1、第三章 自然界中的元素第三章 自然界中的元素第1节 碳的多样性2 0 1 3高 考 导 航考纲要求1.了解碳元素单质及其化合物的主要性质及应用。2.了解碳元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.碳元素单质及其化合物知识与其他元素单质及其化合物知识的综合应用。命题热点1.与基本理论及其他元素化合物知识糅合在一起的学科内的综合考查。2.与高科技相联系的碳(和硅)单质及化合物知识的考查。3.与新材料、新技术相联系的信息给予题。教材回扣夯实双基一、多种多样的碳单质1碳的同素异形体名称石墨金刚石C60颜色、状态深灰色、片状固体无色、晶体灰黑色、固体熔、沸点很_很高很_高低名称石墨金刚石C60硬度较_
2、很_较小导电性导电_电 _电化学性质相似用途电极、铅笔芯、润滑剂钻探机钻头、刻刀等应用于材料科学小大不导不导2.碳的化学性质思考感悟1你能否从化学键、晶体结构的角度认识碳的几种单质？【提示】石墨晶体内C原子间靠共价键形成网状结构，作用力强，类似原子晶体，所以有很高的熔、沸点，但层与层之间仅靠分子间作用力维系，类似分子晶体，所以硬度较小；金刚石是典型的原子晶体，所以有高的熔、沸点、大的硬度；C60是典型的由一个个C60分子组成的分子晶体，所以有低的熔、沸点、小的硬度。二、广泛存在的含碳化合物1CO用于冶金工业(如Fe2O3)：_。CO是煤气中毒的“元凶”，无色、无味、难溶于水。2CO2固体俗称“
3、干冰”，典型的_氧化物。酸性2CO2Ca(OH)2=Ca(HCO3)2Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO3 2HClO3Na2CO3与NaHCO3的比较(反应用离子方程式表示)Na2CO3NaHCO3俗名_色态_色粉末_色晶体溶解性大较小稳定性稳定受热_分解纯碱、苏打小苏打白白易Na2CO3NaHCO3与盐酸反应_与NaOH反应与CaCl2反应Na2CO3NaHCO3鉴别受热不分解；与CaCl2反应受热易分解；与CaCl2不反应转化用途举例玻璃、造纸、纺织发酵粉、治胃酸过多思考感悟2CO2气体通入Na2CO3溶液中为什么会有沉淀产生？【提示】将CO2气体通入饱和碳酸钠溶液发生：CO2H2O
4、Na2CO3=2NaHCO3，从反应可以发现：溶剂水减少；溶质质量增加；在相同温度下，NaHCO3的溶解度比Na2CO3小，所以会有晶体析出，使溶液变浑浊。考点串讲深度剖析考点一碳及其化合物间的转化自然界中碳及其化合物间的转化其中：(1)形成溶洞涉及反应为：CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2(2)形成钟乳石、石笋、石柱、水垢均涉及到的反应为：特别提醒(1)除杂质CO中混有CO2，通过盛有澄清石灰水的洗气瓶，然后再干燥。CO2中混有CO，通过有灼热的CuO的硬质玻璃管。CO2中混有SO2、HCl，通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，然后再干燥。(2)“温室效应”与CO2产生“温室效应”
5、的气体有CO2、CH4、氟氯碳化合物等；主要气体是CO2；CO2的主要的来源：含碳燃料的燃烧。(3)CO2与OH反应的规律即时应用1用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是()选项操作及现象溶液A通入CO2，溶液变浑浊。再升温至65 以上，溶液变澄清C6H5ONa溶液选项操作及现象溶液B通入CO2，溶液变浑浊。继续通CO2至过量，浑浊消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液变浑浊。再加入品红溶液，红色退去Ca(ClO)2溶液D通入CO2，溶液变浑浊。继续通CO2至过量，浑浊消失。再加入足量NaOH溶液，又变浑浊Ca(OH)2溶液解析：选B。A项，CO2C6H5ONaH
6、2OC6H5OHNaHCO3，升温至65 以上，C6H5OH完全溶解，溶液变澄清；B项，CO2Na2SiO32H2O=Na2CO3H4SiO4，H4SiO4与CO2不反应，浑浊不会消失；C项，CO2Ca(ClO)2H2O=CaCO32HClO，所以溶液变浑浊，加入品红，品红被HClO氧化退色；D项，首先，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，继续通CO2，产生可溶于水的Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH，则发生2NaOH Ca(HCO3)2=CaCO3 Na2CO32H2O，溶液又变浑浊。考点二Na2CO3和NaHCO3的性质及计算3计算(1)53 g Na2CO3消耗1 mol H，
7、84 g NaHCO3消耗1 mol H(2)等质量的两种盐，NaHCO3与酸反应产生的CO2多(3)当n(HCl)2n(Na2CO3)时，两种滴加情况产生CO2相等。(4)与Ca(OH)2反应Na2CO3与Ca(OH)2反应时，产物与用量无关Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOHNaHCO3与Ca(OH)2反应时，产物与用量有关aCa(OH)2过量时：NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3NaOHH2ObNaHCO3过量时：2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3Na2CO32H2O即时应用2(2011高考上海卷)120 mL含有0.20 mol碳酸钠的溶液和200 mL盐酸，不管
8、将前者滴加入后者，还是将后者滴加入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同，则盐酸的浓度合理的是()A2.0 mol/L B1.5 mol/LC0.18 mol/L D0.24 mol/L解析：选B。因为当n(HCl)2n(Na2CO3)时，相互滴加产生的CO2不同，由于都产生了气体，判断n(Na2CO3)n(HCl)，所以可以列式：0.20 mol0.2 La mol/L0.4 mol，解不等式得：1 mol/Lamol/Ln(Na2CO3)V甲(CO2)V乙(CO2)试剂用量实验现象(气球体积变化)分析原因第组甲、乙盐酸均不足量消耗的n(NaHCO3)n(Na2CO3)，且Na2CO3大部分转化成NaHCO3而没转化成CO2V甲(CO2)V乙(CO2)
