第4章 第12讲 碳、硅及无机非金属材料（教师word）-2023老教材老高考化学【导学教程】新编大一轮总复习（人教版）

第12讲　碳、硅及无机非金属材料 [课标要求] 1．了解碳、硅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．了解碳、硅单质及其重要化合物对环境的影响。 考点一　碳及其重要化合物 一、碳单质 1．种类：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与CO2的比较 CO CO2 物理性质 无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水 无色、无味的气体，密度比空气大，可溶于水(溶解度小) 毒性 有毒(易结合血红蛋白) 无毒(温室效应) 化学性质 还原性 可燃性，还原氧化铁 无 氧化性 — ①与炽热的炭反应：CO2＋C2CO ②Mg在CO2中燃烧：2Mg＋CO22MgO＋C 化学性质 与水 反应 不反应 CO2＋H2OH2CO3 与碱反 应(如石 灰水) 不反应 Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O(检验CO2) 相互 转化 CO2CO 用途 燃料，冶炼金属 灭火，制汽水，植物肥料，做化工原料等 三、碳酸及其盐 1．碳酸(H2CO3) H2CO3是二元弱酸、不稳定。碳酸只能存在于水中，在水中与CO2共存，因此常把CO2＋H2O看作碳酸。 2．碳酸的正盐和酸式盐的比较 正盐(CO) 酸式盐(HCO) 溶解性 只有钾、钠、铵盐可溶 一般都可溶 热稳定性 正盐>酸式盐 溶液pH 同温、同浓度：正盐>酸式盐 相互转化 COHCO 四、草酸及其盐 1．草酸(H2C2O4) 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：H2C2O4H2O＋CO↑＋CO2↑。 2．草酸盐 (1)(NH4)2C2O4易溶于水，微溶于乙醇，加热易分解，可由氨水与草酸溶液反应而得。 (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。 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2019·全国卷Ⅲ)活性炭具有除异味和杀菌作用。(　　) (2)(2019·全国卷Ⅱ)澄清的石灰水久置后出现白色固体：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。(　　) (3)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。(　　) (4)12C、13C、14C是碳的三种同素异形体。(　　) (5)金刚石和石墨由相同的元素组成，因此它们具有完全相同的性质。(　　) (6)石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应。(　　) (7)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。(　　) (8)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。(　　) (9)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)√ 演练一　碳及其重要化合物的性质及对环境的影响 1．(2020·全国卷Ⅱ)二氧化碳的过量排放可对海洋生物的生存环境造成很大影响，其原理如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．海水酸化能引起HCO浓度增大、CO浓度减小 B．海水酸化能促进CaCO3的溶解，导致珊瑚礁减少 C．CO2能引起海水酸化，其原理为HCOH＋＋CO D．使用太阳能、氢能等新能源可改善珊瑚的生存环境 解析　根据图示可知，CO2的过量排放，能导致海水中CO2＋H2OH2CO3H＋＋HCO平衡右移；H＋又能与珊瑚礁溶解生成的CO结合生成HCO，促使CaCO3Ca2＋＋CO平衡右移，从而使珊瑚礁减少。结合上述分析可知，海水酸化，使海水中H＋和HCO的浓度均增大，CO的浓度减小，A项正确；H＋可结合珊瑚礁溶解产生的CO，故能促进CaCO3的溶解，使珊瑚礁减少，B项正确；CO2引起海水酸化的原理为CO2＋H2OH2CO3H＋＋HCO，C项错误；使用太阳能、氢能等新能源，能有效减少CO2的排放，利于改善珊瑚的生存环境，D项正确。 答案　C 2．研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。 (1)溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在，其中HCO占95%。写出CO2溶于水产生HCO的化学方程式：_____