内容正文:
第1节 碳的多样性
考纲定位
要点网络
1.了解碳元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。
2.了解常见碳元素单质及其重要化合物对环境的影响。
碳单质及其氧化物
知识梳理
1.同素异形体
(1)定义:由同一种元素组成的性质不同的几种单质。
(2)实例:氧元素的同素异形体有O2和O3;磷元素的同素异形体有红磷和白磷。
2.多种多样的碳单质
(1)碳的三种常见同素异形体
单质的结构
金刚石:立体网状结构;石墨:层状结构;C60:足球形分子
物理性质
金刚石:熔点很高、硬度很大;石墨:硬度较小、电的良导体
用途
金刚石用于制造切割刀具,石墨用于制造电极、铅笔芯。C60可作催化剂或催化剂载体
(2)碳的化学性质(写出有关化学方程式)
3.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
a.可燃性:2CO+O22CO2;
b.还原性:与Fe2O3反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
(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用途:化工原料、灭火剂。干冰用作制冷剂、人工降雨。
④实验室制取原理:CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O。
[辨易错]
(1)实验室制备CO2时,常用大理石与稀硫酸进行反应。
( )
(2)可以使用启普发生器作为发生装置制CO2。
( )
(3)用饱和Na2CO3溶液除去CO2中的HCl。
( )
(4)金属镁着火时,可以用干冰灭火。
( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)×
知识应用
用化学方程式回答下列问题。
(1)除去CO中混有的少量CO2:___________________________________。
(2)除去CO2中混有的少量CO:____________________________________。
(3)除去CO2中混有的少量HCl:___________________________________。
(4)水煤气的制备反应方程式:______________________________________
_______________________________________________________________。
(5)将2 mol CO2通入含3 mol NaOH的溶液中,反应的化学方程式:
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
[答案] (1)CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
(2)CuO+COCu+CO2
(3)NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O
(4)C+H2O(g)CO+H2
(5)2CO2+3NaOH===Na2CO3+NaHCO3+H2O
◎命题点1 CO2与NaOH溶液反应产物的判断
1.在标准状况下,将3.36 L CO2气体通入200 mL 1.00 mol·L-1 NaOH溶液中,充分反应后溶液中c(CO的水解)( )
、HCO)的比值为(不考虑CO)与c(HCO
A.1∶1
B.1∶2
C.2∶1
D.1∶3
B [n(CO2)=0.15 mol,n(NaOH)=0.2 mol,n(CO2)∶n(NaOH)=3∶4,其反应的离子方程式:3CO2+4OH-===CO)=1∶2。])∶c(HCO+H2O,故c(CO+2HCO
2.在标准状况下,将4.48 L CO2通入100 mL 3 mol·L-1的NaOH溶液中,溶液中的溶质为________,其物质的量之比为________。
[解析] n(CO2)=0.2 mol,n(NaOH)=0.3 mol,n(CO2)∶n(NaOH)=2∶3,可发生反应
2CO2+3NaOH===Na2CO3+NaHCO3+H2O。
[答案] Na2CO3、NaHCO3 1∶1
数轴法判断CO2与强碱(OH-)反应的产物
当n(OH-)∶n(CO2)的值不同时产物如下:
◎命题点2 CO、CO2的有关性质探究
3.(2019·信阳模拟)为检验二氧化碳气体中是否混有一氧化碳,某课外兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置:
根据装置回答问题:
(1)A装置的作用是_______________________________________________。
(2)C中发生反应的方程式为_______________________________________
_______