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IV A 族元素 - Coggle Diagram
IV A 族元素
碳的化合物
碳酸盐 & 碳酸氢盐
碳酸钙和碳酸氢钙
碳酸氢钙
碳酸氢钙 ---> （受热） 碳酸钙 + 水 + 二氧化碳
碳酸钙
难溶的盐
石灰石，大理石，方解石，贝壳，蛋壳
碳酸钙 + 水 + 二氧化碳 ---> 碳酸氢钙
碳酸钠和碳酸氢钠
碳酸氢钠 --->
碳酸钠
+ 二氧化碳 + 水
氯化钠 + 氨气 + 二氧化碳 + 水 --->
碳酸氢钠
+ 氯化铵
无机碳化物
碳化钙 / 电石
碳化钙 + 水 ---> 氢氧化钙 + 乙炔
无色至灰色，透明，脆硬的晶体
氧化钙（氧炔焰） + 碳 ---> 碳化钙 + 二氧化碳
碳化硅
沙子（碳化硅） + 焦炭 （碳） ---> 金刚砂 （碳化硅） + 一氧化碳
二硫化碳
木炭 + 流黄蒸汽 ---> 二硫化碳
氧化物
一氧化碳
难溶于水
剧毒
密度比空气小
可燃性
一氧化碳 + 氧气 ---> 二氧化碳
燃烧火焰浅蓝色
二氧化碳/干冰（固态）
无色，无味气体
密度比空气大
能溶于水
不能燃烧（灭火剂）
主要来源
碳 + 氧气 ---> 二氧化碳
甲烷 + 氧气 ---> 二氧化碳 + 水
制取方法
石灰石 ---> （高温） 氧化钙 + 二氧化碳
石灰石 + 稀盐酸 ---> 氯化钙 + 水 + 二氧化碳
酸性氧化物的通性
二氧化碳 + 水 <----> (可逆） 碳酸
碳酸 （二元弱酸） 在水溶液中被电离
碳酸氢根离子
氢离子
碳酸根
能和碱反应
二氧化碳 + 碱 ---> 盐 + 水
含碳气体燃料
石油气
天然气
硅
硅化合物
二氧化硅
硬度大
熔点，沸点高
原子晶体
不溶于水和一般的酸
二氧化硅 + 氢氟酸 --->
四氟化硅
+ 水 （但可以氢氟酸反应）
酸性氧化物
能和强碱溶液反应 / 生成硅酸盐（高温）
二氧化硅 + 氢氧化钠 ---> 硅酸钠 + 水
二氧化硅 + 氧化钙 ---> 硅酸钙
水玻璃（水溶液） / 硅酸钠
硅酸钠
白色粉末
能溶于水
水玻璃
无色，黏稠液体
软水剂，洗条剂，肥皂
硅酸盐工业
玻璃
纯碱 + 石灰石 + 石英 = 玻璃
水泥
石灰石和黏土为原料
水泥 + 沙子 + 水 = 水泥沙浆 （黏合剂）
水泥 + 沙子 + 碎石 + 水 = 混凝土
陶瓷
普通陶瓷
高岭土，硅酸盐为原料
精密陶瓷
硅酸盐，高纯超细粉末（exp. 氧化铝，氧化锆，碳化硅，氮化硼）为原料
硅的结构，性质，用途和制备
灰黑色，金属光泽，坚硬而有脆性
熔点，沸点高
半导体材料
与碳原子结构，化学性质相似（共价键）
硅能和非金属反应
氧化硅 + 碳 ---> 一氧化碳 + 硅 （争取纯硅的方法）
碳
单质 / 同素异形体
金刚石
无色，透明，晶体
共价键网状结构，原子核之间距离小，碳原子之间键能强，没有自由电子
熔点高
不导电
最硬的物质
石墨
炭黑色，有金属光泽的晶体
高强度，低密度
平面网状结构中层内均有一个电子不参与形成共价键，能自由移动
良好导电体
制造成电极，润滑剂，中子减速剂
导热性高
富勒烯/巴基球
富勒烯 + 碱金属 ---> 化合物 （超导性）
富勒烯化合物可作为新型催化剂 / 催化剂的载体，超级润滑剂材料
化学性质
还原性
碳 + 氧化铜（II) ---> 铜（单质） + 二氧化碳
碳 + 二氧化碳 ---> 一氧化碳
水 + 碳 ---> 一氧化碳 + 氢气
与氧的反应
碳 + 氧气 ---->(
充分燃烧
） 二氧化碳
碳 + 氧气 ---> （
不充分燃烧
） 一氧化碳
无定形碳
焦炭
煤
干馏
得到
治炼金属
生产水煤气
炭黑
碳氢化合物（气态，exp. 天然气，石油气）高温分解得到
制作黑色颜料，墨汁，油墨，香蕉的耐磨增强剂
木炭
木材隔绝空气加热
干馏
得到
治炼金属的还原剂
燃烧和黑火药
食品加工吸附剂
碳钎维
邮寄高聚物纤维碳化得到
质软，耐高温，强机械性
作为塑料的增强剂