碳族元素思维导图

这是一篇关于碳族元素思维导图的思维导图。在该思维导图中系统罗列了有关碳元素的常考知识点，非常方便记忆和复习。

碳族元素

• 碳C
  • 化合物
    • 氧化物
      • CO2
        • 物理性质：无色略带酸味，可溶，无毒，不支持燃烧
        • 化学性质
          • 氧化性：2Mg+CO2=C+2MgO(燃烧) C+CO2=2CO（高温）
          • 酸性氧化物通性：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
      • CO
        • 物理性质：无色无味，难溶，有毒（与血红蛋白作用）
        • 化学性质
          • 还原性：3CO+Fe2O3= 2 Fe+3CO2（炼铁）
          • 2CO + O2 =2CO2（点燃）（淡蓝色火焰）
    • 碳酸盐
      • 正盐
        • 稳定性：Na2CO3,K2CO3加热不分解，其他碳酸盐加热易分解
        • 溶解性：只有K+，Na+，铵盐溶于水，CaCO3,BaCO3等不溶于水
      • 酸式盐
        • 稳定性：加热比正盐易分解，但比H2CO3稳定
        • 溶解性：均易溶于水，但NaCO3,KHCO3比NaCO3,K2CO3溶解度小
  • 单质
    • 同素异形体
      • 金刚石
        • 无色透明晶体（空间网状原子晶体）
      • 石墨
        • 深灰色固体（层状结构过渡性晶体）
    • 无定型碳：木炭，活性炭（有吸附性），焦炭。
    • 性质
      • 稳定性
        • 稳定，高温或加热条件下反应
      • 还原性
        • C+2CuO=2Cu+CO2↑（高温） 4HNO3（浓）+C=CO2↑+4NO2↑+2H2O 2C+SiO2=Si+2CO↑（高温）
      • 可燃性
        • C+O2=CO2（点燃）
      • 氧化性
        • C+2H2=CH4(高温高压) C+Si=SiC（金刚砂)(高温)
• 硅Si
  • 化合物
    • 二氧化硅(SiO2)
      • 晶体结构
      • 物理性质
        • 硬点大，熔点高
      • 化学性质
        • 1、二氧化硅属于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性： SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O SiO2+CaO=CaSiO3（高温） 2、二氧化硅中硅处于最高价，具有一定的氧化性： SiO2+2C=Si+2CO↑（高温） 3SiO2+4Al=3Si+2Al2O3（高温） 3、其他性质：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
      • 应用
        • 制玻璃，光学仪器，光导纤维等
    • 硅酸（H2SiO3）
      • 物理性质
        • 白色胶状，不溶于水，水中可形成胶体
      • 化学性质
        • 弱酸性，能与碱反应2NaOH+H2SIO3=Na2SiO3+2H2O 热稳定性差，受热易分解H2SiO3=SiO2+H2O（加热）
      • 制取
        • 硅酸是不溶于水的弱酸，利用强酸制弱酸原理，向硅酸钠溶液中加入其它酸性比硅酸强的酸来制取。 向硅酸钠溶液中滴加盐酸： Na2SiO3+2HCl==H2SiO3↓+2NaCl 也可以向硅酸钠溶液中通入二氧化碳： Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3
    • 硅酸盐
      • 物理性质
        • 大部分难溶于水，熔点高
      • 化学性质
        • 热稳定性
          • 耐高热
        • 与碳酸反应
          • Na2SiO3 + CO2 （少量）+ H2O = Na2CO3 + H2SiO3 Na2SiO3 + 2CO2（过量） + 2H2O = 2NaHCO3 + H2SiO3
        • 与盐酸反应
          • NaSiO3+2HCI=H2SiO3↓+2NaCI
  • 单质
    • 含量及存在
      • 地壳中含量第二
      • 主要以化合态存在
    • 晶体结构
      • 空间立体网状结构
    • 物理性质
      • 灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体。它的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度也很大。它的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。
    • 化学性质
      • 在常温下，硅的化学性质不活泼。常温下除了能与氟气，氢氟酸，强碱反应外，不能与其他物质反应 Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF4↑+2H2↑ Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
      • 在加热条件下，能与某些非金属反应。再加热时，研细的硅能在氧气中燃烧，生成二氧化硅并放出大量的热。Si+O2=SiO2
    • 工业制法
      • SiO2 + 2C = Si + 2CO↑（高温） Si + 2Cl2 = SiCl4（高温） SiCl4 + 2H2 = Si +HCl（高温）
• 锗Ge
• 锡Sn
• 铅Pb
• 元素周期表IV A族的所有元素
  • 定义