第4章 第5讲 无机非金属材料 化学品的合理使用（Word教参）-【新高考方案】2024高考化学一轮复习（新教材版Ⅱ 新高考）

第5讲　无机非金属材料　化学品的合理使用(基础落实课) 逐点清(一)　碳及其化合物 (一)碳单质 1．碳的同素异形体 (1)金刚石 碳原子的排列方式：正四面体的空间网状结构 碳原子的杂化方式：sp3杂化 物理性质：熔点高，硬度大，不导电 (2)石墨 碳原子的排列方式：层状结构，每层为正六边形的平面网状结构 碳原子的杂化方式：sp2杂化 物理性质：熔点高，硬度小，能导电 (3)足球烯(C60) 碳原子的排列方式：“足球”状分子，由正五边形和正六边形排列而成，其中的C为sp2杂化 物理性质：不导电 2．主要化学性质——还原性 (1)与O2反应 O2足量：C＋O2CO2；O2不足：2C＋O22CO。 (2)与氧化物反应 CuO：2CuO＋C2Cu＋CO2↑(冶炼金属)； SiO2：SiO2＋2CSi＋2CO↑(制取粗硅)； H2O：C＋H2O(g)CO＋H2(制取水煤气)。 (3)与强氧化性酸反应 浓H2SO4：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O； 浓HNO3：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 3．用途：金刚石用于制造切割刀具；石墨用于制造电极、铅笔芯。 (二)氧化物(CO、CO2)的比较 CO CO2 物理性质 无色无味气体，密度比空气小，难溶于水 无色无味气体，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(灭火) 氧化性 — ①与炽热炭反应 ②Mg在CO2中燃烧 与水反应 无 CO2＋H2OH2CO3 与碱反应(石灰水) 无 Ca(OH)2＋CO2=== CaCO3↓＋H2O(检验CO2) 相互转化 用途 燃料；冶炼金属 灭火；制汽水；植物肥料；化工原料等 (三)碳酸及其盐H2CO3为二元弱酸，不稳定，只能存在水中，CO2＋H2OH2CO3。 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>碳酸 溶液pH 同浓度时：正盐>酸式盐 相互转化 (四)草酸、草酸盐的性质 1．草酸的性质 弱酸性 草酸为二元弱酸，酸性比醋酸的酸性强，电离方程式为H2C2O4H＋＋HC2O，HC2OH＋＋C2O 还原性 H2C2O4中C元素的化合价为＋3价，具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，反应的化学方程式为2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O 不稳定性 草酸晶体受热易分解，反应的化学方程式为H2C2O4·2H2O CO↑＋CO2↑＋3H2O 2．草酸盐的性质 (1)(NH4)2C2O4由氨水和草酸溶液反应生成，溶于水，加热分解。 (2)CaC2O4不溶于水、醋酸，溶于盐酸、稀硝酸，灼烧时转变成碳酸钙或氧化钙。 (3)MgC2O4、FeC2O4不溶于水，可由对应的可溶性金属盐与草酸铵反应而得到，加热分解可得到对应金属氧化物。 微点小练 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)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(×) (2)金刚石、石墨均为共价晶体，前者熔点较高(×) (3)实验室制CO2可以用大理石与稀H2SO4反应制备(×) (4)除去CO2中的CO，可以通入装有CuO的玻璃管中并加热(√) (5)金属Mg、Na着火可以用CO2灭火(×) (6)Na2CO3溶液中通入足量CO2可以生成NaHCO3(√) (7)草酸具有还原性，可以被酸性KMnO4氧化为CO2(√) 2．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：________________ _____________________________________