2019年高考化學一輪復習第3章自然界中的元素第1節(jié)碳的多樣性學案魯科版

1、第1節(jié)碳的多樣性考綱定位全國卷5年考情1.掌握碳單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應用。2.了解碳單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。3.了解碳及其重要化合物的制備方法 。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)考點1| 碳單質(zhì)及其氧化物的性質(zhì)(對應學生用書第47頁)考綱知識整合1碳元素的原子結(jié)構(gòu)與存在碳元素位于元素周期表中第2周期A族，原子結(jié)構(gòu)示意圖為在自然界

2、中既有游離態(tài)的碳又有化合態(tài)的碳。2碳單質(zhì)的多樣性(1)同素異形體由同一種元素組成的性質(zhì)不同的單質(zhì)。碳元素的同素異形體有C60、石墨、金剛石，氧元素的有O2和O3，磷元素的有紅磷和白磷。(2)碳的三種常見同素異形體的結(jié)構(gòu)正六邊形和正五邊形排列 每一層形成平面,正六邊形結(jié)構(gòu)正四面體和,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)提醒：(1)碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同導致物理性質(zhì)不同，但化學性質(zhì)相似。(2)同素異形體之間的轉(zhuǎn)化是化學變化，但不是氧化還原反應。(3)碳的物理性質(zhì)和用途(用短線連接起來)：【提示】cadb(4)碳單質(zhì)的化學性質(zhì)：與O2的反應(用化學方程式表示)：O2不足：2CO22CO。O2充足：CO2CO2。與其他物質(zhì)的反應(用化

3、學方程式表示)：與CuO反應：2CuOC2CuCO2(可用于金屬的冶煉)；與SiO2反應：SiO22CSi2CO。與CO2反應：CCO22CO(用于煉鐵還原劑的制備)；與水蒸氣反應：CH2O(g)COH2(制水煤氣)。與濃硫酸反應：C2H2SO4(濃)CO22SO22H2O。3一氧化碳和二氧化碳(1)物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度溶解性毒性CO無色氣體無味與空氣相當不溶于水有毒CO2無色氣體無味CO2空氣微溶于水無毒(2)化學性質(zhì)(寫出有關的化學方程式)(3)實驗室制取CO2的原理CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O。(4)用途CO用作煉鋼、煉鐵的還原劑。CO2用于制飲料、碳酸鹽，作制冷劑。高

4、考命題點突破命題點1碳及其氧化物的主要性質(zhì)及其探究1下列說法正確的是_(填序號)。(1)(2017全國卷)燃煤中加入CaO可以減少酸雨的形成及溫室氣體的排放(2)(2016全國卷)燃料燃燒產(chǎn)物CO2是溫室氣體之一(3)(2016四川高考)將某溶液與稀鹽酸反應產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁，說明該溶液中一定含有CO(4)(2016四川高考)標準狀況下，5.6 L CO2氣體中含有氧原子數(shù)為0.5NA(5)(2016海南高考)將澄清石灰水滴入某溶液證明其中存在CO(6)(2014全國卷)利用如圖裝置除去CO氣體中的CO2氣體(7)(2015江蘇高考)元素碳的單質(zhì)只存在金剛石和石墨兩種同素異

5、形體(8)(2013江蘇高考)甲、乙、丙均含有相同的某種元素，它們之間具有轉(zhuǎn)化關系：甲乙丙，若甲為焦炭，則丁可能是O2(9)(2017全國卷)含石墨烯的電極中石墨烯作用主要是提高電極的導電性【答案】(2)(4)(8)(9)2甲氣體可發(fā)生如下變化：甲氣體乙氣體丙氣體乙氣體丁固體。則甲、乙、丙、丁分別為()ACO2、CO、O2、CaOBO2、CO、CO2、CaCO3CO2、CO2、CO、CaCO3DCO、CO2、O2、Ca(OH)2C根據(jù)實驗過程中的現(xiàn)象可依次確定丁為CaCO3，乙為CO2，丙為CO，甲為O2。3(2018信陽模擬)為檢驗二氧化碳氣體中是否混有一氧化碳，某課外興趣小組的同學設計了如

6、圖所示的實驗裝置：根據(jù)裝置回答問題： 【導學號：】(1)A裝置的作用是_。(2)實驗后怎樣處理尾氣_，發(fā)生反應的化學方程式為_。(3)若實驗時觀察到_，則證明原氣體中一定含有一氧化碳?！窘馕觥?1)除去混合氣體中的CO2時，可先將混合氣體通入盛有濃NaOH溶液的洗氣瓶中，故A裝置的作用是吸收CO2，以排除對下面實驗的干擾。(2)CO有毒，故將CO點燃生成CO2才能排放到空氣中。(3)CO還原CuO的實驗現(xiàn)象是黑色粉末變成紅色，故利用這一現(xiàn)象來證明原氣體中一定含有CO?！敬鸢浮?1)吸收CO2(2)點燃2COO22CO2(3)B中無明顯現(xiàn)象，裝置C中黑色粉末變成光亮的紅色，D中澄清石灰水變渾濁確

7、認混合氣體(CO、CO2)中含有CO氣體的實驗設計方法各裝置的作用是：A除去混合氣體中的CO2氣體B檢驗混合氣體中CO2是否除盡CCO還原CuO：COCuOCuCO2D驗證CO的氧化產(chǎn)物CO2E除去尾氣中的CO2氣體F除去尾氣中的CO氣體，防止污染環(huán)境確定混合氣體中含有CO氣體的實驗現(xiàn)象是：C中的物質(zhì)由黑色變成光亮的紅色，B中無明顯現(xiàn)象，D中的澄清石灰水變渾濁。寫出除去下列氣體中混有的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))可采取的方法。(1)CO(CO2)：_。(2)CO2(CO)：_。(3)CO2(O2)：_。(4)CO2(SO2)：_。(5)CO2(HCl)：_?！敬鸢浮?1)通過盛有濃NaOH溶液的洗氣瓶

8、(2)通過盛放灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管(3)通過盛放灼熱銅網(wǎng)的硬質(zhì)玻璃管(4)通過盛有飽和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液的洗氣瓶(5)通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶命題點2CO2與堿反應的產(chǎn)物判斷4往100 mL NaOH溶液中通入CO2，充分反應后，在減壓和較低溫度下，小心將溶液蒸干，得白色固體M。通入CO2的體積V(CO2)/mL(標準狀況下，下同)與M的質(zhì)量W/g的關系如圖所示。(1)A點時，白色固體M的化學式為_，通入CO2的體積為_mL。(2)C點時，白色固體M的化學式為_，通入CO2的體積為_mL。(3)推算B點時M的組成_(用化學式表示)及通入CO2氣體的體積為_mL。

9、【解析】首先NaOH轉(zhuǎn)化為Na2CO3，繼續(xù)通CO2又轉(zhuǎn)化為NaHCO3，結(jié)合圖形得出：A點M為Na2CO3，V(CO2)1 120 mL；C點M為NaHCO3，V(CO2)2 240 mL；B點為Na2CO3和NaHCO3的混合物，由守恒法求出V(CO2)1 792 mL?！敬鸢浮?1)Na2CO31 120(2)NaHCO32 240(3)Na2CO3和NaHCO31 792當n(OH)n(CO2)的值不同時產(chǎn)物如下：考點2| 碳酸鈉和碳酸氫鈉(對應學生用書第49頁)考綱知識整合1Na2CO3與NaHCO3的物理性質(zhì)名稱碳酸鈉碳酸氫鈉化學式Na2CO3NaHCO3俗名純堿或蘇打小蘇打顏色、

10、狀態(tài)白色粉末細小白色晶體水溶性易溶于水水中易溶，比Na2CO3的溶解度小提醒：因NaHCO3的溶解度較小，將CO2通入到飽和Na2CO3溶液時，開始無明顯現(xiàn)象，后有沉淀析出。2Na2CO3與NaHCO3的化學性質(zhì)(1)熱穩(wěn)定性Na2CO3性質(zhì)穩(wěn)定，受熱難分解。NaHCO3性質(zhì)不穩(wěn)定，受熱易分解，化學方程式為2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。(2)與酸(足量鹽酸)反應(填寫化學方程式)Na2CO3：Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O。NaHCO3：NaHCO3HCl=NaClCO2H2O。(3)與堿液反應(將下列化學方程式補充完整)與NaOH溶液與石灰水(足量)提醒：Na2CO3

11、與NaHCO3的轉(zhuǎn)化Na2CO3NaHCO3應用體驗正誤判斷(正確的打“”，錯誤的打“”)。(1)在酒精燈加熱條件下，Na2CO3、NaHCO3固體都會分解。()(2)向Na2CO3飽和溶液中通入CO2，會有NaHCO3晶體析出，說明了溶解度Na2CO3大于NaHCO3。()(3)蘇打是面包發(fā)酵粉的主要成分之一。()(4)用酚酞溶液可鑒別飽和食鹽水和飽和碳酸鈉溶液。()(5)Na與H2反應可生成NaH，NaH與H2O反應時，NaH作還原劑。()(6)用熱的純堿溶液清洗炊具上的油污時，不涉及化學變化。()(7)(2015全國卷)將稀鹽酸滴入碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液，立即產(chǎn)生氣泡。()(8)利用

12、加熱法可以除去Na2CO3固體中的NaHCO3。()(9)Na2CO3溶液呈堿性的原因是COH2OHCOOH。()(10)(2015全國卷，改編)1 L 0.1 mol/L的Na2CO3溶液中CO、HCO和H2CO3的粒子數(shù)之和為0.1NA。()(11)(2014全國卷)碳酸氫鈉受熱分解實驗如圖所示。()【提示】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)高考命題點突破命題點1Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)比較與鑒別1現(xiàn)有兩瓶失去標簽的同濃度的Na2CO3和NaHCO3無色溶液，請?zhí)岢龊啽愕蔫b別方法，其中不合理的是()用干燥的pH試紙檢驗，pH大的是Na2CO3取同

13、量的溶液于兩支試管中，各滴入酚酞溶液，紅色較深的是Na2CO3取同量的溶液于兩支試管中，加熱，有氣泡產(chǎn)生的是NaHCO3取同量的溶液于兩支試管中，逐滴加入稀鹽酸，開始就有氣體放出的是NaHCO3取同量的溶液于兩支試管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3取同量的溶液于兩支試管中，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3ABC DBNa2CO3、NaHCO3溶液均因水解呈堿性，同溫度相同物質(zhì)的量濃度的兩溶液，Na2CO3水解程度大于NaHCO3，前者溶液中c(OH)大，pH大，正確；因Na2CO3溶液中c(OH)大，分別滴加酚酞溶液，紅色較深的是Na2CO3溶液，正確；

14、取同量的溶液于兩支試管中，加熱，均沒有氣體生成，錯誤；同濃度的兩溶液中，分別逐滴加入稀鹽酸，NaHCO3開始就有氣體放出，正確；向同濃度的兩溶液中分別滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3，正確；二者均與Ba(OH)2溶液反應，生成白色沉淀，不能鑒別二者，錯誤。2某?；瘜W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驗，如圖所示。(1)只根據(jù)圖、所示實驗，能夠達到實驗目的的是_(填裝置序號)。(2)圖、所示實驗裝置均能鑒別這兩種物質(zhì)，其反應的化學方程式為_；與實驗相比，實驗的優(yōu)點是_(填字母)。A比復雜B比安全C比操作簡便D可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗

15、，而不行(3)若用實驗驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體是_(填化學式)?！窘馕觥?1)圖，加鹽酸后均生成CO2，澄清石灰水均變渾濁；圖根據(jù)氣球變化的快慢可鑒別。(2)根據(jù)NaHCO3的不穩(wěn)定性鑒別。(3)根據(jù)NaHCO3不穩(wěn)定，Na2CO3穩(wěn)定，為了使實驗現(xiàn)象更明顯，將Na2CO3放于A管?！敬鸢浮?1)(2)2NaHCO3Na2CO3H2O CO2，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2OD(3)NaHCO3命題點2碳酸的鈉鹽樣品中純度的測定實驗探究3制得的碳酸鈉樣品中往往含有少量NaCl，現(xiàn)欲測定樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)，某探究性學習小組分別設計了如下實驗方案。 【導學

16、號：】(1)方案一：用下圖所示方法和步驟進行實驗：操作涉及的實驗名稱有_、洗滌；操作涉及的實驗名稱有干燥、_。該方案測得的樣品中Na2CO3質(zhì)量分數(shù)的計算式為_。(2)方案二：用下圖所示裝置，取一定質(zhì)量的樣品m g和足量稀硫酸反應進行實驗，完成樣品中Na2CO3質(zhì)量分數(shù)的測定。實驗前，檢查該裝置氣密性的方法是先打開活塞a，由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再將針筒活塞向內(nèi)推壓，若b下端玻璃管中的_，則裝置氣密性良好。在實驗完成時，能直接測得的數(shù)據(jù)是CO2的_(填“體積”或“質(zhì)量”)。(3)方案三：利用下圖所示裝置來測定純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)(鐵架臺、鐵夾等在圖中均已略去)。實驗

17、步驟如下：a按圖連接裝置，并檢查氣密性；b準確稱得盛有堿石灰的干燥管D的質(zhì)量為83.4 g；c準確稱得6 g純堿樣品放入容器中；d打開分液漏斗的旋塞，緩緩滴入稀硫酸，至不再產(chǎn)生氣泡為止；e打開彈簧夾，往試管A中緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，然后稱得干燥管D的總質(zhì)量為85.6 g。若d、e兩步的實驗操作太快，則會導致測定結(jié)果_(填“偏大”或“偏小”)。裝置A中試劑X應選用_。E裝置的作用是_。根據(jù)實驗中測得的有關數(shù)據(jù)，計算純堿樣品Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)為_(結(jié)果保留小數(shù)點后一位)?！窘馕觥?1)生成沉淀A，故操作需要涉及過濾操作。要知道固體的質(zhì)量需要稱重；經(jīng)過計算，樣品中Na2CO3質(zhì)量分數(shù)的計算式為10

18、0%。(2)將針筒活塞向內(nèi)推壓，增大了容器中的壓強，故若b下端玻璃管中的液面上升，則裝置氣密性良好；CO2是氣體，故能直接測得的數(shù)據(jù)是CO2的體積。(3)反應過快會使產(chǎn)生的CO2氣體不能完全被D裝置中堿石灰吸收；快速鼓入空氣，也會使裝置內(nèi)殘留CO2不能被D裝置中堿石灰完全吸收，則測得的CO2質(zhì)量偏小，測定結(jié)果偏??；鼓入空氣，可把殘留在裝置B、C中的CO2趕出由D中堿石灰吸收，因為空氣中含有CO2，因此應把鼓入空氣中的CO2吸收處理，所以裝置A應放入NaOH溶液；如果D裝置直接與外界空氣相連通，則空氣中的H2O和CO2會對測定結(jié)果帶來影響，所以裝置E的作用是防止空氣中H2O和CO2進入裝置D中；反應中放出CO2氣體的質(zhì)量85.6 g83.4 g2.2 g，設消耗碳酸鈉的質(zhì)量為x，Na2CO3CO210644x2.2 g解得x5.3 g純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)100%88.3%。【答案】(