1、12014高考化學必備專題碳族元素與無機非金屬材料【考綱解讀】1.了解碳和硅元素的單質及其化合物物的性質和應用，掌握碳族元素在元素周期表中的位置及其性質的 關系。2.了解碳的氧化物對大氣的污染及其防治3.了解硅元素單質及其化合物與無機非金屬材料的關系4.碳與硅單質及化合物知識的綜合應用【高考預測】1.碳族元素的遞變規律，碳、二氧化碳、一氧化碳、碳酸鹽的性質及制法2.晶體硅及金剛石，二氧化碳與二氧化硅在晶體類型、熔沸點高低上的判斷，硅和硅酸鹽的化學性質及 重要用途3.利用碳和硅單質及其化合物的性質及其轉化關系進行綜合實驗和實驗探究、物質推斷和相互計算；二氧化碳分別與二氧化硅、二氧化硫的性質比較及

2、綜合拓展。4.碳、硅的結構及其在周期表中位置在元素推斷題中常考。一、碳單質及其性質1碳的同素異形體碳的同素異形體有金剛石（原子晶體）、石墨（過渡型晶體）、C60（分子晶體）、無定形炭（如木炭、活性炭等）。不同的同素異形體，具有不同的物理性質。同素異形體的比較同素異形體金剛石石墨C6o晶體結構正四面體，空間網狀的原子晶體平面層狀正六邊形結構，層間以范德華力相結合籠狀結構，型似足球，分 子間以范德華力結合成分子 晶體主要性質熔點和沸點較咼，硬度大，難溶于溶劑，不能 導電熔點很高，質軟有滑膩感，是電的良導體易與金屬摻雜形成超導體主要用途鉆具、裝飾品潤滑劑、電極、鉛筆芯、耐火材料高溫潤滑劑、耐熱防火材

3、 料誤區警示同素異形體與同位素這兩個概念容易混淆，區分的關鍵是要分清物質類別：同素異形體指 的是單質，而同位素是原子。22.續的ft學性質碳在常溫下性質比較穩定，很難被氧化，旦在點燃或加熱的條件下也能跟其它物質發生化學反應，在低于710qC下，碳一般生咸CO.高于1000cC,一般生跪CO.2可燼性C-K)=2C0;2C-K) )i=2C0【特別提醒】當儼與氧氣的質童比大于3 : S而小于3：4時，既有一氧化碳生成又有二氧化磯生成A.若甲為焦炭，則丁可能是O2B.若甲為SQ,則丁可能是氨水C.若甲為Fe,則丁可能是鹽酸D.若甲為NaQH溶液，則丁可能是CQ【參考答案】B氧化碳和二氧化碳的比較C

4、OCO2氧化物類不成鹽氧化物酸性氧化物型物理性質無色、無味、有毒氣體，比空無色、無味氣體，比空氣重，常溫氣輕、難溶于水下1體積H2O溶解1體積CO化酸堿不反應來-來與鹽Ca(ClO)2、NaSiO3、NaAIQ、學 性I1| .來 源:來源:GHONa類可燃性2CO + O2二也22CO不能燃燒，一般情況下不助燃型氧化有還原性3CO+ Fe2O2Fe +無還原性，有弱氧化性CQ +還原性3CO2COCO + H20(g)間恤CO+ H2CO+ 2Mg也22MgO + C實驗室制法CaCO+ 2HCI = CaCI2+ H2O + CO2T工業制C + H20(g)咼溫CO + H2CaCL C

5、aO + CQf例1:（2013江蘇化學6）甲、乙、丙、丁四種物質中，甲、乙、丙均含有相冋的某種兀素，它們之間具有如下轉化關系:甲丁 乙亠丙甲F列有關物質的推斷不正確的是1還庾性C + 2CuO=2Cu + CO；f3C + 2Fe4Fe + 3C0i t C +C02點燃2C0C + HQ (g)直魚0 + FL C + 4HN0：(濃)t + 4N0；t + 2IL03法檢驗方點燃后在火焰上方罩上干燥的燒杯,無水霧使澄清的石灰水變渾法出現，罩沾有澄清的石灰水的燒杯，出現渾濁濁主要用燃料、還原劑、化工火火劑、致冷劑、人工降雨、制純堿、尿素等途原料作用【規律方法】除雜方法：（1）CO中混有CQ

6、，通過盛有澄清石灰水的洗氣瓶。（2）CQ中混有CQ通過硬質玻璃管中灼熱的CuQ.（3）CC2中混有SQ、HCI，通過盛有飽和碳酸鈉溶液的洗氣瓶三、二氧化碳實驗室制法：在實驗室里，常用稀鹽酸跟大理石（或石灰石）反應來制得二氧化碳，這個反應在常溫時就能進行，因而不需要酒精燈等加熱裝置。反應物大理石是固體，可裝在錐形瓶或平底燒瓶里；鹽酸是液體，可由長頸漏斗加入。如下表所示：藥品碳酸鈣和稀鹽酸反應原理CaCQ+ 2HCI =CaCI2+缶0 + CQzf實驗裝置發生裝置：與制H2的發生裝置相同收集裝置：一般只能用向上排空氣法收集檢驗用澄清石灰水驗滿用燃著的木條伸到瓶口，若木條熄滅，則收集已滿【特別提醒

7、】1、實驗室制取CQ不能用稀硫酸代替稀鹽酸，因為CaCQ與H2SC4反應生成的CaSQ是一種微溶于水的物質，它覆蓋在CaCQ表面，阻止了反應的進一步進行。2也不要用NQCQ和稀鹽酸反應，因為它們的反應速度太快，不利于控制反應的進行。3不可用濃鹽酸，濃鹽酸易揮發出HCI氣體，使CQ不純。4實驗室制得的CQ往往含有少量的HCI氣體，如果把這種CQ氣體通入石灰水中，將看不到變渾濁的現象，因為HCI溶于水，使CQ與石灰水反應產生的CaCQ溶解而生成可溶性的CaCb,例2: （2013上海化學21） 一定條件下，將0.1LCQ、0.2LCQ2、0.1LNQ、0.2LNQ2和0.2LNH3混合，然后通過分

8、別盛有足量蒸餾水、飽和碳酸氫鈉溶液和氫氧化鈉溶液的三個洗氣瓶（洗氣瓶排列順序不確定）。假設氣體通過每個洗氣瓶都能充分反應則尾氣（已干燥）A.可能是單一氣體B.不可能含有一氧化碳C.可能存在原氣體中的兩種氣體D.成分和洗氣瓶的排列順序無關【答案】AC四、碳酸鹽及碳酸氫鹽的性質分析1.碳酸鹽及碳酸氫鹽的性質41溶解性：堿金屬及NH+的碳酸鹽易溶于水，其余的碳酸鹽難溶于水；碳酸氫鹽都易溶于水。2與酸反應放出CQ。3受熱易分解：難溶的碳酸鹽受熱易分解（如CaCQ）,可溶的碳酸鹽受熱不易分解（如NaCQ）。碳酸氫鹽受熱都易分解為碳酸鹽：Ca(HCQ)2=CaCQ+ CQf+ H2Q55相互轉化:2.碳酸

9、鈉與.碳酸氫鈉性質比較比較項目碳酸鈉碳酸氫鈉俗名蘇打小蘇打物理性質色態白色固體白色固體.溶解性（在水中）易溶較易溶化學性質與鹽酸反應NazCO+2HCI=2NaCI+CQf+2H2ONaHCC+HCI=NaCI+COf+ H2O與氫氧化鈉反應不反應NaHCC+NaOH=NCO+H2O與氯化鈣反應Na?CC3+CaCl2=CaC(3+2NaCI不反應穩定性穩定受熱易分解轉化Na2CO3NaHCQ用途玻璃、造紙、發酵粉、治胃病特別提醒:一般的，在相同溫度下酸式鹽的溶解度比相應正鹽的大，但是碳酸鈉與碳酸氫鈉例外：溶 解度碳酸鈉碳酸氫鈉。例3：（2013廣東理綜10）下列敘述I和H均正確并且有因果關系

10、的是A敘述1敘述IINH4C1為強酸駅堿鹽|用加熱法除去NaCI中的NHQ時具有籍化性用KSCW落液可以鑒-1 C 洛解度:CaCO3Ca(HCO1)1| 濟解度:NfllCO? 乙氣體 - 丙氣體 - 2氣體 - 丁固體，則甲、乙、丙、丁分別為（）A. CO、CO Q、CaOB. Q、CO CC CaCOC. Q、CO、CO CaCOD. CO CO、Q、Ca（OH）24.（2013皖南模擬）“碳捕捉技術”是指通過一定的方法將工業生產中產生的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（部分條件及物質未標出）。下列有關該方法的敘述中正確的是A.能耗大是該方

11、法的一大缺點B.整個過程中，只有一種物質可以循環利用C“反應分離”環節中，分離物質的基本操作是蒸發結晶、過濾D.該方法并沒有減少CO2，在實際生產中沒有意義。5.下列關于NaHCO勺敘述，不正確的是（）A.它是一種白色粉末，溶解度小于NaaCOB.加熱至200C左右，可完全分解，利用這種性質，可由NaHCO制取純堿C.與Na2CO相同質量時，分別跟足量鹽酸反應后，NaHCO可得到較多的二氧化碳D.它是弱電解質，因為HCO不完全電離6.如圖實驗中，和分別代表的試劑或操作是（）變紅味氣體1沉淀A.該粉末一定是碳酸鈣B.該粉末一定是碳酸氫鈉C.該粉末一定是一種堿D.該粉末中含有碳酸根離子或碳酸氫根離

12、子&為除去括號內的雜質，所選用的試劑或方法不正確的是（）A. NS2CO3粉末（NaHCG）加熱B. NaHCO溶液（NazCO）應通入過量的CO氣體C. NaQ粉末（NazO）將混合物在氧氣中加熱D. NQCO溶液（NazSQ）加入適量Ba（OH）2溶液，過濾9.鑒別&CO和NaHCO兩種白色固體，有4位同學分別設計了下列四種方法，其中最合理的是（）A.分別取樣置于兩支試管中配成等物質的量濃度的溶液，分別加入1 mol/L的鹽酸，觀察氣泡產生的 快慢B.分別取樣溶于水后，再測量溶液的pHC.分別取樣配成溶液，滴加Ba（OH）2溶液，觀察有無白色沉淀生成D.先取樣配成溶液，然后

13、取溶液做焰色反應實驗，觀察火焰的顏色10.（2013蚌埠質檢）如圖是碳循環中的一部分。下面對該圖示的理解不正確的是（）毗石燃料輔類A. 2009年哥本哈根會議討論的議題主要涉及反應B.反應是在植物體內完成的C.反應是造成大氣中CO濃度逐漸升高的主要原因D.反應是人為緩解溫室效應的措施一 111.向0.1 mol L NaOH溶液中通入過量CO后，溶液中存在的主要離子是（）15A. Na+CO一B. Na+HC（一C. HCO、CO一D. Na：OH12.向含有0.2 mol NaOH和0.1 mol Ba（OH）2的溶液中持續穩定地通入CQ氣體，當通入氣體8.96 L（0C,1.01x105P

14、a）時立即停止，則這一過程中，溶液中離子的總物質的量與通入CQ氣體的體積關系圖象正確的是（氣體的溶解和離子的水解忽略不計）（）16、非選擇題（本題包括4小題，共52分）13. （12分）看圖回答問題:有的人在翼粥曲 點*L感粥時駛能減少觀的時滋農A可足人米中的雄生盤敲 膩破壞，降低營養卅值 a11粥中過肚的啟會中和忖髓.引起悄化不良。c（1）_上圖中講到的堿一般用的是（填化學式）。（2）_上圖D中的化學反應原理用離子方程式可表示為 _ 。（3）在日常生活中有患胃潰瘍并輕度胃穿孔的病人不適合服用NaHCO來中和胃酸，而是服用胃舒平其中含Al（OH）3，其原因是： _ ，相應的離子方程式為： _。

15、14. （13分）A、B、CD E、F六種物質有如下變化關系，E是淡黃色粉末，判斷：（1）寫出A B、C、D E、F的化學式：A. _,D._。（2）寫出有關反應的化學方程式（是離子反應的直接寫離子方程式）BC：_3F：_i C：_ft 2U4.4H6.720224 4.4H 6.72Si.iV/L17灣M7T廉水15. （13分）（2012濟南模擬）為了證明一氧化碳具有還原性，有人設計了下列實驗：稀AB CD18(1)裝置B中最適宜的試齊廿是 _ 。(2)裝置D中發生反應的化學方程式是 _(3)必須用裝置C吸收除去氣體中水蒸氣的理由是(4)若根據F中石灰水變渾濁的現象也能確定_CC具有還原性

16、，應在上圖中裝置與_之間連接下列裝置中的 _(填序號)。16.(14分)(2013九江質檢)純堿、燒堿等是重要的化工原料。(1)_利用上圖所示裝置可間接證明二氧化碳與燒堿溶液發生了反應。將 頭滴管中的液體擠入燒瓶，此時的實驗現象是若其他操作不變，將A與C連接，可觀察到的現象是向NaOH溶液中通入一定量CC,結晶后得到白色固體，該白色固體的組成可能是A. NaOH和NaCO;B._;C. _;D._。(3)設計實驗確定(2)中白色固體中存在A項中的陰離子:實驗操作實驗現象結論(1)取少量白色固體于試管中，加足量水溶解，再加足量BaCb溶液A與B連接，打開止水夾，將膠NaHCO.液NROH 溶槪漲

17、硫醱 咄石灰19(2)答案1.B2.A中生成Ca(HCG)2,中若為飽和NQCG溶液，通入足量CO后析出NaHCO晶體，中CO與CaCh不反應，中最后生成Ca(HCO)2和HCIO,中生成H2SQ3沉淀。3.C以丙氣體作為突破口， 丙通過灼熱的CuO后生成的乙氣體可與石灰水反應生成沉淀，說明乙是CO,丙是CO則甲是Q,丁是CaCO。4.A5.DNaCOCQ106 g 1 molNaHCOCO84 g 1 mol因此等質量的NQCO、NaHCO與足量鹽酸反應，NQCO得到的CO要少于NaHCO NaHCO為強電解質，因為其溶于水后可全部電離為Na*和HCO。6.B CaCO與強酸不能生成Ca(H

18、C(3)2；CaC耐CO+H2O=Ca(HC3O2，對Ca(HCOh溶液加熱可分解為CaCO。7.D由于白色粉末可溶于水，可排除A項；由于無色無味氣體能使澄清石灰水變渾濁，可知該氣體為CO;溶液中加入鹽酸能產生CO,說明該溶液中至少含有cO、HCO離子中的一種。8.D A項，NaHCO受熱分解生成NQCO,從而除去雜質；B項，NaCO與CO、H2O反應生成NaHCO C項，NO與O2反應可生成NQ;D項，NQSQ與Ba(OH)2反應，生成NaOH又引入新的雜質。9.A K2CO與鹽酸反應是分步進行 的，先生成碳酸氫鉀，鹽酸過量時才生成氣體，A項合理；B項中，因沒有明確兩種鹽溶液的濃度，故不合理

19、；C項，二者與Ba(OH)2溶液反應都產生BaCO白色沉淀；D項中可直接用固體試樣做焰色反應實驗而不必先配成溶液。10. C11.B NaOH溶液中通入少量CO時生成NaCO,而通入過量CO時則生成NaHCO2NaOHF CQ(少量)=NaaCO+H2ONaOHF CQ過量)=NaHCO丄2I一12. C當未通入CO氣體時， 溶液中的離子為0.2 mol Na、0.1 mol Ba、0.4 mol OH;當通入2.24 L CQ氣體時， 發生反應 Ba2+CO+2OH =BaCU+O,此時溶液中的離子為0.2 mol Na*、0.2 mol OH一；當通入4.48 L CO2時，發生反應 2OH+CO=cO一+HO,此時溶液中的離子為0.2 mol Na+0.1 mol CO一；當通入6.72 L CO時，發生反應CO一+CO+HO=2HCO此時溶液中的離子為0.2 mol Na1、0.2 mol HC(一;當通入8.