第四章 第12讲 碳、硅及无机非金属材料-【导与练】2024高考化学一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（旧教材，通用版）

知识体 系构建 甲卷考 情聚焦 纵观近五年考情,甲卷(原Ⅲ卷)在本章的命题热点有: 1.化学与STSE。以选择题形式呈现,考查化学与生产、生活、环保、能源、材料等问题。考查知识面比较广,难度不大。 2.物质制备与性质探究。选择题中常以气体制备为载体与实验相结合考查;综合题中常以氯、氮、硫、硅等常见元素及其化合物性质为基础,掺杂一些含有这些元素的陌生物质,通过综合实验题形式,结合题给信息综合考查物质的制备、检验、性质探究、化学方程式书写等,试题难度中等偏上。 第12讲　碳、硅及无机非金属材料 1.了解C、Si元素的单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及应用。 2.了解C、Si元素的单质及其重要化合物对环境的影响。 碳及其化合物　　　　　　　 1.碳单质 (1)存在形式:有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯、碳纳米管等,它们互为同素异形体。 (2)常见碳单质的结构与物理性质。 (3)化学性质。 可燃性 2C+O2(不足)2CO、C+O2(足量)CO2 与氧化 物反应 CuO:C+2CuO2Cu+CO2↑(冶炼金属); SiO2:2C+SiO2Si+2CO↑(制取粗硅); H2O:C+H2O(g)H2+CO(制取水煤气) 与强氧 化性酸 反应 浓H2SO4:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O; 浓HNO3:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O 2.氧化物(CO、CO2)的比较 项目 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;还原氧化铁 — 氧化性 — 与炽热炭反应; Mg在CO2中燃烧 与水 反应 不反应 CO2+H2OH2CO3 与碱反应 (石灰水) 不反应 Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O (检验CO2) 相互 转化 CO2CO 用途 燃料、冶炼金属 灭火、制汽水、化工原料等 向BaCl2或CaCl2溶液中通入CO2气体,由于盐酸的酸性比碳酸的强,不会产生BaCO3或CaCO3沉淀。 3.碳酸(H2CO3) 碳酸为弱酸,不稳定。碳酸只能在水中存在。H2CO3在水中与CO2共存,因此常把“CO2+H2O”当碳酸用。 4.碳酸的正盐和酸式盐的比较 项目 正盐(C) 酸式盐(HC) 溶解性 只有钾、钠、铵盐可溶 一般都可溶 溶解度 一般而言,在相同温度下,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;可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度,如溶解度Na2CO3>NaHCO3。 热稳定性 正盐>酸式盐>碳酸 溶液pH 同浓度:正盐>酸式盐 相互转化 CHC 5.草酸(H2C2O4) 草酸晶体的化学式为H2C2O4·2H2O。 (1)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++HC2、HC2H++C2。 (2)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+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。 (3)不稳定性:草酸晶体受热易分解,反应的化学方程式为H2C2O4·2H2OCO↑+CO2↑+3H2O。 [理解辨析] 判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)12C、13C、14C是碳元素的三种同素异形体。(　×　) 提示:12C、13C、14C互为同位素,碳元素的三种常见同素异形体为金刚石、石墨和C60。 (2)石墨转变为金刚石的反应,因为有单质参与,所以属于氧化还原反应。(　×　) 提示:同素异形体间的转化属于化学变化,但是该转化中没有元素化合价发生变化,不属于氧化还原反应。 (3)大量排放二氧化碳会形成酸雨。(　×　) 提示:pH小于5.6的降雨才称为酸雨。 (4)向饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2气体,有晶体析出。(　√　) (5)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。(　√　) 1.部分含碳物质的分类与相应碳元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是(　A　) A.a中可能含有非极性键 B.b存在多种同素异形体 C.c不属于酸性氧化物 D.d转化为e可通过化合反应实现 解析:根据含碳物质中碳元素的化合价分析可知,a为CH4,b为碳单质(如金刚石、石墨等),c为CO,d为CO2,e为碳酸盐或碳酸氢盐。a为CH4,不含非极性键,故A错误;b为碳单质,比如金刚石、石墨等,存在多种同素异形