化學非金屬材料研究論文

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關鍵詞：碳碳元素無機非金屬材料

（一）碳族元素在周期表中的位置

ⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA

BCNOF

AlSiPSCl

GaGeAsSeBr

InSnSbTeI

TlPbBiPoAt

（二）碳碳元素及其單質的性質變化規律

元素名稱元素符號原子半徑

（nm）主要

化合價單質的性質

顏色、狀態密度

（g·cm—3）熔點

（℃)沸點

（℃）

碳C0.077+2，+4金剛石：無色固體

石墨：

灰黑色固體3.51

2.253550

3652

—3697

（升華）4827

4827

硅Si0．117+2，+4晶體硅：灰黑色固體2.32—2.3414102355

鍺Ge0．122+2，+4銀灰色固體5.35937.42830

錫Sn0．141+2，+4銀白色固體7.28231.92260

鉛Pb0．175+2，+4藍白色固體11.34327.51740

碳族元素化合價主要有+4和+2，C、Si、Ge、Sn的+4價化合物是穩定的，而Pb的+2價化合物是穩定的。

例PbO2有強氧化性

閱讀下列材料，回答有關的問題

錫、鉛兩種元素的主要化合價+2價和+4價，其中+2價錫元素和+4價鉛元素的化合物均是不穩定的，+2價錫離子有強還原性，+4價鉛元素的化合物有強氧化性。例如Sn2+還原性比Fe2+還原性強。PbO2的氧化性比Cl2氧化性強。

（1）寫出下列反應的化學方程式

①氯氣跟錫共熱__________；②氯氣跟鉛共熱__________；③二氧化鉛跟濃鹽酸共熱__________；

（2）能說明Sn2+還原性比Fe2+還原性強的離子方程式______________。

答案：

（1）

①

②

③

（2）

二．碳族非金屬氧化物比較

COCO2SiO2

類別

酸性

氧化還原性強還原性弱氧化性弱氧化性

毒性有毒無毒無毒

反應實例：

酸性：H2CO3>H2SiO3

與堿反應：CO2+2OH—=CO32—+H2OCO2+H2O+CO32—=2HCO3—CO2+OH—=HCO3—

思考：CO2通入NaOH溶液中生成的鹽是什么？

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

思考：盛放堿液的試劑瓶為什么不能用玻璃塞？

氧化還原性

三、Na2CO3與NaHCO3的比較

Na2CO3NaHCO3

俗稱純堿（蘇打）小蘇打

溶解性易溶易溶

溶液度Na2CO3>NaHCO3

穩定性穩定不穩定

與酸反應出CO2速率慢（分二步）

CO32—+H=HCO3—

HCO3—+H+=H2O+CO2↑快（一步）

HCO3—+H+=H2O+CO2↑

相互轉化

方程式如下：

Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3

NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O

四、知識網絡

（一）碳及其化合物

（二）硅及其化合物

五．硅酸鹽工業

水泥玻璃陶瓷

原料黏土（CaCO3）純堿、石灰石、石英黏土

反應原理復雜反應原理

設備水泥回旋爐玻璃窯陶瓷窯