 解析：二氧化硅作为酸性氧化物，有一些性质必须把握（1）不溶于水（2）对应的硅酸H2SiO3（或原硅酸）酸性比碳酸弱（3）SiO2能与HF反应，SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O。碳酸钠与二氧化硅在高温（无水）条件下，能生成二氧化碳，这不是离子反应，当然不能证明酸性强弱。
例2阅读下列材料，回答有关问题：
锡、铅两种元素的主要化合价是＋2价和＋4价，其中＋2价锡元素和＋4价铅元素的化合物均不稳定。例如：Sn2+还有性比Fe2+还原性强。PbO2的氧化性比Cl2氧化性强。 （1）写出下列反应的化学方程式
①氯气跟锡共热：__________________________ ②氯气跟铅共热：__________________________
③二氧化铅跟浓盐酸共热：_______________________
（2）能说明Sn2+还原性比Fe2+还原性强的离子方程式是：________________
解析：本题以信息为载体，考查碳族元素的主要性质为目的。灵活应用题目给出的条件“+2价锡不稳定”，意味着比较容易变成＋4价，体现还原性。稳定性Sn>Sn，故在与氯气反应时，应生成SnCl4。其它的根据氧化还原反应规律可写出相关方程式。 （1） （2）
3、硅及其化合物
(1)酸性氧化物一般不与酸反应，SiO2却与氢氟酸反应。
SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O
(2)C还原性虽比Si弱，高温下C却能置换出Si。 SiO2＋2C
Si＋2CO↑
4＋
2＋
(3)虽然SiO2是硅酸的酸酐，但却不能用SiO2与水反应制硅酸，只能用可溶性硅酸盐和酸反应制备。
(4)无机酸一般易溶于水，但H2SiO3和H4SiO4均难溶于水。
3．传统非金属材料和新型非金属材料的比较
传统非金属材料有：水泥、玻璃、陶瓷，它们具有抗腐蚀，耐高温等许多优点，但质脆耐热冲击差。
新型非金属材料继承了传统非金属材料的优点，并克服可其弱点，主要有以下特性： (1)能承受高温，强度高，如氮化硅。 (3)具有电学特性。 【方法应用】 例1．
(2)具有光学特性。 (4)具有生物功能。
如上图所示，已知：①单质E可作为半导体材料；②化合物F是不能生成盐的氧化物；③化合物I能溶于水呈酸性，它能跟氧化物A反应。据此填空： (1)化合物F的化学式________；化合物I的化学式________。 (2)反应③的化学方程式是________________________。
(3)反应④的化学方程式是________________________。
提示：根据条件①单质E可作半导体材料，推测E为单质硅。从图中可知：高温下：单质B＋氧化物A→单质E＋化合物F，可判断出碳单质与二氧化硅高温下反应生成单质硅和CO，所以F为CO。又从图中分析：高温下：单质B＋氧化物C→单质G＋化合物F，而由碳单质生成CO的反应可联想到制水煤气的反应，则氧化物C为水，单质G应是氢气，H为氧气。仍从图分析：单质D能置换水中的氧，所以单质D为氟单质。
答案：(1)CO；HF (2)2H2＋O
2
2H2O (3)2F2＋2H2O＝4HF＋O2