高考化学一轮总复习 第3章 自然界中的元素 第1节 碳的多样性检测 鲁科版

到乌蒙山区的昭通;从甘肃中部的定西，到内蒙古边陲的阿尔山，看真贫、知真贫，真扶贫、扶真贫，成为“花的精力最多”的事;“扶贫先扶志”“扶贫必扶智”“实施精准扶贫”第3章自然界中的元素第1节碳的多样性考纲定位考情播报1.了解碳单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解碳单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.以上知识的综合应用。2016全国甲卷T7、T12/全国乙卷T13、T28(3)、T36(4)(5)/全国丙卷T7(A)、T262015全国卷T11、T26/全国卷T10(B)、T11、T13(A)、(D)2014全国卷T8、T13/全国卷T7、T9、T102013全国卷T7/全国卷T9、T102012全国卷T8考点1| 碳单质及其氧化物的性质基础知识自查1碳元素的原子结构与存在碳元素位于元素周期表中第2周期第A族，原子结构示意图为；在自然界中既有游离态，又有化合态。2碳单质的多样性(1)同素异形体由同一种元素组成的性质不同的单质。碳元素的同素异形体有金刚石、石墨、C60，氧元素的有O2、O3，磷元素的有红磷、白磷。(2)碳单质的物理性质金刚石：硬度极高，无色透明晶体。石墨：深灰色、质软、不透明、易导电的片状固体。C60：灰黑色固体。(3)碳单质的化学性质3碳的氧化物CO、CO2(1)物理性质颜色状态气味密度溶解性毒性CO无色气体无味与空气相当不溶于水有毒CO2无色气体无味CO2空气微溶于水无毒(2)化学性质 应用体验1判断正误(1)用活性炭除去冰箱异味，没有发生化学变化。()(2)金刚石与石墨之间的转化属于物理变化。()(3)将某气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明该气体是CO2。()(4)用点燃的方法除去CO2中混有的少量CO。()(5)通过灼热CuO除去H2中的CO。()(6)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅。()(7)22.4 L CO可以还原1 mol CuO。()(8)用CO2鉴别NaAl(OH)4溶液和CH3COONa溶液。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2由化学方程式：2CH3COOHCaCO3=Ca(CH3COO)2CO2H2O，Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO，能否证明酸性：CH3COOHH2CO3HClO?提示能。3写出除去下列气体中混有的杂质(括号内为杂质)可采取的方法。(1)CO(CO2)：_。(2)CO2(CO)：_。(3)CO2(O2)：_。(4)CO2(SO2)：_。(5)CO2(HCl)：_。提示(1)通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶(2)通过盛放灼热CuO的硬质玻璃管(3)通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管(4)通过盛有饱和NaHCO3溶液或酸性 考点多维探究角度1碳单质及其化合物的性质1由气体甲开始，可发生如下四个变化：甲气体乙气体丙气体乙气体丁固体则甲、乙、丙、丁分别为()ACO2、CO、O2、CaOBO2、CO、CO2、CaCO3CO2、CO2、CO、CaCO3DCO、CO2、O2、Ca(OH)2CO2CO2COCO2CaCO3。2实验室可用下图所示的装置将二氧化碳和一氧化碳进行分离和干燥。已知a、b均为活塞，试回答： 【导学号：99682083】(1)甲瓶装的是_溶液，乙瓶装的是_，分液漏斗装的是_。(2)当CO2与CO的混合气体通过该装置时，先分离得到的是_，活塞操作是_；然后得到_，活塞操作是_。解析由题意知实验目的是分离CO和CO2，并获得两种干燥纯净的气体，结合实验装置可知甲为洗气(吸收CO2)装置，乙为干燥(除H2O)装置。答案(1)NaOH浓H2SO4稀H2SO4(2)CO关a开bCO2关b开a有关除杂的方法(括号内为杂质)CO(CO2)：通过盛有NaOH溶液的洗气瓶。CO2(CO)：通过盛放灼热CuO的硬质玻璃管。CO2(O2)：通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管。CO2(SO2)：通过饱和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液。CO2(HCl)：通过饱和NaHCO3溶液。CO2(H2S)：通过CuSO4溶液。角度2CO2与碱反应产物的判断3用1 L 1.0 molL1 NaOH溶液吸收0.8 mol CO2，所得溶液中CO与HCO的物质的量浓度之比约是()A13B12C23 D32A设CO为x mol，HCO为y mol，则得到，解得，故n(CO)n(HCO)13。4往100 mL NaOH溶液中通入CO2，充分反应后，在减压和较低温度下，小心将溶液蒸干，得白色固体M。通入CO2的体积V(CO2)/mL(标准状况下，下同)与M的质量W/g的关系如图。 【导学号：99682084】(1)A点时，白色固体M的化学式为_，通入CO2的体积为_mL。(2)C点时，白色固体M的化学式为_，通入CO2的体积为_mL。(3)推算B点时M的组成_(用化学式表示)及通入CO2气体的体积为_mL。解析首先NaOH转化为Na2CO3，继续通CO2又转化为NaHCO3，结合图形得出：A点M为Na2CO3，V(CO2)1 120 mL；C点M为NaHCO3，V(CO2)2 240 mL；B点为Na2CO3和NaHCO3的混合物，由守恒法求出V(CO2)1 792 mL。答案(1)Na2CO31 120(2)NaHCO32 240(3)Na2CO3和NaHCO31 792CO2与强碱(OH)反应的产物判断技巧当n(OH)n(CO2)的值不同时产物如下：考点2| 碳酸钠与碳酸氢钠基础知识自查1碳酸钠写出上述序号所表示反应的化学方程式：Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O；Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH；Na2CO3BaCl2=BaCO32NaCl。2碳酸氢钠写出上述序号反应的离子方程式，所表示反应的化学方程式HCOH=CO2H2O；Ca(OH)2过量：HCOOHCa2=CaCO3H2O；Ca(OH)2少量：2HCOCa22OH=CaCO3CO2H2O；HCOOH=COH2O；2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。3相互转化：Na2CO3NaHCO3应用体验1(1)用CaCl2溶液可以鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，用Ca(OH)2溶液可以吗？为什么？(2)用什么方法除去Na2CO3固体中的少量NaHCO3？写出有关化学方程式。提示(1)不可以；因为Na2CO3、NaHCO3与Ca(OH)2反应均生成沉淀。(2)加热法；2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。2(1)Na2CO3溶液呈碱性的离子方程式为_。(2)Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸，有关反应过程的离子方程式有_。提示(1)COH2OHCOOH(2)COH=HCOHCOH=CO2H2O考点多维探究角度1Na2CO3、NaHCO3的性质与鉴别1下列有关NaHCO3和Na2CO3性质的比较中，正确的是()A热稳定性：NaHCO3Na2CO3B常温时在水中的溶解度：NaHCO3Na2CO3C等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应，放出的CO2一样多D等物质的量浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液的碱性：NaHCO3Na2CO3C热稳定性：Na2CO3NaHCO3，A错误；常温时在水中的溶解度：Na2CO3NaHCO3，B错误；根据碳元素守恒可知，等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应，放出的CO2一样多，C正确；等物质的量浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液的碱性：Na2CO3NaHCO3，D错误。2某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图所示。(1)只根据图、所示实验，能够达到实验目的的是_(填装置序号)。(2)图、所示实验装置均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_；与实验相比，实验的优点是_(填序号)。A比复杂B比安全C比操作简便D可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而不行(3)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是_(填化学式)。解析(1)图，加盐酸后均生成CO2，澄清石灰水均变浑浊；图根据气球变化的快慢可鉴别。(2)根据NaHCO3的不稳定性鉴别。(3)根据NaHCO3不稳定，Na2CO3稳定，为了使实验现象更明显，将Na2CO3放于A管。答案(1)(2)2NaHCO3Na2CO3H2O CO2，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2OD(3)NaHCO3Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法固体加少量水：Na2CO3结块且有明显的发热加热：能产生使石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3加酸：NaHCO3比Na2CO3反应剧烈溶液沉淀法：加入BaCl2或CaCl2溶液产生沉淀的是Na2CO3气体法：滴入盐酸立即产生气体的是NaHCO3角度2Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量分析和图像分析3(2017淮北模拟)有关NaHCO3和Na2CO3的性质，下列叙述错误的是()A等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小B等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍C1 mol Na2CO3和NaHCO3的混合物与足量稀H2SO4充分反应，生成的CO2为1 molD向200 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入200 mL 0.1 mol/L的稀盐酸并不断振荡，生成的CO2为0.01 molDD项，反应原理为COH=HCO，HCOH=CO2H2O，故不会生成CO2。4(2017怀化模拟)向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发): 【导学号：99682085】则下列分析都正确的组合是()图对应溶液中的溶质为NaHCO3图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为11图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为11图对应溶液中的溶质为Na2CO3ABCDA图像中从O点即开始产生CO2气体，对应溶液中的溶质为NaHCO3，正确；图像中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量，对应的溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比，正确；图像中，Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3，不正确；图像中，Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3、NaOH，且二者的物质的量之比，不正确。(1)Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量比较速率：相同条件下，NaHCO3与盐酸反应放出CO2的速率比Na2CO3与盐酸反应快。 耗酸量：等质量或等物质的量的Na2CO3与NaHCO3均为前者耗酸量多。CO2生成量比较a等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，产生CO2的量相等。b等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多。c等物质的量的HCl与足量的Na2CO3、NaHCO3分别反应，NaHCO3产生的CO2多。(2)Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的图像分析Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(图1)(Oaab)图1NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸(图2)图2等物质的量Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸(图3)(Oaab)图3等物质的量NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸(图4)(Oaab)图4角度3Na2CO3样品中纯度的实验测定5化学兴趣小组的同学，为测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数，进行了以下实验，请你参与并完成对有关问题的解答。 【导学号：99682086】图1图2(1)甲同学用图1所示装置测定CO2的质量。实验时稀硫酸是与样品中的_(填“Na2CO3”或“NaCl”)发生反应，仪器b的名称是_，洗气瓶c中盛装的是浓硫酸，此浓硫酸的作用是_。(2)乙同学用图2所示装置，取一定质量的样品(m g)和足量稀硫酸反应进行实验，完成样品中Na2CO3质量分数的测定。实验前，检查该装置气密性的方法是先打开活塞a，由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再将针筒活塞向内推压，若b下端玻璃管中的_，则装置气密性良好。在实验完成时，能直接测得的数据是CO2的_(填“体积”或“质量”)。(3)丙同学用下图所示方法和步骤进行实验：操作涉及的实验名称有_、洗涤；操作涉及的实验名称有干燥、_。丙同学测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为_。解析(1)NaCl不与稀硫酸反应，Na2CO3与稀硫酸反应。仪器b的名称是分液漏斗。浓硫酸的作用是除去CO2中的水蒸气(或干燥CO2气体)。(2)将针筒活塞向内推压，增大了容器中的压强，故若b下端玻璃管中的液面上升，则装置气密性良好。CO2是气体，故能直接测得的数据是CO2的体积。(3)生成沉淀，故操作需要涉及过滤操作。要知道固体的质量需要称重。经过计算，样品中Na2CO3质量分数的计算式为100%。答案(1)Na2CO3分液漏斗除去CO2中的水蒸气(2)液面上升体积(3)过滤称量100%课堂小结反馈达标11全新理念探究高考明确考向1一组判断，展示高考易误点(1)(2016全国丙卷)泡沫灭火器灭火原理：Al2(SO4)3和小苏打反应。()(2)(2016四川高考)将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，该溶液中一定含有CO。()(3)(2015全国卷)将稀盐酸滴入碳酸钠和氢氧化出的混合溶液中，立即产生气泡。()(4)(2014全国卷)如图：中为浓硝酸，中为Na2CO3，中为Na2SiO3溶液，可证明酸性：硝酸碳酸硅酸。()(5)(2014全国卷)用活性炭去除冰箱中的异味，没有发生化学反应。()(6)(2014全国卷)利用如图装置除去CO气体中的CO2气体。()(7)(2013全国卷)黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2一题串知，覆盖高考考什么(2015全国卷改编)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K15.4102 molL1，K25.4105 molL1。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O42H2O)无色，熔点为101 ，易溶于水，受热脱水、升华，170 以上分解。回答下列问题： 【导学号：99682087】(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产