2020高考化学一轮复习 专题18 碳族元素学案（无答案）苏教版

试验点18碳族元素/试验纲要了解常见碳单体的主要物理性质，掌握其重要化学性质。 掌握碳氧化物的性质、主要用途、碳酸盐的性质和碳酸根的检测方法。 了解碳的氧化物对大气的污染。试验点透视1 .碳族元素(1)碳族元素含有位于元素周期表中第iv族的碳(c )、硅(Si )、锗(Ge )、锡(Sn )、铅(pb )这5种元素.(2)碳族元素原子量的最外层有4个电子，其最高正价为4，最高价氧化物的化学式为RO2.碳族元素的原子获得电子的能力弱，失去电子也不容易。 其主要价数为2，4价，其中碳和硅具有负价数。 碳族元素在化合物中稳定在4价，铅在化合物中稳定在2价。具体来说，碳族元素的性质以c、Si、Ge、Sn、Pb的顺序逐渐变强，非金属性逐渐变弱，最高氧酸性逐渐变弱，碱性逐渐变强，气态氢化物的稳定性逐渐变弱，还原性逐渐变强二.单质碳(1)同素异形体金刚石：原子晶体石墨：混合型晶体C60、C70 :分子晶体除了上述以外，活性炭、无定形碳等不同碳的同素异形体、物理性质不同，例如活性炭具有吸附性.(2)化学性质可燃性：C O2=CO2 C O2 (不足)=2CO还原性：C 2CuO=2Cu CO2C H2O=CO H2(水气)(3)用途：金刚石用于切断、钻头、装饰品等石墨用于电极、铅笔芯、坩埚、润滑剂等的制造.3 .二氧化碳(1)物理性质：无色无味，密度比空气大的体微溶于水，固体CO2被称为“干冰”。(2)化学性质：氧化性：CO2 C=2CO CO2 2Mg=2MgO C酸性氧化物(酸酐) CO2 H2O=H2CO3=H HCO3-(3)制法工业制法：烧制石灰石实验室制法：石灰石与稀盐酸反应“固液气”型可以使用过去发生器及其简易装置(4)用途：灭火剂、纯碱、制碱干冰用于制冰剂和人工降雨等。四、一氧化碳(1)物理性质：无色无味气体、有毒、不溶于水。(2)化学性质可燃性还原性(3)毒性：CO剧毒，与血液中的血红蛋白化合，使人体缺氧死亡。 CO是空气污染物之一，主要来源于汽车尾气、煤与石油的充分燃烧和钢铁的精炼等。五、碳及其化合物间的转化关系。钟乳石，石笋原因：CO2 CaCO3 H2O=Ca(HCO3)2ca (HCO3)2=CaCO3CO2 H2O(1)运用氧化还原反应的知识规律，分析理解碳、一氧化碳、二氧化碳之间的相互转化和应用。 采用酸碱反应规律分析，了解二氧化碳、碳酸正盐、碳酸氢盐(酸盐)之间的相互转化及应用。(2)碳酸盐的性质规律；溶解性规则：碳酸的正盐溶解度大时，酸性盐的溶解度小例如： na2co 3、nah co3； 碳酸的正盐溶解度小，对应酸性的溶解度大caco3； ca(hco3)2稳定性：难溶性碳酸盐、(NH4)2CO3以及酸性盐容易被热分解的可溶性碳酸盐比较稳定，不易被热分解酸性盐与碱反应时的产物通过相对使用量来判断。 例如，向Ca(HCO3)2溶液中滴加NaOH溶液时ca (HCO3)2NaOH=CaCO 3nah co3h2o (少量NaOH )ca (HCO3)2NaOH=CaCO 3na2co32 h2o (NaOH过剩)和的检查：利用正盐和酸性盐的溶解性，可区别为溶液。 利用与反应的方法进行检查；或。难点解释一、单体：c.c二氧化硅金刚石石墨晶体硅无定形硅结构立体网状层状立体网状物性色情无色晶体灰色固体银色金属光泽熔融沸点很贵熔点更高个子高导电性无导体半导体化学性单体H2、O2、F2、Cl2、s等反应与F2反应氧化物与CaO、H2O、CO2、CuO等反应和FeO反应酸与HNO3、H2SO4反应和HF反应碱性与NaOH反应用途高硬度物质电极耐火材料半导体、合金法制开采或人工制造c与SiO2的高温反应二、氧化物：CO2SiO2晶体型物理性质存在化学性单体氧化物H2OCaO盐Na2CO3Na2SiO3酸HF碱性NaOH用途3、盐： NaHCO3和Na2CO3(1)NaHCO3和Na2CO3分别与稀盐酸反应剧烈反应机理不同，Na2CO3和稀盐酸的反应与反应物的滴加顺序有关，但NaHCO3没有关系等质量产生的气体量不同(2)溶解度不同的NaHCO3 5.78 g因为不符合问题，所以a中一定含有MgCO3(2) m (CO2 )=0.06摩尔44克/摩尔=2.64克m(H2O)=2.82 g 2.64 g=0.18 gn mg (oh )2=n (H2O )=0.18 g18g/mol=0.01 molm mg (oh )2=0. 01 mol 58 g/mol=0. 58 gn(CaCO3) n(MgCO3)=0.06 moln (CaCO3 ) 100 g/moln (MGC O3 ) 84g/mol 0.58 g=5.78 g分解： n (CaCO3 )=0.01 moln (MGC O3 )=0.05 mol0.05摩尔84 g /摩尔0.01摩尔100 g /摩尔6.32 g克100 %=82.3 %【例2】孔雀石和石蓝是自然界中存在的两种碳酸盐类铜矿，它们的化学组成可以表示如下xCuCO3yCu(OH)2(x、y为正整数)(1)孔雀石和石蓝分别与过剩盐酸反应时，孔雀石消耗的盐酸的物质量与生成的CO2的物质量之比为41； 石青是3:1。 请你估算那些的化学成分。孔雀石： 石青。(2)传统孔雀石和石蓝的混合样品，取两个同等质量的样品，一个加入过量盐酸，生成CO23.36L (标准情况下)。 再加热另一个样品使其完全分解，得到CuO 20g，试着通过计算求出该混合物中孔雀石与石蓝物质的量之比。解析： (1)孔雀石的化学式为xCuCO3yCu(OH)2根据问题孔雀石的化学式为CuCO3Cu(OH)2另外，将石蓝化学式设为xCuCO3yCu(OH)2则石蓝的化学式为2CuCO3Cu(OH)2(2)设该样品中孔雀石物质的量分率为x，则石蓝为1xx=0.5孔雀石与石青物质的量之比为11。【例3】水蒸气通过灼热的煤产生的混合气体，主要成分为CO2，含有CH4和水蒸气，因此请使用图像形成装置设计实验，确认上述混合气体中含有co和H2。(1)连接上述装置的正确步骤是(填写接口文字)混合气()，()接()，()接()，()接()，()接()，()接()，()(2)确认混合气体中含有的实验现象的理由是。【解析】杂质的去除和干燥的操作，一般是在进行溶液的杂质去除操作之后进行干燥是规则的，因为气体通过溶液后会产生水蒸气，干燥剂可以去除这些水蒸气。【答案】(1)E，f接线d，c接线a，b (或b，a )接线j，I接线h，g。 (2)黑色CuO变红，无水硫酸铜变蓝：随后产生铜和水蒸气，水蒸气使无水硫酸铜变蓝。图4是从固体物质a开始，能够发生以下的框图所示的一系列的变化。回答以下问题(1)如何在实验室收集气体b。(2)操作的名称为。 操作中使用的玻璃设备的名称为。(3)写反应和反应的化学方程式反应。 反应。(4)A的化学式为：(5)在实验室得到干燥的清洁气体d后，可以使其通过右图所示的装置，其中装入瓶I的试剂。 瓶I中的试剂。 如何收集干燥气体d。本问题中推定的“题目”是无色气体b在一定条件下与HCI(g )反应生成无色气体c，对合成树脂进行加成聚合无色气体b推测为无色气体c是氯乙烯、合成树脂c是氯乙烯、a是电气石、无色气体d。 乙炔气体难溶于水，可采用排水法收集。【回答】(1)排水法，(2)收集过滤漏斗、玻璃棒【例5】古代“药金”的外观和金子相似，常常误认为是金子。 炼制方法是将碳酸锌、红铜、木炭混合，加热到800C，得到金色闪亮的药金，药金的主要成分是关于化学方程式。【解析】解决本问题可借用“类似类推”，以旧的知识转向新的知识，药金的成分是铜和锌的合金。 类推观点：【回答】铜和锌的合金【例6】在足够量的CO2通人KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中生成沉淀的物质的量(n )与通人CO2体积(v )的关系正确()【解析】最初反应的离子方程式在完全沉淀时溶液中残留有OH-，再开通，反应的离子方程式CO2 2OH-=CO32- H2O、持续通信反应式如下CO32- CO2 2HO=HCO32-再通过，反应式：CaCO3 H2O CO2=Ca(HCO3)3反映在图像上的是d。 【回答】d合格检查1 .以下碳族元素描述错误的是()a .与其他元素化合时容量变成共有化合物b .单质晶体都是原子晶体c .难以形成离子性化合物d .最高价格是四价2、我国三峡工程提供的清洁、廉价、有力、可再生的水电，相当于每年燃烧5000万吨煤炭的火力发电厂生产的电能。 因此，三峡工程有助于控制()a .温室效应b .氯的氧化物排放c .白色污染d .碳氮氢化合物的排放天然气的主要成分是引起温室效应的气体，已知物质的量CH4和CO2的温室效应很大。 关于天然气的一些描述如下：天然气是比煤、柴油清洁的能源天然气燃烧也是酸雨的原因之一。 其中正确的是()a是， B是 C，只有和 D4 .近年来，科学家在还原气氛中对石墨电极通电，发现石墨挥发、挥发的黑烟中，其金属渗透物具有宝贵的超导性。 下一句话是对的a .是新化合物b .和石墨是碳的同素异构体c .中含有离子键d .摩尔质量705 .参照图，数小时后，u字管a、b两处液面会发生如下情况？ (实验装置内的空气足以维持实验期间小鼠的生命活动，瓶口密封，突