1.碳、硅单质的存在形式、结构、物理性质和用途
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碳
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硅
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存在
形式
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游离态和化合态
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化合态
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单质
的
结构
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金刚石:立体网状结构;
石墨:层状结构;
C60:足球形分子
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晶体硅:与金刚石类似的空间网状结构
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物理
性质
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金刚石:熔点很高、硬度很大;
石墨:硬度较小、电的良导体
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晶体硅为灰黑色固体,有金属光泽、熔点高、硬度大、有脆性
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用途
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金刚石用于制造切割刀具,石墨用于制造电极、铅笔芯。C60可作催化剂或催化剂载体
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晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池
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注:硅为亲氧元素,在自然界中无游离态。
2.碳、硅的化学性质(写出有关化学方程式)
(1)碳的化学性质
(2)硅的化学性质
①与氢氟酸反应:Si+4HF===SiF4↑+2H2↑。
②与NaOH溶液反应:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。
③与O2反应:Si+O2SiO2。
[补短板]硅的工业制备与提纯
(1)流程:石英砂①焦炭高温Si(粗)②Cl2加热SiCl4③H2高温Si(纯)。
(2)原理:①Si(粗)制备:SiO2+2CSi+2CO↑。
②Si(粗)提纯:Si(粗)+2Cl2SiCl4;
SiCl4+2H2Si(纯)+4HCl。
3.碳、硅的氧化物
(1)一氧化碳的性质及应用
①物理性质:无色无味的气体,难溶于水,能使人中毒。中毒的原因是与人体内血红蛋白相结合,使人因缺氧而中毒。
②化学性质及应用(写出有关化学方程式)
a.可燃性:2CO+O22CO2,可作燃料。
b.还原性:CO还原Fe2O3的反应为3CO+Fe2O32Fe+3CO2,可用于冶炼金属。
(2)CO2与SiO2性质的比较
①共性
均