主要是碳族,氧族,和鋁、鐵.

匿名用戶 | 2017-05-19 02:35

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（共1個回答）
  • 碳族元素無機非金屬材料
    1. 碳族元素包括：碳（C）、矽（Si）、鍺（Ge）、錫（Sn）、鉛（Pb）五種元素,位於周期IVA族.最外層電子數為4個,易形成共價鍵,難形成離子鍵（但Na2CO3、NaSiO3、CaC2等是離子化合物）,C、Si、Ge、Sn的+4價是穩定的,而Pb的+2價是穩定的.碳族元素的氣態氫化物為：RH4,從上至下穩定性依次減弱.最高價氧化物的水化物有： H2RO3、H4RO4、R(OH)4,從上至下酸性依次減弱,堿性依次增強.
    元素名稱 顏色、狀態 密度 熔點 沸點
    碳 金剛石：無色固體石墨：灰黑色固體 逐
    漸
    增
    高 逐
    漸
    降
    低
    （C→Sn↓→Pb↑） 逐
    漸
    降
    低
    矽 晶體矽：灰黑色固體
    鍺 銀灰色固體
    錫 銀白色固體
    鋁 藍白色固體
    C+2H2SO4(濃) CO2↑+2SO2↑+2H2O C+4HNO3(濃) CO2↑+4NO2↑+2H2O
    Pb3O4+8HCl(濃) 3PbCl2+Cl2↑+4H2O→製Cl2
    PbO2+4HCl(濃) PbCl2+Cl2↑+2H2O→製Cl2
    3CO+Fe2O3 2 Fe+3CO2
    C+ H2O 高溫 H2+CO（水煤氣）
    注意：①碳的化學性質穩定（石墨的穩定性大於碳）；矽在地殼中的含量僅次於氧.
    ②碳族元素隨著原子序數的增大熔沸點逐漸升高. （×）
    ③碳以遊離態和化合態存在,其餘碳族元素以化合態存在（例如矽,在自然界無單質存在）.
    ④鍺、鉛無最低負價→金屬；鍺或矽是半導體.
    ⑤CO2不與HF反應；C不與HF反應；C不與NaOH反應.
    ⑥HF不能保存在玻璃瓶中,保存在塑料瓶中或鉛皿瓶中.
    ⑦證明C、Si為同素異形體的方法：點燃,產物都隻有CO2.
    2. 單質矽：①有晶體矽和無定形矽,晶體矽結構類似金剛石,熔點高,硬度高,但比金剛石低,是良好的半導體材料.
    ②單質矽化學性質不活潑,常溫下除F2、HF和強堿外,不與其他氧化劑、強酸反應.加熱能在氧氣中燃燒.
    Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2↑ Si+2F2 SiF4
    ③自然界沒有單質矽的存在,工業上用碳在高溫下還原SiO2的方法製取單質矽
    3. 二氧化矽：①SiO2為空間網狀原子晶體,熔點高,硬度大,不溶於水.
    ②SiO2的化學性質不活潑,一定條件下可反應：
    SiO2+2C 高溫 Si+2CO↑ SiO2+4HF SiF4↑+2H2O
    CaO+ SiO2 高溫 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不與空氣共存.
    Na2CO3+ SiO2 高溫 Na2SiO3+CO2↑→這個例外,不能說明碳酸比矽酸強.
    SiO2+2C 高溫 Si+2CO↑→這個例外,不能說明碳的還原性比矽的還原性強.
    H4SiO4(原矽酸) H2SiO3(矽酸)+ H2O 原矽酸、矽酸難溶於水.
    Si+2NaOH+2H2O= Na2SiO3+2H2↑ Si+3H2O= H2SiO3+2H2↑
    H2SiO3+ 2NaOH= Na2SiO3(有粘性,俗稱水玻璃)+2H2O
    以SiO2為原料製H2SiO3的化學反應方程式：
    2NaOH+SiO2 Na2SiO3+H2OCO2+Na2SiO3+ H2O H2SiO3↓+ Na2CO3
    注：SiO2不與H2O反應,但SiO2是H2SiO3的酸酐（Si的化合價相同,又如H O3→ 2O5）→所有酸酐與水反應都生成相應的酸.（×）
    ③矽酸鹽是構成地殼岩石的主要成分,（矽存在於地殼中的各種礦物和岩石中的形式是SiO2和矽酸鹽）
    如：矽酸鈉 Na2SiO3（Na2O·SiO2）高嶺石 Al2(SiO5)(OH)4 (Al2O3·2SiO2·2H2O)
    注意：Na2SiO3（與Na2CO3具有相似性,顯堿性）保存在帶橡皮塞的試劑瓶中.
    4. 人造剛玉：Al2O3（主要原料）；Al2O3陶瓷可用於製造人造骨；水玻璃可做粘合劑及耐火材料（金剛石,石墨不能做耐火材料）.
    注意：①用於人工降雨有CO2和AgI,但還要保存食品的良好製冷劑,是CO2（幹冰）.
    ②混合物無固定熔點,如瀝青,玻璃.
    5. ①矽酸鈉可存放於玻璃瓶中,但不能用磨口玻璃塞（與氫氧化納一樣,可用玻璃瓶保存,不能用磨口玻璃塞）.
    ②氫氟酸不能存在於玻璃瓶中.
    氧族見：
    https://taoti.tl100.com/UploadFiles/200903/2009030220340374043425.doc?wasid=c403a775869f35429a0a803a4ad944ee
    鋁及其化合物
    1、鋁的性質：
    （1）物理性質：銀白色金屬,質較軟,但比鎂要硬,熔點比鎂高.有良好的導電、導熱性和延展性.
    （2）化學性質：鋁是較活潑的金屬.
    ①通常與氧氣易反應,生成致密的氧化物起保護作用.4Al + 3O2 == 2Al2O3.同時也容易與Cl2、S等非金屬單質反應.
    ②與酸反應：強氧化性酸,如濃硫酸和濃硝酸在常溫下,使鋁發生鈍化現象；加熱時,能反應,但無氫氣放出；非強氧化性酸反應時放出氫氣.
    ③與強堿溶液反應：2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑.
    ④與某些鹽溶液反應：如能置換出CuSO4、AgNO3等溶液中的金屬.
    ⑤鋁熱反應：2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe.該反應放熱大,能使置換出的鐵成液態,適用性強.在實驗室中演示時要加入引燃劑,如濃硫酸和蔗糖或鎂條和氯酸鉀等.
    2、氧化鋁（Al2O3）：白色固體,熔點高（2054℃）,沸點2980℃,常作為耐火材料；是兩性氧化物.我們常見到的寶石的主要成分是氧化鋁.有各種不同顏色的原因是在寶石中含有一些金屬氧化物的表現.如紅寶石因含有少量的鉻元素而顯紅色,藍寶石因含有少量的鐵和鈦元素而顯藍色.工業生產中的礦石剛玉主要成分是α－氧化鋁,硬度僅次於金剛石,用途廣泛.
    兩性氧化物：既能與強酸反應又能與強堿反應生成鹽和水的氧化物.
    Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2O ,Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2O .
    Al2O3是工業冶煉鋁的原料,由於氧化鋁的熔點高,電解時,難熔化,因此鋁的冶煉直到1886年美國科學家霍爾發現在氧化鋁中加入冰晶石(Na3AlF6),使氧化鋁的熔點降至1000度左右,鋁的冶煉才快速發展起來,鋁及其合金才被廣泛的應用.2Al2O3 4Al + 3O2↑.
    3、氫氧化鋁（Al(OH)3）：白色難溶於水的膠狀沉澱,是兩性氫氧化物.熱易分解.
    兩性氫氧化物：既能與強酸又能與強堿反應生成鹽和水的氫氧化物.
    Al(OH)3 + 3HCl == AlCl3 + 3H2O, Al(OH)3 + NaOH == NaAlO2 + 2H2O．2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O
    4、鋁的冶煉：鋁是地殼中含量最多的金屬元素,自然界中主要是以氧化鋁的形式存在.工業生產的流程：鋁土礦（主要成分是氧化鋁） 用氫氧化鈉溶解過濾 向濾液中通入二氧化碳酸化,過濾 氫氧化鋁 氧化鋁 鋁.
    主要反應：Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2O ,CO2 + 3H2O + 2NaAlO2 == 2Al(OH)3↓+ Na2CO3 ,2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O ,2Al2O3 4Al + 3O2↑.
    5、鋁的用途：鋁有良好的導電、導熱性和延展性,主要用於導線、炊具等,鋁的最大用途是製合金,鋁合金強度高,密度小,易成型,有較好的耐腐蝕性.迅速風靡建築業.也是飛機製造業的主要原料.
    6、明礬的淨水：化學式：KAl(SO4)2•12H2O,它在水中能電離：KAl(SO4)2 == K+ + Al3+ + 2SO42-.鋁離子與水反應,生成氫氧化鋁膠體,具有很強的吸附能力,吸附水中的懸浮物,使之沉降已達淨水目的.Al3+ + 3H2O == Al(OH)3 (膠體)+ 3H+ .
    知識整理：
    ①（Al(OH)3）的製備：在氯化鋁溶液中加足量氨水.AlCl3 + 3NH3•H2O == Al(OH)3↓+ 3NH4Cl .
    ②實驗：A、向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液,現象是先有沉澱,後溶解.
    反應式：先Al3+ + 3OH- == Al(OH)3↓, 後Al3+ + 4OH- == AlO2- + 2H2O.
    B、向氫氧化鈉溶液中滴加氯化鋁溶液,現象是開始無沉澱,後來有沉澱,且不溶解.
    反應式：先Al3+ + 4OH- == AlO2- + 2H2O,後Al3+ + 3AlO2- + 6H2O == 4Al(OH)3↓.
    ③實驗：向偏鋁酸鈉溶液中通二氧化碳,有沉澱出現.CO2 + 3H2O + 2NaAlO2 == 2Al(OH)3↓+ Na2CO3.
    ④將氯化鋁溶液和偏鋁酸鈉溶液混和有沉澱出現. Al3+ + 3AlO2- + 6H2O == 4Al(OH)3↓.
    ⑤實驗：A、向偏鋁酸鈉溶液中滴加稀鹽酸,先有沉定,後溶解.
    反應的離子方程式：AlO2- + H+ + H2O == Al(OH)3 ,Al(OH)3 + 3H+ == Al3+ + 2H2O .
    B、向稀鹽酸中滴加偏鋁酸鈉溶液,先無沉澱,後有沉澱且不溶解.
    反應的離子方程式：AlO2- + 4H+ == Al3+ + 2H2O ,3AlO2- + Al3+ + 6H2O == 4Al(OH)3↓.
    鐵：
    1、鐵的性質：（1）物理性質：鐵是一種可以被磁鐵吸引的銀白色金屬,純鐵的熔點較高（1535℃）,防腐能力強.密度7.83g/cm3,是電和熱的良導體.但是通常煉製的鐵中含有碳等雜質,使鐵的熔點降低,防腐能力大大下降.
    （2）化學性質：鐵是活潑的金屬,在自然界中隻有化合態形式,如磁鐵礦（Fe3O4）,赤鐵礦(Fe2O3)等.
    ①與非金屬�
    匿名用戶 | 2017-05-19 02:35

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