高三一轮复习 碳的多样性剖析
高考化学一轮复习第1部分第3章第1节碳的多样性教学案鲁科版
第1节碳的多样性考点一| 碳单质及其氧化物1．多种多样的碳单质(1)同素异形体：由同一种元素组成的性质不同的几种单质，互称同素异形体。
(2)碳的三种常见同素异形体碳的同素异形体的物理性质及用途。
碳的化学性质(3)．2．碳的氧化物(1)一氧化碳①物理性质：无色无味的气体，难溶于水，有毒。
②化学性质点燃a．可燃性：2CO＋O2CO；22高温b．还原性：与FeO反应FeO ＋3CO=====2Fe＋3CO。
22332(2)二氧化碳①物理性质：无色无味的气体，密度比空气大，可溶于水。
②化学性质③实验室制取原理：CaCO＋2HCl===CaCl＋CO↑＋HO。
2232④用途：化工原料、灭火剂。
干冰用作制冷剂、人工降雨。
[应用体验]1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)金刚石和石墨互为同位素。
( )(2)用活性炭除去冰箱异味，没有发生化学变化。
( )(3)通过水除去CO中的CO。
( ) 2(4)通过灼热CuO除去H中的CO。
( )使澄清石灰水变浑浊的氧化物一定为CO。
( ) 2(6)将CO通入NaOH溶液中，一定得到NaCO。
2(5)( ) 322(7)用CO鉴别Na[Al(OH)]溶液和CHCOONa溶液。
( ) 342(8)实验室中可用石灰石和稀硫酸反应制备CO气体。
( ) 2答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)×2．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(CO)：____________________________________________。
2(3)CO(O)：_____________________________________________。
高考化学一轮复习 课后限时集训10 碳的多样性(含解析)鲁科版
学习资料课后限时集训（十）（建议用时：25分钟)1．下列有关燃料的说法错误的是( ）A．燃料燃烧产物CO2是温室气体之一B．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染C．以液化石油气代替燃油可减少大气污染D．燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一B[A项中，燃料燃烧产生的CO2是造成温室效应的主要气体之一，正确；B项中，化石燃料完全燃烧时产生的气体有CO2、SO2等,会造成大气污染，错误;C项中，液化石油气的主要成分是丙烷等含碳原子数目较少的烃，燃油的主要成分是含碳原子数目较多的烃，液化石油气燃烧更充分,可减少大气污染，正确；D项中,燃料不完全燃烧产生的CO是造成大气污染的主要污染物之一。
]2．将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液，②Ca(OH)2溶液，③饱和Na2CO3溶液，最终有白色浑浊出现的是（）A．①②③B．②③C．只有②D．只有③D［CO2与CaCl2溶液不反应，过量的CO2与Ca(OH）2溶液反应生成Ca(HCO3)2,无浑浊出现.CO2与Na2CO3溶液发生反应CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3，由于Na2CO3溶液为饱和溶液，且NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的，因此，反应后有NaHCO3固体析出，即出现白色浑浊。
］3．向Na2CO3溶液中逐滴滴入稀盐酸，溶液中的HCO错误!浓度的变化情况是（）A．逐渐增大B．逐渐变小C．先逐渐增大而后减小D．先逐渐减小而后变大C［向Na2CO3溶液中逐滴滴入稀盐酸,反应依次为CO错误!＋H＋===HCO错误!，HCO错误!＋H＋===CO2↑＋H2O。
］4．某无色气体可能含有CO、CO2和H2O（g)、H2中的一种或几种，依次进行如下处理（假定每步处理都反应完全）：①通过碱石灰时,气体体积变小；②通过赤热的氧化铜时，黑色固体变为红色；③通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色晶体；④通过澄清石灰水时，溶液变得浑浊。
由此可以确定原无色气体中( ）A．一定含有CO2、H2O(g），至少含有H2、CO中的一种B．一定含有H2O（g)、CO,至少含有CO2、H2中的一种C．一定含有CO、CO2,至少含有H2O（g)、H2中的一种D．一定含有CO、H2，至少含有H2O(g)、CO2中的一种D[根据①可知，至少含有H2O（g）、CO2中的一种；根据②③④可知，一定含有CO和H2.］5．标准状况下将4.48 L CO2通入1 L 0.3 mol·L－1 NaOH溶液中，当CO2与NaOH完全反应时,则下列说法正确的是( )A．溶液中只有一种阴离子(OH－除外)B．溶液中溶质的物质的量之比为1∶2C．反应后有CO2逸出D．反应后的溶液还可以吸收部分CO2D[n(CO2）＝错误!＝0.2 mol,则错误!＝错误!，故产物为Na2CO3和NaHCO3，据原子守恒可知离子反应为2CO2＋3OH－===CO错误!＋HCO错误!＋H2O。
高三化学一轮复习 第三章 第1节 碳的多样性 精品课件 鲁科版必修1
• (3)为了控制温室效应，各国科学家提出了 不少方法和设想。科学家致力于二氧化碳 组合转化方面的技术研究，把过多的二氧 化碳转化为对人类有益的物质。如将二氧 化碳和氢气以1∶4的比例混合，通入反应 器，在适当的条件下反应，可获得一种重 要的能源。请完成下列化学方程式：CO2＋ 4H2===____＋2H2O。
2．实验室中 CO2、CO2 3 、HCO3 的相互转化
－ －
实现上述六个转化的反应有： (1)有活泼金属氧化物反应：CO2＋Na2O===Na2CO3；
2－ 与过量碱反应：CO2＋2OH－===CO3 ＋H2O。 2－ (2)与过量酸反应：CO3 ＋2H＋===H2O＋CO2↑。 2－ (3)与少量酸反应：CO3 ＋H＋===HCO－ 3； 2 与 CO2、H2O 反应：CO3 ＋H2O＋CO2===2HCO3 。
等的溶液代替，但不可用 Ca(OH)2 溶液或 Ba(OH)2 溶液，原因 是无法排除 HCO3 的干扰。 对白色沉淀要加入稀盐酸或稀硝酸溶解，以排除 Ag 、
2 SiO3 等的干扰。 但不可用硫酸溶液， 原因是 H2SO4 溶解 CaCO3
－ ＋ －
或 BaCO3 的效果不佳。 白色沉淀溶解之后还要通过气体及其气味来进一步排除
－
－
△ 受热分解：Ca(HCO3)2===== CaCO3＋CO2↑＋H2O。
•
(1)图瓦卢是由多个珊瑚礁形成的岛国。 由于大气中CO2含量的剧增，大量珊瑚礁 (主要成分是碳酸钙)被海水侵蚀，其原因是 ____________________________。 • (用化学方程式表示) • (2)温室效应导致海平面上升，引起温室效 应的人为原因主要是 _________________________________。
高三化学一轮复习【碳的多样性】
考点一 碳的单质及氧化物 【核心自主排查】 1.多种多样的碳单质: (1)同素异形体:由_同__一__种__元__素__组成的性质不同的几种 _单__质__,互称同素异形体。
(2)碳的三种常见同素异形体:
碳的同素异形体的物理性质及用途(用短线连接)。
(3)碳的化学性质:
C+O2=点=燃==CO2 2C+O2=点=燃== 2CO
答案:(1)CO2+H2O H2CO3,H2CO3 HCO3 +H+ (2)①Ca2++2HCO3====CaCO3↓+CO2↑+H2O ②xCO2 2xH218O (3)①
②xy/z
【加固训练】 据报道,碳纳米管是碳原子形成的大分子,其导电性是 铜的1万倍;N5可以作烈性炸药。下列叙述正确的是
A.共生藻类消耗CO2,有利于珊瑚的形成 B.海洋中CO2浓度升高,抑制了珊瑚的形成 C.温度升高会增大CO2在海水中的溶解度应
【解析】选C。由Ca2++2 HCO3
CaCO3↓+H2O+CO2↑
可知,共生藻类消耗CO2,促使平衡正向移动,有利于珊
则石墨炔孔径大于H2分子的直径,可以容纳H2分子,则石 墨炔是理想的H2提纯薄膜,故D正确。
2.科学家利用X射线观测到化学反应过渡态的形成,在 固体催化剂表面“抓取”CO分子和氧原子,并“配对” 生成CO2分子。下列说法正确的是 ( ) A.CO与CO2均为酸性氧化物 B.大量CO2的排放可导致酸雨的形成 C.CO与O形成化学键过程中有电子转移 D.相同条件下,CO的密度比CO2的密度大
释放出氧气,所以大气中二氧化碳的消耗途径主要是绿 色植物的光合作用,故D正确。
高三化学一轮复习 碳的多样性课件
• ①2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O • ②NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
• 2．Na2CO3、NaHCO3的鉴别 • (1)利用热稳定性不同
• 分别加热少量固体，能产生使澄清石灰水 变浑浊气体的固体为NaHCO3。
• 所发生反应的化学方程式是 __________________ ____________________________________ ____________。
• (3)仪器C中需加入试剂的名称(或化学式) 是
____________________仪器。用字母表示接 口的顺序：
结构。
正四面体
• (球3)，C排6碳0列：原的由子空6位0心于个球球呈碳体正的原。五表子边面形构，和成正的六分边形子，形似足
• 二、广泛存在的含碳化合物 • 1．自然界中存在形态：游离态和化合态 。 • 2．主要存在物质 • (1)蛋白质、淀粉等有机化合物。 • (2)大气中的CO2。 • (解(等3Z)n石。多C(O种C3a碳)C、O酸菱3盐)、 镁类白矿矿云(M石石g：C[CO大a3M)理、g石菱(C(铁OC3a矿)C2]O(、F3e)菱C、O锌方3)矿
4.低碳经济，CO2与环境保护问题。
• 一、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 • 质互称同素异形体。
• 2．碳的同素异形体
• (碳1)原石子墨以：强碳的原相子互呈作层用状形成排列，每一层上的结
构；层与层之间的相平面互六作边用形 ，容易发生
相对滑动。较弱
• (子2)以金强刚的石相：互每作个用碳直原接子连都接与，相4形邻成的 个碳原
高三一轮复习------碳、硅及其化合物
碳单质的主要存在形式
金刚石
石墨
C60
二 碳单质及其化合物
1、碳的化合物（氧化物CO、CO2）
性质
色、态、味
物 毒性
理 性
密度与空气的比较
质
溶解性
一氧化碳CO
无色无味气体 有毒 略小
难溶
二氧化碳CO2
无色无味气体
无毒，会造成温室效应，不属于大气污染物
大
能溶于水
化学性质
1、可燃性
点燃
2CO+O2 = 2CO2
白色固体
都易溶于水 但溶解度S碳酸钠＞S碳酸氢钠
实验内容 与H+反应 与NaOH 与CaCl 2加热实验现象来自结论产生气泡 都无明显现象
CO32-+2H+= CO2↑ + H2O HCO3-+H+= CO2↑ +H2O
Na2CO3不反应 HCO3-+OH-= CO32- +H2O
Na2CO3产生白色沉淀 NaHCO3无现象
2、还原性
1、不能燃烧，也不能支持燃烧
2、弱氧化性
C＋CO2
高温
= 2CO
（每个性质列举一个
3、酸酐（具有酸的通性）
相对应的方程式） CuO+CO = Cu+CO2 CO2+Ca（OH）2= CaCO3↓+ H2O
4、能与盐反应
Na2CO3 +H2O+CO2=2 NaHCO3
例题.科技的进步为二氧化碳资源化利用提供了广阔的 前景。下列说法错误的是( )
A.CO2是自然界碳循环中的重要物质
√B.CO2加氢转化为乙烯，CO2被氧化 √C.CO2电催化时，在阳极转化为燃料
高三一轮复习 碳的多样性
第三章
[考纲要求]
自然界中的元素
碳的多样性
第1讲
1.知道碳单质各种同素异形体的结构、性质及用
途。 2. 利用碳单质及其化合物的性质和转化关系进行综合实 验、推断和相关计算。 3. 应用比较的思想掌握 Na2CO3 和 NaHCO3 的性质。
多种多样的碳单质 金刚石 金刚石是硬度最大，熔 点最高的单质，无色透明的晶 体，无自由电子，不导电。
问题2：碳酸氢钠与稀盐酸反应为什么比碳 酸钠与稀盐酸反应剧烈得多？ 探究实验Ⅱ：先用两支试管分别取相同体积相同浓度
的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液，然后向试管中分别逐滴加 入相同浓度的稀盐酸，边滴边振荡。观察其现象。
现象：碳酸钠溶液中刚开 始滴加稀盐酸时没有气泡 产生，随稀盐酸滴入量的 增加才产生气泡。
－
D．1∶3
n(NaOH)＝0.200 L×1.00 mol· L 1＝0.200 mol nNaOH 0.2 mol 4 nNaOH ＝ ＝ 即1< <2，反应产物为 0.15 mol 3 nCO2 nCO2 Na2CO3、NaHCO3，设其物质的量分别为x、y，则 2x＋y＝0.2 mol x＝0.05 mol 解得 ， x ＋ y ＝ 0.15 mol y ＝ 0.10 mol － nCO2 1 3 所以 － ＝ 。 nHCO3 2
碳酸盐 CO2+H2O 加热；加碱 碳酸氢盐
基础再现·深度思考
第 1讲
4．如何除去下列物质中的杂质？ Na2CO3 固体粉末中混有少量 NaHCO3， Na2CO3 溶液中混有少量 NaHCO3， NaHCO3 溶液中混有少量 Na2CO3，
基础再现·深度思考
第 1讲
6．下列几种试剂能把等物质的量浓度的 Na2CO3、NaHCO3 鉴别开的是__________。 (1)CaCl2 溶液
高三鲁科版化学一轮复习题库 3-1 碳的多样性 含解析
第三章自然界中的元素第一讲碳的多样性一、选择题1．碳是自然界的基本构成元素之一，在自然界中,不停地转化、循环,构成了生机盎然的物质世界，如图为自然界中碳的循环图。
下列有关分析不合理的是( )A．过程①中还可能有另外的含碳物质产生B．碳元素在自然界中的循环主要是通过CO2的生成和消耗来实现的C．加速过程②将有利于社会的可持续发展D．只有使图中所示的各转化的总体保持基本平衡，才能维持大气中CO2的含量相对稳定解析首先读懂图，看清楚过程①、②表示的意义，再提取所学知识逐项验证。
腐生生物在微生物作用下分解，不但能生成CO2，也会生成其他含碳物质,如CH4等，A项正确；据图示可知，碳元素在自然界中的循环主要是通过CO2的生成和消耗来实现的，B项正确；加速化石燃料的开发利用不利于社会的可持续发展，C项不正确；只有CO2的释放和消耗保持基本平衡,才能维持大气中CO2的含量相对稳定。
答案C2．C60的发现导致了一门新兴学科-—球碳化学的兴起.C60指由60个碳原子结合在一起形成的C60分子所组成的物质，C60分子与现代足球非常相似，故C60又叫足球烯。
目前已证明，C60与金属钾作用得到一种物质K3C60,其在低温下具有超导性能。
下列说法中，不正确的是( ）A．C60是一种含碳化合物B．C60是碳元素的一种单质C．K3C60是一种新型的化合物D．在C60和K3C60中，碳元素分别以游离态和化合态存在解析C60是单质.答案A3．实验室用石灰石和盐酸制取CO2时，最佳的除杂试剂和方法是( ）A．水、浓H2SO4洗气B．饱和Na2CO3溶液、浓H2SO4洗气C．饱和NaHCO3溶液、浓H2SO4洗气D．NaOH溶液，浓H2SO4洗气解析实验室用石灰石和盐酸制取的CO2中含有HCl和水蒸气,一般用饱和NaHCO3溶液吸收HCl，再用浓硫酸吸收水蒸气。
答案C4．有关Na2CO3和NaHCO3的下列叙述中错误的是（)A。
相同质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，Na2CO3产生的CO2少B。
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水溶性
易溶于水，溶液呈 易溶于水(但比 Na2CO3 溶
碱性
解度 小 )，溶液呈碱性
质
稳定 ，但结晶 不稳定，受热易分解，方
稳定性
碳酸钠
(Na2CO3·10H2O)
易 风化
程式：
△ 2NaHCO3=====Na2CO3 ＋CO2↑＋H2O
基础再现·深度思考
第1讲
与 H＋反应 CO23－＋2H＋=== HCO－ 3 ＋H＋===
碳酸盐 CO2+H2O 碳酸氢盐 加热；加碱
基础再现·深度思考
第1讲
4．如何除去下列物质中的杂质？
Na2CO3 固体粉末中混有少量 NaHCO3， Na2CO3 溶液中混有少量 NaHCO3，
NaHCO3 溶液中混有少量 Na2CO3，
基础再现·深度思考
第1讲
6．下列几种试剂能把等物质的量浓度的 Na2CO3、NaHCO3 鉴别开的是__________。 (1)CaCl2 溶液 (2)澄清石灰水 (3)稀盐酸 (4)pH 试纸
答案 (1)(3)(4)
基础再现·深度思考
第1讲
7．书写下列反应的离子方程式 (1)NaHCO3 溶液与 NaOH 溶液反应 HCO－ 3 ＋OH－===CO32－＋H2O (2)少量 NaHCO3 溶液与 Ba(OH)2 溶液反应 HCO－ 3 ＋OH－＋Ba2＋===BaCO3↓＋H2O (3)过量 NaHCO3 溶液与 Ba(OH)2 溶液反应 2HCO－ 3 ＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋CO23－＋2H2O
第1讲
第三章 自然界中的元素
第 1 讲 碳的多样性
[考纲要求] 1.知道碳单质各种同素异形体的结构、性质及用 途。2.利用碳单质及其化合物的性质和转化关系进行综合实 验、推断和相关计算。3.应用比较的思想掌握 Na2CO3 和 NaHCO3 的性质。
多种多样的碳单质
金刚石 金刚石是硬度最大，熔 点最高的单质，无色透明的晶 体，无自由电子，不导电。
的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液，然后向试管中分别逐滴加
__N__a_2C__O_3_+_C__O_2_+_H__2O__=__2_N__a_H_C__O_3 ⒉ NaHCO3转变△ 成Na2CO3 ①__2_N_a_H_C_O__3_=_=_=_N_a_2_C_O_3_+_C_O__2↑_+_H__2O___ ②__2_N_a_H_C_O__3_+_N_a_O_H__=__N_a_2_C_O_3_+_H_2_O____
盐 CaCl2 CaCO3↓
不反应
反 应
硫酸 铝
2Al3＋＋3CO23－＋ 3H2O===2Al(OH)3↓
＋3CO2↑
3HCO－3 ＋Al3＋=== Al(OH)3↓＋3CO2↑
基础再现·深度思考
第1讲
玻璃、造纸、
主要用途
发酵、医药、灭火器
制皂、洗涤
相互转化
Na2CO3与NaHCO3的相互转变 ⒈ Na2CO3转变成 NaHCO3
A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．1∶3 解析 n(CO2)＝22.43.L36·mLol－1＝0.150 mol
n(NaOH)＝0.200 L×1.00 mol·L－1＝0.200 mol
nNaOH nCO2
＝
0.2 mol 0.15 mol
＝
4 3
即1<
nNaOH nCO2
<2，反应产物为
H2O＋CO2↑
H2O＋CO2↑ Ca2＋＋OH－＋HCO－ 3
===CaCO3↓＋H2O
化 学
与碱反应 [Ca(OH)2]
与 OH－不反应，但 Ca2＋＋CO32－=== CaCO3↓
(碱过量)
Ca2＋＋2OH－＋ 2HCO－ 3 ===CaCO3↓
性
＋CO32－＋2H2O
质
(碱不足)
与
Ca2＋＋CO32－===
第1讲
考点二 含碳化合物的多样性 1．种类繁多的含碳化合物
CO2 CaCO3
MgCO3
CO CaMg(CO3)2 FeCO3
(2)化学性质
基础再现·深度思考
第1讲
2.碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较
名称 俗名
碳酸钠(Na2CO3)
纯碱或苏打
碳酸氢钠
(NaHCO3)
小苏打
物 色态
白色晶体
细小白色晶体
理 性
Na2CO3、NaHCO3，设其物质的量分别为x、y，则
2x＋y＝0.2 mol x＋y＝0.15 mol
解得xy＝ ＝00..0150
mol mol
，
所以nnHCCOO23－－ 3＝12。
问题2：碳酸氢钠与稀盐酸反应为什么比碳 酸钠与稀盐酸反应剧烈得多？
探究实验Ⅱ：先用两支试管分别取相同体积相同浓度
规律方法·解题指导
第1讲
方法小结 数轴法突破有关CO2与碱反应的计算 CO2通入NaOH、Ca(OH)2等强碱溶液的反应与CO2气体的通 入量有关，当CO2通入少量时生成碳酸盐，当CO2通入过量 时生成碳酸氢盐；当CO2的通入量介于两者之间时，既有正 盐又有酸式盐生成，因此推断时一定要注意CO2与碱之间量 的关系。
石墨的结构
金
刚
石墨 深灰色、硬度小、
石 的 结
不透明、易导电的片 状固体，熔点极高。
构
C60的结构
同素异形体 同一元素的不同单质。
天然石墨
C60灰黑色的固体,不导电，又名富勒烯
基础再现·深度思考
基础再现·深度思考
考点一 碳单质的多样性
第1讲
单质(或同素异形体)
本 课 栏 目 开 关
切削 新型材料
基础再现·深度思考
以CO2与NaOH溶液反应为例： CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O CO2＋NaOH===NaHCO3 当n(OH－)∶n(CO2)的值不同时产物如下：
规律方法·解题指导
第1讲
【例 2】 标准状况下，将 3.36 L CO2 气体通入ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ200 mL 1.00 mol·L－1 NaOH 溶液中，充分反应后溶液中 c(CO32－)与 c(HCO－ 3 )的比值为(不考虑 CO23－、HCO3－的水解) ( B )
基础再现·深度思考 1．同价态含碳化合物间的相互转化
第1讲
规律方法·解题指导
第1讲
规律方法·解题指导
规律方法 CO2与强碱溶液反应产物的判断方法 【例1】 在100 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液中缓缓通入CO2气
体。 (1)请写出通入CO2气体的过程中发生反应的离子方程式。
答案 开始阶段：2OH－＋CO2===CO23－＋H2O 完全转化为Na2CO3后：CO23－＋CO2＋H2O===2HCO－ 3