高考全國(guó)化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件第三單元第1節(jié)碳的多樣性

第1節(jié)碳的多樣性-2--3-自主預(yù)診考向突破多種多樣的碳單質(zhì)1.同素異形體由

組成的性質(zhì)不同的幾種

,互稱同素異形體。

2.碳的三種常見同素異形體同一種元素

單質(zhì)-4-自主預(yù)診考向突破碳的同素異形體的物理性質(zhì)及用途(用短線連接)。

答案:①c

②a

③d

④b-5-自主預(yù)診考向突破3.碳的化學(xué)性質(zhì)

-6-自主預(yù)診考向突破自我診斷1.碳元素形成的單質(zhì)硬度都很大嗎?2.判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。(1)12C、13C、14C是碳元素的三種同素異形體

(

)(2)金剛石的硬度大,則C60的硬度也同樣大

(

)(3)同素異形體的物理性質(zhì)相同,化學(xué)性質(zhì)相似

(

)(4)碳常溫下就能與濃硫酸劇烈反應(yīng)

(

)(5)水煤氣的主要成分為CH4(

)(6)活性炭除去冰箱中的異味,無化學(xué)變化發(fā)生

(

)

提示:碳元素可形成多種單質(zhì),其中金剛石硬度較大,石墨硬度較小。答案:(1)×

(2)×

(3)×

(4)×(5)×(6)

√

-7-自主預(yù)診考向突破

考向

多種多樣的碳單質(zhì)典例下列敘述正確的是(

)A.由碳元素的單質(zhì)組成的物質(zhì)一定是純凈物B.金剛石和石墨具有相同的化學(xué)性質(zhì)C.石墨轉(zhuǎn)化為金剛石不屬于化學(xué)變化60是新發(fā)現(xiàn)的一種碳的化合物答案解析解析關(guān)閉金剛石和石墨都是碳元素組成的單質(zhì),兩者組成的物質(zhì)是混合物,A項(xiàng)錯(cuò)誤;金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質(zhì),化學(xué)性質(zhì)相同,B項(xiàng)正確;石墨轉(zhuǎn)化為金剛石屬于化學(xué)變化,C項(xiàng)錯(cuò)誤;C60是一種單質(zhì)而不是化合物,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案解析關(guān)閉B-8-自主預(yù)診考向突破歸納總結(jié)1.碳的三種同素異形體的比較

-9-自主預(yù)診考向突破-10-自主預(yù)診考向突破

2.同種元素組成的物質(zhì)不一定是純凈物。如由碳元素組成的金剛石、石墨等混合,都是由碳元素組成的,但它們不是純凈物而是混合物。3.非金屬元素單質(zhì),一般熔、沸點(diǎn)較低,硬度小,但金剛石等含碳元素單質(zhì),熔、沸點(diǎn)高,硬度大。4.碳在高溫下有較強(qiáng)的還原性,能還原出比它更強(qiáng)的還原劑,如-11-自主預(yù)診考向突破對(duì)點(diǎn)演練能證明金剛石和石墨屬于同素異形體的客觀事實(shí)是(

)A.兩者都有較高的熔點(diǎn)B.兩者化學(xué)性質(zhì)都很穩(wěn)定C.等質(zhì)量的金剛石、石墨完全燃燒后只得到等質(zhì)量的二氧化碳D.兩者都易導(dǎo)電答案解析解析關(guān)閉金剛石和石墨都有較高的熔點(diǎn),但不能證明二者屬于同素異形體,A項(xiàng)不符合題意;化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定也不能說明金剛石和石墨屬于同素異形體,B項(xiàng)不符合題意;等質(zhì)量的石墨和金剛石完全燃燒只得到質(zhì)量相等的二氧化碳,可證明金剛石和石墨屬于同素異形體,C項(xiàng)符合題意;導(dǎo)電屬于物理性質(zhì),并不能證明物質(zhì)的元素組成,D項(xiàng)不符合題意。答案解析關(guān)閉C-12-自主預(yù)診考向突破廣泛存在的含碳化合物1.一氧化碳(1)物理性質(zhì):無色無味的氣體,難溶于水,

。

(2)化學(xué)性質(zhì)。①可燃性:

;

②還原性:與Fe2O3反應(yīng)

。

有毒

-13-自主預(yù)診考向突破2.二氧化碳(1)物理性質(zhì):無色無味的氣體,密度比空氣的大,可溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)。①與H2O反應(yīng):

。

②與堿(如NaOH溶液)反應(yīng):

。

③與堿性氧化物(如Na2O等)反應(yīng):

。

④與某些鹽溶液(如Na2CO3溶液等)反應(yīng):

。

⑤與Na2O2反應(yīng):

。

⑥與C反應(yīng):

。

⑦與Mg反應(yīng):

。

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO32CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2-14-自主預(yù)診考向突破(3)實(shí)驗(yàn)室制取的原理:

。

(5)用途:化工原料、滅火劑。干冰用作制冷劑、人工降雨。

CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O-15-自主預(yù)診考向突破3.碳及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化

以上各數(shù)字對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式:①

或

②

③④⑤⑥⑦

或

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+NaOH=NaHCO3

Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3

NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O-16-自主預(yù)診考向突破

自我診斷1.一氧化碳和二氧化碳都是酸性氧化物嗎?

提示:二氧化碳是酸性氧化物,一氧化碳不是酸性氧化物。2.判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。(1)CO是冶煉金屬常用的還原劑之一

(

)(2)CO2屬于大氣污染物

(

)(3)能使澄清石灰水變渾濁的氣體一定是CO2(

)(4)將CO2通入NaClO溶液中可生成次氯酸

(

)(5)CO2中的少量CO可用通入O2點(diǎn)燃的方法除去

(

)答案:(1)√

(2)×

(3)×

(4)√

(5)×-17-自主預(yù)診考向突破

考向

廣泛存在的含碳化合物

典例將CO2氣體緩緩地通入到含KOH、Ba(OH)2和K[Al(OH)4]的混合溶液中直至過量,生成沉淀的物質(zhì)的量與所通CO2的體積關(guān)系如圖所示。下列關(guān)于整個(gè)反應(yīng)進(jìn)程中的各種描述不正確的是

(

)C.A~B段與C~D段所發(fā)生的反應(yīng)相同D.D~E段沉淀的減少是由于碳酸鋇固體的溶解所致答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉-18-自主預(yù)診考向突破歸納總結(jié)碳酸鹽的性質(zhì)(1)可溶性碳酸鹽溶解度大于酸式鹽;難溶性碳酸鹽溶解度小于酸式鹽。(2)可溶性的碳酸鹽[除(NH4)2CO3]較穩(wěn)定,受熱難分解;難溶性碳酸鹽、(NH4)2CO3和酸式鹽受熱分解。-19-自主預(yù)診考向突破對(duì)點(diǎn)演練將足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中,生成沉淀的物質(zhì)的量(n)和通入CO2體積(V)的關(guān)系正確的是(

)答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉-20-自主預(yù)診考向突破碳酸鈉和碳酸氫鈉1.碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)比較純堿或蘇打

小蘇打堿性小-21-自主預(yù)診考向突破穩(wěn)定風(fēng)化-22-自主預(yù)診考向突破微點(diǎn)撥(1)NaHCO3的溶解度較小,將CO2通入到飽和Na2CO3溶液中,有沉淀析出。(2)可從NaHCO3的溶解度較小的角度分析侯氏制堿的原理。-23-自主預(yù)診考向突破2.Na2CO3、NaHCO3的鑒別(1)利用熱穩(wěn)定性不同。(2)利用與酸反應(yīng)生成氣體的速率不同(相同條件下)。

Na2CO3NaHCO3NaHCO3Na2CO3NaHCO3Na2CO3-24-自主預(yù)診考向突破(3)利用陰離子不同。

(4)利用溶液的酸、堿性不同。

Na2CO3NaHCO3Na2CO3NaHCO3-25-自主預(yù)診考向突破3.Na2CO3、NaHCO3的除雜

加熱

通入足量CO2氣體

加入適量NaOH溶液

-26-自主預(yù)診考向突破4.Na2CO3的制備和Na2CO3、NaHCO3的用途(1)Na2CO3的工業(yè)制備——侯氏制堿法。①制備原理:把二氧化碳和氨氣通入氯化鈉飽和溶液中,使溶解度較小的碳酸氫鈉從溶液中析出;過濾得到碳酸氫鈉晶體,碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉。②反應(yīng)的化學(xué)方程式:-27-自主預(yù)診考向突破(2)Na2CO3、NaHCO3的用途。①Na2CO3是一種非常重要的化工原料,在玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油、冶金、食品等工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。②NaHCO3是焙制糕點(diǎn)所用的發(fā)酵粉的主要成分之一;在醫(yī)療上,它是治療胃酸過多的一種藥劑。-28-自主預(yù)診考向突破自我診斷1.將CO2氣體通入到飽和Na2CO3溶液中有何現(xiàn)象?原因是什么?

提示:有沉淀析出。原因是生成NaHCO3的質(zhì)量比原Na2CO3的質(zhì)量大,且NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度,反應(yīng)消耗了溶劑水。-29-自主預(yù)診考向突破2.判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。(1)在用酒精燈加熱的條件下,Na2CO3、NaHCO3固體都會(huì)分解。

(

)(2)向Na2CO3飽和溶液中通入足量CO2,會(huì)有NaHCO3晶體析出。

(

)(3)用酚酞溶液可鑒別飽和食鹽水和飽和碳酸鈉溶液。

(

)(4)將稀鹽酸滴入碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液中,立即產(chǎn)生氣泡。

(

)(5)用熱的純堿溶液清洗炊具上的油污時(shí),不涉及化學(xué)變化。

(

)答案:(1)×

(2)√

(3)√

(4)×

(5)×-30-自主預(yù)診考向突破3.(1)欲探究Na2CO3和NaHCO3熱穩(wěn)定性的相對(duì)強(qiáng)弱,兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)了以下兩組裝置:-31-自主預(yù)診考向突破①如甲圖所示,分別用Na2CO3和NaHCO3進(jìn)行實(shí)驗(yàn),試管b中的試劑是

(填字母)。

a.稀硫酸溶液c.Ca(OH)2溶液②如乙圖所示,試管d中裝入的固體應(yīng)該是

(填化學(xué)式)。

③通過上述實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論:Na2CO3比NaHCO3的穩(wěn)定性

(填“強(qiáng)”或“弱”)。

(2)欲鑒別兩種溶液,可選用的試劑是

。

(3)等物質(zhì)的量濃度的兩種物質(zhì)的溶液與同濃度的鹽酸反應(yīng),反應(yīng)更劇烈的是

(填化學(xué)式)。

-32-自主預(yù)診考向突破

答案:(1)①c

②NaHCO3

③強(qiáng)(2)CaCl2溶液(或其他合理答案)

(3)NaHCO3

解析:(1)①碳酸氫鈉加熱分解生成二氧化碳,二氧化碳能使石灰水變渾濁;碳酸鈉加熱不分解。如甲圖分別用Na2CO3和NaHCO3進(jìn)行實(shí)驗(yàn),試管b中的試劑應(yīng)是Ca(OH)2溶液,溶液變渾濁可說明對(duì)應(yīng)物質(zhì)是

NaHCO3。②碳酸氫鈉加熱會(huì)分解,為進(jìn)行對(duì)比,小試管中應(yīng)為碳酸氫鈉。(2)碳酸鈉與CaCl2溶液反應(yīng)生成白色沉淀,而碳酸氫鈉不能。(3)碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)開始不會(huì)生成氣體,而碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)立即生成氣體,則等物質(zhì)的量濃度的兩種物質(zhì)的溶液與同濃度鹽酸反應(yīng),反應(yīng)更劇烈的為NaHCO3。-33-自主預(yù)診考向突破考向1

Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)、用途與鑒別典例?(2019湖南岳陽調(diào)研)某?；瘜W(xué)課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體,用不同的方法做了以下實(shí)驗(yàn),如圖Ⅰ~Ⅳ所示。-34-自主預(yù)診考向突破(1)只根據(jù)圖Ⅰ、Ⅱ所示實(shí)驗(yàn),能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

(填裝置序號(hào))。

(2)圖Ⅲ、Ⅳ所示實(shí)驗(yàn)均能鑒別這兩種物質(zhì),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為

;與實(shí)驗(yàn)Ⅲ相比,實(shí)驗(yàn)Ⅳ的優(yōu)點(diǎn)是

(填字母)。

A.Ⅳ比Ⅲ復(fù)雜B.Ⅳ可以做到用一套裝置同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn),而Ⅲ不行C.Ⅳ比Ⅲ操作簡(jiǎn)便D.Ⅳ比Ⅲ安全(3)若用實(shí)驗(yàn)Ⅳ驗(yàn)證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性,則試管B中裝入的固體最好是

(填化學(xué)式)。

-35-自主預(yù)診考向突破解析:(1)圖Ⅰ不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?因?yàn)闊o論碳酸鈉還是碳酸氫鈉均可以與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳,二氧化碳?xì)怏w與澄清石灰水作用變渾濁;圖Ⅱ可以鑒別,因?yàn)榈荣|(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量的稀鹽酸反應(yīng),生成二氧化碳?xì)怏w的量不同,可根據(jù)氣球膨脹程度來判斷。(3)實(shí)驗(yàn)Ⅳ試管B裝入碳酸氫鈉,試管A裝入碳酸鈉,這樣直接加熱的是碳酸鈉,溫度高,不分解,不能使澄清石灰水變渾濁,而間接加熱的碳酸氫鈉分解,產(chǎn)生的氣體使澄清石灰水變渾濁,表明了碳酸氫鈉不穩(wěn)定。-36-自主預(yù)診考向突破答案解析解析關(guān)閉①金屬鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化鈉和氫氣,氫氧化鈉與FeCl3反應(yīng)產(chǎn)生紅褐色的Fe(OH)3沉淀,①不符合題意;②NaOH與明礬在溶液中反應(yīng)產(chǎn)生Al(OH)3白色沉淀,當(dāng)NaOH過量時(shí),氫氧化鋁與過量的NaOH反應(yīng)產(chǎn)生可溶性的NaAlO2,最終無沉淀產(chǎn)生,②不符合題意;③少量Ca(OH)2投入過量NaHCO3溶液中,產(chǎn)生CaCO3白色沉淀、Na2CO3和H2O,③符合題意;④向AlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液,二者發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng),產(chǎn)生氫氧化鋁白色沉淀和二氧化碳?xì)怏w,④符合題意;⑤向飽和Na2CO3溶液中通入足量CO2,會(huì)反應(yīng)生成NaHCO3,由于NaHCO3的溶解度比Na2CO3小,反應(yīng)又消耗水,溶劑質(zhì)量減少,產(chǎn)生NaHCO3質(zhì)量比原Na2CO3質(zhì)量大,所以有NaHCO3結(jié)晶析出,即有白色沉淀產(chǎn)生,⑤符合題意;符合題意的有③④⑤,合理選項(xiàng)是D。答案解析關(guān)閉D-37-自主預(yù)診考向突破考向2

Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物與鹽酸反應(yīng)的計(jì)算及圖像分析典例?(2020江西吉安調(diào)研)向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2氣體,充分反應(yīng)后,再向所得溶液中逐滴加入0.2mol·L-1的鹽酸,產(chǎn)生CO2的體積與所加鹽酸體積之間關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是(

)-38-自主預(yù)診考向突破A.原NaOH溶液的濃度為0.2mol·L-1B.通入CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為448mLC.所得溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量之比為n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶3D.所得溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量之比為n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=1∶1-39-自主預(yù)診考向突破答案:AB

解析:

根據(jù)圖像分析可知,向100

mL

NaOH溶液中通入一定量的CO2氣體時(shí),發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有兩種情況:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、NaOH+CO2=NaHCO3。向反應(yīng)后的溶液中加入100

mL鹽酸時(shí),無論溶液中溶質(zhì)是NaOH、NaHCO3還是Na2CO3,最終都會(huì)生成NaCl,因n(Na+)=n(Cl-),所以n(NaOH)=n

mol,NaOH溶液和鹽酸的體積相同,則濃度也相同,即原NaOH溶液的濃度為

mol·L-1,A項(xiàng)正確;鹽酸由25

mL滴至100

mL時(shí),發(fā)生的反應(yīng)為NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,消耗HCl

mol,生成CO2

mol,即通入CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為336

mL,B項(xiàng)錯(cuò)誤;設(shè)所得溶液中Na2CO3的物質(zhì)的量為x,NaHCO3的物質(zhì)的量為y,根據(jù)原子守恒:2x+y

mol,x+y

mol,解得x

mol,y

mol,所得溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量之比為n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=2∶1,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。-40-自主預(yù)診考向突破

歸納總結(jié)Na2CO3、NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)(1)與足量鹽酸反應(yīng)的比較。-41-自主預(yù)診考向突破(2)Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物與鹽酸反應(yīng)的圖像。

-42-自主預(yù)診考向突破-43-自主預(yù)診考向突破對(duì)點(diǎn)演練2將0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1mol·L-1稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質(zhì)的量的關(guān)系的是(

)答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉-44-自主預(yù)診考向突破深度指津碳酸鈉含量的測(cè)定方法(1)氣體法:-45-自主預(yù)診考向突破(2)沉淀法:-46-自主預(yù)診考向突破網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

-47-自主預(yù)診考向突破核心速記

1.必記的三個(gè)反應(yīng)(1)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(2)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2(3)Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO32.Na2CO3與NaHCO3鑒別的四種方法(1)固體加熱法。(2)加鹽酸法。(3)加CaCl2溶液法。(4)測(cè)等濃度溶液的pH法。-48-素養(yǎng)解讀案例探究方法規(guī)律素養(yǎng)提升二氧化碳與鹽或堿溶液反應(yīng)產(chǎn)物的判斷近年來,在高考化學(xué)試題中凸顯了一種新的題型——?jiǎng)討B(tài)多變量圖像題,二氧化碳與鹽或堿溶液反應(yīng)產(chǎn)物的判斷是這類題目的典型代表。此類試題的圖像中隱含的信息量大,對(duì)學(xué)生讀圖獲取信息的能力要求較高,要求學(xué)生會(huì)多角度、多層面去思考和探究問題,有效考查學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知的學(xué)科核心素養(yǎng)。-49-素養(yǎng)解讀案例探究方法規(guī)律素養(yǎng)提升典例取兩份等物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液各100mL,再分別通入一定量的CO2,隨后分別各取20mL溶液,向其中逐滴滴入0.2mol·L-1的鹽酸,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生CO2的體積(y軸)與所加入鹽酸的體積(x軸)的關(guān)系如圖(分A、B兩種情況):-50-素養(yǎng)解讀案例探究方法規(guī)律素養(yǎng)提升(1)在A情況下,加鹽酸之前溶液中的溶質(zhì)是

(填化學(xué)式),其物質(zhì)的量之比為

。

(2)在B情況下,加鹽酸之前溶液中的溶質(zhì)是

(填化學(xué)式),其物質(zhì)的量之比為

。

(3)原氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為

。

-51-素養(yǎng)解讀案例探究方法規(guī)律素養(yǎng)提升解析:(1)CO2與NaOH溶液反應(yīng)后,其溶質(zhì)可能為NaOH和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3;A圖像中,x=100時(shí)開始生成CO2,x=150時(shí)反應(yīng)完全,說明溶質(zhì)為Na2CO3與NaOH,且n(Na2CO3)∶n(NaOH)=1∶1。(2)B圖像中,開始無CO2生成,含有Na2CO3,至無氣體放出時(shí)消耗鹽酸150

mL-50

mL=100

mL,是50

mL的2倍,則含有NaHCO3,且n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=1∶1。(3)當(dāng)加入150

mL鹽酸時(shí),恰好完全反應(yīng),此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaCl。據(jù)物料守恒有n(NaOH)=n(Na+)=n(Cl-

mol·L-1

答案:(1)NaOH、Na2CO3

1∶1(2)Na2CO3、NaHCO3

1∶1

(3)1.5mol·L-1-52-素養(yǎng)解讀案例探究方法規(guī)律素養(yǎng)提升CO2與堿、鹽溶液反應(yīng)的總結(jié)1.CO2與堿溶液的反應(yīng)(1)反應(yīng)原理。(2)反應(yīng)后溶質(zhì)成分的判斷。

-53-素養(yǎng)解讀案例探究方法規(guī)律素養(yǎng)提升也可用數(shù)軸來表示:-54-素養(yǎng)解讀案例探究方法規(guī)