碳及其化合物

1、第1节碳的多样性第1课时 多种多样的碳单质 广泛存在的含碳化合物 新知探究探究1 自然界中碳元素的存在形态(1)游离态：如金刚石、石墨等。(2)化合态：如CO2、CaCO3等。探究2 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)几种元素的同素异形体：氧元素有O2和O3；碳元素有金刚石、石墨、C60等。探究3 碳的同素异形体物质内容 金刚石(C)石墨(C)足球烯(C60)外观无色透明的晶体深灰色、不透明的片状固体灰黑色固体结构由正四面体构成的空间网状结构由正六边形构成的平面层状结构由正五边形和正六边形排列而成的足球状分子硬度很大质软，在纸上可留痕迹导电性不导电易导电不导电必

2、记结论(1)“同素”指同种元素，“异形”指结构不同，“体”指单质。(2)同素异形体之间的物理性质不同，化学性质相同或相似。(3)同素异形体之间的转化属于化学变化，但不属于氧化还原反应。广泛存在的含碳化合物新知探究探究1 常见的含碳化合物(1)有机化合物：如蛋白质、淀粉、油脂，以及石油、液化气、天然气等的主要成分。(2)探究2 碳酸钠和碳酸氢钠的性质实验内容实验现象结论两组化学试剂分别混合后都生成无色气体，气球体积膨胀；盛有NaHCO3的气球膨胀的快且大。棉花球变蓝，刚加热时A中导管有气泡冒出，一会儿停止冒气泡，无浑浊出现，B中持续出现气泡，溶液出现浑浊。(3)归纳整理：化学式Na2CO3NaH

3、CO3俗名及类别纯碱或苏打，正盐小苏打，酸式盐物理性质白色固体，易溶于水细小白色固体，能溶于水，溶解度比Na2CO3的小热稳定性与HCl反应与NaOH反应与CaCl2反应与澄清石灰水反应与CO2反应用途用于玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业，洗涤剂发酵剂、灭火剂，医疗上用于治疗胃酸过多成功体验2关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中不正确的是( )A纯碱是Na2CO3的俗名BNaHCO3与盐酸、NaOH均能反应CNa2CO3与盐酸、NaOH均能反应DNa2CO3比NaHCO3稳定考查Na2CO3、NaHCO3与酸的反应1.Na2CO3溶液与盐酸的反应Na2CO3溶液与盐酸反应时，滴加顺序不同，实

4、验现象不同，产生的CO2的量也可能不同。滴加顺序反应现象化学方程式2NaHCO3溶液与盐酸的反应不论将NaHCO3溶液滴入盐酸中，还是将盐酸滴入NaHCO3溶液中，都只发生反应：NaHCO3HCl=NaClCO2H2O，即开始滴加就会有CO2气体生成。例1 如图所示，往某Na2CO3溶液中滴入稀盐酸产生CO2的过程。(1)写出a点以前发生反应的离子方程_。(2)写出a点到b点发生反应的离子方程式_。(3)若某Na2CO3溶液中含m mol Na2CO3，滴入一定量的稀盐酸，恰好使溶液中Cl和HCO的物质的量之比为21，则滴入稀盐酸的物质的量等于_ mol(用m表示)。下列各组物质不用任何外加试

5、剂，只用胶头滴管和试管就能鉴别的是( )AAgNO3溶液和NaCl溶液BBaCl2溶液和KHSO4溶液CCaCl2溶液和Na2CO3溶液DNa2CO3溶液和盐酸Na2CO3和NaHCO3的鉴别与提纯1.鉴别状态鉴别方法Na2CO3NaHCO3固态加热无明显变化分解产生无色气体(CO2)溶液逐滴滴加盐酸开始无明显现象，一段时间后有气体产生开始滴加就有气体产生滴加CaCl2溶液产生白色沉淀(CaCO3)无明显变化用pH试纸测相同物质的量浓度溶液的pHNa2CO3溶液pH大于NaHCO3溶液pH2提纯(括号内为杂质)Na2CO3(NaHCO3)固体加热2NaHCO3Na2CO3H2OCO2溶液加水制

6、成饱和溶液，通入足量CO2，结晶过滤加适量NaOH溶液NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O通入CO2 Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3特别提醒区别Na2CO3和NaHCO3不能用Ba(OH)2或Ca(OH)2溶液，原因是二者均能产生沉淀，Na2CO3Ba(OH)2=BaCO32NaOH,2NaHCO3Ba(OH)2=BaCO3Na2CO32H2O。例2 现有两瓶白色固体化学药品，一瓶为Na2CO3，另一瓶为NaHCO3。无法将其鉴别开来的方法是( )A加热B两者分别与同浓度的稀盐酸反应C溶于水，加入CaCl2溶液D两者分别加入氢氧化钠溶液或Ba(OH)2溶液除去Na2CO3粉末中N

7、aHCO3的方法是( )A加入过量的NaOH溶液，再蒸发结晶B直接加热C加入Ba(OH)2固体D加入盐酸课堂双基落实1下列各组物质，不属于同素异形体的是( )A金刚石和石墨 B白磷和红磷CNa2O和Na2O2 D氧气和臭氧2下列物质的化学名称、化学式和俗名一致的是( )A碳酸钙、CaCO3、生石灰B氢氧化钠、NaOH、纯碱C碳酸钠、Na2CO3、苏打D碳酸氢钠、NaHCO3、苏打3下面有关Na2CO3与NaHCO3的性质比较中错误的是( )A相同浓度溶液的碱性：Na2CO3>NaHCO3B在水中的溶解度：Na2CO3>NaHCO3C与同浓度的硫酸反应放出气泡的速率：NaHCO3&l

8、t;Na2CO3D热稳定性：NaHCO3<Na2CO34下列化合物与小苏打溶液反应，没有气体或沉淀生成的是( )A烧碱 B硫酸氢钠C氢氧化钡 D稀盐酸5在下列的空白处填写最适宜的除杂试剂或方法。(1)小苏打溶液中含少量苏打_；(2)苏打固体中含少量小苏打_；(3)CO2气体中混有少量的HCl气体_；(4)NaCl中含有少量碳酸钠_。 课下综合检测1下列叙述中，正确的是( )A只含碳元素的物质一定是纯净物B金刚石和石墨具有相同的空间结构C石墨转变为金刚石属于物理变化DC60也是碳的单质2下列物质中分别滴入醋酸，会产生相同气体的是( )大理石；钟乳石；锅垢；贝壳；蛋壳A BC D3下列试剂能

9、用来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的是( )A盐酸 B澄清石灰水CNaCl溶液 DNaOH溶液4下列各组物质中的两种物质反应时，反应物用量或反应条件的改变对生成物没有影响的是( )AC和O2 BNa2CO3和盐酸CNa和O2 DNaHCO3和NaOH5下列离子组在溶液中能大量共存的是( )ANa、Ca2、HCO、COBK、H、CO、HCOCNa、Ba2、HCO、OHDCa2、Ba2、Cl、HCO61 mol 过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是( )ANa2CO3 BNa2O2 Na2CO3CNaOH Na2CO3 DN

10、aOH、Na2O27为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是( )A. B.C. D.8(1)向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸，直到不再生成二氧化碳气体为止，则在此过程中，溶液中的碳酸氢根离子浓度的变化趋势可能是( )A逐渐减小 B逐渐增大C先逐渐增大而后减小 D先逐渐减小而后增大简要说明理由： _。(2)向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2时，反应的离子方程式为_；现象为_；产生该现象的原因是_。9下图中A至F是化合物，G是单质。写出A、B、E、F的化学式：A_，B_，E_，F_。10某校化学课外小组为了

11、鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法进行实验，装置如图所示。(5)除了以上方法，请你再举出一例鉴别二者的方法：_。11充分加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物19 g，完全反应后固体质量减轻了3.1 g，求：(1)原混合物中碳酸钠的质量。(2)在剩余固体中，加入过量盐酸，反应后放出二氧化碳的体积(标准状况)。第2课时 碳及其化合物间的转化1CO有哪些化学性质？提示：(1)可燃性：2COO22CO2(火焰呈蓝色)(2)还原性：CuOCOCuCO2(3)毒性：CO极易与血红蛋白结合。2CO2有哪些化学性质？提示：(1)不支持燃烧，本身也不燃烧。(2)能与水反应：CO2H2O=H2CO3(使紫色石

12、蕊溶液变红色)；H2CO3CO2H2O(石蕊溶液恢复紫色)。(3)与碱溶液反应：CO22NaOH=Na2CO3H2O、CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O自然界中碳及其化合物间的转化新知探究探究2 溶洞形成的模拟实验实验操作实验现象澄清石灰水先变浑浊后变澄清，加热该溶液，又变浑浊化学方程式Ca(OH)2CO2=CaCO3H2OCaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2CaCO3H2OCO2 必记结论(1)CO2属于温室气体，大气中CO2含量多时会造成温室效应。(2)少量CO2与石灰水反应生成CaCO3，足量CO2与石灰水反应生成Ca(HCO3)2。(3)碳酸的正盐与CO2、

13、H2O反应生成酸式盐。(4)稳定性：Na2CO3CaCO3NaHCO3或Ca(HCO3)2H2CO3。成功体验1判断正误。(1)大气中的CO2能被海洋溶解一部分。( )(2)自然界中同时存在产生CO2和消耗CO2的过程。( )(3)CO2主要是植物的光合作用消耗，因此植树造林能有效减弱“温室效应”。( )(4)加热碳酸氢钙溶液会变浑浊，加热碳酸氢钠溶液也会变浑浊。( )(5)钟乳石、石笋是由于CaCO3和Ca(HCO3)2的相互转化形成的。( )考查CO2与碱溶液反应产物的判断与计算1.CO2与碱反应的原理CO2与碱反应时产物与二者的相对量有关，当碱足量时生成碳酸盐，当CO2足量时，生成碳酸氢

14、盐。如：CO2不足时：CO22NaOH=Na2CO3H2OCO2足量时：CO2NaOH=NaHCO3。2CO2与NaOH反应有关量和产物分析反应情况生成物12NaOH过量，只发生反应(剩余NaOH)Na2CO312恰好发生反应Na2CO31两个反应均有NaHCO3、Na2CO311恰好发生反应NaHCO311只发生反应，CO2剩余NaHCO3其上述转化关系可用数轴表示为：例1 用1 L 1.0 mol·L1 NaOH溶液吸收0.8 mol CO2，所得溶液中CO与HCO的物质的量浓度之比约是( )A13 B12C23 D32(1)若例1中CO2的量改为0.6 mol，CO与HCO的物

15、质的量分别为多少？(2)若n(CO2)/n(NaOH)时，n(CO)n(HCO)等于多少？课堂双基落实1下列有关碳及其化合物间的相互转化属于氧化还原反应的是( )ANaHCO3NaOH=Na2CO3H2OBCO2Na2CO3H2O=2NaHCO3C3COFe2O32Fe3CO2DCa(HCO3)2CaCO3H2OCO22CO2通入下列溶液中，不可能产生沉淀的是( )ACaCl2溶液 BCa(OH)2溶液CBa(OH)2溶液 DCa(ClO)2溶液3向0.1 mol·L1 NaOH溶液中通入过量CO2后，溶液中存在的主要离子是( )ANa、CO BNa、HCOCHCO、CO DNa、O

16、H4双选题下列反应的离子方程式中，正确的是( )ANa2CO3溶液与Ba(OH)2溶液反应：COBa2=BaCO3B少量NaOH溶液与Ca(HCO3)2溶液反应：HCOOH=COH2OCNaHCO3溶液与盐酸反应：HCOH=CO2H2ODNaHCO3溶液与CaCl2溶液反应：COCa2=CaCO35如图所示为炼铁实验装置，按下列要求回答问题：(1)写出有标号的仪器名称：_，_。(2)在A装置的硬质玻璃管中观察到的现象是_；B装置中观察到的现象是_；装置C处气体燃烧时产生_色火焰。(3)写出B、C两部分所发生反应的化学方程式：B_。C_。课下综合检测1下列物质中碳元素只有氧化性的是( )ACH4

17、 BCCCO DCO22将Ca(HCO3)2加热分解产生的混合气体通过足量的Na2O2，最后得到的气体是( )ACO2 BH2OCN2 DO23将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积(V)的关系正确的是( )4要除去二氧化碳气体中的一氧化碳，常用的方法是( )A通过澄清的石灰水B通过灼热的炭层C通过水D通过灼热的氧化铜粉末5气体X与赤热的炭反应得到一种无色气体Y，Y和灼热的氧化铁反应又得到X和铁，则X和Y依次是( )ACO、CO2 BH2O(g)、H2CO2、CO DCO2、CO6高炉炼铁中，主要发生如下反应：CO2CO2 CCO22CO

18、3COFe2O32Fe3CO2CaCO3CaOCO2 CaOSiO2CaSiO3其中既属于化合反应又属于氧化还原反应的有( )A1个 B2个C3个 D4个7能够证明溶液中一定大量存在CO的是( )A加入AgNO3溶液有白色沉淀产生B加入盐酸有无色无味气体产生，该气体能使澄清石灰水变浑浊C加入CaCl2时有白色沉淀产生，再加稀盐酸沉淀溶解，且产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体D加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀，再加盐酸反应现象如C所述8将CO2通入100 mL某浓度的石灰水中，所得沉淀质量与通入CO2体积(标准状况)的关系如下图所示。则石灰水浓度为( )A0.03 mol·L1 B0.015 mol·L1C0.025 mol·L1 D0.012 5 mol·L19为探究CO2与过量的NaOH溶液确实发生了化学反应，甲、乙、丙三位同学设计了下列三种实验装置，如下图所示，请回答下列问题：(1)请写出CO2与过量的NaOH发生反应的离子方程式： _。(2)选择任意一种实验装置，简述预计出现的实验现象，并解释产生该实验现象的原因。你选择的实验装置是_，实验现象是_，产生该实