《2020版 化学 高考冲刺总复习--非金属及其重要化合物--第四章 第1讲（人教版） 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--非金属及其重要化合物--第四章 第1讲（人教版） 新高考（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第1讲 碳及其重要化合物 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
2、C60 C70 物理性质 金刚石 熔点高 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 2CO O22CO2 b 还原性 工业炼铁原理为 Fe2O3 3CO2Fe 3CO2 2 二氧化碳 物理性质 无色 无味的气体 能溶于水 1 1 固态CO2俗称干冰 化学性质 b 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
3、界消耗CO2的主要反应 a 溶于江水 海水中 CO2 H2OH2CO3 b 光合作用 6CO2 6H2OC6H12O6 6O2 c 岩石的风化 CaCO3 H2O CO2 Ca HCO3 2 3 碳酸 H2CO3 弱酸性 不稳定性 常用CO2代替碳酸用 4 碳酸盐 见Na2CO3与NaHCO3 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
4、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 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 2OH CO2 CO H2O 2 向NaOH溶液中通入过量CO2 OH CO2 HCO 3 向NaAlO2溶液中通入少量CO2 2AlO CO2 3H2O 2Al OH 3 CO 4 向NaAlO2溶液中通入过量CO2 AlO CO2 2H2O Al OH 3 HCO 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
5、反应CaCO3 H2SO4 CaSO4 CO2 H2O 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CO2 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H2CO3 HClO HCO 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 c a d b 2 石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的
6、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 02 1022个碳原子 C 石墨烯是一种有机物 D 石墨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 02 1021个原子 C项错误 答案 D 3 标准状况下 将3 36 L CO2气体通入200 mL 1 00 mol L 1 NaOH溶液中 充分反应后溶液中c CO 与c HCO 的比值为 不考虑CO HCO的水解 A 1 1 B 1 2 C 2 1 D 1 3 解析 n C
7、O2 0 150 mol n NaOH 0 200 L 1 00 mol L 1 0 200 mol 即1 2 反应产物为Na2CO3 NaHCO3 设其物质的量分别为x y 则 解得 1 2 答案 B 名师点拨 CO2与碱反应产物的判断 1 CO2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 2 CO2 CaCO3 H2O 2NaOH CO2 Na2CO3 H2O Na2CO3 CO2 H2O 2NaHCO3 CaCO3 CO2 H2O Ca HCO3 2 能力点提升 4 用
8、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 红色褪去 Ca ClO 2溶液 D 通入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 Na2CO3 CO2 H2O 2NaHCO3 因而会析出NaHCO3晶体 正确 B项 CO2 Na2SiO3 H2O Na2CO3 H2SiO3 C
9、O2 Na2CO3 H2O 2NaHCO3 H2SiO3与CO2不反应 浑浊不会消失 错误 C项 CO2 Ca ClO 2 H2O CaCO3 2HClO 溶液变浑浊后加入品红溶液 被HClO氧化褪色 正确 D项 首先CO2 Ca OH 2 CaCO3 H2O 继续通CO2 生成可溶于水的Ca HCO3 2 再加入足量的NaOH 则 2NaOH Ca HCO3 2 CaCO3 Na2CO3 2H2O 溶液又变浑浊 正确 答案 B 5 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
10、A Oa段反应的化学方程式是Ba OH 2 CO2 BaCO3 H2O B 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2AlO 3H2O CO2 2Al OH 3 CO 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 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
11、涉及的变化如下 CO2 Na2SiO3 H2O Na2CO3 H2SiO3 或CO2 Na2SiO3 2H2O H4SiO4 Na2CO3 CO2 Ca ClO 2 H2O CaCO3 2HClO CO2 NaHCO3 CO2 过量 NaAlO2 2H2O Al OH 3 NaHCO3 CO2 少量 2NaAlO2 3H2O 2Al OH 3 Na2CO3 高考真题体验 6 2018 江苏化学 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
12、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 C 7 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
13、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 x x18O2 xH2O 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化为NaHCO3 再用x mol L 1 HCl溶液滴定 消耗y mL HCl溶液 海水中溶解无机碳的浓度 mol L 1 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
14、HCO 和Ca2 生成物是CaCO3和CO2 故不难写出反应的离子方程式为2HCO Ca2 CaCO3 CO2 H2O 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 CO2 HCO HCl n CO2 n HCl x mol L 1 y 10 3L xy 10 3 mol 所以c CO2 mol L 1 答案 1 CO2 H2OH2CO3 H2CO3H HCO 2 2HCO Ca2 CaCO3 CO2 H2O xCO2 2xH
15、O 3 考点二 化石燃料 学在课内 1 煤的综合利用 1 煤的组成 2 煤的加工 2 石油加工 1 石油的成分 多种碳氢化合物组成的混合物 所含元素以C H为主 2 石油加工 3 天然气的综合利用 1 天然气是一种清洁的化石燃料 它的主要成分是甲烷 2 天然气与水蒸气反应制取H2 化学方程式为CH4 H2O g CO 3H2 名师点拨 1 干馏是化学变化 蒸馏 分馏是物理变化 2 石油为混合物 其分馏产物如汽油 煤油等仍为混合物 3 燃煤除生成CO2外 生成的SO2会造成酸雨等环境污染 其本身也会形成矿尘污染 4 汽车燃油燃烧生成的污染物除因空气不足不完全燃烧生成CO C CxHy 还有因空气
16、过量生成的NO NO2 会形成是光学烟雾 破坏臭氧层等环境污染 5 直馏汽油是饱和烃 裂化汽油含有不饱和烃 能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色 考在课外 教材延伸 判断正误 1 大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素 2 石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量 石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯 丙烯等气态短链烃 3 汽油与水互不相溶 可以用裂化汽油萃取溴水中的溴 4 煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料 5 石油是混合物 经分馏后得到汽油 煤油和柴油等纯净物 拓展应用 A B两支试管中分别盛放汽油与植物油 鉴别二者应选用NaOH溶液 酚酞试液 思维探究 水煤气是以煤为原料 通过C H2O g CO H2 生成的二次能源气体 水煤气是否是可再生资源 答案 否 化石燃料或以化石燃料为原料生产的二次能源均为不可再生能源 基础点巩固 1 下列说法正确的是 A 石油液化气的主要成分为甲烷 B 煤的干馏可分离出煤中含有的煤焦油 C 石油的分馏和食盐水的蒸馏原理上是相似的 D 石油经过分馏得到的汽油是纯净物 解析 A项 石油液化气的主要成分为丙烷 丁烷 丙烯 丁烯等 错误 B
