第24课时碳族元素碳及其化合物（A）及特征现象。）考测点导航3．（1995年全国高考题）图(1)中瓶a内放入20毫升61.碳族元素包括碳、硅、锗、锡、铅五种元素，位于周摩/升盐酸,b是未充气的气球,里边放有4克碳酸钙粉期表中ⅣA族。未,将它紧紧套在瓶a口2.原子最外层都有4个电子，故该族元素的原子得电子上,胶管c套在瓶的侧口,能力较弱，失电子能力也较弱。主要化合价为+2、+4价并用弹簧夹d夹紧(瓶口（其中碳和硅有负价），在化合物中多以+4价稳定（铅和侧口都不漏气).将图在化合物中以+2价稳定）。(1)的装置在托盘天平3.该族元素随着原子序数的递增，原子半径增大，得电上称量,质量为W1克.根子能力减弱，失电子能力增强；非金属性减弱，金属性据实验现象填写下列空增强；最高价氧化物的水化物的酸性依次减弱，气态氢白:化物稳定性渐弱。(1)把气球b中的碳酸钙粉末小心地倒入瓶中,立即4.（1）碳碳有金刚石、石墨和C60等同素异形体。产生许多气泡,气球逐渐胀大(图Ⅱ).反应结束后,再碳在常温下，化学性质不活泼，在高温下，能跟许多次称量,质量为W2克.则W2和W1的关系是.物质起反应。碳在氧气或空气中燃烧；碳能跟氧化铜、(2)取25毫升6摩/升NaOH溶液.先用滴管取少量二氧化碳、水蒸气、浓硫酸反应。NaOH溶液,滴管插入胶管c口(为便于操作,可以适当（2）一氧化碳一氧化碳是无色无味的剧毒气体，难倾斜瓶a,注意防止漏气).打开d,将溶液挤入瓶中,立溶于水。即夹紧d.可以看到瓶内产生少量白色沉淀,轻轻摇动具有可燃性、还原性，如能和氧气、氧化铜、氧化瓶a,沉淀随即消失.用同样方法再加入少量NaOH溶液,铁反应。又产生白色沉淀,轻摇,沉淀又消失.使沉淀消失的反（3）二氧化碳二氧化碳是无色无味的气体，能溶于应的化学方程式水，密度比空气大。是。属于酸性氧化物，能和水、氧化钙、氢氧化钙、氧⑶将全部NaOH溶液很快加入瓶中，夹紧d，瓶内产化钠、次氯酸钙等反应。实验室里，用大理石（或石生大量白色沉淀，不再溶解。此时瓶内温度灰石）与稀盐酸制得，工业上用石灰石高温分解制得。(填"不变"、"降低"或"升高").（4）碳酸盐及碳酸氢盐碳酸盐除钠、钾、铵的盐溶(4)继续轻摇瓶a,气球逐渐缩小,直至恢复反应前的于水以外，其它盐不溶于水。碳酸氢盐都溶于水，其下垂状.写出这时发生的反应的化学方程式。中碳酸氢钠溶解度较小。（此题考查碳酸钙、氢氧化钙、二氧化碳等物质的性它们都可以和盐酸反应。碳酸氢盐不稳定，受热分质，实验的分析能力）解；碳酸氢盐和氢氧化钠反应。4.（1992上海高考题）现有氧化铜和炭粉的混合物共A摩尔，将它在隔绝空气的条件下加热，反应完全后，典型题点击冷却，得到残留固体。1.下列关于碳族元素及化合物的性质的描述不正确的(1)写出可能发生反应的化学方程式是()(2)若氧化铜在混合物中物质的量比值为X，（0<XA．除Pb外，+4价化合物是稳定的<1），问：X为何值时，残留固体为何种物质？写出残B．RO和RO2（除CO2）均不跟水反应留固体的物质的量与X值之间的关系。将结果填入下C．RH4的稳定性随相对分子质量增大而增大表。D．RH4的沸点从碳到铅逐渐升高残留固体(此题考查碳族元素单质及化合物的相似性和递变性。)X值2．一无色气体可能含有CO2、CO、H2O（g）、H2中的一种分子式物质的量（摩）或几种，依次进行如下处理（假定每次处理均反应完全）：（1）过碱石灰时，气体体积变小；（2）通过赤热的氧化铜时，固体变为红色；（3）通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为兰色；（4）通过澄清石灰水时，溶液变浑浊。由此可以确定原无气体中：一定含有，可能含有。（此题考查一氧化碳、二氧化碳等物质的性质，及对(此题考查碳的还原性及学生的化学计算能力)该物质性质的灵活运用能力，要求记忆相关物质的性质新活题网站1．最近科学家研究得到一种新的分子，它具有空心的类\n似足球状结构，分子式为C60，下列说法正确的是()11.已知A、B、C三元素均为短周期元素.且它们的原子A．C60是一种新型的化合物序数间的关系符合：A＜B＜C.A元素原子的最外层电子B．C60和石墨都是碳的同素异形体数为次外层电子数的两倍.B与C可形成BC4型化合物.C.C60中含有离子键用元素符号和化学式回答： D.C60的相对分子质量为720(1)A是，B是，C是（此题考查同素异行体知识的运用及结构知识）(2)它们的最高价氧化物对应的水化物分别、2．生石灰中往往含有杂质CaCO3和SiO2，要检验是否、，其中酸性最弱的是。存在这两种杂质，最好选用()（此题考查元素周期律的运用能力）A．水B.盐酸C.硫酸D.烧碱12.（1998年高考题）BGO是我国研制的一种闪烁晶体材（此题考查CaCO3等性质，应熟悉这些物质的性质）料，曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验，它是锗3.将过量的CO2分别通人①BaCl2溶液②Na2SiO3溶液酸铋的简称。若知：①在BGO中，锗处于其最高价态②③Ca（ClO）2溶液④饱和Na2CO3溶液，最终析出沉淀的在BGO中，铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所是()呈的价态相同，在此氯化物中铋具有最外层8电子稳定A．①②③④B。②④C。①②③D。②结构③BGO可看作是由锗和铋两种元素的氧化物所形③④（此题考查CO2的化学性质）成的复杂氧化物，且在BGO晶体的化学式中，这两种氧4.有10g不纯CaCO3样品与足量盐酸反应后4.44gCO2，化物所含氧的总质量相同。请填空：且有残留难溶物质。则对于样品中是否存在①MgCO3②（1）锗和铋的元素符号分别是和。K2CO3③SiO2杂质的判断正确的是()（2）BGO晶体的化学式是。A.肯定含①③，不含②（3）BGO晶体中所含铋氧化物的化学式是。B.肯定含①③，可能含②（此题考查原子结构的知识运用能力及不常见元素符号C.肯定含②③，不含①的书写）D.肯定含②③，可能含①13.（1997年上海高考题）某课外小组模拟呼吸面具中（此题考查由方程式的计算及平均值法的应用技巧）的原理（过氧化钠与潮湿二氧化碳反应），设计用下列仪5.将空气与CO2按5∶1体积比混合，跟足量的赤热焦器来制取氧气并测量氧气的体积。碳充分反应，若反应前后温度相同，则在所得气体中CO的体积分数约为()A.0.29B.0.43C.0.50D.1.00（此题考查有关CO2的常规计算）6.下列气态氢化物中最不稳定的是()A.CH4B.SiH4C.H2OD.HCl（此题考查非金属氢化物稳定性判断规律）7.下列说法中，正确的是()上图中量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成，它A.碳是非金属元素，所以碳单质都是绝缘体们用橡皮管连通，并装入适量水。甲管有刻度（0-50毫B.硅的导电性介于金属和绝缘体之间升），供量气用；乙管可上下移动，以调节液面高低。C.锗的非金属性比金属性强实验室可供选用的药品还有：稀硫酸、盐酸、过氧D.锗不存在气态氢化物化钠、碳酸钠、大理石、水。8.纯净的碳酸氢钙试样在高温下分解，当剩余的固体质试回答：量为原试样质量的一半时，碳酸氢钙的分解率是()(1)上述装置的连接顺序是（填各接口的编号，其中连接 A.50%B.75%C.92.7%D.100%胶管及夹持装置均省略）：（此题考查Ca（HCO3）2的性质几极值法的计算技巧）(2)装置中放入的反应物是和9.碳与下列各组物质在高温条件下反应主要生成CO而（3）装置A的作用是装不是CO2的是() 置B的作用是A.CaO、FeOB.CuO、ZnO（4）为了较准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个C.H2O、SiO2D.浓H2SO4、浓HNO3装置的气密性之外，在读取反应前后甲管中液面的读数、10.碳族元素包括、、、、(写求其差值的过程中，应注意和（填名称).位于元素周期表的第族.其中非金属性最强的写字母编号）a视线与凹液面最低处相平b等待片刻，是，金属性最强的是.元素待乙管中液面不再上升时，立刻读数c读数时应上下移以+4价化合的化合物是稳定的，而元素以+2动乙管，使甲、乙两管液面相平d读数时不一定使甲、价化合的化合物是稳定的.乙两管液面相平（此题考查碳族元素名称几符号的记忆及同主族元素性质递变规律）（此题考查运用CO2的知识进行实验设计的能力）\n第24课时碳族元素碳及其化合物（B）易错现象燃烧时,所需O2的体积为()1.不常见元素符号不易记住，要根据大纲要求记住主族A.3V升B.2V升元素的符号和名称。C.V升D.0.5V升2.对碳及其化合物的性质不熟练，如CO2不与BaCl2反应，4.某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO3)2三种学生不容易掌握。杂质中的一种或二种.现将13.8克样品加入足量水,3.有关CO的计算方法、技巧不过关。学生计算能力不样品全部溶解.再加入过量的CaCl2溶液,得到9克沉2到位。淀.对样品所含杂质的正确判断是().纠错训练A.肯定有KNO31．在元素周期表中，下列有关碳族元素的递变规律正确B.肯定有KNO3,可能还含有Na2CO3的是()C.肯定没有Ba(NO3)2,可能有KNO3A．自上而下元素的金属性逐渐增强D.肯定没有Na2CO3和Ba(NO3)2B.自上而下元素的非金属性逐渐增强5.第ⅣA族元素中，碳、硅、锗、锡的+4价化合物是稳C.单质晶体均为原子定的，而铅的+2价化合物是稳定的.锗(Ge)是一种良好D.自上而下元素单质溶、沸点逐渐升高 的半导体材料，被广泛应用于电子工业上，它可以从煤2.某核素R具有微弱的放射性，其原子核内的中子数比燃烧的烟道灰中提取，其过程如下： 质子数多43，由它组成的固体单质A，在一定条件下密3度为6.88g/cm，用X射线研究其固体表明，在边长为-71.00×10cm的立方体中含有20个原子。R在化学反应2+4+中常表现为+2、+4价。在溶液中R稳定，而R有强氧化性，可将NO氧化成HNO3。氧化物R3O4其性质与Fe3O4有些类似。R的另一种质量数比R少2的同位素较为稳定，与铁可形成合金，在潮湿环境中易形成铁锈。R的写出①、②、③、④四步反应的化学方程式： 单质及化合物在工农业生产、医疗卫生、科学技术等各①,个领域都有用途。请回答：②,（1）R原子的摩尔质量为③,（2）R元素的处于周期表中第周期族，④.4+（3）假如能使少量的R加到FeCl2溶液中，是否会发生反应？6.（2002年春高考题）从固体物质A开始，可以发生若“否”，其原因为如下框图所示的一系列变化若“是”，其离子方程式。（4）R3O4因具有氧化性，被大量用于油漆涂料，涂料在钢铁表面，有利于形成耐腐蚀的钝化层。R3O4于足量的HNO3反应，生成R的氧化物、R的硝酸盐和水三种物质，此反应的方程式为。检测提高1.某元素X的核外电子数等于核内中子数.取该元素单质2.8克与氧气充分作用,可得到6克化合物XO2.该元回答下面问题：素在周期表中的位置是()(A)第三周期(B)第二周期在实验室中收集气体B的方法是(C)第Ⅳ主族(D)第Ⅴ主族（2）操作①的名称是在操作①中所使用的玻2.某无色混和气体可能含有CO2、CO、H2O(水蒸气)、H2璃仪器的名称是（3）写出反应②和反应③的中的一种或几种依次进行如下处理（假定每次处理都反．．化学方程式：应完全）：①通过碱石灰时，气体体积变小;②通过赤热的氧化铜时,固体变为红色;③通过白色硫酸铜粉末时,反应②：粉末变为蓝色;④通过澄清的石灰水时,溶液变得浑浊.由此可以确定原混和气体中()反应③：．A.一定含有CO2、H2O,可能含有H2、COB.一定含有H2O、CO,可能含有CO2、H2（4）A的化学式是。C.一定含有CO、CO2,可能含有H2O、H2D.一定含有CO、H2,可能含有H2O、CO23.今有H2和CO(体积比为1:2)的混和气体V升,当其完全\n（5）在实验中，如要获得干燥纯净的气体D，可以将它通过如下示意图中的装置，其中瓶Ⅰ中盛放的试剂是瓶Ⅱ中盛放的试剂是收集干燥气体D的方法是9．（97年高考题）重大贡献的三位科学家.C60分子是形如球状的多面体(如图),该结构的建立基于以下考虑:①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;7．（2002年理综高考题）在25℃，101kPa条件下，15L②C60分子只含有五边形和六边形;O2通入10LCO和H2的混合气中，使其完全燃烧，干燥后，③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循恢复至原来的温度和压强。欧拉定理:（1）若剩余气体的体积是15L，则原CO和H2的混合气中。V（CO）=L，V（H2）=解题过程：据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形,C60分子所含的双键数为30.请回答下列问题:(1)固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是,理由是:。(2)试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”),（2）若剩余气体的体积为aL，则原CO和H2的混合气中并简述其理由：V（CO）：V（H2）=。。解题过程：(3)通过计算,确定C60分子所含单键数.C60分子所含单键数为.(4)C70分子也已制得,它的分子结构模型可以与⑶．若剩余气体的体积是aL，则a的取值范围是C60同样考虑而推知.通过计算确定C70分子中五边形。和六边形的数目.8（1991年全国高考题）.金属锡(Sn)的纯度可以通过下述方法分析:将试样溶于盐酸,反应的化学方程式为:Sn+2HCl=SnCl2+H2↑再加入过量FeCl3溶液,发生如下反应:SnCl2+2FeCl3=SnCl4+2FeCl2C70分子中所含五边形数为,六边形最后用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+离数为。子,反应的化学方程式为:6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl=6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O现有金属锡试样0.613克,经上述各步反应后,共用去0.100摩/升K2Cr2O7溶液16.0毫升.求试样中锡的百分含量(假定杂质不参加反应\n答案：Ca（HCO3）2在加热条件下分解成CaCO3、CO2、H2O。CaCO3高温下分解成CaO、CO2。Ca（HCO3）2完全分解是余固体第24课时（A卷）质量是原试样的50/81，大于50%，说明有CaCO3分解了，典型题点击所以Ca（HCO3）2的分解率为100%。1.C、D讲析：碳族元素除+2价Pb稳定外其余均+4价10．碳、硅、锗、锡、铅。IVA。碳。铅。碳、硅、锗、稳定，故A正确。除CO2外其余氧化物均难溶于水，RH4锡。铅。稳定性与相对分子质量无规律关系，Pb无氢化物。故A、11．（1）.C、Si、Cl。（2）.H2CO3、H4SiO4、HClO4。H4SiO4。B正确，C、D错误。12．BGO的化学式：2Bi2O3·3GeO2或Bi4（GeO4）3。2.一定含有H2、CO，可能含有CO2、H2O。讲析：通过讲析：锗最高价为+4价，铋有+3、+5，其氯化物为PCl3、碱石灰时，体积变小说明气体中可能有CO2、H2O。通过PCl5。在PCl3中P、Cl原子最外层电子数具有8电子稳加热的氧化铜时，固体变红色说明气体可能有CO、H2。定结构。PCl5中P原子不满足8电子稳定结构。所以BGO白色硫酸铜粉末变蓝色说明有水生成，石灰水变浑浊说中Bi为+3，Ge为+4。设BGO的化学式为XBi2O3·YGeO2。明有CO2存在。由题意可知：3X=2YX:Y=2:33.(1)w2=w1(或回答相等)13.（1）⑤③④⑥⑦②①⑧（⑥⑦顺序可对调）（2）(2)Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O(3)升高大理石盐酸（3）吸收混在O2中未反应的CO2吸收(4)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2OCO2中混有的HCl（4）a、c。Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O（Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH,）第24课时（B卷）讲析：根据质量守恒原理W1=W2（不考虑浮力的影响）n纠错训练（HCl）=0.12moln（CaCO3）=0.04moln（NaOH）1．A、C．=0.15mol。把CaCO3加入瓶中所得溶液中含2.（1）207g/mol0.04molCaCl2、0.04molHCl，加NaOH溶液与HCl反应，（2）第六周期IVA族由于局部过量，NaOH与CaCl反应生成Ca（OH）沉淀。4+2+3+2+22（3）Pb+2Fe=2Fe+Pb摇动瓶子Ca（OH）2沉淀与盐酸反应而溶解。由于酸碱（4）Pb3O4+4HNO3=PbO2+2Pb（NO3）2+2H2O中和反应是放热反应，所以瓶子内温度升高。此时瓶检测提高子里有NaOH、Ca（OH）2与气球中的CO2渐渐反应。1.A、C2.D3.D4.C4.讲析：1.X+O2=XO2X的相对原子质量为28。原子序残留固体数是14。第三周期，IVA族。3.2体积H2消耗1体积X值O2，2体积CO消耗1体积O2，所以VL气体消耗1/2VL分子式物质的量（摩）的O2。4．固体加水全部溶解，说明没有Ba（NO3）2。13.8gK2CO3生成10g沉淀，可能有Na2CO3、KNO3。0<x1</2Cu、CAx、A（1-2x）5．（1）GeO2+4HCl=GeCl4+2H2O1/2<x<2/3CuAx（2）GeCl4+3H2O=H2GeO3+4HCl（3）H2GeO3=H2O+GeO22/3<x<1Cu、CuO2A（1-x）、（4）GeO2+2H2=Ge+2H2OA（3x-2）6．（1）排水集气．（2）过滤．漏斗、玻璃棒、烧杯（3）Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2OCa(OH)2+Ca(HCO3)2=2CaCO3↓+2H2O讲析：氧化铜和碳在加热条件下由于反应物量不同，产物可能得到CO2和Cu，也可能得到CO和Cu。该类型题（4）CaC2常用数轴法分区间讨论计算。（5）饱和碳酸氢钠溶液（答水也行）；浓硫酸；向新活题网站上排空气法（其他合理答案也行）1.B、D2.B3.B4.B5.C6.B7.B、D8.D9.C7.⑴.55讲析：1．C60为单质，是碳的同素异形体。2．CaCO3溶于盐酸产生气体，CaO溶于盐酸，SiO不溶于盐酸。⑵.(a-10)/(20-a)2加足量盐酸有气体放出的有CaCO3，不能全部溶解的有⑶.10<a<20SiO2。3．CO2与BaCl2溶液不反应；CO2与Na2SiO3反应生8．反应中消耗的K2Cr2O7的物质的量为0.100×成H2SiO3沉淀；CO2与Ca（ClO）2反应生成CaCO3沉淀，0.0160=1.60×10-3(摩)CO2继续与CaCO3沉淀反应生成可溶的Ca（HCO3）2；CO26×K2Cr2O7物质的量=FeCl2物质的量;FeCl2物质的与饱和Na2CO3溶液反应生成NaHCO3沉淀。4．10gCaCO3量=2×SnCl2物质的量,与盐酸反应生成4.4gCO2。根据平均值原理，10g杂质n（SnCl2）=3n（K2Cr2O7）生成的CO2应该大于4.4g，所以固体一定含MgCO3，有残Sn的质量为4.8×10-3×119=0.571(克)留物不溶于盐酸，一定有SiO2，固体中可能有K2CO3。8．Sn%=93.1%\n9．(1)金刚石金刚石属原子晶体,而固体C60不是,故金刚石熔点较高.(答出“金刚石属原子晶体”即可)(2)可能因C60分子含30个双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60(只要指出"C60含30个双键"即可,但答“因C60含有双键”不行)也可由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90（3）C60的化学键数：90C60分子中单键为:90-30=60(答“2×30(双键数)=60”即可)(4)设C70分子中五边形数为x,六边形数为y.依题意可得方程组:X=12，Y=25
