高考化学第4章非金属及其重要化合物第13讲碳、硅及无机非金属材料学案新人教版.docx

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1、第13讲　碳、硅及无机非金属材料　考点一　碳及其重要化合物[知识梳理]一、碳单质1．存在形式：金刚石、石墨、无定形碳、足球烯等，它们互为同素异形体。2．主要化学性质——还原性(1)燃烧：C＋O2CO2。二、碳的氧化物——CO和CO21．一氧化碳的性质及应用(1)物理性质：无色、无味的气体，难溶于水，能使人中毒的原因是一氧化碳与人体内血红蛋白相结合，人体因缺氧而中毒。(2)化学性质及应用(写出有关化学方程式)①可燃性：2CO＋O22CO2，可做燃料。②还原性：CO还原Fe2O3的反应为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，可用于冶炼金属。2．二氧化碳的性

2、质(1)物理性质：无色、无味的气体，能溶于水，固态CO2俗称干冰。(2)化学性质：与H2O、Na2O、Ca(OH)2(足量、澄清)、Mg反应的化学方程式分别为CO2＋H2OH2CO3，Na2O＋CO2===Na2CO3，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，2Mg＋CO22MgO＋C。3．CO2在自然界中的循环(1)CO2的主要来源：大量含碳燃料的燃烧。(2)自然界消耗CO2的主要反应①溶于江水、海水中：CO2＋H2OH2CO3。②光合作用将CO2转化为O2和有机物：6H2O＋6CO2C6H12O6＋6O2。③岩石的风化：CaCO

3、3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2。三、碳酸(H2CO3)碳酸是弱酸、不稳定，只能在水中存在。H2CO3在水中与CO2共存，因此常把CO2＋H2O当碳酸用。四、碳酸的酸式盐和正盐的比较1．在水中的溶解性(1)含K＋、Na＋、NH的碳酸的正盐易溶于水，其余一般难溶于水；碳酸的酸式盐均能溶于水。(2)一般来说，在相同温度下，碳酸的难溶性正盐溶解度小于其酸式盐溶解度，如溶解度：Ca(HCO3)2>CaCO3；碳酸的可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度，如溶解度：Na2CO3>NaHCO3。2．热稳定性一般来说，热稳定性顺序为碳酸的正盐>碳酸的酸式盐>

4、碳酸，如稳定性：Na2CO3>NaHCO3>H2CO3；碳酸的可溶性正盐>碳酸的难溶性正盐，如CaCO3高温下易分解，而K2CO3不易分解。3．水溶液的酸碱性相同温度下，物质的量浓度相同时，碳酸的正盐溶液的pH大于其酸式盐溶液的pH，如pH：Na2CO3溶液>NaHCO3溶液。五、草酸(H2C2O4)、草酸盐的性质1．草酸(H2C2O4)的性质H2C2O4是二元弱酸；有较强的还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O；H2C2O4不稳定，固体受热易分解：H2C2O

5、4H2O＋CO↑＋CO2↑。2．草酸盐的性质(1)(NH4)2C2O4易溶于水，微溶于乙醇，加热易分解，由氨水与草酸溶液作用而成。(2)CaC2O4难溶于水和醋酸，能溶于盐酸和硝酸；灼烧时转变成氧化钙。(3)草酸镁、草酸亚铁等微溶于水，可由对应的可溶性金属盐与草酸铵在水溶液中反应而得，加热分解可得到对应金属氧化物。[自主检测]判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)(2019·高考全国卷Ⅲ，7C)活性炭具有除异味和杀菌作用。(　　)(2)(2019·高考全国卷Ⅱ，11B)澄清的石灰水久置后出现白色固体：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3

6、↓＋H2O。(　　)(3)(2018·高考全国卷Ⅲ，10B)用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度，选择酚酞为指示剂。(　　)(4)(2018·高考全国卷Ⅰ，7D改编)含Li＋的滤液含Li沉淀，可用硫酸钠代替碳酸钠。(　　)(5)[2017·高考全国卷Ⅱ，26(4)改编]草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。(　　)(6)(2017·高考天津卷)将固体加热至恒重可除去NaHCO3固体中的Na2CO3。(

7、　　)(7)12C、13C、14C是碳的三种同素异形体。(　　)(8)金刚石和石墨由相同的元素组成，因此它们具有相同的性质。(　　)(9)石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应。(　　)(10)向Ca(ClO)2溶液中通入CO2气体，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失。(　　)(11)向CaCl2溶液中通入CO2，无明显现象，若先通入NH3再通入CO2，溶液会变浑浊。(　　)(12)向饱和NaCl的氨水溶液中通入过量CO2气体，有晶体析出。(　　)答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)×　(8)×　(9)×　

8、(10)√　(11)√　(12)√演练一　碳及其化合物的性质及对环境的影响1．化学与社会、科学、技术、环境密