第三讲 碳和氮.doc

第三讲 自然界中的元素第1节 碳的多样性知识点详解知识点1 碳单质的多样性1同素异形体2金刚石、石墨、C60（1）结构（2）性质同素异形体金刚石石墨C60主要物理性质硬度大、熔沸点高硬度小、熔沸点高，易导电硬度小、熔沸点低主要化学性质相似，如在一定条件下都可与氧气反应，生成CO2例1： 近年来，科学家在氦的气氛中给石墨通电，使石墨挥发，在石墨挥发的黑烟中发现了C60，它的金属渗入物具有可贵的超导性质。北京大学首先将C60渗锡，获超导转变温度为37 K的好成绩。下列关于C60的叙述正确的是A是一种新型的化合物 B是碳元素的一种同素异形体CC60燃烧时可生成CO2 D摩尔质量是720知识点2 广泛存在的含碳化合物1常见的含碳化合物碳酸钠和碳酸氢钠（1）碳酸钠和碳酸氢钠的比较化学式Na2CO3NaHCO3俗名色态溶解性热稳定性与HCl反应与NaOH反应与CO2反应用途（2）碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法热稳定性不同。和酸反应生成气体的速率不同。阴离子不同。（3）Na2CO3和NaHCO3在一定条件下的相互转化：Na2CO3 NaHCO3NaHCO3 Na2CO3例1：下列说法中不正确的是ANa2CO3比NaHCO3易溶于水BNa2CO3比NaHCO3稳定C石灰水能与Na2CO3反应，而不能与NaHCO3反应 D与足量盐酸反应要得到相同质量的CO2，用NaHCO3比Na2CO3的质量要多例2：现有一包混有少量碳酸氢钠的碳酸钠固体，称得其质量为10.00g。请回答：（1）除去该混合物中的碳酸氢钠的方法是 。（2）若将该混合物加热至质量不再变化时，剩余固体质量为9.38g。计算原混合物中碳酸钠的质量分数。知识点3碳及其化合物间的转化1自然界中碳及其化合物的转化2生产和生活中碳及其化合物间的转化（1）高炉炼铁（2）木炭燃烧： （3）水垢的形成：（4）无机化合物与有机化合物间的转化例1：近年来大气中CO2增多，引起“温室效应”，请回答有关问题：（1）空气中CO2的主要来源是什么？（2）自然界中消耗CO2的主要过程是哪些？题型一、同素异形体例1：金刚石、石墨、C60性质有所不同，是由于A构成原子不同B原子的各自排列方式不同C具有不同的几何外形 D硬度不同题型二、Na2CO3与稀盐酸的反应过程例1：现有25mL 2mol/L的Na2CO3 溶液和75mL 1mol/L的稀盐酸，将Na2CO3溶液缓缓滴加到盐酸中 将稀盐酸缓缓滴加到Na2CO3溶液中，在标准状况下产生的气体情况是A. 均为0.84L B. 均为0.56L C. D. 1向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸直到不再产生二氧化碳气体为止，则在此过程中，溶液的碳酸氢根离子浓度变化趋势可能是：A逐渐减小 B逐渐增大C先逐渐增大，而后减小D先逐渐减小而后增大题型三、二氧化碳与碱的反应例1：将足量CO2通入KOH和Ca（OH）2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量（n）和通入CO2体积（V）的关系正确的是学科内综合题例1：从某悬浊液开始，可以发生如下框图所示的一系列变化图1回答下面问题：（1）操作的名称是_。在操作中所使用的玻璃仪器的名称是_。（2）写出反应和反应的化学方程式：反应：_。反应：_。（3）在实验室中，如果获得干燥纯净的气体A，可以将它通过如图2中的装置，其中瓶中盛放的试剂是_。瓶中盛放的试剂是_。收集干燥气体A的方法是_。图2实际应用题例1：用石灰水保存鲜蛋是一种化学保鲜方法，这种保存鲜蛋方法的原理是石灰具有强碱性，杀菌能力强 Ca（OH）2能与鲜蛋呼出的CO2反应，生成碳酸钙薄膜，起保护作用 石灰水是电解质溶液，能使蛋白质凝聚 石灰水能渗入蛋内中和酸性物质ABCD例2：请据下图回答，经数小时后，U形管A、B两处的液面会出现下列哪种情况。（实验装置足以维持实验过程中小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响） AA处上升，B处下降 BA、B两处都下降 CA处下降，B处上升 DA、B两处都不变 考题1（2005全国-10）向0.1 molL-1 NaOH溶液中通入过量CO2后，溶液中存在的主要离子是ANa+、CO32- BNa+、HCO3- CHCO3-、CO32- DNa+、OH-考题2 （2005春-29）化学活动课上，三组学生分别用图示甲、乙两装置，探究“NaHCO3，和Na2CO3与稀盐酸的反应”，按表中的试剂用量，在相同条件下，将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中（装置的气密性已检查）。 请回答：（1）各组反应开始时_，装置中的气球体积先变大，该装置中反应的离子方程式是_。巩固提高1石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维，造成输电线、电厂设备损坏这是由于石墨A有放射性B易燃、易爆C能导电D有剧毒2向下列物质大理石，钟乳石，锅垢，贝壳，蛋壳，分别滴加醋酸，会产生相同气体的A只有B只有C只有 D是3为探究植物光合作用的实质，某同学设计了如图所示的实验装置（透明、密闭）。在阳光下数天后植物生长最茂盛的是4（2001年广东河南高考题）为制备干燥、纯净的CO2，将大理石和盐酸反应生成的气体先后通过装有下列物质的两个吸收装置，两个装置中应依次装入A水；无水CaCl2固体B饱和NaHCO3溶液；浓H2SO4C浓H2SO4；饱和Na2CO3溶液D饱和Na2CO3溶液；稀H2SO45含相同质量下列杂质的NH4HCO3 10与足量盐酸反应，放出气体最多的是ACaCO3 BNaHCO3 CNa2CO3 DCa(HCO3)26把7.4gNa2CO310H2O和NaHCO3组成的混合物溶于水，配成100mL溶液，其中c(Na+)=0.6mol/L.若把等质量的混合物加热到恒重时，残留物的质量是A3.18gB2.21gC5.28gD4.22g二、1有4种钠的化合物W、X、Y、Z，它们之间存在如下关系：WXH2OCO2 ZCO2XO2ZH2OYO2 XCa(OH)2YCaCO3试回答下列问题：（1）W、X、Y、Z的化学式分别是：W 、X 、Y 、Z 。（2）以上四个化学反应中，属于氧化还原反应的是 （填反应序号），反应中氧化剂是 （写化学式），还原剂是 （写化学式）。（3）若反应在溶液中进行，写出其离子方程式以及能用该离子方程式表示的另一个化学反应的化学方程式：离子方程式 ；化学方程式 。2为弄清楚某废弃的防空洞内气体成分中是否含有水蒸气、一氧化碳和二氧化碳，某校化学兴趣实验小组将气体样品依次通过下列盛有药品的仪器（图中夹持仪器等均省略），检验防空洞内气体成分。A B C D （1）请你提出一种采集气体样品的方法 ；（2）通过你对实验现象的观察和思考分析，填写下表空格：装置序号ABC实验现象白色粉末变蓝黑色粉末逐渐变红结论与分析说明含有CO2（3）选用C装置的目的是干燥气体，瓶内应盛 ；（4）你对这套装置有何评价 ；（5）干涸的深井中有可能含有较多的二氧化碳，最简单的方法用“灯火”实验来确定能否进入，其原因是 。第2节 氮的循环知识点1 氮在自然界中的循环1自然界中氮元素循环示意图2主要形式（1）游离态化合态（2）化合态游离态：（3）化合态化合态： 3氮气与氮的固定（1）氮气的物理性质： （2）氮气的化学性质：与O2的反应与H2反应（3）氮的固定 定义： 分类：（3）NO和NO2物质NONO2颜色毒性溶解性气味转化例1：雷鸣电闪是人们司空见惯的自然现象，地球上每年平均发生31560余次闪电。（1）每当雷电交加之际，轰鸣闪电之时，空气中可能发生如下反应： 。 。 。（2）由此说明闪电对人类生活有何益处： 。例2：一定条件下，将等体积的NO和O2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积为原总体积的A1/4 B3/4 C1/8 D3/8知识点2 氨与铵态氮肥1氨（1）物理性质：（2）化学性质：碱性： 还原性： 2铵盐（1）铵盐受热分解（2）铵盐与碱反应（3）氨的实验室制取例1：有关氨的性质的叙述正确的是A氨能在氧气中燃烧B氨水呈碱性C氨水和酸相遇都能产生白色烟雾D在反应NH3H+ NH4+中，氨失去电子被氧化例2：氯化铵和氯化钠可用下列哪一种方法分离A加入氢氧化钠 B加入AgNO3溶液 C加热法D加入一种合适的酸 E加入水知识点3 硝酸及其应用1硝酸的物理性质： 2硝酸的不稳定性： 3硝酸的强氧化性：（1）与金属反应： （2）与非金属反应：例1：浓HNO3常呈黄色的原因是A浓HNO3易分解产生NO B浓HNO3中混有Fe3C浓HNO3易分解产生NO2 D浓HNO3易氧化单质硫例2：下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是A使石蕊试液变红B与铜反应放出NO气体生成Cu(NO3)2C与Na2CO3反应放出CO2气体生成NaNO3D与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2知识点4 人类活动对自然界氮循环和环境的影响1人类活动对自然界氮循环的影响：2人类活动对环境的影响：（1）光化学烟雾： （2）酸雨（3）富营养化： 3如何减少人类活动对自然界中氮循环的影响（1）控制进入大气、陆地和海洋的有害物质的数量。（2）增强生态系统对有害物质的吸收能力。我们应保护森林，植树造林，促进全球氮的良性循环。例1：汽车尾气是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体。（1）与汽车尾气排放密切相关的是 。a 光化学烟雾 b 赤潮 c 白色污染（2）写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式 。题型一、 NO2、NO与水或氧气的反应例1：将装有50mLNO2、NO混合气体的量筒倒立于水槽中，反应后气体体积缩小为30mL，则原混合气体中NO2和NO的体积比是A53 B35 C32 D231如下图所示，室温下向盛有3.0 mL NO的试管中缓缓通入1.5 mL O2(所有气体体积均在标准状下测定)。试回答下列问题：（1）写出观察到的现象（可不写满，也可补充）：_；_；_。（2）最终试管中剩余的气体是_，体积为_。题型二、金属与HNO3反应的定量计算及产物的确定例1：某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只有单一的还原产物当参加反应的金属与被还原的HNO3的物质的量之比为21时，还原产物是ANO2 BNO CN2O DN2138.4 mg Cu与适量的浓HNO3反应，铜全部作用后，共收集到22.4 mL气体(标准状况下)，反应消耗的HNO3其物质的量可能是A1.0103 mol B1.6103 molC2.2103 mol D2.4103 mol题型三、喷泉实验例1：如图所示的装置中，烧瓶中充满了干燥气体A将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶。A（干燥气体）NO2b（液体）ANO2水BCO24mol/LnaOH溶液CCl2饱和NaCl溶液DNH31mol/L盐酸（1）选项_（填A、B、C、D）为何不满足要求_（2）能形成图示喷泉实验的气体和液体甚多，它们需满足的条件是_；_。例如_气体和_液体。3在标准状况下，在三个干燥的烧瓶内分别装入干燥纯净的NH3、含一半空气的氯化氢、NO2和O2的混合气体v(NO2)v(O2)4 1。然后分别做喷泉实验，三个烧瓶中所得溶液的物质的量浓度之比为A212 B554C111 D无法确定题型一、学科内综合题例1：在100 mL NaOH溶液中加入NH4NO3和(NH4)2SO4的固体混合物，加热充分反应，下图表示加入的混合物质量与产生的气体体积(标准状况)的关系，试计算：（1）NaOH的物质的量浓度_；（2）当NaOH溶液的体积为140 mL，固体混合物的质量是51.6 g时，充分反应后，生成气体的体积(标准状况)为_ L。（3）当NaOH溶液的体积为180 mL，固体混合物的质量仍为51.6 g时，充分反应后，生成气体的体积(标准状况)为_ L。题型二、实际应用题例2：（1）使用铵盐做氮肥时，施用过程中应注意哪些问题？（2）一包氯化铵中混有一种其他氮肥，经测定这包不纯氯化铵含氮25.7%，则混入的氮肥可能是A尿素CO(NH2)2 B硝铵 C硫铵 D碳铵思维转换题典例1：密度为0.91 gcm3的氨水，质量分数为25，设氨水用等体积的水稀释后，所得溶液的溶质的质量分数为A等于12.5 B大于12.5C小于12.5 D无法确定实验操作题典例1：用示意图中的简易装置可以进行气体的发生和收集。（1）实验前应如何检查该装置的气密性？ （2）拔开试管a的橡皮塞，加入10mL6mol/L稀硝酸和1g薄铜片，立即将带有导管的橡皮塞塞紧试管口。反应开始时速度缓慢，然后逐渐加快。请写出在试管a中发生的所有反应的化学方程式。（3）从反应开始到反应结束，在试管a中可观察到哪些现象？请依次写出。（4）在反应开始时，可观察到导管b中的水面先沿管b慢慢上升到一定高度，此后又回落，然后有气泡从管口冒出试说明反应开始时，导管中水面先上升的原因。（5）试管c收集满气体后，用拇指堵住管口，取出水槽将管口向上，松开拇指，片刻后，再次堵住管口，将试管又再倒置于水槽中，松开拇指。此时可观察到什么现象？考题1（05江苏-9）下列离子方程式正确的是A碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应：HCO3Ca2OHCaCO3H2OB氯化铵与氢氧化钠两种浓溶液混合加热：NH4OHH2ONH3C氢氧化镁与稀硫酸反应：HOHH2OD单质铜与稀硝酸反应：Cu2H2NO3Cu