第十四章 碳族元素
总体目标：
1.掌握碳、硅单质、氢化物、卤化物和含氧化物的性质和制备 2.了解硅酸和硅酸盐的结构与特性
3. 了解锗、锡、铅单质、氧化物、氢氧化物的性质
各节目标：
第一节 碳单质及其化合物
1.了解单质碳的结构、同素异形体和性质
2.掌握CO、CO2的结构、性质、制取和用途；碳酸的酸性；碳酸盐的水解性和热稳定性。
第二节 硅单质及其化合物 1.掌握单质硅的结构、性质和制取 2.掌握SiO2的结构和性质
3.了解硅酸的酸性；硅酸盐的结构和性质；A型分子筛的结构和实际应用 4.掌握硅烷的制备、热稳定性、还原性和水解性 5.了解卤化硅的制备和性质 第三节 锗、锡、铅
1.了解锗、锡、铅单质的性质；氧化物、氢氧化物的酸碱性
2.掌握Sn(Ⅱ)的还原性、水解性和Pb(Ⅳ)的氧化性、Pb(Ⅱ)盐的溶解性，从而掌握高价化合物氧化—还原的变化规律。 习题 一 选择题
1.石墨晶体中层与层之间的结合力是( ) (吴成鉴《无机化学学习指导》) A．金属健 B.共价健 C.范德华力 D.离子键
2.碳原子之间能形成多重键是因为( ) (吴成鉴《无机化学学习指导》) A．碳原子的价电子数为4 B.碳原子的成键能力强 C.碳原子的半径小 D.碳原子有2p电子 3.下列碳酸盐与碳酸氢盐，热稳定顺序中正确的是( )
A.NaHCO3 A.BCl3 B.HBF4 C.B2O3 D.Na[Al(OH)4] 5. 碳原子的配位数为4时，它所采取的杂化方式是( ) (吴成鉴《无机化学学习指导》) A.sp2d B..dsp2 C.sp3 D. d2sp 6.下列各对物质中，中心原子的轨道杂化类型不同的是( ) ?A.CH4和SiH4 B.H3O+和NH3 C.CH4和NH4 D.CF4和SF4 7.下列含氧酸根中，具有环状结构的是( ) (吉林大学《无机化学例题与习题》) 6?5?5?2?A.Si3O9 B.P3O10 C.B3O7 D.S4O6 8.下列分子中偶极距不为零的是( ) A.BCl3 B.SiCl4 C.PCl5 D.SnCl2 9.下列物质中酸性最强的是( ) A.B(OH)3 B.Al(OH)3 C.Si(OH)4 D.Sn(OH)4 10.下列物质中酸性最强的是( ) (吉林大学《无机化学例题与习题》) A.H2SnO3 B.Ge(OH)4 C.Sn(OH)4 D.Ge(OH)2 11.下列各组化合物中，对稳定性判断正确是( ) (吉林大学《无机化学例题与习 题》) A.H2CO3>Ca(HCO3)2 B.Na2CO3>PbCO3 C.(NH4)2CO3>K2CO3 D.Na2SO3>Na2SO4 12.下列化合物中，不水解的是( ) (吉林大学《无机化学例题与习题》) A.SiCl4 B.CCl4 C.BCl3 D.PCl5 13.1mol下列物质生成正酸时需要水的mol数最多的是( ) A.B2O3 B.P4O10 C.(SO3)3 D. N2O5 14.下列物质中还原性最强的是( ) A.GeH4 B.AsH3 C.H2Se D.HBr 16.常温下，不能稳定存在的是( ) (吉林大学《无机化学例题与习题》) ?A.GaCl4 B.SnCl4 C.PbCl4 D.GeCl4 17.下列氧化物中，氧化性最强的是( ) (吉林大学《无机化学例题与习题》) A.SiO2 B.GeO2 C.SnO2 D.Pb2O3 18.下列化合物中不能稳定存在的是( ) A. SbI3 B. PI3 C. AlI3 D. TlI3 19.下列分子中，几何构型为平面三角形的是( ) A. BF3 B. NH3 C. PCl3 D. ClF3 20.下列晶体熔化时，需要破坏共价键的是( ) A. HF B. Cu C. KF D. SiO2 21.碳原子的配位数为4时，它所采取的杂化方式是( ) A.sp2d B.dsp2 C.sp3 D.d2sp 22.下列分子中，存在多中心键的是( ) A. BCl3 B. SiF4 C. CCl4 D. CO2 23.价电子数目与价电子数目相等的原子称为( )(吴成鉴《无机化学学习指导》) A .缺电子原子 B . 等电子原子 C . 等电子体 D. 缺电子体 二 名词解释 1.缺电子原子 2.多中心键 3.桥键 4.对角线规则 三 填空题 1.硅胶的化学组成式 ；主要性质 。(川师大《无机化学学习指导》) 2.硬度；金刚石 单质硅；原因是 。 (吉林大学《无机化学例题与 习题》) 3蓄电池是 的装置。铅蓄电池的电极材料是. ，电解液是 。 川师大《无机化学学习指导》) 4 向MgCl2溶液中加入Na2CO3溶液，生成的沉淀物是 。 (吴成鉴《无机化学学习指导》) 5.将各氧化物写成盐的形式，三氧化铅 ，四氧化三铅 ，四氧化三铁 。 (川师大《无机化学学习指导》) 6.Pb3O4呈 色，俗称 ，与HNO3作用时，铅有 生 成 ，有 生成. (吉林大学《无机化学例题与习题》) 7.碳的同素异性体有 ；分别是 。(吉林大学《无机化学例题与习题》) 8.写出下列化合物的颜色 PbCl2 ；PbI2 ；SnS ；SnS2 ；PbS ； PbSO4 ；PbO ；Pb2O3 。 (吉林大学《无机化学例题与习题》) 9.碳族元素的价电子构型是 ，所以常见的氧化态为 和 。由于 ，从上到下高价稳定，低价 稳定。 10.晶态硅的晶体结构 ；干冰的化学式 。石英的晶体结构 。水玻璃的化学式 。(川师大《无机化学学习指导》) 四 简答题 1.N2和CO是有相同的分子轨道和相似的分子结构，但CO与过渡金属形成配合物能力比N2强得多，请解释原因。 2.不存在BH3而只存在其二聚体B2H6，AlCl3气态时也为双聚体，但BCl3却不能形成二聚体。请解释原因。 3.H3BO3与H3PO3化学性质相似，为什么H3BO3为一元酸，而H3PO3为二元酸？ 4.在温热气候条件下的浅海地区往往发现有厚厚的石灰岩沉积，而在深海地区很少见到。试用平衡移动原理说明CO2浓度的变化对海洋中碳酸钙的沉积有何影响？ 5.两种区别NaHCO3和Na2CO3的方法是？ 6.为什么BCl3能强烈水解？写出水解反应方程式。 五 计算题 1.试计算；在293K和101KPa下，饱和H2CO3溶液的pH值是多少? 2.将含有Na2CO3和NaHCO3的固体混合物60.0g溶于少量水后，稀释到2.00L，测的该溶液的pH值为10.6。试计算原来混合物中Na2CO3及NaHCO3各多少克？ 3.在0.2mol?L-1的Ca2+盐溶液中加入等体积的Na2CO3溶液，将得到什么产物？若以0.2mol?L-1Cu2+盐代替Ca2+盐产物是什么？再以0.2mol?L-1的Al3+盐代替Ca2+盐，产物又是什么？以容度积计算说明。