第41讲碳以及重要的化合物一、要点精讲1、碳的单质（1）碳有多种同素异形体，重要的有金刚石、石墨和C60等，它们的晶体类型分别是原子晶体、过渡型晶体、分子晶体。（2）碳的化学性质主要性质具体事实化学方程式可燃性①与O2反响点燃点燃△C+O2(足量)CO2，2C+O2(缺乏)2CO复原性②与CO2反响C+CO22CO③与CuO反响△△高温C+2CuO2Cu+CO2↑，C+CuOCu+CO↑④与H2O反响C+H2OCO+H2⑤与SiO2反响高温高温2C+SiO2Si+2CO↑，3C+SiO2SiC+2CO↑⑥与浓硫酸反响△C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O⑦与浓硝酸反响△高温C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O弱氧化性与H2作用C+2H2CH电炉4歧化反响与氧化钙作用3C+CaOCaC2+CO↑2、一氧化碳的性质物理性质：的气体，有，于水。化学性质：①CO具有可燃性，其反响方程式为2CO+O2===2CO2。催化剂高温高温高温②CO具有复原性，它与CuO、Fe2O3、H2O反响的化学方程式分别为CO+CuOCu+CO2，Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，CO+H2OCO+H29/9\n3、二氧化碳的性质物理性质：，密度比空气大的气体，于水，固体CO2叫做“”。化学性质：主要性质具体事实化学方程式酸性氧化物的通性①与水作用CO2+H2OH2CO3②与碱作用CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O③与碱性氧化物作用CO2+CaO==CaCO3④与某些盐作用Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓点燃弱氧化性⑤与镁作用、与碳作用2Mg+CO22Mg+C其它⑥与过氧化钠作用2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2制法工业制法：CaCO3===实验制法：石灰石和稀盐酸反响CaCO3+2HCl===4、碳酸盐性质规律（1）溶解性规律：如果碳酸的正盐溶解度较大，那么酸式盐的溶解度较小[如：Na2CO3>NaHCO3；如果碳酸的正盐溶解度较小，那么酸式盐的溶解度较大[如：CaCO3<Ca(HCO3)2。（2）稳定性：难溶性的碳酸盐，(NH4)2CO3及酸式盐受热易分解；可溶性的碳酸盐较稳定，受热难分解。（3）酸式盐与碱反响时的产物要根据相对用量判断，如：在Ca(HCO3)2溶液中滴加NaOH溶液：Ca(HCO3)2+NaOH=CaCO3↓+NaHCO3+H2O(NaOH少量)9/9\nCa(HCO3)2+2NaOH=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O(NaOH过量)（4）CO32-和HCO3-的检验：利用正盐和酸式盐的溶解性可区别CO32-和HCO3-，如用BaCl2溶液。利用与H+反响产生CO2的方法，检验CO32-或HCO3-。二、典例解析【例1】（2000年全国春季高考，12）某无色混合气体可能含有CO2、CO、H2O（g）、H2中的一种或几种，依次进展如下连续处理（假定每步处理均反响完全）：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，粉末变为蓝色；④通过澄清的石灰水时，溶液变得浑浊。由此可以确定原混合气体中DA．一定含有CO2、H2O，至少含有H2、CO中的一种B．一定含有H2O、CO，至少含有CO2、H2中的一种C．一定含有CO、CO2，至少含有H2O、H2中的一种D．一定含有CO、H2，至少含有H2O、CO2中的一种【例2】（2022年上海，15）将足量CO2通人KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量（n）和通入CO2体积（y）的关系正确的选项是ABCD三、当堂反响1．（2000年全国，9）向以下溶液中通入过量CO2，最终出现浑浊的是A．氢氧化钙饱和溶液B．碳酸钠饱和溶液C．硅酸钠溶液D．氯化钙饱和溶液9/9\n2.（2022年广东，10）为制备枯燥、纯洁的CO2气体，将大理石和盐酸反响生成的气体先后通过装有以下物质的两个吸收装置，两个装置中应依次装入A．水；无水CaCl2固体B．饱和NaHCO3溶液；浓H2SO4C．浓H2SO4；饱和Na2CO3溶液D．饱和Na2CO3溶液；稀H2SO43．（2022年上海，21）碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反响产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中（如图装置），以下有关说法正确的选项是A．气瓶中产生的沉淀是碳酸钡B．Z导管出来的气体中无二氧化碳C．气瓶中产生的沉淀是硫酸钡D．Z导管口有红棕色气体出现4．（1）在没有现成的CO2气体发生器的情况下，请你选用右图中的局部仪器，装配成一个简易的，能随开随用,随关随停的CO2气体发生装置。应选用的仪器是（填入仪器的编号）_________。A．abcdB.deghC.bcdD.acde9/9\n（2）假设用上述装置制取CO2气体，而实验室只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块状石灰石，比较合理的方案中应选用的药品是____________________。第41讲碳以及重要的化合物1．以下物质中，既能与某些金属和非金属反响，又能与某些金属氧化物和非金属氧化物反响的是A．CO2B．Al2O3C．CuSO4D．H2O2．（2022年全国，23）用足量的CO复原32.0g某种氧化物，将生成的气体通入足量澄清石灰水中，得到60g沉淀，那么该氧化物是A．FeOB．Fe2O3C．CuOD．Cu2O3．纯洁的碳酸氢钙试样在高温下，当剩余的固体质量为原试样质量的一半时，碳酸氢钙的分解率为A．50%B.75%C.92.7%D.1004．将1体积选项中的一种气体与10体积O2混合后，依次通过盛有足量浓氢氧化钠溶液的洗气瓶和盛有足量灼热铜屑的管子（假设反响都进展完全），最后得到的尾气可能是A．Cl2B．COC．CO2D．N25．一氧化碳和氧气的混合气体aL，在密闭容器中用电火花引燃，充分反响后，恢复至原状况，气体体积变为bL，那么原混合气体中CO的体积可能为A．bLB．（a–b）LC．2（a–b）LD．（2b–a）L6．加热某NaHCO3和Na2CO3。xH2O的混合物40g，到不再产生气体为止，得残留固体9/9\n21.2g。把加热过程中产生的气体全部通入含有0.05molBa(OH)2的溶液中，恰好使生成的沉淀完全消失，那么x值为A．6B．7C．9D．107．（2022年上海，22）以下实验过程中产生的现象与对应的图形相符合的是ANaHSO3粉末参加HNO3溶液中BH2S气体通入氯水中CNaOH溶液滴入Ba(HCO3)2溶液中DCO2气体通入澄清石灰水中8．将石墨置于熔融的钾或气态的钾中，石墨会吸受钾而形成称为钾石墨的物质，其组成是C8K、C24K、C26K、C48K和C60K。在钾石墨中，钾原子把价电子交给石墨层，但在遇到与金属钾易反响的其他物质时还会收回。在钾石墨中，钾元素处于石墨中间层，因而石墨层之间被胀大，层间的距离增加。以下对钾石墨的表达正确的选项是A．钾石墨是一类共价化合物B．钾石墨导电性比石墨强C．钾石墨与水相遇不发生任何反响D．题干所举的5种钾石墨属于同素异形体9．（2022年上海，8）将Ag9/9\n块状碳酸钙跟足量盐酸反响，反响物损失的质量随时间的变化曲线如以以下图的实线所示，在相同的条件下，将Bg（A）B）粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反响，那么相应的曲线（图中虚线所示）正确的选项是10．某温度下的无色气态物质X，能被灼热的炭复原为另一种无色气体Y，Y与灼热的Fe2O3反响有Fe和X生成，那么X和Y分别是A．CO、CO2B．H2、COC．H2O、H2D．CO2、CO11．检验CO中是否混有CO2可用__________；欲除去CO中混有的CO2可用___________；检验Na2CO3固体中是否混有NaHCO3的方法是_________；除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3的方法是________________。12．向含有bmolCa(OH)2的澄清石灰水中通入aLCO2气体（标准状况）。（1）当生成沉淀的质量最大时，a是________L，沉淀质量为________g；（2）当a、b满足_________________关系时，随a增大而沉淀质量减少。13．如以以下图所示，已知：①单质E可作为半导体材料；②化合物F是不能生成盐的氧化物；③化合物I能溶于水呈酸性，它能够跟氧化物A起反响。燃烧反响③高温反响②高温反响①单质H单质G化合物I单质E化合物F单质D氧化物C单质B氧化物A室温反响④根据上述条件，请填空：（1）化合物F是_________；（2）化合物I是___________。9/9\n（3）反响③的化学方程式是_______________________________，反响④的化学方程式是______________________。14．现有氧化铜和炭粉混合物共Amol，将它在隔绝空气条件下加热。反响完全后，冷却，得到残留固体。（1）写出可能发生反响的化学方程式_____________________________________。（2）假设氧化铜在混合物中物质的量的比值为x(0<x<1)。问：x为何值时，残留固体为何种物质？写出残留固体的物质的量与x值之间的关系？x值残留固体化学式物质的量（mol）第41讲典例解析【例1】通过碱石灰时，CO2和H2O都能被吸收，体积变小，说明两种气体中至少有一种；通过碱石灰后的气体只能为H2、CO中的一种或两种，通过灼热的CuO后的气体能使无水C硫酸铜粉末变蓝，说明原气体中一定含有H2；又能使澄清石灰水变浑浊，说明原气体中一定含有CO。故此题答案选D。【例2】起始反响离子方程式为：CO2+2OH-+Ca2+=CaCO3↓+H2O，可见有沉淀生成且逐渐增加，当Ca2+9/9\n完全沉淀时，溶液中还剩余OH-，再通CO2，反响离子方程式为：CO2+2OH-=CO32-+H2O，曲线图上必然出现平台，继续通CO2，沉淀转化可溶性的Ca(HCO3)2，导致沉淀量逐渐减少。应选D。当堂反响：1．BC2．AB3．CD4．（1）acde（2）浓硝酸、水、块状石灰石课后练习：1．AD2．B3．D4．CD5．AC6．B7．D8．B9．C10．CD11．澄清石灰水碱石灰或灼热的炭加热通入足量的CO212．（1）22.4b100b或（2）22.4b<a<44.8b13．（1）CO（2）HF（3）2H2+O2==2H2O（4）2F2+2H2O=4HF+O214．（1）C+2CuO＝2Cu+CO2，C+CuO＝Cu+CO。（2）x值残留固体化学式物质的量（mol）x<1/2CuCAxA(1-2x)x=1/2CuAx或1/2A1/2<x<2/3CuAxx=2/3CuAx或2/3Ax>2/3CuCuO2A(1-x)A(3x-2)(9/9
