2010届《高考直通车》：化学第三部分第15讲《碳族元素 无机非金属材料》 新课标人教版.docVIP

第15讲　 碳族元素 无机非金属材料 ★考情直播 1.考纲要求 考纲内容 能力要求 考向定位 1．了解常见非金属单质及其重要化合物的主要性质及应用。 　　2．了解常见非金属单质及其重要化合物对环境质量的影响。 1．碳族元素的组成、结构、性质及相互关系。 2．C、CO、CO2、CaCO3的性质和用途，CO32(的检验。 3．金刚石、石墨、晶体硅、二氧化硅的结构和性质 4．新型无机非金属材料与传统无机非金属材料的特点。 碳及其化合物的相互转化关系是高考的重要内容，主要考点有：①碳族元素的原子结构特征及性质；②碳的同素异形体比较；③碳的两种氧化物的比较及检验；④碳酸盐的性质与检验。⑤硅及其化合物转化关系；⑥无机非金属材料。 今后的命题方向：①以碳及其化合物的相互转化关系为基础综合考查元素及化合物知识；②以CO的还原性为命题点，综合考查化学实验设计和氧化还原反应；③以碳及其他元素形成的化合物为命题点，设计框图，综合考查推理能力、分析、综合等诸种思维能力。 2.考点整合 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，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+O2 2CH3CHO+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