高考物理專(zhuān)題：碳族元素

1、碳族元素 ns2np2 IVA 軌道數(shù)=電子數(shù) 碳tnCarbon0.35%硅guSilicon26.3% 2nd鍺zhGermanium0.0007%錫xTin0.004%鉛qinLead0.016%4-1 碳族元素通性元素價(jià)電子構(gòu)型+2氧化態(tài)EA1和I1單質(zhì)物性Cns2np2(n = 2-6)穩(wěn)定性增大穩(wěn)定性減小逐漸減小熔密沸度點(diǎn)增降大低SiGeSnPb化學(xué)性質(zhì)非金 氫 最高價(jià)金屬 化 氧化物屬性 物 對(duì)應(yīng)性增 穩(wěn) 水化物減強(qiáng) 定 酸弱 性 性 減 減 弱 弱+4氧化態(tài)碳族元素相似性: 最外層有4個(gè)電子，主要氧化態(tài)0，+2和+4，易形成共價(jià)化合物。氣態(tài)氫化物的通式：RH4。最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)

2、的水化物通式為H2RO3或R(OH)4 。碳族元素G /F-Z圖4-2 單質(zhì)一、碳 4種同素異形體 石墨碳納米管 金剛石富勒烯C60, C70, C140碳納米管石墨金剛石C60 過(guò)渡型晶體，層內(nèi)C sp2雜化，C-C共價(jià)鍵；層-層之間范德華力；層上、下有nn離域鍵 。層內(nèi)：142 pm, 層間：335 pm. 離域鍵 導(dǎo)電、導(dǎo)熱；層內(nèi)C-C共價(jià)鍵耐高溫、化學(xué)惰性；層狀結(jié)構(gòu)解離性。1. 石墨無(wú)定型C：石墨的一種?；钚訡作脫色劑 、還原劑。插入型或?qū)娱g化合物例如：C8K原子晶體，C sp3雜化，高熔點(diǎn)，高沸點(diǎn)，高硬度。2. 金剛石用于制造鉆頭和磨削工具3. 富勒烯C60，C70，C140巴基球C

3、60的發(fā)現(xiàn)者之一R.E.Smalley教授 Kroto, Curl, Smalley3位主要發(fā)現(xiàn)者獲“1996諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)”。主要貢獻(xiàn)：在理論方面，對(duì)現(xiàn)有“化學(xué)鍵理論”形成強(qiáng)大沖擊：球面也可形成離域鍵。Rb-C60導(dǎo)電超導(dǎo)體；富勒烯化合物作“催化劑”。 1985年，科學(xué)家H.W.Kroto等用質(zhì)譜儀,得到C60為主的質(zhì)譜圖。受建筑學(xué)家（BuckminsterFuller）設(shè)計(jì)的球形薄殼建筑結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，將 C60分子命名為布克米尼斯特富勒(BuckminsterFuller )C60的發(fā)現(xiàn)C60的結(jié)構(gòu) 空心球體， 60個(gè)碳原子構(gòu)成的球形32面體，由12個(gè)五邊形和20個(gè)六邊形構(gòu)成。五邊形彼此不相連

4、，只與六邊形相連。1個(gè)C參加2個(gè)六元環(huán)1個(gè)五元環(huán)，3個(gè)鍵，鍵角之和為348 ，sp2.28雜化。 剩下的p軌道形成離域鍵, C60有二種CC鍵長(zhǎng): 60個(gè)單鍵(146 pm)和30個(gè)雙鍵(139 pm)。富勒烯的應(yīng)用前景（C26,C32,C44,C50, C60, C70,C80,C90) 1991年，赫巴德(Hebard)等首先提出摻鉀C60具有超導(dǎo)性，超導(dǎo)起始溫度為18 K， 有機(jī)超導(dǎo)體(Et)2CuN(CN)2Cl超導(dǎo)起始溫度為12.8 K Rb3C60的超導(dǎo)體，超導(dǎo)起始溫度為29 K。 北京大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院物理所合作，合成了K3C60和Rb3C60的超導(dǎo)體，超導(dǎo)起始溫度分別為8 K和2

5、8 K。 有科學(xué)工作者預(yù)言，如果摻雜C240和摻雜C540，有可能合成出具有更高超導(dǎo)起始溫度的超導(dǎo)體。光、電、磁等材料方面具有良好的應(yīng)用前景。C60F60：超級(jí)耐高溫材料Li-C60：高效鋰電池Ln-C60：發(fā)光材料1996年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)美國(guó)羅伯特F.科爾 英國(guó)哈羅德W.克羅托 理查德E斯莫利 克羅托對(duì)含碳豐富的紅巨星特殊興趣，導(dǎo)致了富勒烯的發(fā)現(xiàn)。多年來(lái)他一直有個(gè)想法：在紅巨星附近可以形成碳的長(zhǎng)鏈分子?？茽柦ㄗh與斯莫利合作，用一個(gè)激光束將物質(zhì)蒸發(fā)并加以分析。1985年秋他們經(jīng)過(guò)一周緊張工作后，十分意外地發(fā)現(xiàn)碳元素也可以非常穩(wěn)定地以球的形狀存在，稱(chēng)為富勒烯（fullerene）。這些碳球是石墨在

6、惰性氣體中蒸發(fā)時(shí)形成的，一門(mén)新型的碳化學(xué)發(fā)展起來(lái)了。化學(xué)家們可以在碳球中嵌入金屬和稀有惰性氣體，可以用它們制成新的超導(dǎo)材料，也可以創(chuàng)造出新的有機(jī)化合物或新的高分子材料。富勒烯的發(fā)現(xiàn)表明，具有不同經(jīng)驗(yàn)和研究目標(biāo)的科學(xué)家的通力合作可以創(chuàng)造出多么出人意外和迷人的結(jié)果。1991年，日本電氣公司的飯島澄男（S. Iijima）在研究巴基球分子的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)碳納米管（多壁管）。1993年又發(fā)現(xiàn)單壁碳納米管。4. 碳納米管二、硅硅有晶體硅和無(wú)定形硅兩種同素異形體。1. 物理性質(zhì)：(1)銀灰色，有金屬光澤，硬而脆的固體;(2)熔、沸點(diǎn)高、硬度大;(3)晶體硅是良好的半導(dǎo)體。2. 化學(xué)性質(zhì)： 常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)

7、不活潑，除氫氟酸、氟氣、強(qiáng)堿外，不跟其他物質(zhì)（如：氧氣、氯氣、硫酸等）起反應(yīng)。 在加熱情況下，硅也能跟一些非金屬反應(yīng)。 高溫下化學(xué)性質(zhì)活潑。晶體硅是原子晶體，金剛石結(jié)構(gòu)。(1)與氟氣反應(yīng)：(2)與氫氟酸反應(yīng)：(3)與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)：(4)與氯氣反應(yīng)：(5)與氧氣反應(yīng)Si(s) + 2F2(g) = SiF4 (g)Si(s) + 4HF(g) = SiF4(g) + 2H2(g)Si(s) + O2(g) = SiO2(s) Si(s) + 2Cl2(g) = SiCl4(g)Si(s) + 2NaOH(aq) + H2O = Na2SiO3 (s) + 2H2(g) 3Si(s) + 4HNO

8、3 + 18HF = 3H2SiF6 + 4NO+ 8H2O H2SiF6 氟硅酸，強(qiáng)酸 Si + 2C = SiC(6)與C反應(yīng)：2273 K(7)與N2反應(yīng):Si + 2N2 = Si3N41573K(8)與混合酸反應(yīng)：(9)與金屬反應(yīng):2Mg + Si Mg2Si(s)集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體材料，還可以制成太陽(yáng)能電池、硅的合金可用來(lái)制造變壓器鐵芯等。4.用途集成電路晶體管3.存在在自然界中，沒(méi)游離態(tài)的硅；以化合態(tài)存在，例如：硅酸鹽等，在地殼中含量居第二位。三、鍺、錫、鉛鍺：金剛石型原子晶體，熔點(diǎn)：1210 K，半導(dǎo)體。型金剛石型正方晶系 型正方晶系型正交晶系13.2C161C

9、231.9C鉛：淡青色的重金屬錫：灰錫、白錫、脆錫。 通性：鍺、錫、鉛中等活潑金屬，鍺、錫常溫下不與空氣中的氧作用，也不與水作用 鉛在空氣中迅速被氧化，形成氧化膜保護(hù)層。 Pb + O2 + 2H2O = 2Pb(OH)21.物理性質(zhì)2.化學(xué)性質(zhì)：(1)與X2反應(yīng)(2)與S反應(yīng)(3)Sn、Pb與強(qiáng)堿反應(yīng)Ge GeCl4Sn + Cl2 SnCl4Pb PbCl2Ge GeSSn + S SnSPb PbSSn + NaOH + 2H2O NaSn(OH)3 + H2(g)Pb + NaOH + 2H2O NaPb(OH)3 + H2 (g)Ge + 2 NaOH + H2O2 Na2GeO3

10、+ H2O需氧化劑存在，說(shuō)明Ge金屬性弱于Sn和Pb。 AGe2+ / Ge + 0.23VSn2+ / Sn - 0.1375 VPb2+ / Pb - 0.1263VGeSnPbHCl不反應(yīng)SnCl2+H2Pb+2HCl(稀)=PbCl2+HPb +3HCl(濃)=HPbCl3+H2 H2SO4Ge+H2SO4(濃)Ge(SO4)2似左Pb H2SO4(濃) Pb(HSO4) + SO2+2H2OSn + H2SO4(稀)= SnSO4 + H2Pb + H2SO4(稀) = PbSO4+ H2HNO3Ge+HNO3(濃)GeO2XH2OHNO3(濃)：似左 SnO2xH2O-錫酸，不溶于

11、酸、堿Sn + HNO3(很稀) Sn(NO3)2 +NH4NO3Pb + HNO3(稀) Pb(NO3)2 + NOHAc + O2 2Pb + O2 = 2PbOPbO + 2HAc = Pb(Ac)2 +H2O (4)與酸反應(yīng)4-3 碳族元素的重要化合物 (1) 通式： SinH2n+2 (n = 115) 從Si2H6起，含Si-Si鍵。一、氫化物1. 烴（碳?xì)浠衔铮? 有機(jī)化學(xué)2. 硅烷 C Si雜化態(tài) sp sp2 sp3 sp3 sp3d2C.N.max 4 6鍵離解能 C-C 345.6 Si-Si 222/kJmol-1 C-H 411 Si-H 295 C-C 鏈長(zhǎng)，烷種

12、類(lèi)多； Si-Si 鏈短（15個(gè)Si），硅烷種類(lèi)少。（2） C與Si的比較 Si-Si較短，易斷； 硅烷化性比相似烴更活潑。 (4)甲硅烷的化學(xué)性質(zhì) 受熱分解 SiH4(g) Si(s) + 2H2(g) 強(qiáng)還原性 SiH4(g) + 8AgNO3(aq) + 2H2O = 8Ag+ SiO2+ 8HNO3 SiH4(g) + 2MnO4- = 2MnO2 + SiO32- + H2O + H2 還原性 CH4 SiH4 Ka (HAc) = 1.810-5)分子結(jié)構(gòu) 5 + 1 CO32- ：與NO3-、BF3、BO33-互為“等電子體”3 + 1464. 碳酸鹽 (2) 水解 Na2CO3

13、 正鹽 NaHCO3 酸式鹽 Na2CO3水溶液pH計(jì)算方法(同Na3PO4) NaHCO3水溶液pH計(jì)算方法同NaH2PO4 H+ = = 4.810-9(1) 水溶性: 通常難溶于水,溶解度與 CO2的分壓有關(guān) Na2CO3的溶解度大于NaHCO3 (HCO3 容易發(fā)生雙聚或多聚) M 2+與Na2CO3溶液反應(yīng)： MCO3 M2+ + CO32- M(OH)2 M2(OH)2CO3 具體反應(yīng)的產(chǎn)物取決于： 1溶液的離子積Q； 2Ksp(MCO3)和KspM(OH)2的相對(duì)大小.。 例如：0.2 moldm-3 Na2CO3與0.20moldm-3CaCl2等體積混合（教材p.126）。

14、Q (CaCO3) = (Ca2+)(CO32-) = 0.100.10 = 1.010-2 Ksp(CaCO3) = 2.010-9 Q(Ca(OH)2) = (Ca2+)(OH-)2 = 0.10(4.510-3)2 = 2.010-6 酸式鹽堿金屬的碳酸鹽穩(wěn)定性大。有效離子勢(shì)陽(yáng)離子的有效離子勢(shì)越大，對(duì) CO32- 的反極化作用越強(qiáng)，碳酸鹽穩(wěn)定性越低。陽(yáng)離子：反極化作用；陰離子：變形性。(3) 熱穩(wěn)定性5. 二氧化硅、硅酸與硅酸鹽（教材p.133-135） (1) 二氧化硅 原子晶體，以SiO4四面體為結(jié)構(gòu)單元，無(wú)限大分子 石英： 純SiO2 。 高溫下: SiO2 + 2Mg 2MgO

15、+ Si SiO2 + HF （g）= SiF4 + 2 H2O SiO2 + 2OH- = SiO32- + H2O 600-900 oC SiO2 + NiO NiSiO3B2O3 降低熔點(diǎn)和玻璃膨脹系數(shù)Al2O3 提高熔點(diǎn) ZnO 增加玻璃的抗腐蝕高溫 H4SiO4 原硅酸 H2SiO3 偏硅酸 xSiO2yH2O 多硅酸膠凍狀硅酸硅膠H2O硅酸(2)硅酸硅酸是二元弱酸，溶解度不大，硅酸鈉硅酸凝膠H+,水洗滌，除雜質(zhì)，干燥硅膠硅膠：多孔性、比表面積大，用途:干燥劑、催化劑、吸附劑的載體。(a) SiO44 (b) Si3O96 (c) Si4O128 (d) Si6O1812天然硅酸鹽都

16、是不溶性，由硅氧四面體以頂角氧相連而成，構(gòu)成環(huán)狀、鏈狀、層狀等結(jié)構(gòu)（1）結(jié)構(gòu)單元：SiO44 -四面體。各個(gè)SiO44 -四面體通 過(guò)其用14個(gè)頂角氧原子連成 (3) 普通玻璃組成：Na2SiO3CaSiO34SiO2(4) 天然泡沸石：Na2OAl2O32SiO2xH2O(5) 硅膠 干燥劑 Na2SiO3 CoCl2, CoCl26H2O鏈與鏈、層與層之間以離子鍵靜電力結(jié)合，作用力較 弱，石棉、云母可以一條條、一層層的撕開(kāi)。(3) 沸石分子篩硅鋁酸鹽: M2/nOAl2O3xSiO2yH2O 孔道空腔,吸附不同大小的分子吸附劑: 干燥,凈化或分離催化劑: 催化劑載體 廣泛應(yīng)用于化工,環(huán)保,

17、食品,醫(yī)療,能源,農(nóng)業(yè)及日常生活,石油化工領(lǐng)域常見(jiàn):A型,Y型,X型,M型 一種含結(jié)晶水的鋁硅酸鹽多孔性晶體（“分子篩”）用于分離、提純物質(zhì)，或作催化劑載體。翡翠（硬玉） ：鈉鋁硅酸鹽，主要成分為NaAlSi2O6。 密度3.253.4g/cm3，折光率1.661.68，硬度6.57根據(jù)透明程度：分為玻璃種、冰種、油種、豆種、干青種等翡翠的顏色有：綠、紅、紫、藍(lán)、黃、灰、黑、無(wú)色等。其中摻雜了金屬離子的緣故。翡 翠翡翠現(xiàn)在市場(chǎng)上一般分為A貨、B貨、C貨。 翡翠的鑒定：最簡(jiǎn)單的辦法是聽(tīng)聲音。1、折射儀測(cè)定折射率。2、顯微鏡觀察翡翠的結(jié)構(gòu)。 3、測(cè)定翡翠吸收光譜。489 -503 nm、 690-

18、710 nm 有吸收 。4、用熒光燈觀察翡翠是否有熒光。 5、比重液測(cè)比重。 6、紅外光譜儀測(cè)定翡翠的吸收光譜。 5. 鍺、錫、鉛的氧化物及其水合物 +2氧化態(tài): BA, 均很弱(1)均呈兩性 +4氧化態(tài): AB, 均很弱 (2) PbO2強(qiáng)氧化性： 5PbO2(s) + 2Mn2+ + 4H+ = 5Pb2+ + 2MnO4-+ 2H2O 棕黑 紫色 6s0 6s2 PbO2(s) + 4HCl(濃) = PbCl2 + Cl2+ 2H2O (3) PbO2的制備: Pb(OH)3- + ClO- = PbO2 + Cl- + OH- + H2O PbO2(棕黑) 強(qiáng)氧化劑 能氧化HCl,

19、H2SO4, Mn2+ Pb3O4 紅色 鉛丹(2PbOPbO2)Pb3O4 (s) + HNO3 (aq) = Pb(NO3)2 (aq) + PbO2(s) + H2OK2CrO4 (aq) PbCrO4沉淀分離出來(lái)(4) 二氧化物與堿共熔 GeO2+ NaOH = Na2GeO3 + H2O SnO2+ NaOH = Na2SnO3 + H2O Na2Sn(OH)6 PbO2+ NaOH = Na2PbO3 + H2O Na2Pb(OH)6 GeO2 + 2C + 2Cl2 = GeCl4 + 2CO2(5) Sn(II)的氫氧化物Sn2+ + 2OH- = Sn(OH)2(白色)Sn(

20、OH)2 + OH- = Sn(OH)3-Sn(OH)3- = Sn(OH)62- + Sn 錫酸 : (含水的SnO2膠狀沉淀) Sn4+ 鹽水解，與濃HCl, KOH作用 錫酸:晶體Sn + HNO3= x SnO2yH2O +4NO2 + H2O 不與濃HCl, KOH作用三、硫化物堿GeS紅，弱B還原性GeS2白AB性SnS棕，弱B還原性SnS2黃AB增PbS黑，弱B 無(wú)PbS2 (6s2惰性電子對(duì)效應(yīng))強(qiáng) 酸性增強(qiáng) * GeS和SnS都具還原性，可溶于Na2Sx： SnS(s) + S22- = SnS32- 棕 H+ H2S+ SnS2SnS(s) + S22- = H2S+ Sn

21、S2四、鹵化物1. 概述 穩(wěn) 無(wú)CX2 CX4 定 無(wú)SiX2 SiX4 性 GeX2 GeX4 增 SnX2 SnX4 加 PbX2 PbF4 PbCl4無(wú)PbBr4無(wú)PbI4無(wú)PbS22. SnCl2和SnCl4 SnCl2 SnCl4 R.T. 無(wú)色晶體 無(wú)色液體，不導(dǎo)電鍵型 有一定離子性 共價(jià)m.p. 246 -33 b.p. 652 114 水解 -錫酸 Sn(OH)2+H+ (SnO2xH2O) 氧化-還原性 常用還原劑 氧化性很弱 （Sn4+/Sn2+) = + 0.151 V SnCl2 + H2O = Sn(OH)Cl + H+ + Cl- H2O Sn(OH)2(s) 實(shí)為

22、SnOxH2O (O2/H2O) =1.23 V （1）檢定Hg2+ +1 2HgCl2 + SnCl2 = Hg2Cl2+ SnCl4 白 Hg2Cl2 + SnCl2 = 2Hg(l) + SnCl4 過(guò)量 黑 （2）檢定Bi3+ +4 2Bi(OH)3 + 3Sn(OH)42- = 3Sn(OH)62- + 2Bi 黑SnCl2水溶液配制稱(chēng)取SnCl2固體，加入少量鹽酸；加水至刻度，加Sn粒保護(hù)。SnCl2作還原劑：五、鉛的一些含氧酸鹽 PbSO4 (白） BaSO4 (白) PbCrO4 (黃) BaCrO4 (黃)Ksp 1.310-8 1.0810-10 1.7710-14 1.6

23、10-10例：PbSO4(s) + 3OH- = Pb(OH)3- + SO42- K = Ksp(PbSO4) K穩(wěn)(Pb(OH)3-) = 1.310-8 2.01013 = 2.6105PbSO4(s)可溶于濃H2SO4中或飽和的NH4AcPbCrO4 (黃)可溶于NaOH, BaCrO4 (黃)不溶2Pb + O2 + CO2 + H2O = Pb2(OH)2CO3BaCrO4醋酸鉛俗名叫“鉛糖”,甜,有毒如何使這些沉淀溶解?Pb(NO3)+PbS (s) + H2O2 PbSO4+H2OPbS (s) + HCl(濃) H2PbCl4 + H2SPbS(s) + HNO3 Pb2+

24、S+ NO+H2O 現(xiàn)出土的古代壁畫(huà)、泥桶常常是黑的，因?yàn)楣糯擞勉U白作白顏料,鉛白與H2S作用成PbS黑色沉淀,因此可用此法使之變白。PbCrO4 + HNO3 Pb2+ + Cr2O72+ NO3PbCl2 、PbI2 溶于熱水PbCl2 + HCl = H2PbCl4 PbI2 + KI = K2PbI4沉淀互相轉(zhuǎn)化:Pb(NO3)2Na2SO4PbSO4(白)KIPbI2 (黃)Na2CO3PbCO3 (白) PbS Pb(NO3)+問(wèn)題：A為金屬氧化物，金屬所占的質(zhì)量百分比為88.39%，A與Mn2+的HNO3溶液反應(yīng)，溶液變?yōu)樽仙?，A 與Mn2+的鹽酸溶液反應(yīng)，則無(wú)紫色生成，但有黃

25、綠色氣體放出，將溶液慢慢蒸發(fā)，析出固體，已知0.234g的A與2mol/l的鹽酸反應(yīng)可析出固體0.278g，同時(shí)放出的氣體在373 K，1.013105 Pa時(shí)，體積為2.14升。向A的鹽酸溶液中加入CrO42-,有黃色沉淀生成。通過(guò)相關(guān)的計(jì)算，回答下列問(wèn)題：1. 寫(xiě)出A的化學(xué)式. 答：PbO1.72. 分析其組成。 解答：每摩爾的PbO1.7中，有0.3摩爾的PbO和0.7摩爾的PbO2。3. 寫(xiě)出所涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式. PbO2 + 2 Mn2+ + 4H+ = 5Pb2+ + 2MnO4- + 2H2O PbO2 + 4HCl = PbCl2 + Cl2 + 2H2O PbO + 4H

26、Cl = PbCl2 + 2H2O Pb2+ + CrO42- = PbCrO4 SnCl4 H2OH2SnO3+HCl (強(qiáng)烈)Sn+Cl2(過(guò))HClS2 SnS2Na2SnS3Na2SH+SnS2 +H2S SnCl62+ H2SHClH2SnCl6Sn2+與 Sn()Sn2+Sn4+O2SnSS22SnS32 H+SnS2+H2SH2O,ClHCl+Sn(OH)ClFe3+Sn4+Fe2+OHSn(OH)2OHSn(OH)3Bi3+Bi+Sn(OH)6 2 HgCl2Hg2Cl2+ Sn4+Sn2+Hg+ Sn4+4-4 rGm - T 圖（Ellingham圖） 冶金工業(yè)常用C或CO

27、作金屬礦物還原劑。 C或CO作還原劑的反應(yīng)rGm受T 影響； G = H - TS G - T 成直線關(guān)系 斜率 -S , 截距 H 考慮C或CO作還原劑以下3個(gè)反應(yīng)： （1）C（石墨）+ O2 (g) = CO2 (g) H = -393.5 kJmol-1 S = 0.003 kJmol-1K-1 斜率：-S 0（很小）（2）2C（石墨）+O2(g) = 2CO(g) H = -221.0 kJmol-1 S = 0.179 kJmol-1K-1 斜率：-S 0 1000 2000 T/K-200-400-600C(s) + O2(g) CO2(g)2C(s) + O2(g) 2CO(g)

28、2CO(g) + O2 (g) 2CO2(g)G / kJmol-1C和CO的Ellingham圖（教材p.141）983 K某物質(zhì)與1 mol O2(g) 反應(yīng)的rG m對(duì)溫度T作圖，稱(chēng)為該物質(zhì)氧化物的Ellingham圖。同理，可用氯化物，硫化物的Ellingham圖。 C和CO的Ellingham圖可了解的信息 (1) 由圖可見(jiàn)：T，C CO rG m C CO2 rG m 基本不變 CO CO2 rG m 高溫下，C作還原劑的主要產(chǎn)物是CO ，不是CO2 (2) 金屬氧化物的Ellingham圖，其斜率 - S 0 (總是正的） 2M(s) + O2(g) = 2MO(s) S T1 (1500 K) 時(shí)， G3 0， 反應(yīng)（3）自發(fā)結(jié)論 ： 在某溫度范圍內(nèi)，位于Ellingham圖下方線的還原劑可以自發(fā)地把上方線的氧化物還原為單質(zhì)。 高溫下，C CO，還原性更強(qiáng)。 例2 4/3Al(s) + SiO2(s) = 2/3 Al2O3(s) + Si(s) 任意T，Al(s) 自發(fā)把SiO2(s)還原為Si(s) （G 0）。 (2) C、H2(g)、Si、Al、Mg、Ca等是常用的還原劑。 (3) 判斷化合物熱力學(xué)穩(wěn)定性： 其中C是“萬(wàn)能還原劑”因?yàn)椋?2C(石墨) + O2(g) 2CO(