2013高考化學(xué) 必備經(jīng)典例題 （易錯(cuò)指津+典型例題評析） 碳族

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1、2013高考化學(xué) 必備經(jīng)典例題 （易錯(cuò)指津+典型例題評析） 碳族 CO2 H2SiO3 H+、CO2+H2O NaOH C NaOH HCl、FeCl3、SiO2 Mg O2 HNO3、H2SO4、O2、 CuO、O2 Fe2O3 C CO2+ H2O CaCO3 H2O H2O CaC2 Ca(OH)2 CaO Ca(HCO3)2 Δ Na2CO3、Δ C CaO CO CO2 Na2CO3 CaCl2 Ca(OH)2 Na2O、NaOH CH4 高溫 Si SiO2 Na2SiO3 SiCl4 H4SiO4

2、SiC O2、FeO CaCO3 SiO2 SiO2 H2 Cl2 H2O SiF4 HF 【知識網(wǎng)絡(luò)】 【易錯(cuò)指津】 1．CO2通入NaOH溶液的判別錯(cuò)誤。 CO2通入NaOH溶液的反應(yīng)與CO2氣體通入量有關(guān)。當(dāng)CO2通入少量時(shí)生成Na2CO3，當(dāng)CO2通入過量時(shí)生成NaHCO3，CO2通入量介于兩者之間，既有Na2CO3又有NaHCO3。因此推斷產(chǎn)物時(shí)一定要注意CO2與NaOH間量的關(guān)系。 2．Na2CO3溶液中滴加鹽酸過程不清楚。 在Na2CO3溶液中滴加HCl，CO32-先轉(zhuǎn)化為HCO3-，再滴加鹽酸HCO3-轉(zhuǎn)化為H2CO3，不穩(wěn)定分解為CO2。

3、 如：在10mL0.01mol/L純堿溶液中，不斷攪拌并逐滴加入鹽酸，完全反應(yīng)后在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成二氧化碳的體積為（1998年上海高考題） A.1.334mL B.2.240mL C.0.672mL D.0mL 思路分析：反應(yīng)過程為：CO32-HCO3-CO2。 鹽酸溶液中n(HCl)=0.00006mol，純堿溶液中n(Na2CO3)=0.0001mol CO32- + H+ = HCO3- 0.0001mol 0.0001mol 現(xiàn)鹽酸不足，故無氣體產(chǎn)生。 答案：D 3．CO2通

4、入CaCl2溶液中是否有沉淀的分析錯(cuò)誤。 可用反證法：如能產(chǎn)生沉淀，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+CaCl2+H2O=CaCO3↓+2HCl。因CaCO3溶于鹽酸，故反應(yīng)不能發(fā)生。因?yàn)镃O2只有通入中性或堿性溶液才能產(chǎn)生CO32-，并同時(shí)產(chǎn)生部分H+，若原溶液無法消耗這部分H+，則不利于CO2轉(zhuǎn)化為CO32-，也就無法與Ca2+形成沉淀。若要使CaCl2與CO2反應(yīng)生成沉淀，就必須加入部分堿溶液中和CO2與H2O反應(yīng)而產(chǎn)生的H+。同理，該思維方式適用于CO2、SO2通入CaCl2或BaCl2溶液。 4．不要把Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑與Na2SiO3+CO2+H2O=N

5、a2CO3+H2SiO3↓相混。前者是工業(yè)制玻璃的反應(yīng)式之一，是在高溫條件下發(fā)生的反應(yīng)，而后者是在水溶液中發(fā)生的反應(yīng)。若交換條件，兩者均不發(fā)生反應(yīng)。 【典型例題評析】 例1 已知天然氣的主要成份CH4是一種會產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體,等物質(zhì)的量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)，前者大。下面是有關(guān)天然氣的幾種敘述:①天然氣與煤、柴油相比是較清潔的能源;②等質(zhì)量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)也是前者大;③燃燒天然氣也是酸雨的成因之一.其中正確的是 A.是①②③ B.只有① C.是①和② D.只有③ 思路分析：大氣中的CH4和C

6、O2為紅外線吸收體，它們吸收太陽和地球的長波輻射，并將其中一部分反射回地球。因此，大氣中CH4和CO2濃度增加，則陽光被吸收得多，反射到太空的部分減少,地表溫度將上升。天然氣燃燒產(chǎn)物為CO2和水，而煤和柴油燃燒產(chǎn)物會造成污染。對等質(zhì)量的CH4和CO2，CH4的物質(zhì)的量比CO2多，由題意知等質(zhì)量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)CH4大，但CO2不是形成酸雨的物質(zhì)。 答案：C 方法要領(lǐng)：CO2導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”是人們所熟知的常識，但本題告誡人們，CH4也是一種會產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”的氣體，且等物質(zhì)的量的CH4產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”比CO2還要大。縱觀當(dāng)今世界范圍內(nèi)都在呼吁控制CO2的排放量以遏制“溫室效應(yīng)”

7、的加劇，同時(shí)又在為保護(hù)環(huán)境號召多使用清潔能源——天然氣。殊不知，事物都是一分為二的，就像天然氣，既有有利的一面，也有有害的一面。本題讓人們意識到利用天然氣作燃料的同時(shí)，一定要防止其泄漏。 例2 下列物質(zhì)不屬于“城市空氣質(zhì)量日報(bào)”報(bào)道的是 A.二氧化硫 B.氮氧化物 C.二氧化碳 D.懸浮顆粒 思路分析：二氧化硫、氮氧化物和懸浮顆粒均為大氣污染物，只有二氧化碳不需報(bào)道。 答案：C 方法要領(lǐng)：SO2主要來自含硫煤燃燒時(shí)的排放。其危害一方面是由于本身的刺激性會影響人的呼吸系統(tǒng)和眼睛，另一方面還由于能與空氣中的其它污染物相互影響

8、，產(chǎn)生所謂的“協(xié)同效應(yīng)”，可導(dǎo)致更為嚴(yán)重的后果。氮氧化物中造成空氣污染的主要是NO和NO2，習(xí)慣上可用NOx來表示。氮氧化物主要來自汽車尾氣排放，汽車內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，高溫和電火花條件使缸內(nèi)N2和O2反應(yīng)生成氮氧化物。兩種氮氧化物中，二氧化氮的毒性要比NO高4～5倍，人吸入NO2后，首先對呼吸道產(chǎn)生刺激作用，浸入肺部后，又與細(xì)胞中的水分結(jié)合而生成硝酸和亞硝酸，造成肺水腫。NO2吸收紫外光后被分解：NO2NO+O，生成的O非?；顫姡倮^續(xù)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，最后導(dǎo)致光化學(xué)煙霧，這是NO2造成的另一危害。 大氣中懸浮的大小在10微米以內(nèi)的顆粒，因鼻腔無法將其阻擋，可進(jìn)入人體的呼吸道和肺部，被稱為可吸

9、入顆粒。這些顆粒不僅僅是塵土，還在表面吸附了其它污染物，因此吸入后可能引起多種病變。 例3 向下列溶液中通入過量CO2，最終出現(xiàn)渾濁的是 A.氫氧化鈣飽和溶液 B.苯酚鈉飽和溶液 C.醋酸鈉飽和溶液 D.氯化鈣飽和溶液 思路分析：當(dāng)足量CO2通入Ca(OH)2飽和溶液時(shí)，由于其為二元酸，故可生成溶于水的酸式鹽Ca(HCO3)2而“最終”無渾濁。而當(dāng)遇苯酚鈉時(shí)，由于碳酸的酸性較苯酚的酸性強(qiáng)，故可生成苯酚。又由于苯酚在常溫下的溶解度不大，故最終出現(xiàn)渾濁。而C、D

10、兩選項(xiàng)中，由于醋酸、鹽酸的酸性較碳酸強(qiáng)，故CO2與其均不可反應(yīng)。A中先有沉淀后又溶解；B中出現(xiàn)渾濁；C和D中無反應(yīng)發(fā)生。 答案：B[來源:] 方法要領(lǐng)：本題原理不難，但由于考生審題不嚴(yán)及粗心，很易錯(cuò)選。本題的“題眼”在“過量CO2”。如：若看不到“最終”或“足量CO2”，很易因?yàn)闅溲趸}能與二氧化碳反應(yīng)而錯(cuò)選。故提醒考生，答好選擇題的關(guān)鍵是審題，正確應(yīng)用好關(guān)鍵字句，避免疏忽錯(cuò)誤。 例4 將CO2氣體通入CaCl2溶液，若要有白色沉淀產(chǎn)生，可加入的試劑是 A.硫酸氫鉀溶液 B.碳酸氫鈣溶液 C.氯水 D.氫氧化鈉溶液 思路分析：在CaCl2溶

11、液中：CaCl2=Ca2++2Cl-；CO2通入溶液中存在如下平衡：CO2+H2O H2CO3、H2CO3 H++HCO3-、HCO3- H++CO32-。 在CO2和CaCl2的混合溶液中，加入的各物質(zhì)電離為： A中：KHSO4=K++H++SO42-；B中：Ca(HCO3)2==Ca2++2HCO3-；C中：Cl2+H2O==H++Cl-+HClO；D中：NaOH=Na++OH- 要產(chǎn)生沉淀，必須使H2CO3的電離平衡右移，以增加[CO32-]，方能有CaCO3沉淀生成，縱觀選項(xiàng)中四種物質(zhì)，只有D中的NaOH電離的OH-離子可中和H+使電離平衡右移，使CO32-濃度增

12、加至足以與Ca2+結(jié)合為CaCO3沉淀。 答案：D 方法要領(lǐng)：當(dāng)CO2通入堿溶液中，才能生成CO32-，此時(shí)與Ca2+結(jié)合形成CaCO3沉淀。而A、C顯酸性，不可能形成CO32-。碳酸氫鈣中雖然有大量的Ca2+和HCO3-，但CO32-的量仍然很少，所以無法形成CaCO3沉淀。 陰陽離子要結(jié)合生成難溶于水的沉淀物，必須使陰陽離子的量都達(dá)到一定的數(shù)值。如只有陽離子無陰離子或陰離子極少，是不能形成沉淀的。反過來只有陰離子無陽離子或陽離子極少也是不能形成沉淀的。 運(yùn)用電離平衡的知識解決化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象。CO2氣體通入CaCl2溶液中，是不能產(chǎn)生沉淀的，這是由于碳酸是弱酸，不能與強(qiáng)酸鹽反應(yīng)生成強(qiáng)酸

13、：HCl。大家熟知的“弱酸不能制強(qiáng)酸”的實(shí)質(zhì)，仍然離不開電離平衡移動(dòng)原理的解釋。 運(yùn)用“強(qiáng)酸制弱酸”原理時(shí)需注意如下兩點(diǎn)：①強(qiáng)酸制弱酸原理是指強(qiáng)酸可與弱酸鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的原理；②這一規(guī)律也有例外，如H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4，這是因?yàn)樯傻腃uS極難溶于水的緣故。 例5 已知酸性強(qiáng)弱順序?yàn)镠2CO3＞　　　?。綡CO，下列化學(xué)方程式正確的是 思路分析：已知酸性H2CO3＞C6H5OH＞HCO3-，即堿性CO32->C6H5O->HCO3-，根據(jù)較強(qiáng)的酸可以制取較弱的酸，較強(qiáng)堿可制取較弱的堿的原理，A、D是錯(cuò)誤的。 答案：B、C 方法要領(lǐng)：“

14、強(qiáng)酸制弱酸”的實(shí)質(zhì)是電離能力強(qiáng)的物質(zhì)可生成電離能力弱的物質(zhì)。 例6 CaC2和ZnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2等都同屬離子型碳化物，判斷下列反應(yīng)產(chǎn)物正確的是 A.ZnC2水解生成乙烷（C2H6） B.Al4C3水解生成丙炔（C3H4） C.Mg2C3水解生成丙炔（C3H4） D.Li2C2水解生成乙烯（C2H4） 思路分析：由CaC2+2H2O→Ca (OH)2+C2H2↑，借用其規(guī)律作模仿，可以從各種角度考慮。 考慮方法（1）：假定鈣、氫、氧的化合價(jià)在反應(yīng)前后都沒有變化，從CaC2來看，鈣是+2

15、價(jià)、C22-是-2價(jià)，相當(dāng)是-2價(jià)的烴，所以產(chǎn)物是乙炔（C2H2）。類比可知，ZnC2水解也應(yīng)該是乙炔（C2H2）；Al4C3水解的C3應(yīng)該表現(xiàn)-12價(jià)，只能是3個(gè)甲烷（CH4）；Mg2C3水解的C34-應(yīng)該表現(xiàn)-4價(jià)，產(chǎn)物為C3H4；Li2C2水解的C22-是-2價(jià)，還是乙炔。檢查選項(xiàng)只有C對。 答案：C 一題多解：考慮方法（2）：假定碳化物中的金屬元素都水解成為氫氧化物，那么，每用去一個(gè)氫氧根都會多出一個(gè)氫原子，這些氫原子與反應(yīng)物中的碳原子分配。因此，CaC2產(chǎn)物是Ca(OH)2、C2H2，ZnC2、Li2C2也都得到C2H2，Al4C3得到“C3H12”，只能是3CH4，Mg2C3

16、應(yīng)得到C3H4。 方法要領(lǐng)：本題新穎，希望考生用已有的一個(gè)代表性的化合物的性質(zhì)摸索其規(guī)律，再用這個(gè)規(guī)律去解決新問題。所用方法沒有常規(guī)，題海中也沒有。考查了思維能力，創(chuàng)造能力。 解題中根據(jù)水解原理寫出化學(xué)方程式或用電荷守恒原理，把金屬陽離子所帶的總電荷數(shù)用等量的H+替代，即得產(chǎn)物的分子式。作為第ⅣA族、第二周期的碳，一般情況下難以形成離子，通常在化合物中以共價(jià)鍵的形式存在。但當(dāng)其與某些較活潑的金屬在高溫下形成無機(jī)化合物時(shí)，也可以以陰離子的形式存在。這些金屬碳化物與水極易發(fā)生徹底的水解，生成對應(yīng)的堿和某些烴類化合物。 例7 純凈的Ca(HCO3)2試樣在高溫下分解，當(dāng)剩余固體是原試樣質(zhì)量的

17、一半時(shí)，它的分解率為 A.50% B.75% C.92.5% D.100% 思路分析：若Ca(HCO3)2按下式完全分解： Ca(HCO3)2==CaCO3+CO2↑+H2O 162 100 剩余固體質(zhì)量為原試樣的100/162，大于1/2，故伴隨著發(fā)生進(jìn)一步分解： CaCO3==CaO+CO2↑ 答案：D 方法要領(lǐng)：掌握碳酸鹽的分解規(guī)律：一般來說，熱穩(wěn)定性大小的順序?yàn)椋赫}>酸式鹽（成鹽離子相同）?？紤]問題要周密，防止只考慮第一步

18、反應(yīng)，而忽略了第二步分解反應(yīng)。 例8 某K2CO3樣品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO3)2三種雜質(zhì)中的一種或二種?，F(xiàn)將13.8克樣品加入足量水,樣品全部溶解。再加入過量的CaCl2溶液,得到9克沉淀，對樣品所含雜質(zhì)的正確判斷是 A.肯定有KNO3 B.肯定有KNO3,可能還含有Na2CO3 C.肯定沒有Ba(NO3)2,可能有KNO3 D.肯定沒有Na2CO3和Ba(NO3)2 思路分析：根據(jù)“加足量水，樣品全部溶解”這一種條件，可確定不可能含有Ba(NO3)2雜質(zhì)，否則會與K2

19、CO3生成BaCO3沉淀。因此對雜質(zhì)成分的判斷集中在KNO3和Na2CO3是否存在這一問題。 根據(jù)反應(yīng)的關(guān)系，假定13.8g樣品全部是K2CO3，則n(K2CO3)=13.8g/138 g.mol-1=0.1mol。 按加入CaCl2生成CaCO3沉淀的量關(guān)系，有： K2CO3～CaCO3 0.1mol 0.1mol 則應(yīng)生成CaCO3質(zhì)量為0.1mol×100g mol-1=10g，現(xiàn)只生成9g沉淀，說明13.8g CO32-只有0.09mol，則在NaNO3、Na2CO3二種雜質(zhì)中，必含有不與CaCl2反應(yīng)的KNO3存在，C錯(cuò)。 肯定存在KNO3時(shí)，是否可能含有Na2CO3？

20、由于0.09molK2CO3質(zhì)量為m(K2CO3)= 0.09mol×138m.mol-1=12.42g，故可能存在K2CO3、Na2CO3共0.09mol，再加入KNO3使總質(zhì)量達(dá)到13.8g的可能性，則在存在KNO3的前提下，可能有Na2CO3存在，B對，D錯(cuò)。 上述思考過程中，涉及的計(jì)算，有些不必精確算出結(jié)果，只須估計(jì)即可，這樣可以節(jié)省時(shí)間。 答案：A、B 方法要領(lǐng)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)合所給數(shù)據(jù)利用極限思想解題。 例9 汽車尾氣（含烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì)）是城市空氣的污染源。治理方法之一是在汽車排氣管上裝一個(gè)“催化轉(zhuǎn)換器”（用鉑、鈀合金做催化劑）。它的特點(diǎn)是使CO與NO反

21、應(yīng)，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，并促使烴類充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。 （1）寫出一氧化碳與一氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 （2）“催化轉(zhuǎn)換器”的缺點(diǎn)是在一定程度上提高了空氣的酸度，其原因是 。 （3）控制城市空氣污染源的方法可以有（ ） A.開發(fā)氫能源 B.使用電動(dòng)車 C.植樹造林 D.戴上呼吸面具 思路分析：本題涉及的反應(yīng)產(chǎn)物均隱含在題中，只有認(rèn)真分析才能得出正確的結(jié)論。如NO與CO反應(yīng)產(chǎn)物是參與大氣循環(huán)的無毒氣體，排除NO2等有毒氣體，也排除生成的單質(zhì)碳，同時(shí)也不可能是

22、不常見的氣體，只能是空氣中存在的N2和CO2。又因催化轉(zhuǎn)換器中的鉑、鈀合金是SO2與O2生成SO3反應(yīng)的催化劑，這樣就合理解釋了空氣酸度的增加。控制城市空氣污染當(dāng)然不能靠戴呼吸面具，植樹造林雖是環(huán)保的重要措施，但不會直接關(guān)系到城市污染的控制。 答案：（1）2CO+2NO=2CO2+N2；（2）SO2轉(zhuǎn)化為SO3，產(chǎn)生硫酸酸霧；（3）A、B 方法要領(lǐng)：因?yàn)椤癈O與NO反應(yīng)，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體”，所以這氣體是CO2和N2；（2）SO2可被氧化SO3，與水蒸氣形成硫酸酸霧；（3）在控制城市空氣污染的方法中，植樹造林這一選項(xiàng)具有一定的迷惑性，植樹造林能控制CO2量的增加，是改善環(huán)

23、境的一種重要手段，而對消除汽車尾氣中烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì)沒有直接的效果。戴上呼吸面具是一種防止污染的方法，并不能減小污染。 例10 下圖是石英晶體平面示意圖： —Si—O—Si—O—Si— O O O —S—O—Si—O—Si— O O O 它實(shí)際上是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其中硅和氧的原子數(shù)之比為 。原硅酸根離子SiO44- 的 4-- O 結(jié)構(gòu)可表示為 O—Si—O 二聚硅酸根Si2O76-只有硅氧鍵，它的結(jié)構(gòu)可以表示為

24、 。 O 思路分析：從示意圖中的結(jié)構(gòu)可以看出每個(gè)Si原子結(jié)合了四個(gè)O原子，而每個(gè)O只結(jié)合了二個(gè)Si，所以在二氧化硅晶體中硅原子與氧原子的最簡個(gè)數(shù)比為1:(4×1/2)=1:2，原硅酸（H4SiO4） O—H 的結(jié)構(gòu)可以表示為：H—O—Si—O—H，兩個(gè)原硅酸分子可發(fā)生分子間脫水，生成二聚硅酸 O—H （H6Si2O7）： OH OH OH OH

25、 6- HO—Si---OH + H O—Si--OH→ HO—Si—O—Si—OH + H2O OH OH OH OH O O 二聚硅酸脫去6個(gè)H+形成帶6個(gè)單位負(fù)電荷的陰離子（二聚硅酸根離子）：O-Si-O-Si-O O O 方法要領(lǐng)：根據(jù)物質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，結(jié)合數(shù)學(xué)空間幾何知識和思想、方法，推斷出組成晶體的微粒（原子或

26、離子）個(gè)數(shù)比，推出晶體的化學(xué)式。 11 該題在含氧酸的考查中經(jīng)常出現(xiàn)：如：焦硫酸、多聚磷酸等?？刹捎猛瑯拥姆椒ㄇ蠼狻? 通過堿石灰 通過濃硫酸 氣 體 混合物 ① Δ +Na2O2 催化劑 高溫 +Mg條(點(diǎn)燃) +④ ② ④ ③ ⑤ ⑥ ⑦ ⑥ ⑧ ⑦ ② ⑨ ⑩ 11 11 例11 下圖中①～ 分別代表有關(guān)反應(yīng)中的一種物質(zhì),請?zhí)顚懸韵驴瞻住? 11 (1)①、③、④的化學(xué)式分別是 、 、 (2)⑧與⑨反應(yīng)的化學(xué)方程式是

27、 11 思路分析：本題的突破口就在題目的開始部分。因?yàn)檫@一部分把反應(yīng)條件和部分反應(yīng)物都已列出，為推斷物質(zhì)提供的充足的已知條件。氣體混合物通過堿石灰后得氨氣③，通過濃H2SO4可得CO2氣體，CO2氣體與Na2O2反應(yīng)得氧氣④，氨氣和氧氣在催化劑作用下加熱反應(yīng)得NO⑥，NO和O2反應(yīng)生成NO2⑦，與H2O反應(yīng)生成HNO3⑧，CO2與Mg條點(diǎn)燃后生成MgO⑩和C⑨、C與HNO3反應(yīng)生成NO2⑦，CO2②和H2O ，所以①是NH4HCO3。 答案：（1）NH4HCO3、NH3、O2；（2）C+4HNO3=2H2O+4NO2↑+CO2↑ 引申發(fā)散：1.熱分解全是氣體的是何物？-----碳酸銨或碳酸氫銨，亞硫酸銨 2.與過氧化鈉產(chǎn)生兩種產(chǎn)物的氣體有哪些?-------CO2,H2O 3.能與鎂條燃燒的氣體有哪些?------CO2,SO2、O2、N2 4.兩物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)物還能繼續(xù)與反應(yīng)物反應(yīng)的有哪些?----NH3(+O2)→NO(+O2)→NO2,H2S(+O2)→SO2(+O2)→SO3,C(+O2)→CO(+O2)→CO2,O2(+C)→CO2(+C)→CO