【经典范文】化学考前提分小知识点:碳族元素__无机非金属材料657.pdf
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1、经典范文 经典范文 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气体中混有的杂
2、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 (
3、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 AEDBH 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 AGED 装置程序制取干燥氧气,并验证氨的某些性质。装置 A 中能产生氨气的原因有:。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,
4、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
5、,并与 经典范文 经典范文 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,这些因素均能浓氨水中的化学平衡:NH3H2ONH3H2ONH4+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该是 NO2,由氨气和 NO2中氮元
6、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)ACBECF AB 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 k m 2CH3CH2OHO2,Cu2CH3CHO2H2O(3)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。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 CO2和 H2O 来检验,同时又要防止 CO2和水蒸气的
7、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:Na2CO3 NaHCO3);碱土金属(第A 族)的正盐溶解度 酸式盐如:CaCO3 Ca(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)2+NaOH (NaOH 少量)Ca(HCO3)2+2NaOH (NaO
8、H 过量)4CO32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 ,白色沉淀又溶解,且生成无色、无味的气体,则检得溶液中有CO32。(2)HCO3的检验方法:向待检溶液中滴加足量的 的可溶性盐溶液,若无明显现象,再向溶液中加入足量的 (如 等)溶液,溶液中逸出无色、无味的气体,则待检溶液中有 HCO3。特别提醒:检验CO32:试剂 CaCl2溶液也可用 Ca(NO3)2、BaCl2、Ba(NO3)2等的溶液代替,但不可用 Ca(OH)2溶液或 Ba(OH)2溶液,原因是无法排除 HCO3的干扰。检验HCO3:Ca2+或 Ba2+的溶液不可用 Ca(O
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