《金新學案》高三化學一輪復習 碳的多樣性

編輯ppt第1講碳的多樣性編輯ppt最新展示1.了解碳元素單質(zhì)及其化合物的主要性質(zhì)及其應用。2.了解碳元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。3.碳元素單質(zhì)及其化合物知識的綜合應用。熱點定位1.碳單質(zhì)各種同素異形體結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途及其他相關概念辨析。2.利用碳單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化關系進行綜合實驗、推斷和相關計算。3.CO2、SO2性質(zhì)比較及綜合拓展。4.低碳經(jīng)濟，CO2與環(huán)境保護問題。編輯ppt一、碳單質(zhì)的多樣性1．同素異形體：由互稱同素異形體。同一種元素組成的性質(zhì)不同的單質(zhì)編輯ppt2．碳的同素異形體(1)石墨：碳原子呈

排列，每一層上的碳原子以強的相互作用形成

結(jié)構(gòu)；層與層之間的相互作用

，容易發(fā)生相對滑動。(2)金剛石：每個碳原子都與相鄰的

個碳原子以強的相互作用直接連接，形成

結(jié)構(gòu)。(3)C60：由

個碳原子構(gòu)成的分子，形似足球，碳原子位于球的表面，

排列的空心球體。層狀平面六邊形較弱4正四面體60呈正五邊形和正六邊形編輯ppt二、廣泛存在的含碳化合物1．自然界中存在形態(tài)：

。2．主要存在物質(zhì)(1)蛋白質(zhì)、淀粉等有機化合物。(2)大氣中的CO2。(3)多種碳酸鹽類礦石：大理石(CaCO3)、方解石(CaCO3)、白云石[CaMg(CO3)2]、菱鋅礦(ZnCO3)、菱鎂礦(MgCO3)、菱鐵礦(FeCO3)等。游離態(tài)和化合態(tài)編輯ppt三、碳及其化合物之間的轉(zhuǎn)化編輯ppt1．寫出標有序號的化學方程式編輯ppt編輯ppt2．(1)鐘乳石、石筍的形成涉及反應

(填寫序號，下同)。(2)溶洞的形成涉及反應

。(3)高爐煉鐵中涉及

及CO和Fe2O3的反應。(4)水垢中CaCO3的形成涉及反應

。(5)木炭燃燒過程中涉及反應

。⑨(或⑧)⑩①②③④⑨(或⑧)①②③④⑩編輯ppt能否用稀鹽酸鑒別Na2CO3和NaHCO3兩瓶無色溶液？【提示】能。各取兩種無色溶液少許分裝在兩試管中，分別逐滴加入稀鹽酸，開始就有氣泡冒出的是NaHCO3溶液；開始無明顯現(xiàn)象，鹽酸過量后有氣泡冒出的是Na2CO3溶液。編輯ppt1．(上海高考)科學家發(fā)現(xiàn)C60后，近年又合成了許多球形分子(富勒烯)，如C50、C70、C120、C540等，它們互稱為 (

)A．同系物 B．同分異構(gòu)體C．同素異形體 D．同位素編輯ppt【解析】顯然這些球形分子分子式不同，也不相差若干個CH2原子團，A、B不正確；它們都是由碳原子組成的單質(zhì)，故D不正確，C正確。【答案】

C編輯ppt2．(2008年山東理基)旅游洞穴一般是指供游人觀覽的喀斯特洞穴。多姿多彩的石鐘乳、石筍、石柱、石花等碳酸鈣沉積體是喀斯特洞穴中的主要景觀。由于游人呼吸有時會使旅游洞穴中二氧化碳濃度大幅度升高，可能造成的后果是 (

)①抑制碳酸鈣沉積體的生長②促進碳酸鈣沉積體的生長③使游客有憋悶的感覺④使照明燈下的植物大量死亡A．①③

B．②③ C．①④

D．②④編輯ppt【解析】

CO2的濃度升高，使Ca(HCO3)2的量增大，抑制CaCO3沉積體的生長，同時也使O2的濃度降低，讓游客有憋悶的感覺?！敬鸢浮?/p>

A編輯ppt3．(2009年海南高考)用足量的CO還原13.7g某鉛氧化物，把生成的CO2全部通入到過量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后質(zhì)量為8.0g，則此鉛氧化物的化學式是(

)A．PbO B．Pb2O3C．Pb3O4 D．PbO2【解析】根據(jù)CO～CO2～CaCO3的關系可知，13.7g鉛的氧化物中，n(O)＝0.08mol，則n(Pb)＝0.06mol，所以n(Pb)∶n(O)＝3∶4，則該鉛氧化物的化學式為Pb3O4。【答案】

C編輯ppt4．(全國卷Ⅰ)水蒸氣通過灼熱的焦炭后，流出氣體的主要成分是CO和H2，還有CO2和水蒸氣等。請用下圖中提供的儀器，選擇必要的試劑，設計一個實驗，證明上述混合氣中有CO和H2。(加熱裝置和導管等在圖中略去)編輯ppt回答下列問題：(1)盛濃H2SO4的裝置用途是____________________

________________________________________________，盛NaOH溶液的裝置用途是____________。編輯ppt(2)儀器B中需加入試劑的名稱(或化學式)是________

________________________________________________________________，所發(fā)生反應的化學方程式是__________________

________________________________________________。(3)儀器C中需加入試劑的名稱(或化學式)是________________________________________________________________________，其目的是_________________________________。編輯ppt(4)按氣流方向連接各儀器。用字母表示接口的順序：g—ab—_______________________________________

____________________________。(5)能證明混合氣中含有CO的實驗依據(jù)是_________

_______________________________________________________________。(6)能證明混合氣中含有H2的實驗依據(jù)是___________

_____________________________________________________________。編輯ppt【解析】本題得分關鍵是要明確實驗目的(證明混合氣體中有CO和H2)，要想達到目的，只能利用它們的還原性將之轉(zhuǎn)化為CO2和H2O來檢驗，同時又要防止原混合氣體中CO2和水蒸氣的干擾，所以用CO、H2還原CuO之前，必須首先除去CO2和水蒸氣。本題應首先解決第(4)問。編輯ppt【答案】

(1)除去水蒸氣除去CO2(2)氧化銅(CuO)

CuO＋H2 Cu＋H2OCuO＋CO Cu＋CO2(3)無水硫酸銅(CuSO4)檢驗H2O(4)(g—ab)—kj—hi—cd(或dc)—fe—lm(5)原混合氣中的CO2已被除去，其中CO與CuO反應生成的CO2使澄清石灰水變渾濁(6)原混合氣中的H2O已被除去，其中H2與CuO反應生成的H2O使無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{色編輯ppt一、碳單質(zhì)及其氧化物的化學性質(zhì)1．碳單質(zhì)的化學性質(zhì)編輯ppt編輯ppt2．一氧化碳的化學性質(zhì)編輯ppt3．二氧化碳的化學性質(zhì)(1)具有酸性氧化物的性質(zhì)CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2OCO2＋CaO===CaCO3CO2＋Na2SiO3＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3(2)具有氧化性編輯ppt

二氧化碳的過量排放，嚴重影響人類的生存環(huán)境，處理和利用二氧化碳是全球關注的重大問題?；卮鹨韵?1)～(5)題。(1)大氣中二氧化碳增加的原因有________、________。編輯ppt(2)大氣中二氧化碳增加，影響植物的生長，例如水果越來越大。這提示我們：隨著大氣中二氧化碳含量升高(

)A．植物中的有機物含量降低B．植物的生長速率降低C．植物光合作用減弱D．植物光合作用增強(3)鐘乳石和石筍的主要成分是碳酸鈣。隨著旅游人數(shù)的增加，潮濕溶洞中的鐘乳石和石筍受到二氧化碳侵蝕，其化學方程式為：____________________________。編輯ppt(4)某學生提出一個修復溶洞底部受損石筍的研究方案，由以下五步組成，正確的實驗步驟依次是________。①將盛有堿溶液的容器置于石筍的上部②配制一定濃度的堿溶液③選擇合適的堿④調(diào)節(jié)堿溶液下滴的速度⑤觀察石筍表面復原情況編輯ppt(5)合理利用二氧化碳，可以提高生活質(zhì)量，促進工業(yè)發(fā)展。①在常壓下，－78℃時，二氧化碳氣體凝結(jié)成固態(tài)二氧化碳，俗稱干冰。某學生買回一盒冰淇淋月餅，盒里有很多作為制冷劑的碎干冰。下列關于干冰處理的正確做法是 (

)A．將干冰放入冰箱B．讓干冰在通風處自然升華C．直接將干冰倒入下水道D．用手取干冰扔入廢物箱編輯ppt②在采煤工業(yè)上，把干冰與炸藥放在一起，既能增強爆炸威力，又能防止火災。能增強爆炸威力的原因是________________________________________________________________________；能防止火災的原因是__________________。③使用傳統(tǒng)催化劑，使二氧化碳與某些有機物反應可以生成塑料，但反應時間長。目前誕生的納米級催化劑增加了催化劑的表面積，提高了________。使用這種塑料能減少白色污染，因為它在微生物作用下，可以實現(xiàn)100%的______。編輯ppt【解析】生活中與CO2有關的知識主要有：碳酸飲料；鐘乳石或珊瑚的形成與破壞；植物的光合作用與呼吸作用；溫室效應；舞臺上干冰升華產(chǎn)生云霧繚繞的景象等。(1)化石燃料的燃燒、植被減少等均可造成大氣中CO2增加。(2)水果越來越大，說明光合作用增強，由CO2轉(zhuǎn)化成的有機物增多。編輯ppt(3)鐘乳石和石筍的主要成分是CaCO3，游人增多，CO2排放量增加，CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2溶于水造成Ca2＋和HCO3-的流失。(5)①干冰氣化后生成的CO2對人體無毒，讓干冰在通風處自然升華即可。

②爆炸威力增強說明單位空間內(nèi)氣壓增大，即氣體增多，這是由于爆炸過程中產(chǎn)生的熱量使干冰迅速升華所致。能防火災的原因：升華產(chǎn)生的CO2不支持燃燒，干冰升華時要吸熱。③增加催化劑的表面積，可提高化學反應速率，該塑料可被微生物降解或分解。

編輯ppt【答案】

(1)化石燃料燃燒、植被減少、汽車尾氣排放等(答其中兩個即可)(2)D(3)CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2(4)③②①④⑤(5)①B

②爆炸時產(chǎn)生的熱量使干冰變?yōu)闅怏w，增加了單位空間內(nèi)氣體的物質(zhì)的量，壓強增大干冰升華帶走熱量、CO2不支持燃燒③反應速率降解(或分解)編輯ppt【拓展訓練】

1.過量的CO2通入下列溶液中，最終出現(xiàn)渾濁的是 (

)A．氯化鈣溶液 B．石灰水C．飽和亞硫酸鈉溶液 D．水玻璃編輯ppt【解析】解答本題應抓住如下關鍵：較強酸＋較弱酸鹽―→較弱酸＋較強酸鹽，即較強酸能制較弱的酸。CaCl2、Na2SO3均屬比碳酸酸性強的酸的鹽，不能與H2CO3(CO2＋H2O)反應生成新鹽和新酸；CO2與石灰水最終生成可溶性Ca(HCO3)2；Na2SiO3為比碳酸酸性更弱的酸的鹽，故可反應生成H2SiO3沉淀?！敬鸢浮?/p>

D編輯ppt二、Na2CO3、NaHCO3之間的相互轉(zhuǎn)化及鑒別1．Na2CO3與NaHCO3的相互轉(zhuǎn)化編輯ppt(1)Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaHCO3有關反應的化學方程式為：①Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3②Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3③Na2CO3＋Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋2NaHCO3(2)NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3有關反應的化學方程式為：①2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O②NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O編輯ppt2．Na2CO3、NaHCO3的鑒別(1)利用熱穩(wěn)定性不同分別加熱少量固體，能產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁氣體的固體為NaHCO3。(2)利用與酸反應的快慢分別取一定量的固體，滴入濃度、體積均相同的鹽酸，氣泡逸出速率快的為NaHCO3。編輯ppt(3)與鹽的反應分別取少量稀溶液，滴入BaCl2或CaCl2稀溶液，產(chǎn)生沉淀的為Na2CO3溶液。(4)利用溶液的堿性不同分別測其0.1mol·L－1溶液的pH，pH大的溶液為Na2CO3溶液。編輯ppt

下圖中A到F是化合物，G是單質(zhì)。寫出A、B、E、F的化學式：A________，B________，E________，F(xiàn)________。編輯ppt【思路點撥】熟練的掌握元素及其化合物的重要性質(zhì)，是解答常見物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的關鍵。一種化合物能分別與兩種化合物反應，均生成同一種氣體單質(zhì)，常見的有Na2O2分別與H2O、CO2反應，均生成O2。編輯ppt【解析】化合物A受熱分解可生成三種化合物，在中學常見的化合物范圍內(nèi)，固體A可能是不穩(wěn)定的酸式鹽或堿式碳酸銅，又因為A分解產(chǎn)生的兩種化合物都能與化合物E反應產(chǎn)生單質(zhì)G。G可能為O2，E為Na2O2，據(jù)此可判斷C、D應為H2O、CO2。再根據(jù)A、B在溶液中可通過與F、C反應可相互轉(zhuǎn)化，綜合分析可確定C為CO2，D為H2O，則A為NaHCO3，B為Na2CO3?！敬鸢浮?/p>

NaHCO3

Na2CO3

Na2O2

NaOH編輯ppt【拓展訓練】

2.①將0.1L1mol·L－1的純堿溶液逐滴滴入到0.1L1.25mol·L－1的鹽酸中；②將0.1L1.25mol·L－1的鹽酸逐滴滴入到0.1L1mol·L－1的純堿溶液中，這兩種操作產(chǎn)生CO2的體積比為(

)A．5∶2 B．2∶5C．2∶1 D．1∶1編輯ppt【解析】操作(1)：純堿滴入鹽酸中，發(fā)生反應：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O生成的CO2與鹽酸用量有關：n(CO2)＝1/2n(HCl)＝1/2×0.1L×1.25mol·L－1＝0.0625mol。編輯ppt操作(2)：鹽酸滴入純堿中，發(fā)生反應：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3 (1)NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O (2)則反應(1)消耗鹽酸0.1L×1mol·L－1＝0.1mol，生成0.1molNaHCO3，過量鹽酸(0.025mol)與NaHCO3反應生成0.025molCO2，所以n(CO2)1∶n(CO2)2＝0.0625∶0.025＝5∶2?！敬鸢浮?/p>

A編輯ppt三、自然界和生產(chǎn)生活中碳元素的轉(zhuǎn)化1．自然界中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化編輯ppt2．生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化(1)轉(zhuǎn)化途徑途徑Ⅱ：化工生產(chǎn)編輯ppt(2)工業(yè)生產(chǎn)中的轉(zhuǎn)化①煉鋼、煉鐵高爐煉鐵時的主要化學反應方程式為：編輯ppt(1)圖瓦盧是由多個珊瑚礁形成的島國。由于大氣中CO2含量的劇增，大量珊瑚礁(主要成分是碳酸鈣)被海水侵蝕，其原因是(用化學方程式表示)________________________________________________________________________。(2)溫室效應導致海平面上升，引起溫室效應的人為原因主要是______________。編輯ppt(3)為了控制溫室效應，各國科學家提出了不少方法和設想?？茖W家致力于二氧化碳組合轉(zhuǎn)化方面的技術研究，把過多的二氧化碳轉(zhuǎn)化為對人類有益的物質(zhì)。如將二氧化碳和氫氣以1∶4的比例混合，通入反應器，在適當?shù)臈l件下反應，可獲得一種重要的能源。請完成下列化學方程式：CO2＋4H2===______＋2H2O編輯ppt(4)科學家研究發(fā)現(xiàn)，用“汽水”(一種能釋放CO2的弱酸性溶液)澆灌植物能促進植物的生長。原因是它能(

)①加強呼吸作用②加強光合作用③改良堿性土壤、調(diào)節(jié)pH

④加強植物蒸騰作用A．①②

B．②③C．③④

D．②③④編輯ppt(5)快速、有效地減緩大氣中CO2大量增加的生態(tài)學措施是(

)A．使用天然氣等燃料B．控制全球人口增長C．植樹造林，保護森林D．立即減少煤和石油的燃燒編輯ppt【思路點撥】本題以二氧化碳的性質(zhì)為載體，綜合考查同學們的環(huán)保意識，引導同學們關注社會，關注未來。題目選材新穎，涉及面廣，起點高，落點低，具有很強的時代性。二氧化碳能溶于水，溶于水的部分會與碳酸鈣反應，導致碳酸鈣溶解。增大壓強、降低溫度能使CO2氣體液化為液體。編輯ppt【解析】

(1)CO2能溶于水，溶于水后會與CaCO3反應，導致CaCO3溶解。(3)從原子守恒的角度去分析，1molCO2與4molH2反應時，生成了2molH2O，生成的另一物質(zhì)中必有1molC和4molH，由方程式的化學計量數(shù)可知，此物質(zhì)必為CH4。編輯ppt(4)植物發(fā)生呼吸作用放出CO2；其蒸騰作用與外界溫度及水分有關，與CO2的濃度無關；植物的光合作用需要吸收CO2，且CO2溶于土壤中的水而生成的H2CO3電離出的H＋可以改良堿性土壤，調(diào)節(jié)pH，促進植物對Ca2＋、Mg2＋的吸收。所以“汽水”澆灌植物能促進植物的生長。(5)隨著社會的進步，對能源的消耗也將進一步增大，所以不可能立即減少煤和石油的燃燒。使用天然氣等燃料也會產(chǎn)生CO2，只有綠色植物的光合作用會吸收大量的CO2，且見效快。編輯ppt【答案】

(1)CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2(2)大量燃燒煤、石油等化石燃料(3)CH4

(4)B

(5)C編輯ppt【拓展訓練】

3.根據(jù)以下敘述，回答第(1)～(3)小題：某化工廠按如下步驟進行生產(chǎn)：①以煤為燃料煅燒石灰石；②用飽和Na2CO3溶液充分吸收步驟①中產(chǎn)生的二氧化碳；③使步驟①中產(chǎn)生的氧化鈣與水反應；④消石灰與碳酸鈉反應。(1)該廠生產(chǎn)過程中起始原料是______________；最終產(chǎn)品是________________。編輯ppt(2)該廠生產(chǎn)過程的優(yōu)點是________。①排放的氣體對大氣無污染②生產(chǎn)過程中的部分產(chǎn)品可作為原料使用③高溫作業(yè)A．只有①

B．只有②C．①和②

D．②和③(3)寫出生產(chǎn)過程中涉及的化學方程式：__________________________________________________________。編輯ppt【解析】本題的關鍵是弄清每個生產(chǎn)步驟中發(fā)生的化學反應，根據(jù)反應物和生成物確定原料和產(chǎn)品。該生產(chǎn)過程中CaCO3分解產(chǎn)生的CO2可作為生產(chǎn)NaHCO3的原料，生產(chǎn)NaOH時產(chǎn)生的CaCO3可重復利用?！敬鸢浮?/p>

(1)石灰石、碳酸鈉碳酸氫鈉、氫氧化鈉(2)C

(3)CaCO3 CaO＋CO2↑，Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，CaO＋H2O===Ca(OH)2，Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH編輯ppt1．碳是自然界的基本構(gòu)成元素之一，在自然界中，不停地轉(zhuǎn)化、循環(huán)，構(gòu)成了生機盎然的物質(zhì)世界，如下圖為自然界中碳的循環(huán)圖。下列有關分析不合理的是(

)編輯pptA．過程①中還可能有另外的含碳物質(zhì)產(chǎn)生B．碳元素在自然界中的循環(huán)主要是通過CO2的生成和消耗來實現(xiàn)的C．加速過程②將有利于社會的可持續(xù)發(fā)展D．只有使圖中所示的各轉(zhuǎn)化的總體保持基本平衡，才能維持大氣中CO2的含量相對穩(wěn)定編輯ppt【解析】腐生生物在微生物作用下分解，不但能生成CO2，也會生成其他含碳物質(zhì)，如CH4等，A項正確；據(jù)題示可知，碳元素在自然界中的循環(huán)主要是通過CO2的生成和消耗來實現(xiàn)的，B項正確；加速化石燃料的開發(fā)利用不利于社會的可持續(xù)發(fā)展，C項不正確；只有CO2的釋放和消耗保持基本平衡，才能維持大氣中CO2的含量相對穩(wěn)定?！敬鸢浮?/p>

C編輯ppt2．下列解析中，不科學的是 (

)A．“水滴石穿”主要是溶解了CO2的雨水與CaCO3長期作用生成了可溶性的Ca(HCO3)2的緣故B．長期盛放NaOH溶液的滴瓶不易打開，是因為NaOH與瓶中的CO2反應導致瓶內(nèi)氣體減少形成“負壓”的緣故C．嚴格地講，“通風櫥”是一種不負責任的防污染手段，因為實驗產(chǎn)生的有害氣體沒有得到轉(zhuǎn)化或吸收D．“雨后彩虹”“海市蜃樓”既是一種自然現(xiàn)象又是光學現(xiàn)象，也與膠體的知識有關【答案】

B編輯ppt3．下列敘述可以肯定溶液中大量存在CO的是(

)A．加入AgNO3溶液有白色沉淀產(chǎn)生B．加入稀鹽酸有無色無味氣體產(chǎn)生，該氣體可使澄清的石灰水變渾濁C．加入MgCl2溶液有白色沉淀產(chǎn)生，再加入稀鹽酸沉淀溶解，并產(chǎn)生可使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體D．加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀產(chǎn)生編輯ppt【答案】

C編輯ppt4．將106g的Na2CO3和84gNaHCO3都經(jīng)充分強熱后，再分別跟足量的鹽酸反應。下列說法錯誤的是(

)A．消耗鹽酸一樣多B．放出CO2的總量一樣多C．后者生成的NaCl是前者的一半D．后者消耗鹽酸是前者的一半【解析】

84gNaHCO3加熱后生成53gNa2CO3，為106gNa2CO