策略7 碳族方面试题的解题方法与技巧
金点子:
碳族元素,作为元素化合物部分的重点内容,在近几年的高考试卷中,巳波及到新型无机非金属材料及锗、锡、铅三种元素的内容。
此类试题中的常规题,其解法有过量分析、守恒分析、方程式的合并分析等。
此类试题中的信息题,其解法有迁移类比、现象剖析、效用比较等。
经典题:
例题1 :(1996年上海高考)某二价金属碳酸盐和碳酸氢盐的混合物跟足量盐酸反应,消耗H+和产生CO2的物质的量之比为6:5, 该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为 ( )
A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.1:4
方法:利用假想法。将消耗H+和产生CO2的物质的量之比为6:5 假想成消耗6molH+和产生5molCO2,然后再行分析求算。
捷径:设二价金属碳酸盐为RCO3,碳酸氢盐为R(HCO3)2,其物质的量分别为x和y。根据题意有:2x + 2y = 6mol ,x + 2y = 5mol 。解得x = 1mol ,y = 2mol 。混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为1:2,选B。
总结:部分考生在解题时,将混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比理解成CO32-和HCO3-,而出现错选D选项的较多。
例题2 :(1996年全国高考)将1体积选项中的一种气体与10体积O2混和后,依次通过盛有足量浓NaOH溶液的洗气瓶和盛有足量灼热铜屑的管子(假设反应都进行完全,最后得到的尾气可以是 ( )
A.Cl2 B.CO C.CO2 D.N2
方法:找对气体来源,分析好气体去路。通过剖析来龙去脉求解。
捷径:A.Cl2与O2混合后,通过NaOH,Cl2全部被吸收,再通过热铜屑,O2被全部吸收,最后得不到尾气。
B.CO与O2混合后,通过NaOH溶液,都不能被吸收,再通过热铜屑,发生反应:2Cu+O2 2CuO,CuO+CO Cu+CO2最后得到的尾气是CO2,故C选项为最后得到的尾气。
C.CO2与O2混合后,通过NaOH溶液,CO2被吸收,再通过热铜屑,O2被全部吸收,最后得不到尾气。
D.N2与O2混合后,通过NaOH溶液,都没有被吸收,再通过热铜屑,O2被吸收,最后得到尾气N2,所以D选项也为最后得到的尾气。
故本题答案为CD。
总结:本题的难点是对题意的理解。有学生误认为选项中的某种气体混入氧气后,再按题意依次反应后的尾气仍然是原选项中的气体。这是对题意的片面理解。正确的理解是,尾气可以是原选项,也可以是其他选项。对于这种设问尽管比较少见。但只要认真阅读,题中的设问是可以理解明白的。
例题3 :(2000年全国高考)向下列溶液中通入过量CO2,最终出现浑浊的是( )
A.氢氧化钙饱和溶液 B.苯酚钠饱和溶液
C.醋酸钠饱和溶液 D.氯化钙饱和溶液
方法:分别分析,逐步淘汰。
捷径:分析A选项:把CO2气体通入氢氧化钙饱和溶液,发生反应为Ca(OH)2+CO2(少量)= CaCO3↓+H2O,CaCO3+CO2(足量)+H2O=Ca(HCO3)2沉淀溶解,最终不能出现浑浊。
分析B选项:把CO2气体通入苯酚钠饱和溶液,发生反应为 +H2O+CO2
(足量)→ + NaHCO3,由于苯酚在常温时溶解度小,最终出现苯酚浑浊。
分析C、D选项:把CO2气体通入醋酸钠溶液和氯化钙溶液不发生反应(因为较弱的酸不能制取较强的酸)。
以此得答案为B。
总结:此题中四种溶液均为饱和溶液,部分考生因忽视这一点而出现错误。
例题4:(1998年全国高考)已有BGO是我国研制的一种闪烁晶体材料,曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验,它是锗酸铋的简称。若知:①在GBO中,锗处于其最高价态 ②在GBO中,铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同,在此氯化物中铋具有最外层8电子稳定结构 ③GBO可看作是由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂氧化物,且在GBO晶体的化学式中,这两种氧化物所含氧的总质量相同。请填空:
(1)锗和铋的元素符号分别是 和 。
(2)GBO晶体的化学式是 。