《2020版 化学 高考冲刺总复习--自然界及材料家族中的元素--第3章 第1讲（鲁科版）新高考》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版 化学 高考冲刺总复习--自然界及材料家族中的元素--第3章 第1讲（鲁科版）新高考（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1讲碳的多样性2017级教学指导意见核心素养1.了解碳的重要化合物的制备方法，掌握碳及其化合物的主要性质及应用。2.了解碳及其化合物对自然资源的综合利用、生态环境及环境保护的影响。1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识碳及其化合物的多样性。能从宏观与微观相结合的视角分析与解决实际问题。2.证据推理与模型认知：可以通过分析、推理等方法认识研究碳及其化合物的相互关系，建立模型。能运用模型解释化学现象。考点一碳及其重要化合物学在课内1.碳单质(1)结构、存在形态、物理性质和用途存在形态游离态和化合态结构金刚石：空间网状结构；石墨：层状结构同素异形体金刚石、石墨、C60、C70物理性质金刚石：熔点
2、高、硬度大；石墨：硬度小、电的良导体、有滑腻感用途金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯、高温润滑剂(2)碳的化学性质2.碳的氧化物(1)一氧化碳物理性质、用途无色无味的有毒气体，难溶于水，可作气体燃料和冶金工业的还原剂。化学性质a.可燃性：2COO22CO2。b.还原性：工业炼铁原理为：Fe2O33CO2Fe3CO2。(2)二氧化碳物理性质无色、无味的气体，能溶于水(11)，固态CO2俗称干冰。化学性质(3)用途制饮料、灭火剂、干冰可用于人工降雨，化工原料。(4)CO2在自然界中的循环CO2的主要来源：大量含碳燃料的燃烧。自然界消耗CO2的主要反应：a.溶于江水、海水中：CO2H2OH2C
3、O3；b.光合作用：6CO26H2OC6H12O66O2；c.岩石的风化：CaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)2。考在课外教材延伸判断正误(1)12C、13C、14C是碳的三种同素异形体()(2)金刚石和石墨由相同的元素组成，因此它们具有相同的性质()(3)CO2是一种常用灭火剂，故Na、Mg着火时可用液态二氧化碳灭火()(4)向空气中排放二氧化碳会形成酸雨()(5)向Na2SiO3溶液中通入CO2、溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失()(6)向CaCl2溶液中通入CO2，无明显现象，若先通入NH3再通CO2，溶液会变浑浊()(7)大气中二氧化碳的消耗途径主要是绿色植物的光合作用(
4、)拓展应用写出下列反应的离子方程式(1)向NaOH溶液中通入少量CO2：2OHCO2=COH2O。(2)向NaOH溶液中通入过量CO2：OHCO2=HCO。(3)向NaAlO2溶液中通入少量CO2：2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO。(4)向NaAlO2溶液中通入过量CO2：AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。思维探究(1)实验室用大理石制CO2，为什么选盐酸而不选稀H2SO4?答案稀H2SO4与大理石发生反应CaCO3H2SO4=CaSO4CO2H2O，生成的CaSO4沉淀覆盖在CaCO3的表面上，阻碍反应的进一步进行，反应速率变慢或停止。(2)向NaClO溶液中通入少量C
5、O2，为什么生成产物为NaHCO3?答案该反应的原理为强酸制弱酸。由于酸性强弱顺序为H2CO3HClOHCO，CO2对应生成物应停留在HCO阶段，不能生成CO。(3)CO具有还原性，浓硫酸为氧化性干燥剂，能否用浓硫酸干燥CO?答案能，CO为高温还原剂，常温下不与浓硫酸反应，故可用浓硫酸干燥CO。基础点巩固1.将碳的单质和其物理性质或用途用短线连接起来。答案cadb2.石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如图所示)，可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。下列说法正确的是()A.石墨烯与石墨互为同位素B.0.12 g石墨烯中含6.021022个碳原子C.石墨烯是一种有机物D.石墨
6、烯中碳原子间以共价键结合解析A项，石墨烯和石墨是同素异形体；B项，0.12 g石墨烯物质的量为0.01 mol，含6.021021个原子；C项错误。答案D3.标准状况下，将3.36 L CO2气体通入200 mL 1.00 molL1 NaOH溶液中，充分反应后溶液中CO与HCO的比值为(不考虑CO、HCO的水解)()A.11 B.12 C.21 D.13解析n(CO2)0.150 mol，n(NaOH)0.200 L1.00 molL10.200 mol，即12，反应产物为Na2CO3、NaHCO3，设其物质的量分别为x、y，则，解得，12。答案B名师点拨CO2与碱反应产物的判断(1)CO2
7、与单一组分反应(如CO2通入NaOH溶液)具体分析过程用数轴表示如下：(2)CO2与多组分如CO2通入NaOH、Ca(OH)2的混合溶液，反应的顺序是Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O2NaOHCO2=Na2CO3H2ONa2CO3CO2H2O=2NaHCO3CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2能力点提升4.用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是()选项操作及现象溶液A通入CO2，溶液变浑浊饱和Na2CO3溶液B通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色退去Ca(ClO)2溶液D通入
8、CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失，再加入足量NaOH溶液，又变浑浊澄清石灰水解析A项，由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3，Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，因而会析出NaHCO3晶体，正确；B项，CO2Na2SiO3H2O=Na2CO3H2SiO3，CO2Na2CO3H2O=2NaHCO3，H2SiO3与CO2不反应，浑浊不会消失，错误；C项，CO2Ca(ClO)2H2O=CaCO32HClO，溶液变浑浊后加入品红溶液，被HClO氧化退色，正确；D项，首先CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，继续通CO2，生成可溶于水的Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH，
9、则：2NaOHCa(HCO3)2=CaCO3Na2CO32H2O，溶液又变浑浊，正确。答案B5.将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀的物质的量与所通入CO2的体积关系如图所示。下列关于整个反应过程中的叙述不正确的是()A.Oa段反应的化学方程式是Ba(OH)2CO2=BaCO3H2OB.ab段与cd段所发生的反应相同C.de段沉淀减少是由于BaCO3固体的消失D.bc段反应的离子方程式是2AlO3H2OCO2=2Al(OH)3CO解析CO2优先与Ba(OH)2反应(图像中Oa段)，然后与KOH反应(图像中ab段)，接着与KAlO2反应(图像中bc段)，
10、再与K2CO3反应(图像中cd段)，最后与BaCO3反应(图像中de段)。答案B名师点拨CO2与盐溶液反应产物及现象的判断一般从强酸制弱酸的角度去分析。由于碳酸比硅酸、次氯酸、苯酚、Al(OH)3(偏铝酸)的酸性强，能用CO2制取上述弱酸，常涉及的变化如下：CO2Na2SiO3H2O=Na2CO3H2SiO3(或CO2Na2SiO32H2O=H4SiO4Na2CO3)CO2Ca(ClO)2H2O=CaCO32HClOCO2H2ONaHCO3CO2(过量)NaAlO22H2O=Al(OH)3NaHCO3CO2(少量)2NaAlO23H2O=2Al(OH)3Na2CO3高考真题体验6.(2018江
11、苏化学，1)CO2是自然界碳循环中的重要物质。下列过程会引起大气中CO2含量上升的是()A.光合作用 B.自然降雨C.化石燃料的燃烧 D.碳酸盐的沉积解析光合作用过程中植物吸收CO2使CO2含量下降，A项不符合题意；自然降雨的过程会消耗CO2，使CO2含量下降，B项不符合题意；化石燃料燃烧时会产生CO2，使CO2含量上升，C项符合题意；碳酸盐沉积指由于形成海洋或湖泊底部的粒状、泥状碳酸盐矿物及其集合体，通过生物作用或从过饱和碳酸盐的水体中直接沉淀，水体中生物活动消耗CO2，使CO2含量下降，D项不符合题意。答案C7.(2015北京理综，27)研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的
12、前沿领域。(1)溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在，其中HCO占95%。写出CO2溶于水产生HCO的方程式：_。(2)在海洋碳循环中，通过下图所示的途径固碳。写出钙化作用的离子方程式：_。同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O。用18O标记物质的光合作用的化学方程式如下，将其补充完整：_(CH2O)xx18O2xH2O(3)海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础。测量溶解无机碳，可采用如下方法：气提、吸收CO2。用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收(装置示意图如下)。将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。滴定。将吸收液吸收的无机碳转
13、化为NaHCO3，再用x molL1 HCl溶液滴定，消耗y mL HCl溶液。海水中溶解无机碳的浓度_ molL1。解析(1)CO2溶于水生成H2CO3，H2CO3电离出H和HCO 。(2) 根据钙化作用的反应物是HCO 和Ca2，生成物是CaCO3和CO2，故不难写出反应的离子方程式为2HCOCa2=CaCO3CO2H2O。根据元素守恒及示踪原子的标记知，方程式中的填空为xCO2和2xHO。(3) 该装置为洗气瓶的装置，要注意装置中长管进、短管出，且用分液漏斗滴加稀硫酸，因HCl易挥发出来影响后续的滴定而不能用盐酸。根据该滴定过程得关系式：CO2HCOHCl，n(CO2) n(HCl)x
14、molL1y103Lxy103 mol，所以c(CO2) molL1。答案(1)CO2H2OH2CO3、H2CO3HHCO (2)2HCOCa2=CaCO3CO2H2OxCO22xHO(3)考点二碳酸钠与碳酸氢钠学在课内碳酸钠与碳酸氢钠(1)Na2CO3与NaHCO3的比较(用离子方程式表示)名称碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3)俗名纯碱或苏打小苏打主要性质水溶性易溶于水，溶液呈碱性易溶于水(但比Na2CO3溶解度小)，溶液呈碱性稳定性稳定，但结晶碳酸钠(Na2CO310H2O)易风化受热易分解，其分解反应的方程式为2NaHCO3Na2CO3CO2H2O与H反应CO2H=H2OCO2HCOH=
