1、【 精品教育资源文库 】 第 1 节 碳的多样性 考纲定位 全国卷 5年考情 1.掌握碳单质及其重要化合物的主要性质及应用。 2.了解碳单质及其重要化合物对环境质量的影响。 3.了解碳及其重要化合物的制备方法 。 2017年： 卷 T13(B)； 卷 T11(C) 2016年： 卷 T8(D)； 卷 T7、 T12； 卷 T7(A) 2015年： 卷 T26； 卷 T10(B)、 T13(D) 2014年： 卷 T8、 T13(CD)； 卷 T7(A、 B)、 T9(B)、 T10(B、C) 2013年： 卷 T7(D)； 卷 T9(B)、 T10(C) 考点 1| 碳单 质及其氧化物的性质
2、 (对应学生用书第 47页 ) 考纲知识整合 1碳元素的原子结构与存在 碳元素位于元素周期表中第 2周期 A 族，原子结构示意图为 在自然界中既有游离态的碳又有化合态的碳。 2碳单质的多样性 (1)同素异形体 由同一种 元素 组成的性质不同的单质。碳元素的同素异形体有 C60、石墨、金刚石 ，氧元素的有 O2和 O3，磷元素的有 红磷 和 白磷 。 (2)碳的三种常见同素异形体的结构 正六边形和正五边形排列 每一层形成平面 ,正六边形结构 正四面体和 ,网状结构 提醒： (1)碳单质的结构不同导致物理性质不同 ，但化学性质相似。 (2)同素异形体之间的转化是化学变化，但不是氧化还原反应。 (3
3、)碳的物理性质和用途 (用短线连接起来 )： 【 精品教育资源文库 】 【提示】 c a d b (4)碳单质的化学性质： 与 O2的反应 (用化学方程式表示 )： O2不 足： 2C O2=点燃 2CO。 O2充足： C O2=点燃 CO2。 与其他物质的反应 (用化学方程式表示 )： 与 CuO反应： 2CuO C=高温 2Cu CO2 (可用于金属的冶炼 )； 与 SiO2反应： SiO2 2C=高温 Si 2CO 。 与 CO2反应： C CO2=高温 2CO(用于炼铁还原剂的制备 )； 与水蒸气反应： C H2O(g)=高温 CO H2(制水煤气 )。 与浓硫酸反应： C 2H2S
4、O4(浓 )= CO2 2SO2 2H2O。 3一氧化碳和二氧化碳 (1)物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性 毒性 CO 无色 气体 无味 与空气相当 不溶于水 有毒 CO2 无色 气体 无味 CO2 空气 微溶于水 无毒 (2)化学性质 (写出有关的化学方程式 ) 【 精品教育资源文库 】 (3)实验室制取 CO2的原理 CaCO3 2HCl=CaCl2 CO2 H2O。 (4)用途 CO 用 作 炼钢、炼铁的还原剂。 CO 2用于制饮料、碳酸盐，作制冷剂。 高考命题点突破 命题点 1 碳及其氧化物的主要性质及其探究 1下列说法正确的是 _(填序号 )。 (1)(2017 全 国 卷
5、 )燃煤中加入 CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放 (2)(2016 全国 卷 )燃料燃烧产物 CO2是温室气体之一 (3)(2016 四川高考 )将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明该溶液中一定含有 CO23 (4)(2016 四川高考 )标准状况下， 5.6 L CO2气体中含有氧原子数为 0.5NA (5)(2016 海南高考 )将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在 CO23 (6)(2014 全国 卷 )利用如图装置除去 CO 气体中 的 CO2气体 【 精品教育资源文库 】 (7)(2015 江苏高考 )元素碳的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体
6、(8)(2013 江苏高考 )甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有转化关系：甲 丁 乙丁甲丙，若甲为焦炭，则丁可能是 O2 (9)(2017 全国 卷 )含石墨烯的电极中石墨烯作用主要是提高电极的导电性 【答案】 (2)(4)(8)(9) 2甲气体可发生如下变化： 甲气体 通过 灼热的炭层 乙 气 体 通过灼热的炭层 丙气体 通过灼热的 CuO 乙气体 通过澄清石灰水 丁固体。则甲、乙、丙、丁分别为 ( ) A CO2、 CO、 O2、 CaO B O2、 CO、 CO2、 CaCO3 C O2、 CO2、 CO、 CaCO3 D CO、 CO2、 O2、 Ca(OH)2 C 根据实验
7、过程中的现象可依次确定丁为 CaCO3，乙为 CO2，丙为 CO，甲为 O2。 3 (2018 信阳模拟 )为检验二氧化碳气体中是否混有一氧化碳，某课外兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置： 根据装置回答问题： 【导学号： 95160050】 (1)A装置的作用是 _。 (2) 实 验 后 怎 样 处 理 尾 气 _ ， 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为【 精品教育资源文库 】 _。 (3)若实验时观察到 _ _， 则证明原气体中一定含有一氧化碳。 【解析】 (1)除去混合气体中的 CO2时，可先将混合气体通入盛有浓 NaOH 溶液的洗气瓶中，故 A装置的作用是吸收 CO2，以排
8、除对下面实验的干扰。 (2)CO有毒，故将 CO 点燃生成 CO2才能排放到空气中。 (3)CO还原 CuO的实验现象是黑色粉末变成红色，故利用这一现象来证明原气体中一定含有 CO。 【答案】 (1)吸收 CO2 (2)点燃 2CO O2=点燃 2CO2 (3)B中无明显现象，装置 C中黑色粉末变成光亮的红色， D中澄清石灰水变浑浊 方法技巧 确认混合气体 (CO、 CO2)中含有 CO 气体的实验设计方法 各装置的作用是： A 除去混合气体中的 CO2气体 B 检验混合气体中 CO2是否除尽 C CO 还原 CuO： CO CuO= Cu CO2 D 验证 CO的氧化产物 CO2 E 除去尾
9、气中的 CO2气体 F 除去尾气中的 CO气体，防止污染环境 确定混 合气体中含有 CO气体的实验现象是： C 中的物质由黑色变成光亮的红色， B中无明显现象， D中的澄清石灰水变浑浊。 写出除去下列气体中混有的杂质 (括号内为杂质 )可采取的方法。 (1)CO(CO2)： _。 (2)CO2(CO)： _。 【 精品教育资源文库 】 (3)CO2(O2)： _。 (4)CO2(SO2)： _。 (5)CO2(HCl)： _。 【答案】 (1)通过盛有浓 NaOH溶液的洗气瓶 (2)通过盛放灼热 CuO的硬质玻璃管 (3)通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管 (4)通过盛有饱和 NaHCO3溶液或酸
10、性 KMnO4溶液的洗气瓶 (5)通过盛有饱和 NaHCO3溶液的洗气瓶 命题 点 2 CO2与碱反应的产物判断 4往 100 mL NaOH溶液中通入 CO2，充分反应后，在减压和较低温度下，小心将溶液蒸干，得白色固体 M。通入 CO2的体积 V(CO2)/mL(标准状况下，下同 )与 M的质量 W/g的关系如图 所示 。 (1)A点时，白色固体 M的化学式为 _，通入 CO2的体积为 _mL。 (2)C点时，白色固体 M的化学式为 _，通入 CO2的体积为 _mL。 (3)推算 B点时 M的组成 _(用化学式表示 )及通入 CO2气体的体积为 _mL。 【解析】 首先 NaOH转化为 Na
11、2CO3，继续通 CO2又转化为 NaHCO3，结合图形得出： A点M为 Na2CO3， V(CO2) 1 120 mL； C点 M为 NaHCO3， V(CO2) 2 240 mL； B点为 Na2CO3和 NaHCO3的混合物，由守恒法求出 V(CO2) 1 792 mL。 【答案】 (1)Na2CO3 1 120 (2)NaHCO3 2 240 (3)Na2CO3和 NaHCO3 1 792 方法技巧 CO2与强碱 反应的产物判断技巧 当 n(OH ) n(CO2)的值不同时产物如下： 考点 2| 碳酸钠和碳酸氢钠 (对应学生用书第 49页 ) 考纲知识整合 【 精品教育资源文库 】
12、1 Na2CO3与 NaHCO3的物理性质 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 Na2CO3 NaHCO3 俗名 纯碱或苏打 小苏打 颜色、状态 白色粉末 细小白色晶体 水溶性 易溶于水 水中易溶，比 Na2CO3的溶解度 小 提醒：因 NaHCO3的溶解度较小，将 CO2通入到饱和 Na2CO3溶液时，开始无明显现象，后有沉淀析出。 2 Na2CO3与 NaHCO3的化学性质 (1)热稳定性 Na 2CO3性质稳定，受热难分解。 NaHCO 3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为 2NaHCO3= Na2CO3 CO2 H2O。 (2)与酸 (足量盐酸 )反应 (填写化学方程式 ) Na 2CO
13、3： Na2CO3 2HCl=2NaCl CO2 H2O。 NaHCO 3： NaHCO3 HCl=NaCl CO2 H2O。 (3)与碱液反应 (将下列化学方程式补充完整 ) 与 NaOH溶液? Na2CO3不反应NaHCO3 NaOH=Na2CO3 H2O 与石灰水 (足量 ) ? Na2CO3 2=CaCO3 2NaOHNaHCO3 2=CaCO3 NaOH H2O 提醒： Na2CO3与 NaHCO3的转化 Na2CO3 CO 2 H2O； 适量 H 固体加热； 适量 OH NaHCO3 应用体验 正误判断 (正确的打 “” ，错误的打 “”) 。 (1)在酒精灯加热条件下， Na2C
14、O3、 NaHCO3固体都会分解。 ( ) (2)向 Na2CO3 饱和溶液中通入 CO2，会有 NaHCO3 晶体析出，说明了溶解度 Na2CO3 大于NaHCO3。 ( ) (3)苏打是面包发酵粉的主要成分之一。 ( ) (4)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液。 ( ) (5)Na与 H2反应可生成 NaH， NaH与 H2O反应时， NaH作还原剂。 ( ) 【 精品教育资源文库 】 (6)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时，不涉及化学变化。 ( ) (7)(2015 全国 卷 )将稀 盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液，立即产生气泡。( ) (8)利用加热法可以除去 Na2CO3固体中的 NaHCO3。 ( ) (9)Na2CO3溶液呈碱性的原因是 CO23 H2 3 OH 。 ( ) (10)(2015 全国 卷，改编 )1 L 0.1 mol/L 的 Na2CO3溶液中 CO23 、 HCO3 和 H2CO3的粒子数之和为 0.1NA。 ( ) (11)(2014 全国 卷 )碳酸氢钠受 热分解实验如图所示。 ( ) 【提示】 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)&#
