江苏省镇江市实验高中2020届高考一轮复习 专题十 碳和碳的化合物

第七章 碳族元素 无机非金属材料【考点阐述】碳、硅等元素知识在历年高考中主要涉及金刚石、石墨、晶体硅、二氧化硅的结构和性质比较；C、CO的还原性，二氧化碳的制取、检验、性质；CO2、NaOH反应产物的确定及计算；典型碳酸盐的性质；硅酸盐工业；，新型无机非金属材料方面的知识；环境保护，消除碳的氧化物污染等。该单元主要是识记性内容，不宜讲得过深。【考查要点】1、碳族元素的原子结构特点及其性质变化规律；2、C、CO、CO2的性质及主要用途；3、碳酸盐、碳酸氢盐的性质、CO32-的检验；4、硅和二氧化硅的结构和性质、CO2和SiO2物理性质差异的主要原因；5、玻璃、水泥的组成、生产原料及生产原理；6、CO、CO2、SiO2粉尘对环境及人类影响；7、新型无机非金属材料的特性及其应用。专题十 碳及其化合物(第一课时)【复习目标】1、了解碳的结构、性质和用途；2、掌握碳的氧化物的性质；【复习重点】碳及其氧化物的性质。【复习过程】案例引入例1、1-1-1(04北京)近期美国化学会志报道，中国科学家以二氧化碳为碳源，金属钠为还原剂，在470、80MPa下合成出金刚石，具有深远意义。下列说法不正确的是()A. 由二氧化碳合成金刚石是化学变化B. 金刚石是碳的一种同位素C. 钠被氧化最终生成碳酸钠D. 金刚石中只含有非极性共价键【基础知识】一、碳及其重要化合物1、碳：碳常见的同素异形体有 、 、 等，其中 是原子晶体， 是混合晶体， 是分子晶体。它们的 性质不同。(1)碳的物理性质金刚石：无色固 体、熔沸点 、硬度 、导电性 。 石 墨：灰黑色固体、熔沸点 、硬度 、导电性 。 (2)碳的化学性质稳定性：常温下 ；可燃性：、碳在充足的氧气中燃烧 ，、碳在不足的氧气中燃烧 ；还原性：、碳高温下与水反应 ，、碳高温下还原氧化铜 ，、碳与浓硫酸共热 。例2、3molCO2与2molCa(OH)2能完全反应，生成CaCO3沉淀的质量是()A.200g B.100g C.300g D.400g例3、某无色混合气体可能含有CO2、CO、H2O(水蒸汽)、H2中的一种或几种，依次进行如下处理(假定每次处理均反应完全)：(1)通过碱石灰时气体体积变小；(2)通过赤热的氧化铜时，固体变为红色；(3)通过白色硫酸铜粉末时，粉末变成蓝色；(4)通过澄清的石灰水时，溶液变得浑浊，由此可以确定原混合气中()A.一定含有CO2、H2O，可能含有H2、COB.一定含有H2O、CO，可能含有CO2、H2C.一定含有CO、CO2，可能含有H2O、H2D.一定含有CO、H2，并含有H2O、或CO2，或二者都有【基础知识】2、碳的氧化物(1)CO物理性质： 色 味气体、比空气略轻、 溶于水、有 化学性质：、可燃性 ；、还原性：炼铁原理 。(2)CO2：电子式 ，结构式 物理性质： 色 味气体，密度比空气 ， 溶于水， 液化，易变为固体 。化学性质： 、与水反应 、与碱反应 、 、氧化性：与C共热 与镁反应 、与过氧化钠反应 、与盐反应：与碳酸钠溶液反应 与Ca(ClO)2溶液反应 与苯酚钠溶液反应 实验室制法： 检验方法：将气体通入 中，若变 ，证明是CO2。迁移体验例4、1-2-2 为制备干燥、纯净的CO2，将大理石和稀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；无水氯化钙B.浓硫酸；饱和Na2CO3溶液C.饱和NaHCO3溶液；浓硫酸D.饱和Na2CO3溶液；稀硫酸例5、常温下，A、B组成的混合气体(MAMB)。经分析发现，无论怎样混合，仅含有的碳、氧两种元素质量之比总小于3：8，则A、B两气体的分子数之比为下面的3：4；2：1；4：1；4：3；1：2()A.只有B.C.D.解析:由于该混合气体中只含有碳、氧两种元素,且碳、氧两种元素的质量之比总小于3：8，根据所学知识知其中一定含有CO2，另一种气体只含有氧元素常见的有氧气和臭氧，由MAMB，所以一种可能是A为CO2，B为O2，此时二者物质的量之比为1：2；另一种可能是A为O3，B为CO2，此时二者物质的量之比为4：3。【强化训练】1、(00江西)向下列溶液中通入过量CO2最终出现浑浊的是()A.氢氧化钙和溶液 B.苯酚钠饱和溶液C.醋酸钠饱和溶液 D.氯化钙饱和溶液2、(02上海)C60与现代足球 有很相似的结构，它与石墨互为()A.同位素 B.同素异形体 C.同分异构体 D.同系物3、(95上海)CO2进入下列各溶液中,不可能产生沉淀的是()A.氯化钙溶液B.石灰水C.饱和碳酸钠溶液D.硅酸钠溶液4、(00江西)石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撤下大量石墨纤维，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5、(01春考)质量相等的两份气体样品，一份是CO，另一份是 CO2，这两份气体样品中，CO与CO2所含氧原子的原子个数之比是()A.1:2 B.1:4 C.11:14 D.11:286、(00上海)将足量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）和通入CO2体积（y）的关系正确的是()A B C D7、(00上海)某课外活动小组加热炭粉（过量）和氧化铜的混合物，再用右图装置，对获得的铜粉（含炭）样品进行实验。图中铁架台等装置已略去。请你帮助他们完成下列实验报告。(一)实验目的：_。(二)实验用品：仪器：天平、分液漏斗、锥形瓶、硬玻璃管、干燥管、酒精灯、洗气瓶等药品：红褐色铜粉（含炭）样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱石灰。浓硫酸等(三)实验内容：实验过程实验现象有关化学方程式在C中加入样品标本W克，D中装入碱石灰后并称量为m1克。连接好仪器后，检查气密性打开A的活塞，慢慢滴加溶液。对G进行加热。当G中药品充分反应后。关闭A的活塞。停止加热冷却后，称量D的质量为m2克。(四)计算：样品中铜的质量分数=_（用含W、m1、m2的代数式表示）(五)问题和讨论：实验完成后，老师评议说：按上述实验设计，即使G中反应完全、D中吸收完全，也不会得出正确的结果。经讨论，有同学提出在B与G之间加入一个装置。再次实验后，得到了较正确的结果。那么，原来实验所测得的铜的质量分数偏小的原因可能是_，在B与G之间加入的装置可以是_，其中盛放的药品是_。8、(02春考)从固体物质A开始，可以发生如下框图所示的一系列变化回答下面问题：（1）在实验室中收集气体B的方法是。（2）操作的名称是。在操作中所使用的玻璃仪器的名称是。（3）写出反应和反应的化学方程式：反应： 。反应：。（4）A的化学式是。（5）在实验室中，如要获得干燥纯净的气体D，可以将它通过如图的装置，其中瓶I中盛放的试剂是 。瓶II中盛放的试剂是。收集干燥气体D的方法是。专题十 碳及其化合物(第二课时)【复习目标】1、从CCOCO2Na2CO3NaHCO3 (CaCO3) Ca(HCO3)2这条知识主链复习碳及其化合物的性质及其转化关系；2、在复习碳及其化合物的过程中，注意联系碱金属元素中碳酸钠和碳酸氢钠进行复习，强化学科内的综合能力。【复习重点】碳酸盐及碳酸氢盐的性质【复习过程】案例引入例1、向300mLKOH溶液中缓缓通入2.24L标准状况下的CO2，充分反应后，在减压低温下蒸发溶液，得到11.9g白色固体。则下列说法正确的是()A.此白色固体是KOH和K2CO3的混合物B.此白色固体中含有K2CO36.9gC.原KOH溶液的物质的量浓度是0.5mol/LD.此白色固体是KHCO3解析:运用极端假设法解题。n(CO2)=2.24L/22.4L/mol=0.1mol(1)若生成K2CO3：m(K2CO3)=0.1mol138g/mol=13.8g11.9g(2)若生成KHCO3：m(KHCO3)=0.1mol100g/mol=10g难溶于水的正盐酸式盐碳酸；碳酸氢钠受热分解 ,煅烧石灰石；(3)碱式盐：Cu2(OH)2CO3，俗称铜绿，受热易分解，与盐酸反应；(4)相互转化:(写出下列反应的化学方程式,各举两个不同例子)正盐酸式盐、 酸式盐正盐、 (5)CO32-的检验 。 迁移体验例2、有10mL0.1mol/L的Na2CO3溶液和20mL0.05mol/L的盐酸，在搅拌下采用以下两种方法混合，最后都滴加2滴酚醛溶液。将Na2CO3溶液滴入盐酸中；将盐酸滴入Na2CO3溶液中。以下对结果的推测正确的是()A.放出的CO2一样多B.放出的CO2较多C.滴入酚酞后，的溶液显较深的红色D.滴入酚酞后，的溶液显较深的红色解析：根据题目所综合条件，反应后的溶质为Na2CO3和NaCl，反应后的溶质为NaHCO3和NaCl，所以可知中产生的气体较中多，中溶液的颜色较中深。强调一般来讲，涉及可溶性的碳酸正盐与强酸反应时需要注意两种溶液混合的顺序对反应的影响。这种滴加顺序不同而反应结果也不同通常用于某些物质的鉴别，通常涉及的有：CO32-与H+；AlO2-与H+；Al3+与OH-；AgNO3与NH3H2O等。例3、已知固体混合物A由NaHCO3、KHCO3、MgCO3、CaCO3四种物质中的两种混合而成。请通过计算和推理回答下列各小题：(1)取A与足量的盐酸反应：若n(A)为定值，生成气体的量即为定值，则A的组成可能有 种。若m(A)为定值，生成气体的量即为定值，则A的可能组成是(填写化学式) 、 ； 、 ； 、 (可以不填满)。(2)若先将A加热至质量不再变化，剩余固体再与足量的盐酸反应，且先后两次产生的气体分别通过足量的澄清石灰水，生成的沉淀均为10g，则A的组成为 ，n(A)= mol。解析：(1)6种；(2)根据题述条件，当m(A)为定值，生成气体的量即为定值，说明混合物中各成分的式量应该相等,答案为NaHCO3、MgCO3，CaCO3、KHCO3；(3)若先将A加热至质量不再变化，剩余固体再与足量的盐酸反应，且先后两次产生的气体分别通过足量的澄清石灰水，生成的沉淀均为10g，说明该混合物应为碳酸氢盐的混合物，由碳元素守恒可得A的物质的量，NaHCO3、KHCO3, n(A)=0.2mol。【强化训练】1、(01理综)当下列物质：大理石钟乳石锅垢贝壳蛋壳，分别滴加醋酸时，会产生相同气体的()A.只有B.只有C.只有D.是2、(95上海)CO2进入下列各溶液中,不可能产生沉淀的是()A.氯化钙溶液B.石灰水C.饱和碳酸钠溶液D.硅酸钠溶液3、(96上海)某二价金属碳酸盐和碳酸氢盐的混合物跟足量盐酸反应,消耗H+和产生CO2的物质的量之比为6:5,该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为()A.1:1B.1:2 C.1:3D.1:44、(04上海)将A g块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示，在相同的条件下，将B g （A）B）粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线（图中虚线所示）正确的是()5、(00春考)0.1mol/LNa2CO3和0.1mol/LNaHCO3溶液的pH()A.大于 B.等于 C.小于 D.不能肯定6、(01春考) 在 0.1 mol/L Na2CO3溶液中，下列关系正确的是()A.c(Na+) = 2c(CO32) B.c(OH) = 2c(H+)C.c(HCO3) c(H2CO3) D.c(Na+) c(CO32)+c(HCO3) 7、(95全国)图(1)中瓶a内放入20mL6mol/L盐酸，b是未充气的气球，里边放有4克碳酸钙粉未，将它紧紧套在瓶a口上，胶管c套在瓶的侧口，并用弹簧夹d夹紧(瓶口和侧口都不漏气)。将图(1)的装置在托盘天平上称量，质量为W1克。根据实验现象填写下列空白：(1)把气球b中的碳酸钙粉末小心地倒入瓶中，立即产生许多气泡，气球逐渐胀大(图)。反应结束后，再次称量,质量为W2克，则W2和W1的关系是；(2)取25毫升6mol/LNaOH溶液，先用滴管取少量NaOH溶液，滴管插入胶管c口(为便于操作，可以适当倾斜瓶a，注意防止漏气)，打开d,将溶液挤入瓶中，立即夹紧d，可以看到瓶内产生少量白色沉淀，轻轻摇动瓶a，沉淀随即消失。用同样方法再加入少量NaOH溶液，又产生白色沉淀，轻摇，沉淀又消失。使沉淀消失的反应的化学方程式是；(3)将全部NaOH溶液很快加入瓶中，夹紧d，瓶内产生大量白色沉淀，不再溶解。此时瓶内温度 (填不变、降低或升高)；(4)继续轻摇瓶a，气球逐渐缩小，直至恢复反应前的下垂状。写出这时发生的反应的化学方程式 。8、(00上海)某天然碱（纯净物）可看作