2018版高考化学(鲁科版)一轮总复习(检测)：第3章 自然界中的元素 第1节 碳的多样性

第3章自然界中的元素第1节碳的多样性[基础知识自查]1．碳元素的原子结构与存在碳元素位于元素周期表中第2周期第ⅣA族，原子结构示意图为；在自然界中既有游离态，又有化合态。

2．碳单质的多样性(1)同素异形体由同一种元素组成的性质不同的单质。

碳元素的同素异形体有金刚石、石墨、C60，氧元素的有O2、O3，磷元素的有红磷、白磷。

(2)碳单质的物理性质金刚石：硬度极高，无色透明晶体。

石墨：深灰色、质软、不透明、易导电的片状固体。

C60：灰黑色固体。

(3)碳单质的化学性质3．碳的氧化物——CO、CO2 (1)物理性质[应用体验]1．判断正误(1)用活性炭除去冰箱异味，没有发生化学变化。

( ) (2)金刚石与石墨之间的转化属于物理变化。

( )(3)将某气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明该气体是CO 2。

( ) (4)用点燃的方法除去CO 2中混有的少量CO 。

( ) (5)通过灼热CuO 除去H 2中的CO 。

( ) (6)高温下用焦炭还原SiO 2制取粗硅。

( ) (7)22.4 L CO 可以还原1 mol CuO 。

( )(8)用CO 2鉴别Na[Al(OH)4]溶液和CH 3COONa 溶液。

( ) [答案] (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)√2．由化学方程式：2CH 3COOH ＋CaCO 3===Ca(CH 3COO)2＋CO 2↑＋H 2O ，Ca(ClO)2＋CO 2＋H 2O===CaCO 3↓＋2HClO ，能否证明酸性：CH 3COOH>H 2CO 3>HClO?[提示] 能。

3．写出除去下列气体中混有的杂质(括号内为杂质)可采取的方法。

(1)CO(CO 2)：_________________________________________________。

(2)CO 2(CO)：_________________________________________________。

(3)CO 2(O 2)：__________________________________________________。

(4)CO 2(SO 2)：_________________________________________________。

(5)CO 2(HCl)：_________________________________________________。

[提示] (1)通过盛有浓NaOH 溶液的洗气瓶 (2)通过盛放灼热CuO 的硬质玻璃管 (3)通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管 (4)通过盛有饱和NaHCO 3溶液或酸性 [考点多维探究]角度1 碳单质及其化合物的性质 1．由气体甲开始，可发生如下四个变化：甲气体――→通过灼热的炭层乙气体――→通过灼热的炭层丙气体――→通过灼热的氧化铜乙气体――→通过澄清石灰水丁固体则甲、乙、丙、丁分别为( ) A ．CO 2、CO 、O 2、CaO B ．O 2、CO 、CO 2、CaCO 3C ．O 2、CO 2、CO 、CaCO 3D ．CO 、CO 2、O 2、Ca(OH)2C [O 2――→C CO 2――→C CO ――→CuO CO 2――→Ca (OH )2CaCO 3。

]2．实验室可用下图所示的装置将二氧化碳和一氧化碳进行分离和干燥。

已知a 、b 均为活塞，试回答：【导学号：99682083】(1)甲瓶装的是________溶液，乙瓶装的是________，分液漏斗装的是________。

(2)当CO 2与CO 的混合气体通过该装置时，先分离得到的是________，活塞操作是________；然后得到________，活塞操作是________。

[解析] 由题意知实验目的是分离CO 和CO 2，并获得两种干燥纯净的气体，结合实验装置可知甲为洗气(吸收CO 2)装置，乙为干燥(除H 2O)装置。

[答案] (1)NaOH 浓H 2SO 4 稀H 2SO 4 (2)CO 关a 开b CO 2 关b 开a有关除杂的方法(括号内为杂质)CO(CO 2)：通过盛有NaOH 溶液的洗气瓶。

CO 2(CO)：通过盛放灼热CuO 的硬质玻璃管。

CO 2(O 2)：通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管。

CO 2(SO 2)：通过饱和NaHCO 3溶液或酸性KMnO 4溶液。

CO 2(HCl)：通过饱和NaHCO 3溶液。

CO 2(H 2S)：通过CuSO 4溶液。

角度2 CO 2与碱反应产物的判断3．用1 L 1.0 mol·L －1 NaOH 溶液吸收0.8 mol CO 2，所得溶液中CO 2－3与HCO －3的物质的量浓度之比约是( )A ．1∶3B ．1∶2C ．2∶3D ．3∶2A [设CO 2－3为x mol ，HCO －3为y mol ，则得到⎩⎨⎧x ＋y ＝0.8(碳守恒)2x ＋y ＝1(钠守恒)，解得⎩⎨⎧x ＝0.2y ＝0.6，故n (CO 2－3)∶ n (HCO －3)＝1∶3。

]4．往100 mL NaOH 溶液中通入CO 2，充分反应后，在减压和较低温度下，小心将溶液蒸干，得白色固体M 。

通入CO 2的体积V (CO 2)/mL(标准状况下，下同)与M 的质量W /g 的关系如图。

【导学号：99682084】(1)A 点时，白色固体M 的化学式为______，通入CO 2的体积为________mL 。

(2)C 点时，白色固体M 的化学式为______，通入CO 2的体积为________mL 。

(3)推算B 点时M 的组成________(用化学式表示)及通入CO 2气体的体积为________mL 。

[解析] 首先NaOH 转化为Na 2CO 3，继续通CO 2又转化为NaHCO 3，结合图形得出：A 点M 为Na 2CO 3，V (CO 2)＝1 120 mL ；C 点M 为NaHCO 3，V (CO 2)＝2 240 mL ；B 点为Na 2CO 3和NaHCO 3的混合物，由守恒法求出V (CO 2)＝1 792 mL 。

[答案] (1)Na 2CO 3 1 120 (2)NaHCO 3 2 240 (3)Na 2CO 3和NaHCO 3 1 792CO 2与强碱(OH －)反应的产物判断技巧当n (OH －)∶n (CO 2)的值不同时产物如下：考点2| 碳酸钠与碳酸氢钠[基础知识自查]1．碳酸钠写出上述序号①②③所表示反应的化学方程式： ①Na 2CO 3＋2HCl===2NaCl ＋CO 2↑＋H 2O ； ②Na 2CO 3＋Ca(OH)2===CaCO 3↓＋2NaOH ； ③Na 2CO 3＋BaCl 2===BaCO 3↓＋2NaCl 。

2．碳酸氢钠写出上述序号①②③反应的离子方程式，④所表示反应的化学方程式①HCO －3＋H ＋===CO 2↑＋H 2O ；②Ca(OH)2过量：HCO －3＋OH －＋Ca 2＋===CaCO 3↓＋H 2O ； Ca(OH)2少量：2HCO －3＋Ca 2＋＋2OH －===CaCO 3↓＋CO 2－3＋2H 2O ； ③HCO －3＋OH －===CO 2－3＋H 2O ；④2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O 。

3．相互转化：Na 2CO 3 ①CO 2＋H 2O ；②适量H ＋①固体加热；②适量OH －NaHCO 3[应用体验]1．(1)用CaCl 2溶液可以鉴别Na 2CO 3和NaHCO 3溶液，用Ca(OH)2溶液可以吗？为什么？(2)用什么方法除去Na 2CO 3固体中的少量NaHCO 3？写出有关化学方程式。

[提示] (1)不可以；因为Na 2CO 3、NaHCO 3与Ca(OH)2反应均生成沉淀。

(2)加热法；2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O 。

2．(1)Na 2CO 3溶液呈碱性的离子方程式为_________________________。

(2)Na 2CO 3溶液中逐滴滴入盐酸，有关反应过程的离子方程式有________。

[提示] (1)CO 2－3＋H 2O HCO －3＋OH －(2)CO 2－3＋H ＋===HCO －3 HCO －3＋H ＋===CO 2↑＋H 2O[考点多维探究]角度1 Na 2CO 3、NaHCO 3的性质与鉴别1．下列有关NaHCO 3和Na 2CO 3性质的比较中，正确的是( ) A ．热稳定性：NaHCO 3>Na 2CO 3B ．常温时在水中的溶解度：NaHCO 3>Na 2CO 3C ．等物质的量的NaHCO 3和Na 2CO 3与足量稀盐酸反应，放出的CO 2一样多D ．等物质的量浓度的NaHCO 3和Na 2CO 3溶液的碱性：NaHCO 3>Na 2CO 3 C [热稳定性：Na 2CO 3>NaHCO 3，A 错误；常温时在水中的溶解度：Na 2CO 3>NaHCO 3，B 错误；根据碳元素守恒可知，等物质的量的NaHCO 3和Na 2CO 3与足量稀盐酸反应，放出的CO 2一样多，C 正确；等物质的量浓度的NaHCO 3和Na 2CO 3溶液的碱性：Na 2CO 3>NaHCO 3，D 错误。

]2．某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图Ⅰ～Ⅳ所示。

(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是_____(填装置序号)。

(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验装置均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为______________________________________________________________； 与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是________(填序号)。

A ．Ⅳ比Ⅲ复杂 B ．Ⅳ比Ⅲ安全 C ．Ⅳ比Ⅲ操作简便D ．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B 中装入的固体最好是________________________(填化学式)。

[解析] (1)Ⅰ图，加盐酸后均生成CO 2，澄清石灰水均变浑浊；Ⅱ图根据气球变化的快慢可鉴别。

(2)根据NaHCO 3的不稳定性鉴别。

(3)根据NaHCO 3不稳定，Na 2CO 3稳定，为了使实验现象更明显，将Na 2CO 3放于A 管。

[答案] (1)Ⅱ (2)2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2↑， CO 2＋Ca(OH)2===CaCO 3↓＋H 2O D (3)NaHCO 3Na 2CO 3和NaHCO 3的鉴别方法固体加少量水：Na 2CO 3结块且有明显的发热加热：能产生使石灰水变浑浊的气体的是NaHCO 3加酸：NaHCO 3比Na 2CO 3反应剧烈溶液沉淀法：加入BaCl 2或CaCl 2溶液产生沉淀的是Na 2CO 3气体法：滴入盐酸立即产生气体的是NaHCO 3 角度2 Na 2CO 3、NaHCO 3与酸反应的定量分析和图像分析3．(2017·淮北模拟)有关NaHCO 3和Na 2CO 3的性质，下列叙述错误的是( ) A ．等质量的NaHCO 3和Na 2CO 3与足量盐酸反应，在相同条件下Na 2CO 3产生的CO 2体积小B ．等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na 2CO 3是NaHCO 3的两倍C ．1 mol Na 2CO 3和NaHCO 3的混合物与足量稀H 2SO 4充分反应，生成的CO 2为1 molD．向200 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入200 mL 0.1 mol/L的稀盐酸并不断振荡，生成的CO2为0.01 molD[D项，反应原理为CO2－3＋H＋===HCO－3，HCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O，故不会生成CO2。