《高三一轮化学三维设计》第四章 非金属及其化合物

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考纲要求 教学建议
1. 了解常见非金属元素(如
H、C、N、O、Si、S、Cl 等)单质及其重要化合物
的制备方法，掌握其主要性质及其应用。
2. 了解常见非金属元素(如
H、C、N、O、Si、S、Cl 等)单质及其重要化合物
对环境的影响。
3.以上各部分知识的综合应用。
　　本章既是化学学科的基础，也是高考的
重点。共安排 12 课时给予细化落实。1～8课
时重在落实教材基点、高考重点；9课时重在
对本章知识的系统归纳和拓展；10～12 课时
重在对高考必考题型的研究和指导。尤其需
要指出的是 11、12 课时是对整个“元素及其
化合物”知识的归纳和拔高。
从学习层级来说，这 12 个课时分三个层级，
从知识到能力到高考，层层递进、环环相扣、
步步提能。循此路径复习，让考生学得扎实、
考得明白。
第1课时　点点突破——碳、硅及其重要化合物
知识点一　碳及其重要化合物
1．碳单质
(1)存在：碳单质的存在形式有金刚石、石墨、木炭、足球烯，它们互为同素异形体。
(2)结构：金刚石：正四面体空间网状结构；石墨：平面正六边形层状结构。
(3)物理性质：金刚石熔点高、硬度大；石墨熔点高、质，有滑腻感，是电的良导体。
(4)主要化学性质——还原性
可燃性 2C＋O2(不足)=====2CO、C＋O2(足量)=====CO2
与氧化
物反应
CuO：2CuO＋C=====2Cu＋CO2↑(冶炼金属)
SiO2：SiO2＋2C=====Si＋2CO↑(制取粗硅)
H2O：C＋H2O(g)=====CO＋H2(制取水煤气)
与强氧化
性酸反应
浓H2SO4：C＋2H2SO4(浓)=====CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
浓HNO3：C＋4HNO3(浓)=====CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
2．一氧化碳(CO)
(1)物理性质
无色气体，有毒，难溶于水。
(2)化学性质——还原性
①燃烧：2CO＋O2=====2CO2，淡蓝色火焰；
②还原 CuO：CuO＋CO=====Cu＋CO2(冶炼金属)。
3．二氧化碳(CO2)
(1)物理性质：CO2是一种无色、无味的气体，能溶于水，固态 CO2俗称干冰。
(2)化学性质：与H2O、Na2O、Ca(OH)2(足量、澄清)、Mg 反应的方程式分别为 CO2＋
H2O  H 2CO3、 Na 2O ＋ CO 2== =Na 2CO3、 CO 2＋ Ca(OH) 2== =CaCO 3↓ ＋ H 2O 2Mg ＋
CO2===== 2MgO ＋ C 。
(3)CO2在自然界中的循环
①CO2的主要来源：大量含碳燃料的燃烧。
②自然界消耗 CO2的主要反应：
a．溶于江水、海水中：CO2＋H2OH2CO3；
b．光合作用将 CO2转化为 O2；
c．岩石的风化：CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2。
(4)CO、CO2气体的除杂方法
CO 中混有 CO2通过盛有 NaOH 溶液的洗气瓶，然后干燥气体
CO2中混有 CO 通过盛有灼热 CuO 的硬质试管
CO2中混有少量 SO2或HCl 通过盛有饱和 NaHCO3溶液的洗气瓶，然后干燥气
体
①澄清石灰水只用于检验 CO2，不能用于除去混合气体中的 CO2，应用 NaOH 溶液除去；
②CO2、SO2通入 CaCl2或BaCl2溶液均无沉淀产生
4．碳酸(H2CO3)
弱酸性、不稳定性。碳酸(H2CO3)只能在水中存在。H2CO3在水中与 CO2共存，因此常把
CO2＋H2O当碳酸用。
5．碳酸的酸式盐和正盐的比较
(1)在水中的溶解性
①含 K＋、Na＋、NH 的正盐易溶于水，其余一般不溶于水；酸式盐均能溶于水。
②一般来说，在相同温度下，难溶性正盐溶解度小于其酸式盐溶解度，如溶解度
Ca(HCO3)2>CaCO3；可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度，如溶解度 Na2CO3>NaHCO3。
(2)水溶液酸碱性强弱
物 质的 量浓 度相 同时 ，正 盐溶液 的 pH 大于 其酸 式盐溶液， 如pH：Na2CO3溶液
>NaHCO3溶液。
(3)热稳定性
一般来说，热稳定性顺序为正盐>酸式盐>碳酸，如稳定性Na2CO3>NaHCO3>H2CO3。
可溶性正盐>难溶性正盐，如CaCO3高温分解，而K2CO3不易分解。
(4)与酸的反应
①CaCO3与盐酸反应的离子方程式：
CaCO3＋2H＋===H2O＋CO2↑＋Ca2＋。
②Ca(HCO3)2与盐酸反应的离子方程式：
HCO＋H＋===H2O＋CO2↑。
(5)与碱的反应
①Na2CO3与Ca(OH)2反应的离子方程式：
CO＋Ca2＋===CaCO3↓。
②NaHCO3与足量 Ca(OH)2反应的离子方程式：
HCO＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O。
Ca(OH)2与足量 NaHCO3反应的离子方程式：
Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋CO＋2H2O。
[对点训练]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)(2018·全国卷Ⅱ)碳酸钡可用于胃肠 X射线造影检查(×)
(2)(2018·天津高考)溶解度：Na2CO3<NaHCO3(×)
(3)(2018·江苏高考)饱和 Na2CO3溶液与 CaSO4固体反应的离子方程式：CO＋CaSO4
CaCO3＋SO(√)
(4)(2016·全国卷Ⅱ)燃料燃烧产物CO2是温室气体之一(√)
(5)(2016·四川高考)将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，
说明该溶液中一定含有 CO(×)
(6)向Na2SiO3溶液中通入 CO2，溶液变浑浊，继续通入 CO2至过量，浑浊消失(×)
(7)向Ca(ClO)2溶液中通入 CO2气体，溶液变浑浊，继续通入 CO2至过量，浑浊消失
(√)
(8)向CaCl2溶液中通入 CO2，无明显现象，若先通入 NH3再通入 CO2，溶液会变浑浊
(√)
(9)向饱和 Na2CO3溶液中通入过量的 CO2气体，有晶体析出(√)
(10)向NaAlO2溶液中通入 CO2气体，一开始有白色沉淀生成，CO2过量，沉淀溶解(×)
2．(2018·江苏高考)CO2是自然界碳循环中的重要物质。下列过程会引起大气中 CO2含
量上升的是(　　)
A．光合作用　　　　　　 B．自然降雨
C．化石燃料的燃烧 D．碳酸盐的沉积
解析：选C　化石燃料燃烧产生大量 CO2，会引起大气中 CO2含量上升。
3．(2017·北京高考)我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程
示意图如下：
下列说法不正确的是(　　)
A．反应①的产物中含有水
B．反应②中只有碳碳键形成
C．汽油主要是 C5～C11 的烃类混合物
D．图中a的名称是 2甲基丁烷
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