化学非金属材料研究论文

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关键词：碳碳元素无机非金属材料

（一）碳族元素在周期表中的位置

ⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA

BCNOF

AlSiPSCl

GaGeAsSeBr

InSnSbTeI

TlPbBiPoAt

（二）碳碳元素及其单质的性质变化规律

元素名称元素符号原子半径

（nm）主要

化合价单质的性质

颜色、状态密度

（g·cm—3）熔点

（℃)沸点

（℃）

碳C0.077+2，+4金刚石：无色固体

石墨：

灰黑色固体3.51

2.253550

3652

—3697

（升华）4827

4827

硅Si0．117+2，+4晶体硅：灰黑色固体2.32—2.3414102355

锗Ge0．122+2，+4银灰色固体5.35937.42830

锡Sn0．141+2，+4银白色固体7.28231.92260

铅Pb0．175+2，+4蓝白色固体11.34327.51740

碳族元素化合价主要有+4和+2，C、Si、Ge、Sn的+4价化合物是稳定的，而Pb的+2价化合物是稳定的。

例PbO2有强氧化性

阅读下列材料，回答有关的问题

锡、铅两种元素的主要化合价+2价和+4价，其中+2价锡元素和+4价铅元素的化合物均是不稳定的，+2价锡离子有强还原性，+4价铅元素的化合物有强氧化性。例如Sn2+还原性比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______________。

答案：

（1）

①

②

③

（2）

二．碳族非金属氧化物比较

COCO2SiO2

类别

酸性

氧化还原性强还原性弱氧化性弱氧化性

毒性有毒无毒无毒

反应实例：

酸性：H2CO3>H2SiO3

与碱反应：CO2+2OH—=CO32—+H2OCO2+H2O+CO32—=2HCO3—CO2+OH—=HCO3—

思考：CO2通入NaOH溶液中生成的盐是什么？

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

思考：盛放碱液的试剂瓶为什么不能用玻璃塞？

氧化还原性

三、Na2CO3与NaHCO3的比较

Na2CO3NaHCO3

俗称纯碱（苏打）小苏打

溶解性易溶易溶

溶液度Na2CO3>NaHCO3

稳定性稳定不稳定

与酸反应出CO2速率慢（分二步）

CO32—+H=HCO3—

HCO3—+H+=H2O+CO2↑快（一步）

HCO3—+H+=H2O+CO2↑

相互转化

方程式如下：

Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3

NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O

四、知识网络

（一）碳及其化合物

（二）硅及其化合物

五．硅酸盐工业

水泥玻璃陶瓷

原料黏土（CaCO3）纯碱、石灰石、石英黏土

反应原理复杂反应原理

设备水泥回旋炉玻璃窑陶瓷窑