《金新学案》高三化学一轮复习 碳的多样性

编辑ppt第1讲碳的多样性编辑ppt最新展示1.了解碳元素单质及其化合物的主要性质及其应用。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的综合应用。热点定位1.碳单质各种同素异形体结构、性质、用途及其他相关概念辨析。2.利用碳单质及其化合物的性质和转化关系进行综合实验、推断和相关计算。3.CO2、SO2性质比较及综合拓展。4.低碳经济，CO2与环境保护问题。编辑ppt一、碳单质的多样性1．同素异形体：由互称同素异形体。同一种元素组成的性质不同的单质编辑ppt2．碳的同素异形体(1)石墨：碳原子呈

排列，每一层上的碳原子以强的相互作用形成

结构；层与层之间的相互作用

，容易发生相对滑动。(2)金刚石：每个碳原子都与相邻的

个碳原子以强的相互作用直接连接，形成

结构。(3)C60：由

个碳原子构成的分子，形似足球，碳原子位于球的表面，

排列的空心球体。层状平面六边形较弱4正四面体60呈正五边形和正六边形编辑ppt二、广泛存在的含碳化合物1．自然界中存在形态：

。2．主要存在物质(1)蛋白质、淀粉等有机化合物。(2)大气中的CO2。(3)多种碳酸盐类矿石：大理石(CaCO3)、方解石(CaCO3)、白云石[CaMg(CO3)2]、菱锌矿(ZnCO3)、菱镁矿(MgCO3)、菱铁矿(FeCO3)等。游离态和化合态编辑ppt三、碳及其化合物之间的转化编辑ppt1．写出标有序号的化学方程式编辑ppt编辑ppt2．(1)钟乳石、石笋的形成涉及反应

(填写序号，下同)。(2)溶洞的形成涉及反应

。(3)高炉炼铁中涉及

及CO和Fe2O3的反应。(4)水垢中CaCO3的形成涉及反应

。(5)木炭燃烧过程中涉及反应

。⑨(或⑧)⑩①②③④⑨(或⑧)①②③④⑩编辑ppt能否用稀盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3两瓶无色溶液？【提示】能。各取两种无色溶液少许分装在两试管中，分别逐滴加入稀盐酸，开始就有气泡冒出的是NaHCO3溶液；开始无明显现象，盐酸过量后有气泡冒出的是Na2CO3溶液。编辑ppt1．(上海高考)科学家发现C60后，近年又合成了许多球形分子(富勒烯)，如C50、C70、C120、C540等，它们互称为 (

)A．同系物 B．同分异构体C．同素异形体 D．同位素编辑ppt【解析】显然这些球形分子分子式不同，也不相差若干个CH2原子团，A、B不正确；它们都是由碳原子组成的单质，故D不正确，C正确。【答案】

C编辑ppt2．(2008年山东理基)旅游洞穴一般是指供游人观览的喀斯特洞穴。多姿多彩的石钟乳、石笋、石柱、石花等碳酸钙沉积体是喀斯特洞穴中的主要景观。由于游人呼吸有时会使旅游洞穴中二氧化碳浓度大幅度升高，可能造成的后果是 (

)①抑制碳酸钙沉积体的生长②促进碳酸钙沉积体的生长③使游客有憋闷的感觉④使照明灯下的植物大量死亡A．①③

B．②③ C．①④

D．②④编辑ppt【解析】

CO2的浓度升高，使Ca(HCO3)2的量增大，抑制CaCO3沉积体的生长，同时也使O2的浓度降低，让游客有憋闷的感觉。【答案】

A编辑ppt3．(2009年海南高考)用足量的CO还原13.7g某铅氧化物，把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后质量为8.0g，则此铅氧化物的化学式是(

)A．PbO B．Pb2O3C．Pb3O4 D．PbO2【解析】根据CO～CO2～CaCO3的关系可知，13.7g铅的氧化物中，n(O)＝0.08mol，则n(Pb)＝0.06mol，所以n(Pb)∶n(O)＝3∶4，则该铅氧化物的化学式为Pb3O4。【答案】

C编辑ppt4．(全国卷Ⅰ)水蒸气通过灼热的焦炭后，流出气体的主要成分是CO和H2，还有CO2和水蒸气等。请用下图中提供的仪器，选择必要的试剂，设计一个实验，证明上述混合气中有CO和H2。(加热装置和导管等在图中略去)编辑ppt回答下列问题：(1)盛浓H2SO4的装置用途是____________________

________________________________________________，盛NaOH溶液的装置用途是____________。编辑ppt(2)仪器B中需加入试剂的名称(或化学式)是________

________________________________________________________________，所发生反应的化学方程式是__________________

________________________________________________。(3)仪器C中需加入试剂的名称(或化学式)是________________________________________________________________________，其目的是_________________________________。编辑ppt(4)按气流方向连接各仪器。用字母表示接口的顺序：g—ab—_______________________________________

____________________________。(5)能证明混合气中含有CO的实验依据是_________

_______________________________________________________________。(6)能证明混合气中含有H2的实验依据是___________

_____________________________________________________________。编辑ppt【解析】本题得分关键是要明确实验目的(证明混合气体中有CO和H2)，要想达到目的，只能利用它们的还原性将之转化为CO2和H2O来检验，同时又要防止原混合气体中CO2和水蒸气的干扰，所以用CO、H2还原CuO之前，必须首先除去CO2和水蒸气。本题应首先解决第(4)问。编辑ppt【答案】

(1)除去水蒸气除去CO2(2)氧化铜(CuO)

CuO＋H2 Cu＋H2OCuO＋CO Cu＋CO2(3)无水硫酸铜(CuSO4)检验H2O(4)(g—ab)—kj—hi—cd(或dc)—fe—lm(5)原混合气中的CO2已被除去，其中CO与CuO反应生成的CO2使澄清石灰水变浑浊(6)原混合气中的H2O已被除去，其中H2与CuO反应生成的H2O使无水硫酸铜由白色变为蓝色编辑ppt一、碳单质及其氧化物的化学性质1．碳单质的化学性质编辑ppt编辑ppt2．一氧化碳的化学性质编辑ppt3．二氧化碳的化学性质(1)具有酸性氧化物的性质CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2OCO2＋CaO===CaCO3CO2＋Na2SiO3＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3(2)具有氧化性编辑ppt

二氧化碳的过量排放，严重影响人类的生存环境，处理和利用二氧化碳是全球关注的重大问题。回答以下(1)～(5)题。(1)大气中二氧化碳增加的原因有________、________。编辑ppt(2)大气中二氧化碳增加，影响植物的生长，例如水果越来越大。这提示我们：随着大气中二氧化碳含量升高(

)A．植物中的有机物含量降低B．植物的生长速率降低C．植物光合作用减弱D．植物光合作用增强(3)钟乳石和石笋的主要成分是碳酸钙。随着旅游人数的增加，潮湿溶洞中的钟乳石和石笋受到二氧化碳侵蚀，其化学方程式为：____________________________。编辑ppt(4)某学生提出一个修复溶洞底部受损石笋的研究方案，由以下五步组成，正确的实验步骤依次是________。①将盛有碱溶液的容器置于石笋的上部②配制一定浓度的碱溶液③选择合适的碱④调节碱溶液下滴的速度⑤观察石笋表面复原情况编辑ppt(5)合理利用二氧化碳，可以提高生活质量，促进工业发展。①在常压下，－78℃时，二氧化碳气体凝结成固态二氧化碳，俗称干冰。某学生买回一盒冰淇淋月饼，盒里有很多作为制冷剂的碎干冰。下列关于干冰处理的正确做法是 (

)A．将干冰放入冰箱B．让干冰在通风处自然升华C．直接将干冰倒入下水道D．用手取干冰扔入废物箱编辑ppt②在采煤工业上，把干冰与炸药放在一起，既能增强爆炸威力，又能防止火灾。能增强爆炸威力的原因是________________________________________________________________________；能防止火灾的原因是__________________。③使用传统催化剂，使二氧化碳与某些有机物反应可以生成塑料，但反应时间长。目前诞生的纳米级催化剂增加了催化剂的表面积，提高了________。使用这种塑料能减少白色污染，因为它在微生物作用下，可以实现100%的______。编辑ppt【解析】生活中与CO2有关的知识主要有：碳酸饮料；钟乳石或珊瑚的形成与破坏；植物的光合作用与呼吸作用；温室效应；舞台上干冰升华产生云雾缭绕的景象等。(1)化石燃料的燃烧、植被减少等均可造成大气中CO2增加。(2)水果越来越大，说明光合作用增强，由CO2转化成的有机物增多。编辑ppt(3)钟乳石和石笋的主要成分是CaCO3，游人增多，CO2排放量增加，CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2溶于水造成Ca2＋和HCO3-的流失。(5)①干冰气化后生成的CO2对人体无毒，让干冰在通风处自然升华即可。

②爆炸威力增强说明单位空间内气压增大，即气体增多，这是由于爆炸过程中产生的热量使干冰迅速升华所致。能防火灾的原因：升华产生的CO2不支持燃烧，干冰升华时要吸热。③增加催化剂的表面积，可提高化学反应速率，该塑料可被微生物降解或分解。

编辑ppt【答案】

(1)化石燃料燃烧、植被减少、汽车尾气排放等(答其中两个即可)(2)D(3)CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2(4)③②①④⑤(5)①B

②爆炸时产生的热量使干冰变为气体，增加了单位空间内气体的物质的量，压强增大干冰升华带走热量、CO2不支持燃烧③反应速率降解(或分解)编辑ppt【拓展训练】

1.过量的CO2通入下列溶液中，最终出现浑浊的是 (

)A．氯化钙溶液 B．石灰水C．饱和亚硫酸钠溶液 D．水玻璃编辑ppt【解析】解答本题应抓住如下关键：较强酸＋较弱酸盐―→较弱酸＋较强酸盐，即较强酸能制较弱的酸。CaCl2、Na2SO3均属比碳酸酸性强的酸的盐，不能与H2CO3(CO2＋H2O)反应生成新盐和新酸；CO2与石灰水最终生成可溶性Ca(HCO3)2；Na2SiO3为比碳酸酸性更弱的酸的盐，故可反应生成H2SiO3沉淀。【答案】

D编辑ppt二、Na2CO3、NaHCO3之间的相互转化及鉴别1．Na2CO3与NaHCO3的相互转化编辑ppt(1)Na2CO3转化为NaHCO3有关反应的化学方程式为：①Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3②Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3③Na2CO3＋Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋2NaHCO3(2)NaHCO3转化为Na2CO3有关反应的化学方程式为：①2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O②NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O编辑ppt2．Na2CO3、NaHCO3的鉴别(1)利用热稳定性不同分别加热少量固体，能产生使澄清石灰水变浑浊气体的固体为NaHCO3。(2)利用与酸反应的快慢分别取一定量的固体，滴入浓度、体积均相同的盐酸，气泡逸出速率快的为NaHCO3。编辑ppt(3)与盐的反应分别取少量稀溶液，滴入BaCl2或CaCl2稀溶液，产生沉淀的为Na2CO3溶液。(4)利用溶液的碱性不同分别测其0.1mol·L－1溶液的pH，pH大的溶液为Na2CO3溶液。编辑ppt

下图中A到F是化合物，G是单质。写出A、B、E、F的化学式：A________，B________，E________，F________。编辑ppt【思路点拨】熟练的掌握元素及其化合物的重要性质，是解答常见物质相互转化的关键。一种化合物能分别与两种化合物反应，均生成同一种气体单质，常见的有Na2O2分别与H2O、CO2反应，均生成O2。编辑ppt【解析】化合物A受热分解可生成三种化合物，在中学常见的化合物范围内，固体A可能是不稳定的酸式盐或碱式碳酸铜，又因为A分解产生的两种化合物都能与化合物E反应产生单质G。G可能为O2，E为Na2O2，据此可判断C、D应为H2O、CO2。再根据A、B在溶液中可通过与F、C反应可相互转化，综合分析可确定C为CO2，D为H2O，则A为NaHCO3，B为Na2CO3。【答案】

NaHCO3

Na2CO3

Na2O2

NaOH编辑ppt【拓展训练】

2.①将0.1L1mol·L－1的纯碱溶液逐滴滴入到0.1L1.25mol·L－1的盐酸中；②将0.1L1.25mol·L－1的盐酸逐滴滴入到0.1L1mol·L－1的纯碱溶液中，这两种操作产生CO2的体积比为(

)A．5∶2 B．2∶5C．2∶1 D．1∶1编辑ppt【解析】操作(1)：纯碱滴入盐酸中，发生反应：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O生成的CO2与盐酸用量有关：n(CO2)＝1/2n(HCl)＝1/2×0.1L×1.25mol·L－1＝0.0625mol。编辑ppt操作(2)：盐酸滴入纯碱中，发生反应：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3 (1)NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O (2)则反应(1)消耗盐酸0.1L×1mol·L－1＝0.1mol，生成0.1molNaHCO3，过量盐酸(0.025mol)与NaHCO3反应生成0.025molCO2，所以n(CO2)1∶n(CO2)2＝0.0625∶0.025＝5∶2。【答案】

A编辑ppt三、自然界和生产生活中碳元素的转化1．自然界中碳及其化合物间的转化编辑ppt2．生产和生活中碳及其化合物间的转化(1)转化途径途径Ⅱ：化工生产编辑ppt(2)工业生产中的转化①炼钢、炼铁高炉炼铁时的主要化学反应方程式为：编辑ppt(1)图瓦卢是由多个珊瑚礁形成的岛国。由于大气中CO2含量的剧增，大量珊瑚礁(主要成分是碳酸钙)被海水侵蚀，其原因是(用化学方程式表示)________________________________________________________________________。(2)温室效应导致海平面上升，引起温室效应的人为原因主要是______________。编辑ppt(3)为了控制温室效应，各国科学家提出了不少方法和设想。科学家致力于二氧化碳组合转化方面的技术研究，把过多的二氧化碳转化为对人类有益的物质。如将二氧化碳和氢气以1∶4的比例混合，通入反应器，在适当的条件下反应，可获得一种重要的能源。请完成下列化学方程式：CO2＋4H2===______＋2H2O编辑ppt(4)科学家研究发现，用“汽水”(一种能释放CO2的弱酸性溶液)浇灌植物能促进植物的生长。原因是它能(

)①加强呼吸作用②加强光合作用③改良碱性土壤、调节pH

④加强植物蒸腾作用A．①②

B．②③C．③④

D．②③④编辑ppt(5)快速、有效地减缓大气中CO2大量增加的生态学措施是(

)A．使用天然气等燃料B．控制全球人口增长C．植树造林，保护森林D．立即减少煤和石油的燃烧编辑ppt【思路点拨】本题以二氧化碳的性质为载体，综合考查同学们的环保意识，引导同学们关注社会，关注未来。题目选材新颖，涉及面广，起点高，落点低，具有很强的时代性。二氧化碳能溶于水，溶于水的部分会与碳酸钙反应，导致碳酸钙溶解。增大压强、降低温度能使CO2气体液化为液体。编辑ppt【解析】

(1)CO2能溶于水，溶于水后会与CaCO3反应，导致CaCO3溶解。(3)从原子守恒的角度去分析，1molCO2与4molH2反应时，生成了2molH2O，生成的另一物质中必有1molC和4molH，由方程式的化学计量数可知，此物质必为CH4。编辑ppt(4)植物发生呼吸作用放出CO2；其蒸腾作用与外界温度及水分有关，与CO2的浓度无关；植物的光合作用需要吸收CO2，且CO2溶于土壤中的水而生成的H2CO3电离出的H＋可以改良碱性土壤，调节pH，促进植物对Ca2＋、Mg2＋的吸收。所以“汽水”浇灌植物能促进植物的生长。(5)随着社会的进步，对能源的消耗也将进一步增大，所以不可能立即减少煤和石油的燃烧。使用天然气等燃料也会产生CO2，只有绿色植物的光合作用会吸收大量的CO2，且见效快。编辑ppt【答案】

(1)CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2(2)大量燃烧煤、石油等化石燃料(3)CH4

(4)B

(5)C编辑ppt【拓展训练】

3.根据以下叙述，回答第(1)～(3)小题：某化工厂按如下步骤进行生产：①以煤为燃料煅烧石灰石；②用饱和Na2CO3溶液充分吸收步骤①中产生的二氧化碳；③使步骤①中产生的氧化钙与水反应；④消石灰与碳酸钠反应。(1)该厂生产过程中起始原料是______________；最终产品是________________。编辑ppt(2)该厂生产过程的优点是________。①排放的气体对大气无污染②生产过程中的部分产品可作为原料使用③高温作业A．只有①

B．只有②C．①和②

D．②和③(3)写出生产过程中涉及的化学方程式：__________________________________________________________。编辑ppt【解析】本题的关键是弄清每个生产步骤中发生的化学反应，根据反应物和生成物确定原料和产品。该生产过程中CaCO3分解产生的CO2可作为生产NaHCO3的原料，生产NaOH时产生的CaCO3可重复利用。【答案】

(1)石灰石、碳酸钠碳酸氢钠、氢氧化钠(2)C

(3)CaCO3 CaO＋CO2↑，Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，CaO＋H2O===Ca(OH)2，Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH编辑ppt1．碳是自然界的基本构成元素之一，在自然界中，不停地转化、循环，构成了生机盎然的物质世界，如下图为自然界中碳的循环图。下列有关分析不合理的是(

)编辑pptA．过程①中还可能有另外的含碳物质产生B．碳元素在自然界中的循环主要是通过CO2的生成和消耗来实现的C．加速过程②将有利于社会的可持续发展D．只有使图中所示的各转化的总体保持基本平衡，才能维持大气中CO2的含量相对稳定编辑ppt【解析】腐生生物在微生物作用下分解，不但能生成CO2，也会生成其他含碳物质，如CH4等，A项正确；据题示可知，碳元素在自然界中的循环主要是通过CO2的生成和消耗来实现的，B项正确；加速化石燃料的开发利用不利于社会的可持续发展，C项不正确；只有CO2的释放和消耗保持基本平衡，才能维持大气中CO2的含量相对稳定。【答案】

C编辑ppt2．下列解析中，不科学的是 (

)A．“水滴石穿”主要是溶解了CO2的雨水与CaCO3长期作用生成了可溶性的Ca(HCO3)2的缘故B．长期盛放NaOH溶液的滴瓶不易打开，是因为NaOH与瓶中的CO2反应导致瓶内气体减少形成“负压”的缘故C．严格地讲，“通风橱”是一种不负责任的防污染手段，因为实验产生的有害气体没有得到转化或吸收D．“雨后彩虹”“海市蜃楼”既是一种自然现象又是光学现象，也与胶体的知识有关【答案】

B编辑ppt3．下列叙述可以肯定溶液中大量存在CO的是(

)A．加入AgNO3溶液有白色沉淀产生B．加入稀盐酸有无色无味气体产生，该气体可使澄清的石灰水变浑浊C．加入MgCl2溶液有白色沉淀产生，再加入稀盐酸沉淀溶解，并产生可使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体D．加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀产生编辑ppt【答案】

C编辑ppt4．将106g的Na2CO3和84gNaHCO3都经充分强热后，再分别跟足量的盐酸反应。下列说法错误的是(

)A．消耗盐酸一样多B．放出CO2的总量一样多C．后者生成的NaCl是前者的一半D．后者消耗盐酸是前者的一半【解析】

84gNaHCO3加热后生成53gNa2CO3，为106gNa2CO