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.NaHCO 3<Na 2CO 3<BaCO 3B.Na 2CO 3<NaHCO 3<BaCO 3C.BaCO 3<NaHCO 3<Na 2CO 3D.NaHCO 3<BaCO 3<Na 2CO 34.下列化合物属于缺电子化合物的是( )A.BCl 3B.HBF 4C.B 2O 3D.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.sp 2dB..dsp 2C.sp 3D. d 2sp6.下列各对物质中，中心原子的轨道杂化类型不同的是( )A.CH 4和SiH 4B.H 3O +和NH 3C.CH 4和+4NHD.CF 4和SF 47.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》)A.-693O SiB.-5103O PC.-573O BD.-264O S8.下列分子中偶极距不为零的是( )A.BCl 3B.SiCl 4C.PCl 5D.SnCl 29.下列物质中酸性最强的是( )A.B(OH)3B.Al(OH)3C.Si(OH)4D.Sn(OH)410.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.H 2SnO 3B.Ge(OH)4C.Sn(OH)4D.Ge(OH)211.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.H 2CO 3>Ca(HCO 3)2B.Na 2CO 3>PbCO 3C.(NH 4)2CO 3>K 2CO 3D.Na 2SO 3>Na 2SO 412.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.SiCl 4l 4C.BCl 3D.PCl 513.1mol 下列物质生成正酸时需要水的mol 数最多的是( )A.B 2O 3B.P 4O 10C.(SO 3)3D. N 2O 514.下列物质中还原性最强的是( )A.GeH 4B.AsH 3C.H 2SeD.HBr16.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.-4GaClB.SnCl 4C.PbCl 4D.GeCl 417.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.SiO2B.GeO2C.SnO2D.Pb2O318.下列化合物中不能稳定存在的是( )A. SbI3B. PI3C. AlI3D. TlI319.下列分子中，几何构型为平面三角形的是( )A. BF3B. NH3C. PCl3D. ClF320.下列晶体熔化时，需要破坏共价键的是( )A. HFB. CuC. KFD. SiO221.碳原子的配位数为4时，它所采取的杂化方式是( )A.sp2dB.dsp2C.sp3D.d2sp22.下列分子中，存在多中心键的是( )A. BCl3B. SiF4C. CCl4D. CO223.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。

4.两种气态硼氢化物的化学式和密度ρ如下：BH3在290K和53978Pa时的密度为0.629g·L-1；B2H5在292K和6916Pa时的密度为0.1553g·L-1。

这两种化合物的相对分子质量各是多少？写出它们的分子式。

5.有人根据下列反应式制备了一些硼烷：4BF3(g)+3LiAlH4(s)→2 B2H6(g)+3LiF(s)+3AlF3(s)若产率为100%，用5gBF3和10.0gLiAlH4反应能得到多少克B2H6？制备时由于用未经很好干燥的乙醚，有些B2H6与水反应损失了。

B2H6(g)+6H2O(l)→2H3BO3(乙醚)+6H2(g)有多少B2H6将与0.01g水起反应？参考答案一选择题1.C2.C3.D4.A5.C6.D7.A8.D9.A 10.B 11.B 12.B 13.B 14.A 15.C 16.C17.D 18.D 19.A 20.D 21.C 23.B 二名词解释(略)三填空题1.xSiO2.yH2O ,干燥剂、吸附剂2.》碳的半径比硅小，金刚石的碳原子间共价健强。

3．化学能和电解能相互转化。

Pb和PbO2 H2SO4溶液4. Mg2(OH)2CO35. Pb(PbO3)、Pb2(PbO4)、Fe(FeO2)26. 红、铅丹、1/3 PbO2、2/3 Pb(NO3)27. 8. 白、黄、棕、黄、黑、白、黄、橙黄9.ns2np2，+4和+2，惰性电子对效应，越来越不。

10.金刚石(原子晶体)，CO2，SiO4四面体联结的网状结构，Na2O·xSiO2(或用Na2SiO3表示)四 简答题1.N 2与CO 有相同的分子轨道式，原子间都为三重键，互为等电子体。

但两者成键情况不完全相同，N 2分子结构：N ≡N ：，CO 分子结构:c==o:，由于CO 分子中O 向C 有π配键，使C 原子周围电子密度增大，另外，C 的电负性比N 小得多，束缚电子能力弱，给电子对能力强，因此，CO 配位能力强。

2.BH 3,AlCl 3,BCl 3都是缺电子化合物，都有形成双聚体的倾向。

BH 3由于形成双聚体倾向特别大而以双聚体B 2H 6形式存在，形成双聚体而解决了缺电子问题，AlCl 3气态也以双聚体形式存在。

BCl 3中存在64π键缓解了其缺电子问题；同时B 半径小，Cl -半径大，在B 周围容纳4个Cl -，显得拥挤也使BCl 3不能形成双聚体。

3.H 3BO 3为缺电子化合物，O —H 键不离解，而是接受水分子中的OH -，释放出H +：+-+=+HOH B O H BO H 4233)(因而为一元酸。

H 3PO 3的结构式为：P OHHO O H在水中，二羟基(OH)氢可以电离或被置换，而与中心原子P 以共价键相连的H 不能离解或被置换，因而H 3PO 3为二元酸。

4.碳灰岩的形成是CaCO 3的沉积结果，海水中溶解一定量CO 2，因此CaCO 3与CO 2、H 2O 之间存在着下列平衡CaCO 3(s)+CO 2+H 2O 3)2(aq)海水中CO 2的溶解度升高而较小，随压力的增大而增大，在浅海地区，海水底层压力较小，同时水温较高，因而CO 2浓度较小，据平衡移动的原理，上述平衡向生成CaCO 3方向移动，因而浅海地区有较多的CaCO 3沉淀。

深海地区情况相反，故深海底层沉积的CaCO 3很少。

5.⑴NaHCO 3(s)加热产生CO 2气体，而Na 2CO 3加热无气体产生。

⑵NaHCO 3的溶液pH 值(~8)，小于Na 2CO 3液的pH(~11)6.∵BCl 3为缺电子化合物，有一空轨道可给H 2O 分子的未配电子对进攻：-+++-=→=+Cl H BCl HO BCl O H BCl O H 23232][:第一步水解的产物二氯氢氧化硼继续与水反应，重复配位和取代作用，最后得H 3BO 3和HCl 。