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2022届高考化学一轮复习 第3章 自然界中的元素 第1节 碳的多样性教案 鲁科版

2022届高考化学一轮复习 第3章 自然界中的元素 第1节 碳的多样性教案 鲁科版

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第1节　碳的多样性
考纲定位
要点网络
1.了解碳元素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.了解常见碳元素单质及其重要化合物对环境的影响。

　碳单质及其氧化物

知识梳理
1．同素异形体
(1)定义：由同一种元素组成的性质不同的几种单质。
(2)实例：氧元素的同素异形体有O2和O3；磷元素的同素异形体有红磷和白磷。
2．多种多样的碳单质
(1)碳的三种常见同素异形体
单质的结构
金刚石：立体网状结构；石墨：层状结构；C60：足球形分子
物理性质
金刚石：熔点很高、硬度很大；石墨：硬度较小、电的良导体
用途
金刚石用于制造切割刀具，石墨用于制造电极、铅笔芯。C60可作催化剂或催化剂载体
(2)碳的化学性质(写出有关化学方程式)

3．碳的氧化物
(1)一氧化碳
①物理性质：无色无味的气体，难溶于水，有毒。
②化学性质
a．可燃性：2CO＋O22CO2；
b．还原性：与Fe2O3反应Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。
(2)二氧化碳
①物理性质：无色无味的气体，密度比空气大，可溶于水。
②化学性质

③用途：化工原料、灭火剂。干冰用作制冷剂、人工降雨。
④实验室制取原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。
[辨易错]
(1)实验室制备CO2时，常用大理石与稀硫酸进行反应。 (　　)
(2)可以使用启普发生器作为发生装置制CO2。 (　　)
(3)用饱和Na2CO3溶液除去CO2中的HCl。 (　　)
(4)金属镁着火时，可以用干冰灭火。 (　　)
[答案]　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×
知识应用
用化学方程式回答下列问题。
(1)除去CO中混有的少量CO2：___________________________________。
(2)除去CO2中混有的少量CO：____________________________________。
(3)除去CO2中混有的少量HCl：___________________________________。
(4)水煤气的制备反应方程式：______________________________________
_______________________________________________________________。
(5)将2 mol CO2通入含3 mol NaOH的溶液中，反应的化学方程式：
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
[答案]　(1)CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O
(2)CuO＋COCu＋CO2
(3)NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O
(4)C＋H2O(g)CO＋H2
(5)2CO2＋3NaOH===Na2CO3＋NaHCO3＋H2O

◎命题点1　CO2与NaOH溶液反应产物的判断
1．在标准状况下，将3.36 L CO2气体通入200 mL 1.00 mol·L－1 NaOH溶液中，充分反应后溶液中c(CO)与c(HCO)的比值为(不考虑CO、HCO的水解)(　　)
A．1∶1 　　　　 B．1∶2
C．2∶1 D．1∶3
B　[n(CO2)＝0.15 mol，n(NaOH)＝0.2 mol，n(CO2)∶n(NaOH)＝3∶4，其反应的离子方程式：3CO2＋4OH－===CO＋2HCO＋H2O，故c(CO)∶c(HCO)＝1∶2。]
2．在标准状况下，将4.48 L CO2通入100 mL 3 mol·L－1的NaOH溶液中，溶液中的溶质为________，其物质的量之比为________。
[解析]　n(CO2)＝0.2 mol，n(NaOH)＝0.3 mol，n(CO2)∶n(NaOH)＝2∶3，可发生反应
2CO2＋3NaOH===Na2CO3＋NaHCO3＋H2O。
[答案]　Na2CO3、NaHCO3　1∶1

数轴法判断CO2与强碱(OH－)反应的产物
当n(OH－)∶n(CO2)的值不同时产物如下：

◎命题点2　CO、CO2的有关性质探究
3．(2019·信阳模拟)为检验二氧化碳气体中是否混有一氧化碳，某课外兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置：

根据装置回答问题：
(1)A装置的作用是_______________________________________________。
(2)C中发生反应的方程式为_______________________________________
_______________________________________________________________。
(3)B装置的作用是_______________________________________________。
(4)若实验时观察到________________________________________________
________________________________________________________________，
则证明原气体中一定含有一氧化碳。
(5)该装置从安全角度考虑应如何改进？
_______________________________________________________________。
[答案]　(1)吸收CO2，防止干扰CO检验
(2)CO＋CuOCu＋CO2
(3)检验CO2是否除尽
(4)B中无明显现象，装置C中黑色粉末变成光亮的红色，D中澄清石灰水变浑浊
(5)在装置C、D之间加一防倒吸装置，装置D加CO处理装置

检验CO2中CO是否存在的思维模板

各装置的作用是：
A——除去混合气体中的CO2
B——检验混合气体中CO2是否除尽
C——除去气体中的水蒸气
D——CO还原CuO：CO＋CuOCu＋CO2
E——安全瓶，防倒吸
F——验证CO的氧化产物CO2
G——除去尾气中的CO，防止污染环境
确定混合气体中含有CO的实验现象是：
D中的物质由黑色变成光亮的红色，B中无明显现象，F中的澄清石灰水变浑浊。
　碳酸钠与碳酸氢钠

知识梳理
1．Na2CO3与NaHCO3的性质及应用
(1)Na2CO3与NaHCO3的比较(用离子方程式表示)
名称
碳酸钠(Na2CO3)
碳酸氢钠(NaHCO3)
俗名
纯碱或苏打
小苏打
主要性质
水溶性
易溶于水，溶液呈碱性
易溶于水(但比Na2CO3溶解度小)，溶液呈碱性
稳定性
受热难分解
受热易分解，其分解反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
与H＋反应
CO＋H＋===HCO、HCO＋H＋===CO2↑＋H2O
HCO＋H＋=== CO2↑＋H2O
与碱反应
NaOH
不反应
HCO＋OH－=== CO＋H2O
Ca(OH)2 (石灰水)
Ca2＋＋CO===CaCO3↓
HCO＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O(碱过量)、
Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋CO＋2H2O(碱不足)
与盐反应
CaCl2
Ca2＋＋CO===CaCO3↓
不反应
硫酸铝
2Al3＋＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑
Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑
注意：Na2CO3粉末在潮湿空气中逐渐形成晶体Na2CO3·10H2O，Na2CO3·10H2O在干燥空气中又风化为Na2CO3粉末，上述转化为化学变化。
(2)Na2CO3、NaHCO3的用途
①Na2CO3是一种非常重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工业中有着广泛的应用。
②NaHCO3是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一；在医疗上，它是治疗胃酸过多的一种药剂。
[辨易错]
(1)Na2CO3、NaHCO3溶于水中，对水的电离有抑制作用。 (　　)
(2)Na2CO3、NaHCO3溶液可以用Ba(OH)2溶液鉴别。 (　　)
(3)将稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中立即产生气体。 (　　)
(4)苏打和小苏打均与酸反应，故二者均可用治疗胃酸过多。 (　　)
(5)除去CO2中的HCl气体，可将气体通入饱和Na2CO3溶液中。 (　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
2．Na2CO3、NaHCO3的工业制备——侯氏制碱法
(1)工艺流程

(2)反应原理
产生NaHCO3的反应：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
产生Na2CO3的反应：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
(3)循环使用的物质：NaCl、CO2。
(4)该生产的副产品是NH4Cl，可用作肥料。
[深思考]
往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法)，而不先通CO2再通NH3的原因是_________________________________________________________
_______________________________________________________________。
[答案]　由于CO2在NaCl溶液中的溶解度很小，先通入NH3使食盐水呈碱性，能够吸收大量CO2气体，产生较高浓度的HCO，才能析出NaHCO3晶体
知识应用
1．(1)小苏打单独用作蒸馒头的膨松剂，膨松效果不很好，如果用小苏打的同时加入一定量食醋，效果很好。其原理是__________________________(写出化学方程式)。
(2)酵头发酵用于蒸馒头时，往往馒头有酸味，故在和面团时加入苏打水，其原因是___________________________________________________________
______________________________________________________(用文字说明)
[答案]　(1)NaHCO3＋CH3COOH===CH3COONa＋CO2↑＋H2O
(2)苏打水具有碱性，能与酸性物质反应，减小酸性
2．患有胃溃疡的病人不能服用小苏打药品的原因是什么？
[答案]　若服用小苏打药品，胃中的酸与小苏打反应生成CO2气体，加重胃溃疡。

◎命题点1　Na2CO3、NaHCO3的性质及应用
1．下列有关Na2CO3和NaHCO3比较中，不正确的是(　　)
A．热稳定性：Na2CO3>NaHCO3
B．相同温度下，0.1 mol·L－1盐溶液的pH：Na2CO3>NaHCO3
C．等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应放出气体的量：Na2CO3<NaHCO3
D．相同温度下，0.1 mol·L－1盐溶液分别与0.1 mol·L－1盐酸反应的剧烈程度：Na2CO3>NaHCO3
D　[相同温度下，同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液分别与0.1 mol·L－1盐酸反应，NaHCO3反应更剧烈。]
2．纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们都是白色固体，下列区分这两种物质的方法中正确的是 (　　)
A．分别用砂锅加热两种样品，全部分解挥发没有残留物的是小苏打
B．用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，使火焰颜色发生明显变化的是小苏打
C．用两只小玻璃杯，分别加入少量的两种样品，再加入等量的食醋，产生气泡快的是小苏打
D．先将两种样品配成溶液，分别加入澄清石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打
C　[小苏打NaHCO3受热分解生成Na2CO3、H2O和CO2，有Na2CO3残留，A项错误；纯碱和小苏打的火焰颜色均为黄色，B项错误；二者的溶液中分别加入澄清石灰水，均有CaCO3沉淀生成，D项错误。]
3．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是(　　)
A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量的NaOH溶液
B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，应通入过量的CO2气体
C．Na2O2粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热
D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量Ba(OH)2溶液，过滤
D　[Ba(OH)2与Na2CO3和Na2SO4均发生化学反应生成白色沉淀，不符合除杂的要求。]

(1)Na2CO3与NaHCO3的相互转化

(2)Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法

注意：鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液时不能用Ba(OH)2溶液或石灰水。
◎命题点2　Na2CO3与NaHCO3与酸反应的图像分析
[典例导航]
向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L－1稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是(　　)

A．在0～a范围内，只发生中和反应
B．ab段发生反应的离子方程式为CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
C．a＝0.3
D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
[思路点拨]　H＋与OH－、CO、HCO反应的先后顺序为OH－＞CO＞HCO

[答案]　C

Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应的图像分析
向某溶液(Na2CO3或NaHCO3或NaOH)中逐滴加入盐酸，消耗HCl的物质的量与产生CO2的物质的量的关系如图所示：

(1)若OA＝0，则溶液中所含溶质为NaHCO3，涉及反应的离子方程式为HCO＋H＋===CO2↑＋H2O。
(2)若OA＝AB，则溶液中溶质为Na2CO3，涉及的离子反应为OA：CO＋H＋===HCO，AB：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O。
(3)若OA＜AB，则溶液中溶质为Na2CO3和NaHCO3，涉及的离子反应同(2)。
(4)若OA＞AB，则溶液中溶质为NaOH、Na2CO3，涉及的离子反应为OA：OH－＋H＋===H2O，CO＋H＋===HCO，AB：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O。
4．分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.2 mol·L－1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如图所示(分A、B两种情况)：

A　　　　　　　　B
(1)在A情况下，溶质是__________________________________________。
(填化学式)，其物质的量之比为__________________。
(2)在B情况下，溶质是_________________________________________。
(填化学式)，其物质的量之比为_________________。
(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为______________。
[解析]　对于A，第一阶段消耗的酸是第二阶段的2倍，可知第一阶段反应为H＋＋OH－===H2O、CO＋H＋===HCO，第二阶段反应为HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，由此推知A情况的溶液中n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝1∶1。
同理分析B情况的溶液中，n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)＝1∶1。
根据最终生成NaCl，n(NaOH)＝n(HCl)＝0.15 L×0.2 mol·L－1＝0.03 mol，c(NaOH)＝＝1.5 mol·L－1。
[答案]　(1)NaOH、Na2CO3　1∶1　
(2)Na2CO3、NaHCO3　1∶1　(3)1.5 mol·L－1
◎命题点3　情境创新题
5.如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是(　　)

A．a通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰
B．b通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰
C．a通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
D．b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
C　[侯氏制碱法的原理是向饱和的NaCl溶液中先通入NH3，然后通入CO2，利用生成的碳酸氢钠溶解度小而析出。 由于NH3在水中的溶解度大所以先通NH3，但为了防倒吸，所以a通入NH3，然后b通入CO2，考虑NH3的尾气处理所以选择放蘸稀硫酸的脱脂棉，即C选项正确。]

　碳的重要化合物的实验探究

含碳化合物的定量测定及性质实验探究，如Na2CO3、NaHCO3的含量测定，CO、CO2的性质实验探究等，能够很好地考查学生的化学素养，体现“科学探究与创新意识”的核心素养。

利用如图所示装置来测定纯碱(含少量NaCl)样品中Na2CO3的质量分数(铁架台、铁夹等在图中均已略去)。实验步骤如下：

a．按图连接装置，并检查气密性；
b．准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为83.4 g；
c．准确称得6.0 g纯碱样品放入容器Ⅱ中；
d．打开分液漏斗Ⅰ的旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；
e．打开弹簧夹，往试管A中缓缓鼓入空气数分钟，然后称得干燥管D的总质量为85.6 g。
(1)若d、e两步的实验操作太快，则会导致测定结果________(填“偏大”或“偏小”)。
(2)装置A中试剂X应选用________，作用是________。
(3)E装置的作用是______________________________。
(4)根据实验中测得的有关数据，计算纯碱样品中Na2CO3的质量分数为________(结果保留到小数点后一位)。
[思路点拨]　审题时应注意①考虑生成的CO2完全被D吸收；②考虑空气的成分中含CO2；③考虑碱石灰吸收CO2的程度等。根据关系式：Na2CO3～CO2可求出Na2CO3的有关量。
[解析]　(1)反应过快会使产生的CO2气体不能完全被D装置中碱石灰吸收；快速鼓入空气，也会使装置内残留CO2不能被D装置中碱石灰完全吸收，则测得的CO2质量偏小，测定结果偏小；(2)鼓入空气，可把残留在装置B、C中的CO2赶出由D中碱石灰吸收，因为空气中含有CO2，因此应把鼓入空气中的CO2吸收处理，所以装置A应放入NaOH溶液；(3)如果D装置直接与外界空气相连通，则空气中的H2O(g)和CO2会对测定结果带来影响，所以装置E的作用是防止空气中H2O(g)和CO2进入装置D中；(4)反应中放出CO2气体的质量＝85.6 g－83.4 g＝2.2 g，设消耗碳酸钠的质量为x，
Na2CO3～CO2
106　　　44
x　　　2.2 g
解得x＝5.3 g
纯碱样品中Na2CO3的质量分数＝×100%≈88.3%。
[答案]　(1)偏小　(2)NaOH溶液　吸收空气中的CO2　(3)防止空气中的CO2和H2O(g)进入装置D中　(4)88.3%

Na2CO3纯度测定的方法
(1)气体法：①原理：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O，通过测量CO2的质量或体积确定Na2CO3的质量。
②实验操作：向m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生CO2气体的体积为V mL(已折算为标准状况)或CO2的质量为a g。
③计算式：纯度＝×100%或×100%
(2)沉淀法：①测定原理：Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。依据BaCO3沉淀的质量，确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。
②实验操作：先将m g纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为n g。
③计算：
纯度为×100%。

小苏打长期放置在空气中会变质(部分转变为Na2CO3)，某研究小组欲测定某小苏打样品中NaHCO3的质量分数，设计如下实验方案：
Ⅰ.加热分解法
利用下图甲装置，充分加热小苏打样品。
(1)仪器a的名称为___________________________________。
(2)在实验过程中，需要测量的实验数据有：
①仪器a的质量；
②____________________________________________________；
③____________________________________________________。

甲　　　　　　　　　乙
Ⅱ.测量气体体积法
利用图乙装置，测定反应生成气体的体积。
(1)组装好仪器后，首先进行的操作为________________________________。
(2)导管g的作用为_________________________________________________
_______________________________________________________________。
(3)为了减小实验误差，B、C中最好用 ________溶液代替水。
(4)待反应结束，气体冷却至室温后，利用图示装置读取气体体积时，应注意的事项有：
①______________________________________________________________；
②_____________________________________________________________。
(5)若所取样品的质量为m g，反应前滴定管C的读数为V1 mL，反应结束后滴定管C的读数为V2 mL，则样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为________(气体体积均已换算为标准状况下的体积)。
[解析]　Ⅰ.(1)仪器a是坩埚。
(2)还需要测量的实验数据有“加热前，仪器a和样品的总质量”和“加热冷却后，仪器a和残留物的总质量”。
Ⅱ.(1)涉及气体的实验装置，连接好后首先要检查装置气密性。
(2)导管g的作用是平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的气体体积误差。
(3)由于生成的二氧化碳溶于水，易造成误差，所以采用饱和NaHCO3溶液代替水，从而减小误差。
(4)①读数时上下移动C管，使B、C两管液面相平，减小由于压强不同引起的体积误差；②读数时视线与凹液面最低处相平，减小由于读数引起的体积误差。
(5)根据碳原子守恒，1 mol碳原子对应1 mol二氧化碳；二氧化碳的物质的量为 mol，所以样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为 mol。
[答案]　Ⅰ.(1)坩埚
(2)加热前，仪器a和样品的总质量　加热冷却后，仪器a和残留物的总质量
Ⅱ.(1)检查装置气密性
(2)平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的气体体积误差
(3)饱和NaHCO3
(4)①读数时应上下移动C管，使B、C两管液面相平
②读数时视线与凹液面最低处相平　(5) mol

　草酸及其盐

草酸是重要的二元羧酸，在生活中应用广泛，是近几年高考试题常用载体，通过对草酸及其盐性质的考查，体现“科学探究与创新意识”的核心素养。

1．草酸的性质
草酸的化学式为H2C2O4，草酸晶体的化学式为H2C2O4·2H2O。
(1)弱酸性：草酸为二元弱酸，酸性比醋酸的酸性强，电离方程式为H2C2O4H＋＋HC2O，HC2OH＋＋C2O。
(2)还原性：H2C2O4中C元素的化合价为＋3价，具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液退色，反应的化学方程式为2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O。
(3)不稳定性：草酸晶体受热易分解，反应的化学方程式为H2C2O4·2H2OCO↑＋CO2↑＋3H2O。
2．草酸盐的性质
(1)(NH4)2C2O4溶于水，加热分解，由氨水和草酸溶液反应生成。
(2)CaC2O4不溶于水、醋酸，溶于盐酸、稀硝酸，灼烧时生成碳酸钙或氧化钙。
(3)MgC2O4、FeC2O4不溶于水，可由对应的可溶性金属盐与草酸铵反应而得到，加热分解可得到对应金属氧化物。
3．草酸的用途
络合剂、沉淀剂、还原剂、漂白剂和媒染剂及除锈剂等。

(2020·启东模拟)钛酸钡被誉为“电子陶瓷工业的支柱”，工业制取方法如图所示，先获得不溶性草酸氧钛钡晶体[BaTiO(C2O4)2·4H2O]，煅烧后可获得钛酸钡粉体。

(1)酸浸时发生反应的离子方程式为________________________________。
(2)加入H2C2O4溶液时，发生反应的化学方程式为____________________
______________________________________________________________。
可循环使用的物质X是______________________(填化学式)。设计实验方案验证草酸氧钛钡晶体是否洗涤干净：________________。
(3)煅烧草酸氧钛钡晶体得到BaTiO3粉体的同时，生成高温下的气态产物有CO、________。
[解析]　(2)BaCl2、TiCl4与H2C2O4在溶液中发生反应生成BaTiO(C2O4)2·4H2O(草酸氧钛钡晶体)和HCl，化学方程式为BaCl2＋TiCl4＋2H2C2O4＋5H2O===BaTiO(C2O4)2·4H2O↓＋6HCl。制取方法中用盐酸溶解BaCO3，所以反应生成的HCl可循环利用。验证草酸氧钛钡晶体是否洗涤干净的方法为：取最后一次洗涤液少许，滴入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无沉淀生成，则说明晶体已经洗涤干净。(3)根据草酸氧钛钡晶体的化学式可知，碳元素化合价为＋3，所以煅烧草酸氧钛钡晶体生成BaTiO3和CO的同时，还会生成CO2和H2O(g)。
[答案]　(1)BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O
(2)BaCl2＋TiCl4＋2H2C2O4＋5H2O===BaTiO(C2O4)2·4H2O↓＋6HCl　HCl　取最后一次洗涤液少许，滴入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无沉淀生成，则说明晶体已经洗涤干净　(3)CO2和H2O(g)

[真题验收]
1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)(2019·全国卷Ⅲ)活性炭具有除异味和杀菌作用。 (　　)
(2)(2018·全国卷Ⅲ)泡沫灭火器可用于一般的起火，也适用于电器起火。 (　　)
(3)(2018·全国卷Ⅱ)碳酸钠可用于去除餐具的油污。 (　　)
(4)(2018·全国卷Ⅱ)碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查。 (　　)
(5)(2017·全国卷Ⅱ)用乙酸浸泡水壶中的水垢，可将其清除，说明乙酸的酸性小于碳酸的酸性。 (　　)
(6)(2017·全国卷Ⅲ)燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放。 (　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×
2．(2019·全国卷Ⅱ，节选，有改动)在回转炉中重晶石(BaSO4)被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为_____________________________。
回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应化学方程式为______________________________。
[答案]　BaSO4＋4CBaS＋4CO↑　CO＋H2OCO2＋H2
[新题预测]
某兴趣小组欲对草酸晶体(H2C2O4·2H2O)的分解产物进行探究，查阅相关资料得到草酸晶体的具体性质如表：
熔点
沸点
热稳定性
其他
101～102 ℃
150～160 ℃升华
100.1 ℃分解出水，175 ℃分解成气体
与Ca(OH)2反应产生白色沉淀(CaC2O4)
(1)对于175 ℃时的分解产物提出以下三种猜想：①CO2和H2O；②CO和H2O；③CO、CO2和H2O。无需实验验证便可判断猜想________一定不成立，理由是______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(2)将分解产生的气体依次通过以下装置来验证其产物(可重复使用)。

①各装置合理的连接顺序为分解产生的气体→B→________→________→________→C→________→________。
②B装置的作用有两种，其一是通过______________现象证明____________________________________________________________________，
其二是__________________________________________________________。
③通过观察到_____________________________________________________
现象证明分解产物中有CO。
(3)草酸晶体受热完全分解的化学方程式为____________________________
_______________________________________________________________。
[解析]　(1)H2C2O4中碳元素的平均化合价为＋3，反应中H、O元素的化合价均没变化，CO2中C显＋4价，CO中C显＋2价，无论生成哪种物质都会发生化合价变化，根据得失电子守恒，分解产物中CO和CO2必须都有，所以①、②两种猜想一定不成立。(2)①草酸晶体分解的产物中有H2O、CO、CO2，同时还混有草酸蒸气，所以验证其分解的产物，要考虑干扰因素，选择正确的验证方法和合理的验证顺序，结合提供的装置及其中所盛装的药品，H2O是通过无水硫酸铜来检验的，而且应当最先检验，CO2是用澄清的石灰水来检验的，但要注意草酸蒸气同样能使澄清石灰水变浑浊，故要先除草酸蒸气(可以用冷凝的方法除去)，检验CO的方法是使干燥气体通过灼热的氧化铜，看到黑色的固体变红且生成的气体能使澄清石灰水变浑浊即可确定CO存在，则各装置合理的连接顺序为分解产生的气体→B→E→D→A→C→E→F。
[答案]　(1)①、②　①、②两种猜想均违背了得失电子守恒(其他合理答案均可)　(2)①E　D　A　E　F
②白色粉末变蓝　分解产物中有H2O　使升华的草酸蒸气冷凝而除去，排除对CO2的检验的干扰　③C中的黑色固体变红且后面澄清的石灰水变浑浊　(3)H2C2O4·2H2OCO2↑＋CO↑＋3H2O↑