非金屬及其重要化合物

第1講碳及其重要化合物2022級教學指導意見核心素養(yǎng)1.了解碳的重要化合物的制備方法，掌握碳及其化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2．了解碳及其化合物對自然資源的綜合利用、生態(tài)環(huán)境及環(huán)境保護的影響。1.宏觀辨識與微觀探析：能從不同層次認識碳及其化合物的多樣性。能從宏觀與微觀相結(jié)合的視角分析與解決實際問題。2．證據(jù)推理與模型認知：可以通過分析、推理等方法認識研究碳及其化合物的相互關(guān)系，建立模型。能運用模型解釋化學現(xiàn)象?？键c一碳及其重要化合物[學在課內(nèi)]1．碳單質(zhì)(1)結(jié)構(gòu)、存在形態(tài)、物理性質(zhì)和用途存在形態(tài)游離態(tài)和化合態(tài)結(jié)構(gòu)金剛石：空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；石墨：層狀結(jié)構(gòu)同素異形體金剛石、石墨、C60、C70物理性質(zhì)金剛石：熔點高、硬度大；石墨：硬度小、電的良導體、有滑膩感用途金剛石用作切割刀具，石墨用作電極、鉛筆芯、高溫潤滑劑(2)碳的化學性質(zhì)①②③2．碳的氧化物(1)一氧化碳①物理性質(zhì)、用途無色無味的有毒氣體，難溶于水，可作氣體燃料和冶金工業(yè)的還原劑。②化學性質(zhì)a．可燃性：2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2CO2。b．還原性：工業(yè)煉鐵原理為：Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2。(2)二氧化碳①物理性質(zhì)無色、無味的氣體，能溶于水(1∶1)，固態(tài)CO2俗稱干冰。②化學性質(zhì)b.(3)用途制飲料、滅火劑、干冰可用于人工降雨，化工原料。(4)CO2在自然界中的循環(huán)①CO2的主要來源：大量含碳燃料的燃燒。②自然界消耗CO2的主要反應(yīng)：a．溶于江水、海水中：CO2＋H2OH2CO3；b．光合作用：6CO2＋6H2Oeq\o(→,\s\up7(光))C6H12O6＋6O2c．巖石的風化：CaCO3＋H2O＋CO2=Ca(HCO3)23．碳酸(H2CO3)弱酸性、不穩(wěn)定性。常用CO2代替碳酸用。4．碳酸鹽(見Na2CO3與NaHCO3)[考在課外]教材延伸判斷正誤(1)12C、13C、14C是碳的三種同素異形體(×)(2)金剛石和石墨由相同的元素組成，因此它們具有相同的性質(zhì)(×)(3)CO2是一種常用滅火劑，故Na、Mg著火時可用液態(tài)二氧化碳滅火(×)(4)向空氣中排放二氧化碳會形成酸雨(×)(5)向Na2SiO3溶液中通入CO2、溶液變渾濁，繼續(xù)通入CO2至過量，渾濁消失(×)(6)向CaCl2溶液中通入CO2，無明顯現(xiàn)象，若先通入NH3再通CO2，溶液會變渾濁(√)(7)大氣中二氧化碳的消耗途徑主要是綠色植物的光合作用(√)拓展應(yīng)用寫出下列反應(yīng)的離子方程式(1)向NaOH溶液中通入少量CO2：2OH－＋CO2=COeq\o\al(2－,3)＋H2O。(2)向NaOH溶液中通入過量CO2：OH－＋CO2=HCOeq\o\al(－,3)。(3)向NaAlO2溶液中通入少量CO2：2AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)。(4)向NaAlO2溶液中通入過量CO2：AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)。思維探究(1)實驗室用大理石制CO2，為什么選鹽酸而不選稀H2SO4?答案稀H2SO4與大理石發(fā)生反應(yīng)CaCO3＋H2SO4=CaSO4＋CO2↑＋H2O，生成的CaSO4沉淀覆蓋在CaCO3的表面上，阻礙反應(yīng)的進一步進行，反應(yīng)速率變慢或停止。(2)向NaClO溶液中通入少量CO2，為什么生成產(chǎn)物為NaHCO3?答案該反應(yīng)的原理為強酸制弱酸。由于酸性強弱順序為H2CO3>HClO>HCOeq\o\al(－,3)，CO2對應(yīng)生成物應(yīng)停留在HCOeq\o\al(－,3)階段，不能生成COeq\o\al(2－,3)。(3)CO具有還原性，濃硫酸為氧化性干燥劑，能否用濃硫酸干燥CO?答案能，CO為高溫還原劑，常溫下不與濃硫酸反應(yīng)，故可用濃硫酸干燥CO。[基礎(chǔ)點鞏固]1．將碳的單質(zhì)和其物理性質(zhì)或用途用短線連接起來。eq\x(①金剛石)eq\x(a.質(zhì)軟、能導電，可制電極)eq\x(②石墨) eq\x(b.作吸附劑、脫色劑)eq\x(③C60) eq\x(c.熔點高、硬度大，制飾品和切削工具)eq\x(④活性炭) eq\x(\a\al(d.具有特殊結(jié)構(gòu)，可能成為新型催,化劑或催化劑載體))答案①—c②—a③—d④—b2．石墨烯是由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料(結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示)，可由石墨剝離而成，具有極好的應(yīng)用前景。下列說法正確的是()A．石墨烯與石墨互為同位素B．g石墨烯中含×1022個碳原子C．石墨烯是一種有機物D．石墨烯中碳原子間以共價鍵結(jié)合解析A項，石墨烯和石墨是同素異形體；B項，g石墨烯物質(zhì)的量為mol，含×1021個原子；C項錯誤。答案D3．標準狀況下，將LCO2氣體通入200mLmol·L－1NaOH溶液中，充分反應(yīng)后溶液中c(COeq\o\al(2－,3))與c(HCOeq\o\al(－,3))的比值為(不考慮COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)的水解)()A．1∶1 B．1∶2C．2∶1 D．1∶3解析n(CO2)＝eq\fL,L·mol－1)＝mol，n(NaOH)＝L×mol·L－1＝moleq\f(n（NaOH）,n（CO2）)＝eq\fmol,mol)＝eq\f(4,3)，即1<eq\f(n（NaOH）,n（CO2）)<2，反應(yīng)產(chǎn)物為Na2CO3、NaHCO3，設(shè)其物質(zhì)的量分別為x、y，則eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2x＋y＝mol,x＋y＝mol))，解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝mol,y＝mol))，eq\f(n（COeq\o\al(2－,3)）,n（HCOeq\o\al(－,3)）)＝1∶2。答案B[名師點撥]CO2與堿反應(yīng)產(chǎn)物的判斷(1)CO2與單一組分反應(yīng)(如CO2通入NaOH溶液)具體分析過程用數(shù)軸表示如下：(2)CO2與多組分[如CO2通入NaOH、Ca(OH)2的混合溶液]，反應(yīng)的順序是①Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O②2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O③Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3④CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2[能力點提升]4．用四種溶液進行實驗，下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對應(yīng)關(guān)系錯誤的是()選項操作及現(xiàn)象溶液A通入CO2，溶液變渾濁飽和Na2CO3溶液B通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通CO2至過量，渾濁消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液變渾濁，再加入品紅溶液，紅色褪去Ca(ClO)2溶液D通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通CO2至過量，渾濁消失，再加入足量NaOH溶液，又變渾濁澄清石灰水解析A項，由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3，Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3，因而會析出NaHCO3晶體，正確；B項，CO2＋Na2SiO3＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓，CO2＋Na2CO3＋H2O=2NaHCO3，H2SiO3與CO2不反應(yīng)，渾濁不會消失，錯誤；C項，CO2＋Ca(ClO)2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO，溶液變渾濁后加入品紅溶液，被HClO氧化褪色，正確；D項，首先CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O，繼續(xù)通CO2，生成可溶于水的Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH，則：2NaOH＋Ca(HCO3)2=CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，溶液又變渾濁，正確。答案B5．將足量的CO2不斷通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量與所通入CO2的體積關(guān)系如圖所示。下列關(guān)于整個反應(yīng)過程中的敘述不正確的是()A．Oa段反應(yīng)的化學方程式是Ba(OH)2＋CO2=BaCO3↓＋H2OB．a(chǎn)b段與cd段所發(fā)生的反應(yīng)相同C．de段沉淀減少是由于BaCO3固體的消失D．bc段反應(yīng)的離子方程式是2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2O＋CO2=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)解析CO2優(yōu)先與Ba(OH)2反應(yīng)(圖像中Oa段)，然后與KOH反應(yīng)(圖像中ab段)，接著與KAlO2反應(yīng)(圖像中bc段)，再與K2CO3反應(yīng)(圖像中cd段)，最后與BaCO3反應(yīng)(圖像中de段)。答案B[名師點撥]CO2與鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)物及現(xiàn)象的判斷一般從強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(偏鋁酸)的酸性強，能用CO2制取上述弱酸，常涉及的變化如下：CO2＋Na2SiO3＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓(或CO2＋Na2SiO3＋2H2O=H4SiO4↓＋Na2CO3)CO2＋Ca(ClO)2＋H2O=CaCO3↓＋2HClOCO2＋＋NaHCO3CO2(過量)＋NaAlO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3CO2(少量)＋2NaAlO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋Na2CO3[高考真題體驗]6．(2022·江蘇化學，1)CO2是自然界碳循環(huán)中的重要物質(zhì)。下列過程會引起大氣中CO2含量上升的是()A．光合作用 B．自然降雨C．化石燃料的燃燒 D．碳酸鹽的沉積解析光合作用過程中植物吸收CO2使CO2含量下降，A項不符合題意；自然降雨的過程會消耗CO2，使CO2含量下降，B項不符合題意；化石燃料燃燒時會產(chǎn)生CO2，使CO2含量上升，C項符合題意；碳酸鹽沉積指由于形成海洋或湖泊底部的粒狀、泥狀碳酸鹽礦物及其集合體，通過生物作用或從過飽和碳酸鹽的水體中直接沉淀，水體中生物活動消耗CO2，使CO2含量下降，D項不符合題意。答案C7．(2022·北京理綜，27)研究CO2在海洋中的轉(zhuǎn)移和歸宿，是當今海洋科學研究的前沿領(lǐng)域。(1)溶于海水的CO2主要以4種無機碳形式存在，其中HCOeq\o\al(－,3)占95%。寫出CO2溶于水產(chǎn)生HCOeq\o\al(－,3)的方程式：______________________________________。(2)在海洋碳循環(huán)中，通過下圖所示的途徑固碳。①寫出鈣化作用的離子方程式：__________________________________________。②同位素示蹤法證實光合作用釋放出的O2只來自于H2O。用18O標記物質(zhì)的光合作用的化學方程式如下，將其補充完整：________＋________eq\o(→,\s\up7(光能),\s\do5(葉綠體))(CH2O)x＋x18O2＋xH2O(3)海水中溶解無機碳占海水總碳的95%以上，其準確測量是研究海洋碳循環(huán)的基礎(chǔ)。測量溶解無機碳，可采用如下方法：①氣提、吸收CO2。用N2從酸化后的海水中吹出CO2并用堿液吸收(裝置示意圖如下)。將虛線框中的裝置補充完整并標出所用試劑。②滴定。將吸收液吸收的無機碳轉(zhuǎn)化為NaHCO3，再用xmol·L－1HCl溶液滴定，消耗ymLHCl溶液。海水中溶解無機碳的濃度＝________mol·L－1。解析(1)CO2溶于水生成H2CO3，H2CO3電離出H＋和HCOeq\o\al(－,3)。(2)①根據(jù)鈣化作用的反應(yīng)物是HCOeq\o\al(－,3)和Ca2＋，生成物是CaCO3和CO2，故不難寫出反應(yīng)的離子方程式為2HCOeq\o\al(－,3)＋Ca2＋=CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。②根據(jù)元素守恒及示蹤原子的標記知，方程式中的填空為xCO2和2xHeq\o\al(18,2)O。(3)①該裝置為洗氣瓶的裝置，要注意裝置中長管進、短管出，且用分液漏斗滴加稀硫酸，因HCl易揮發(fā)出來影響后續(xù)的滴定而不能用鹽酸。②根據(jù)該滴定過程得關(guān)系式：CO2～HCOeq\o\al(－,3)～HCl，n(CO2)＝n(HCl)＝xmol·L－1×y×10－3L＝xy×10－3mol，所以c(CO2)＝eq\f(xy×10－3mol,z×10－3L)＝eq\f(xy,z)mol·L－1。答案(1)CO2＋H2OH2CO3、H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)(2)①2HCOeq\o\al(－,3)＋Ca2＋=CaCO3↓＋CO2↑＋H2O②xCO22xHeq\o\al(18,2)O(3)①②eq\f(xy,z)考點二化石燃料[學在課內(nèi)]1．煤的綜合利用(1)煤的組成(2)煤的加工2．石油加工(1)石油的成分：多種碳氫化合物組成的混合物，所含元素以C、H為主。(2)石油加工3．天然氣的綜合利用(1)天然氣是一種清潔的化石燃料，它的主要成分是甲烷。(2)天然氣與水蒸氣反應(yīng)制取H2，化學方程式為CH4＋H2O(g)eq\o(→,\s\up10(高溫),\s\do8(催化劑))CO＋3H2。[名師點撥](1)干餾是化學變化，蒸餾、分餾是物理變化。(2)石油為混合物，其分餾產(chǎn)物如汽油、煤油等仍為混合物。(3)燃煤除生成CO2外，生成的SO2會造成酸雨等環(huán)境污染，其本身也會形成礦塵污染。(4)汽車燃油燃燒生成的污染物除因空氣不足不完全燃燒生成CO、C、CxHy，還有因空氣過量生成的NO、NO2，會形成是光學煙霧，破壞臭氧層等環(huán)境污染。(5)直餾汽油是飽和烴；裂化汽油含有不飽和烴，能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色。[考在課外]教材延伸判斷正誤(1)大量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一種重要因素(√)(2)石油催化裂化的主要目的是提高汽油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量與質(zhì)量；石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等氣態(tài)短鏈烴(√)(3)汽油與水互不相溶，可以用裂化汽油萃取溴水中的溴(×)(4)煤經(jīng)過氣化和液化等物理變化可轉(zhuǎn)化為清潔燃料(×)(5)石油是混合物，經(jīng)分餾后得到汽油、煤油和柴油等純凈物。(×)拓展應(yīng)用A、B兩支試管中分別盛放汽油與植物油，鑒別二者應(yīng)選用NaOH溶液＋酚酞試液。思維探究水煤氣是以煤為原料，通過C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))CO＋H2，生成的二次能源氣體，水煤氣是否是可再生資源？答案否，化石燃料或以化石燃料為原料生產(chǎn)的二次能源均為不可再生能源。[基礎(chǔ)點鞏固]1．下列說法正確的是()A．石油液化氣的主要成分為甲烷B．煤的干餾可分離出煤中含有的煤焦油C．石油的分餾和食鹽水的蒸餾原理上是相似的D．石油經(jīng)過分餾得到的汽油是純凈物解析A項，石油液化氣的主要成分為丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等，錯誤；B項，在煤中不含有煤焦油，煤的干餾是化學變化，煤在化學變化中生成了煤焦油，錯誤；D項，石油分餾得到的汽油仍然是混合物，錯誤。答案C2．(2022·江蘇化學，1)大氣中CO2含量的增加會加劇“溫室效應(yīng)”。下列活動會導致大氣中CO2含量增加的是()A．燃燒煤炭供熱 B．利用風力發(fā)電C．增加植被面積 D．節(jié)約用水用電解析煤炭燃燒會生成大量CO2，加劇“溫室效應(yīng)”，A正確；風力發(fā)電，不產(chǎn)生CO2，B錯誤；增加植被面積，植物會將CO2轉(zhuǎn)化為O2，C錯誤；節(jié)約用電用水，不產(chǎn)生CO2，D錯誤。答案A3．碳是構(gòu)成地球生命的一種重要非金屬元素，碳單質(zhì)很早就被人認識和利用，下列有關(guān)說法正確的是()A．含碳的化合物數(shù)量眾多，分布極廣B．向空氣中大量排放二氧化碳氣體會形成酸雨，破壞建筑物C．碳單質(zhì)有多種不同的存在形式，如金剛石、12C、14C、C60等D．煤、石油屬于不可再生資源，天然氣、乙醇屬于可再生資源解析碳是構(gòu)成有機物的基礎(chǔ)元素，有機物的種類繁多，即含碳的化合物數(shù)量眾多，分布極廣，A項正確；酸雨是SO2、NO、NO2等大量排放形成的，B項錯誤；12C、14C是碳的兩種核素，不是單質(zhì)，C項錯誤；煤、石油、天然氣屬于不可再生資源，D項錯誤。答案A[能力點提升]4．(原創(chuàng)題)煤是“工業(yè)的糧食”，石油是“工業(yè)的血液”下列有關(guān)說法正確的是()A．裂化汽油、植物油均可用于萃取溴水中的溴B．用地溝油制得的“生物柴油”與柴油成分相同C．煤的干餾與石油的分餾均屬于物理變化D．大力推廣燃煤改氣工程有利于節(jié)能環(huán)保解析A項，裂化汽油、植物油結(jié)構(gòu)中均含碳碳雙鍵，與Br2可發(fā)生加成反應(yīng)，不能作萃取劑萃取溴水中的溴，錯誤；B項，“生物柴油”的成分為油脂，柴油的成分為烴，二者成分不同，錯誤。答案D5．(原創(chuàng)新題)下列有關(guān)說法正確的是()A．高純度的二氧化硅廣泛用于制作光導纖維，光導纖維遇強堿會“斷路”B．推廣使用煤液化技術(shù)，可減少二氧化碳等溫室氣體的排放C．汽車尾氣污染中含有的氮氧化物，是汽油不完全燃燒造成的D．某雨水樣品放置一段時間后pH由變?yōu)?，是因為吸收了CO2解析A項，SiO2在堿性環(huán)境中轉(zhuǎn)變?yōu)楣杷猁}，故光導纖維失去功能，正確；B項，煤液化可減輕環(huán)境污染，但不能減少CO2的排放量，錯誤；C項，汽油不完全燃燒生成C、CO等污染物，錯誤；D項，雨水pH由變?yōu)槭荢O2、H2SO3等被O2氧化生成了H2SO4，錯誤。答案A6．2022年5月4日《光明日報》報道稱，中科院大連化學物理研究所的研究團隊利用多功能催化劑首次實現(xiàn)了CO2直接加氫制汽油的過程。其轉(zhuǎn)化過程如圖所示。下列說法中正確的是()A．反應(yīng)①的產(chǎn)物中含有水B．反應(yīng)②為化合反應(yīng)C．所制得的汽油的主要成分是烴和烴的含氧衍生物D．這種人造汽油用作汽車的燃料時，汽車尾氣中不含氮氧化物解析根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以判斷反應(yīng)①的產(chǎn)物中含有水，A項正確；反應(yīng)物CO中含有氧元素，而生成物(CH2)n中不含氧元素，所以反應(yīng)②不可能為化合反應(yīng)，B項錯誤；所制得的汽油的主要成分是烴，C項錯誤；在燃燒產(chǎn)生的高溫條件下，N2＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2NO，所以這種人造汽油用作汽車的燃料時與其他燃料一樣，汽車尾氣中都含有氮氧化物，D項錯誤。答案A[高考真題體驗]7．(2022·課標全國Ⅲ，7)化學與生活密切相關(guān)。下列說法錯誤的是()A．PM是指粒徑不大于μm的可吸入懸浮顆粒物B．綠色化學要求從源頭上消除或減少生產(chǎn)活動對環(huán)境的污染C．燃煤中加入CaO可以減少酸雨的形成及溫室氣體的排放D．天然氣和液化石油氣是我國目前推廣使用的清潔燃料解析A項，PM是指粒徑小于或等于微米的顆粒物，正確；B項，綠色化學就是要從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染，正確；C項，煤燃燒可生成二氧化硫和二氧化碳等產(chǎn)物，加入的CaO可與SO2反應(yīng)生成CaSO3，進一步被氧氣氧化為CaSO4，從而減少SO2的排放量，減少酸雨的形成，但CaO與CO2反應(yīng)生成的CaCO3在高溫下又會分解為CaO和CO2，故不能吸收CO2，不能減少溫室氣體的排放量，錯誤；D項，天然氣的主要成分是甲烷，液化石油氣的成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，燃燒產(chǎn)物為CO2和H2O，對環(huán)境無污染，所以這兩類燃料均是清潔燃料，正確。答案C8．下列有關(guān)說法不正確的是()A．(2022·北京理綜)汽油主要是C5～C11的烴類混合物B．(2022·全國Ⅱ)化石燃料完全燃燒不會造成大氣污染C．(2022·全國Ⅱ)以液化石油氣代替燃油可減少大氣污染D．(2022·浙江自選)水煤氣可用來合成液態(tài)烴及甲醇等含氧有機物解析二氧化硫主要來源于煤、石油等化石燃料的燃燒排放的廢氣，會造成大氣污染，錯誤；C項，液化石油氣比燃油含碳量低，燃燒充分，產(chǎn)生大氣污染物少，正確。答案B活頁作業(yè)A組基礎(chǔ)鞏固題1．下列物質(zhì)中，其主要成分不屬于烴的是()A．汽油 B．甘油 C．煤油 D．柴油答案B2．碳是構(gòu)成地球生命的重要元素。下列說法正確的是()A．自然界中不存在游離態(tài)的碳B．碳的化合物數(shù)量眾多，分布極廣C．向空氣中排放二氧化碳會形成酸雨D．煤、石油、天然氣屬于可再生碳資源答案B3．(2022·山東煙臺自主練習，1)清初《泉州府志》物產(chǎn)條載：“初，人不知蓋泥法，元時南安有黃長者為宅煮糖，宅垣忽壞，去土而糖白，后人遂效之?！蔽闹小吧w泥法”的原理與下列相同的是()A．活性炭凈水B．用漂白粉漂白織物C．除去KNO3中的NaClD．除去河水中泥沙解析文中“去土而糖白”是指固體土吸附糖中的色素，所以文中“蓋泥法”的原理與活性炭凈水的原理相同，A項正確。答案A4．新材料的新秀——石墨烯、氧化石墨烯已成為物理、化學、材料科學研究的國際熱點課題。其結(jié)構(gòu)模型如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A．石墨烯是一種新型化合物B．氧化石墨烯即石墨烯的氧化物C．二者和石墨都是碳的同素異形體D．氧化石墨烯具有一定的親水性解析石墨烯是碳的單質(zhì)，A錯誤；氧化石墨烯因為還含有氫元素，故不是石墨烯的氧化物，也不是碳的同素異形體，B、C錯誤；由于氧化石墨烯結(jié)構(gòu)中含有羥基和羧基等親水基團，所以具有一定的親水性，D正確。答案D5．將過量的CO2分別通入：①CaCl2溶液，②Na2SiO3溶液，③Ca(OH)2溶液，④飽和Na2CO3溶液。最終溶液中有白色沉淀析出的是()A．①②③④ B．②④C．③④ D．②③④解析CO2溶于水：CO2＋H2OH2CO3，H2CO3的酸性比鹽酸弱，而比硅酸強。根據(jù)酸與鹽反應(yīng)的規(guī)律，CO2通入CaCl2溶液中無明顯現(xiàn)象；過量的CO2通入濃Na2SiO3溶液中有白色沉淀H2SiO3生成；CO2通入Ca(OH)2溶液至過量，Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋H2O＋CO2=Ca(HCO3)2，最終生成Ca(HCO3)2而無沉淀；過量CO2通入飽和Na2CO3溶液中：Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3↓，生成的NaHCO3溶解度比Na2CO3溶解度小而結(jié)晶析出，故選B。答案B6．如圖是碳循環(huán)中的一部分。以下對該圖示的理解不正確的是()A．倡導“低碳生活、減少CO2的排放”的思想主要涉及反應(yīng)①B．反應(yīng)②是在植物體內(nèi)完成的C．反應(yīng)③是造成大氣中CO2濃度逐漸升高的主要原因D．反應(yīng)④⑥是人為緩解溫室效應(yīng)的措施解析化石燃料燃燒生成的CO2是大氣中CO2的主要來源，A項正確；植物體內(nèi)的光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為葡萄糖，B項正確；導致大氣中CO2濃度逐漸升高的主要原因是人為過度使用化石燃料、過度砍伐樹木，C項錯誤。答案CB組素養(yǎng)提升題7．近年來科學家制造出大量的新物質(zhì)，對下列三種物質(zhì)的相關(guān)說法錯誤的是()石墨烯：從石墨中分離出來，是最薄、最堅硬的物質(zhì)石墨炔：平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的全碳分子，具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性納米碳管：具有優(yōu)良的場發(fā)射性能，制作成陰極顯示管、儲氫材料A.石墨烯具有良好的導電性B．上述三種物質(zhì)與金剛石互為同素異形體C．石墨炔孔徑略大于H2分子的直徑，可作H2的提純薄膜D．上述三種物質(zhì)與濃硝酸都能發(fā)生反應(yīng)，但反應(yīng)產(chǎn)物不同解析石墨烯作為電導體，具有良好的導電性，A正確；題述三種物質(zhì)均為碳的單質(zhì)，與金剛石互為同素異形體，B正確；石墨炔孔徑大于H2分子的直徑，可以容納H2分子，則石墨炔是理想的H2提純薄膜，C正確；題述三種物質(zhì)都是碳的單質(zhì)，在加熱條件下與濃硝酸都能發(fā)生反應(yīng)，且反應(yīng)產(chǎn)物相同，D錯誤。答案D8．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的體積(V)的關(guān)系正確的是()解析CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，CO2和Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3沉淀，當Ca(OH)2完全反應(yīng)后，沉淀達到最大量；然后CO2與KOH溶液反應(yīng)生成K2CO3，K2CO3再轉(zhuǎn)化為KHCO3，在此過程中沉淀量保持不變；如果繼續(xù)通入CO2，因CO2與CaCO3反應(yīng)生成易溶于水的碳酸氫鈣，故沉淀溶解，直到完全溶解，且生成沉淀消耗的CO2和溶解沉淀消耗的CO2的量相等。答案D9．向某碳酸鈉溶液中逐滴加1mol·L－1的鹽酸，測得溶液中Cl－、HCOeq\o\al(－,3)的物質(zhì)的量隨加入鹽酸體積的關(guān)系如圖所示，其中n2∶n1＝3∶2，則下列說法中正確的是()A．Oa段反應(yīng)的離子方程式與ab段反應(yīng)的離子方程式相同B．該碳酸鈉溶液中含有1molNa2CO3C．b點的數(shù)值為D．b點時生成CO2的物質(zhì)的量為mol解析結(jié)合圖像知Oa段反應(yīng)為COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，a點后：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑，A項錯誤；由加入aL鹽酸時生成HCOeq\o\al(－,3)為mol，則n(HCl)＝mol可知，n(Na2CO3)＝mol，B項錯誤；由n2∶n1＝3∶2，可推知n2＝mol，n1＝mol，C項正確；b點產(chǎn)生n(CO2)＝mol，D項錯誤。答案C10．“碳捕捉技術(shù)”是指通過一定的方法將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2分離出來并利用。如可利用NaOH溶液來“捕捉”CO2，其基本過程如下圖所示(部分條件及物質(zhì)未標出)。下列有關(guān)該方法的敘述中正確的是()①能耗大是該方法的一大缺點②整個過程中，只有一種物質(zhì)可以循環(huán)利用③“反應(yīng)分離”環(huán)節(jié)中，分離物質(zhì)的基本操作是蒸發(fā)結(jié)晶、過濾④該方法可減少碳排放，捕捉到的CO2還可用來制備甲醇等產(chǎn)品A．①②B．②③C．③④D．①④解析①，該方法中高溫反應(yīng)爐分離出CO2，需要消耗較多能量；②，整個過程中NaOH和CaO均可循環(huán)利用；③，從捕捉室中得到的溶液中含有大量的NaHCO3，加入CaO后生成CaCO3和NaOH，通過過濾的方法即可分離；④，捕捉到的CO2可與H2反應(yīng)制備甲醇：CO2＋3H2eq\o(→,\s\up7(一定條件))CH3OH＋H2O。答案D11．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(shè)計了如下圖所示的實驗裝置：根據(jù)裝置回答問題：(1)A裝置的作用是_____________________________________。(2)實驗后怎樣處理尾氣________，發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為__________________________________________________。(3)若實驗時觀察到____________________________