高考化学 碳族元素

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1、第15讲碳族元素无机非金属材料考点1碳族元素1．碳族元素的化合价碳族元素常见化合价为+2和+4，其中碳、硅、锗、锡的价化合物较稳定，而铅的价化合物稳定。由氧化还原反应的化合价升降来研究碳族元素的物质，其性质规律如下：（1）碳族元素的单质以为主，如碳、硅都被氧气氧化。碳作还原剂，温度越高，还原性，高温时碳可还原氧化铜。锡、铅都能与盐酸反应置换出氢气等。（2）价化合物有还原性。如CO高温时能还原某些金属氧化物（Fe2O3、CuO等）。（3）价化合物有氧化性。如CO2和碳高温下反应生成CO，PbO2在化学反应中是强氧化剂等。2．除去CO、CO2气

2、体中混有的杂质（括号内为杂质）（1）CO(CO2)：通过盛有的洗气瓶。（2）CO2(CO)：通过盛放的硬质玻璃官。（3）CO2(O2)：通过盛放的硬质玻璃管。（4）CO2(SO2)：通过或。（5）CO2(HCl)：通过。（6）CO2(H2S)：通过。[例1]（2007年山东）下图所示为常见气体制备、分离、干爆和性质验证的部分仪器装置（加热设备及夹持固定装置均略去），请根据要求完成下列各题（仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，a、b为活塞）。（1）若气体入口通入CO和CO2的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥的CO，并验证其还原

3、性及氧化产物，所选装置的连接顺序为（填代号）。能验证CO氧化产物的现象是。（2）停止CO和CO2混合气体的通入，E内放置Na2O2，按A→E→D→B→H装置顺序制取纯净干燥的O2，并用O2氧化乙醇。此时，活塞a应，活塞b应。需要加热的仪器装置有（填代号），m中反应的化学方程式为。（3）若气体入口改通空气，分液漏斗内改改加浓氨水，圆地烧瓶内改加NaOH固体，E内装有铂铹合金网，按A→G→E→D装置程序制取干燥氧气，并验证氨的某些性质。①装置A中能产生氨气的原因有：。②实验中观察到E内有红棕色气体现出，证明氨气具有性。[解析]（1）根据实验要求

4、，A装置中通入的气体为CO和CO2的混合气，在A中，CO2被氢氧化钠吸收，若要获得纯净干燥的CO，需要选取装置C，证明CO2被除尽，然后通过盛有浓硫酸的B除去水蒸气，要验证CO的还原性，需要装有CuO的装置E，验证CO的氧化产物CO2，还需要装置C，最后需要F除去为反应的CO。所选装置的连接顺序是ACBECF，能验证CO的氧化产物的实验现象是：AB之间的C装置中溶液保持澄清，EF之间的C装置中溶液变浑浊。（2）停止通入CO和CO2的混合气体，需要关闭活塞a，然后打开活塞b，此时稀硫酸与碳酸钠溶液（CO2与NaOH反应生成的）反应，反应生成的

5、CO2气体进入E中，并与与Na2O2反应产生氧气，氧气通过D除去可能存在的CO2，通过B除去水蒸气，得到纯净干燥的氧气，氧气氧化乙醇的条件是需要加热且有铜做催化剂，因此需要加热k使乙醇挥发，并且加热m，使氧气与乙醇蒸气反应，反应的化学方程式是：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。（3）氢氧化钠固体易吸水并且在溶于水时放出大量的热，氢氧化钠溶于水后溶液中的OH—的浓度增大，这些因素均能浓氨水中的化学平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH4+＋OH-向逆反应方向移动，使浓氨水中的氨气放出。根据常识可以判断出在E中出现的红棕色气体应

6、该是NO2，由氨气和NO2中氮元素的化合价可以判断氨气被氧化生成NO2氨气体现出的是还原性。【答案】（1）ACBECFAB之间的C装置中溶液保持澄清，EF之同的C装置中溶液变浑浊（2）关闭打开km2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O（3）①氢氧化钠溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氧氧化钠吸水，促使氨放出；氢氧化钠电离出的OH-增大了氨水中OH-浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出。②还原【方法技巧】本题得分的关键是应明确实验目的：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CO

7、2和H2O来检验，同时又要防止CO2和水蒸气的干扰，所以，用CO和H2还原CuO之前，必须首先除去CO2和水蒸气。本题应先解决第（4）问。考点2碳酸盐性质的一般规律1．溶解性规律：碱金属的正盐溶解度酸式盐（如：Na2CO3NaHCO3）；碱土金属（第ⅡA族）的正盐溶解度酸式盐〔如：CaCO3Ca(HCO3)2〕。2．稳定性：难溶性的碳酸盐、(NH4)2CO3及酸式盐受热；可溶性的碳酸盐较稳定，受热；一般来说：稳定性大小顺序为正盐酸式盐。3．酸式盐与碱反应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

8、)2+NaOH（NaOH少量）Ca(HCO3)2+2NaOH（NaOH过量）4．CO32-和HCO3-的检验（1）CO32-的检验方法：向待检溶液中滴加过量的溶液，生成，再加入，