【课堂新坐标】2016-2017学年高中化学鲁教版必修1课件第3章自然界中的元素-第1节-第2课时

＋
2 2 ＋4OH ＋O2↑、HCO3 ＋OH ===CO2 3 ＋H2O、Ba ＋CO3 ===BaCO3↓。
－ － － － ＋ －
【答案】 D
2．常温下向下列溶液中通入足量的 CO2，有明显现象的是(
)
【导学号：20250046】 A．饱和 Na2CO3 溶液 B．NaOH 稀溶液 C．饱和 NaHCO3 溶液 D．CaCl2 溶液
( ( ( ( ( (
) ) ) ) ) )
【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)×
[核心· 突破]
－ 1．CO2 3 和 CO2 之间的相互转化
与活泼金属氧化物反应：CO2＋Na2O===Na2CO3 ① － 2－ 与过量碱反应： CO ＋ 2OH ===CO 2 3 ＋H2O
知 识 点 一
第 2 课时
知 识 点 二
碳及其化合物间的转化
学 业 分 层 测 评
1．了解碳单质、一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐之间的转化，从 而进一步了解它们的性质。 (重点) 2．能够解释与含碳物质有关的现象和解决简单的问题。
自 然 界 中 碳 及 其 化 合 物 间 的 转 化
[基础· 初探]
的反应。生成 CaCO3 沉淀所需要的 CO2 与溶解 CaCO3 沉淀所需要的量相同。
【答案】 D
－ 3．用 1 L 1.0 mol· L－1 NaOH 溶液吸收 0.8 mol CO2，所得溶液中的 CO2 3 与
HCO3 的物质的量浓度之比约是( A．1∶3 B．1∶2
－
) C．2∶3 D．3∶2
(1)动植物的呼吸作用是大气中 CO2 的主要来源。 (2)高炉炼铁原理中所涉及的反应均是氧化还原反应。 (3)可用紫色石蕊试剂鉴别一氧化碳和二氧化碳。 (4)将二氧化碳气体通入氯化钙溶液可得白色沉淀。 (5)溶洞中的钟乳石和石柱的主要成分都是 Ca(HCO3)2。 (6)水垢的主要成分中只有碳酸钙。
【答案】 CO2===Ca(HCO3)2 (2)1∶1
(1)Ca(OH)2 ＋ CO2===CaCO3↓ ＋ H2O
CaCO3 ＋ H2O ＋
(3)Ca2＋ HCO－ 3 (4)溶液变浑浊(或产生白色沉淀)
【规律总结】
1 n(CO2) CO2 与 NaOH 反应中，当2<n(NaOH)\ <1 时，CO2 与 NaOH
生 产 和 生 活 中 碳 及 其 化 合 物(1)原料：焦炭和 铁矿石。 高温 (2)铁矿石被还原：3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2。
2．“碳三角”的转化关系 C、CO、CO2 的转化关系为：
用化学方程式表示为： 点燃 2C ＋ O ===== 2CO (不完全燃烧)； 2 ①
【提示】 不一定。当 CO2 足量时，Ca(OH)2 转化成易溶的 Ca(HCO3)2。
[合作· 探究] NaOH 溶液与 CO2 反应的实验探究 [探究背景] 要用 NaOH 溶液与 CO2 反应制备 Na2CO3，由于通入的 CO2 用量难以控制， 难以直接反应获得纯净的 Na2CO3 溶液。 某同学设计了如下实验： 用 50 mL NaOH 溶液吸收 CO2 气体制备 Na2CO3。为防止通入的 CO2 过量而 生成 NaHCO3，他设计了如下步骤： ①用 25 mL NaOH 溶液吸收过量的 CO2 气体，至 CO2 气体不再溶解；
【答案】 D
＋
4．A、B、C、D、E 五种物质的转化关系如图所示。 已知 A 为二元碱，微溶于水且溶解度随温度升高而降低。
(1)写出各物质的化学式： A________；B________；C________；D________； E________。 (2)写出下列变化的离子方程式： B―→D_______________________________________________________。 B―→E_______________________________________________________。 C―→D______________________________________________________。
其上述转化关系可用数轴表示为：
[题组· 冲关] 1．向 0.1 mol· L 是( )
－ A．Ca2＋、CO2 3 －1
Ca(OH)2 溶液中通入过量 CO2 后，溶液中存在的主要离子
B．Ca2＋、HCO－ 3 D．Ca2＋、OH－
2－ C．HCO－ 、 CO 3 3
【解析】 Ca(OH)2 与过量 CO2 发生反应：Ca(OH)2＋2CO2===Ca(HCO3)2。 【答案】 B
溶洞形成的模拟实验：
实验操作
实验现象 化学反应方程 式
澄清石灰水先变浑浊后又澄清，加热该溶液又变浑浊 ①Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O ②CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2 △ ③Ca(HCO3)2=====CaCO3↓＋H2O＋CO2↑
向澄清石灰水中通入 CO2 时，一定能得到白色沉淀吗？说明理由。
【提示】 饱和 NaHCO3 溶液。除去 HCl。锥形瓶。
4．有人认为实验步骤②③的顺序对调，即先混合再微热更合理，你认为对 吗？为什么？ 【提示】 不对。 若不先除去溶液中多溶解的 CO2 气体， 实验③加入的 NaOH 将有一部分与 CO2 反应，使 NaHCO3 不能完全转化为 Na2CO3。
的反应可表示为：(x＋y)CO2＋(2x＋y)NaOH＝xNa2CO3＋yNaHCO3＋xH2O；,CO2 n(CO2) 与石灰水反应中，当 1<n[Ca(OH) ]<2 时，CO2 与 Ca(OH)2 的反应可表示为(x＋ 2 2y)CO2＋(x＋y)Ca(OH)2===xCaCO3＋yCa(HCO3)2＋xH2O。上面两式可通过元素 守恒得到。
按他的设计，第①步实验装置如图所示：
②小心微热溶液 1 分钟～2 分钟； ③在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH 溶液，使溶液充分混合。
[探究问题] 1．该同学能否制得较纯净的 Na2CO3？为什么？ 【提示】 能。理由是步骤①生成 NaHCO3，其中过量溶解的 CO2 气体微热 时除去，在步骤③中 NaHCO3 恰好与 NaOH 完全反应转化为 Na2CO3。
点燃 2CO ＋ O ===== 2CO2 2 ② ； 点燃 C ＋ O ===== CO2 (完全燃烧)； 2 ③ 高温 CO2＋C=====2CO ④ 。
3．碳在无机物和有机物间的转化 1828 年，德国化学家维勒用无机物氰酸铵(NH4CNO)首次合成了有机物尿素 [分子式为 CO(NH2)2]，开创了以含碳无机化合物合成有机化合物的先河。
【解析】
因 CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，CO2＋NaOH===NaHCO3，
设生成 Na2CO3、NaHCO3 的物质的量分别为 x，y。
＋ 2x＋y＝1.0 mol据Na 守恒 即 x＋y＝0.8 mol据C原子守恒
x＝0.2 解得 y＝0.6
mol mol
－ －
因溶液体积相同，则溶液中 CO2 3 与 HCO3 的物质的量浓度之比即为其物质 的量之比，即 x∶y＝0.2∶0.6＝1∶3。
【答案】 A
4．如图为一定量饱和 Ca(OH)2 溶液中通入二氧化碳气体后，产生 CaCO3 白 色沉淀的质量与通入二氧化碳体积之间的关系曲线。试回答：
(1)OA 段曲线和 AB 段曲线所表示的反应方程式分别是： OA：___________________________________________； AB：____________________________________________。
(2)A 点时已参加反应的 CO2 和 Ca(OH)2 的物质的量之比为________。 (3)B 处溶液中存在的浓度较大的两种离子是________和________(填离子符 号)。 (4)将 B 处生成的溶液煮沸，可见到的现象是___________________ ____________________________________________________________。
【答案】 A
3．(2016· 郑州高一检测)某一价金属的碳酸盐和碳酸氢盐的混合物跟足量盐 酸反应时消耗的 H 和产生 CO2 的物质的量之比为 5∶4， 该混合物中碳酸盐和碳 酸氢盐的物质的量之比为 A．1∶2 C．3∶4 ( ) B．2∶3 D．1∶3
＋
【解析】 设碳酸盐的物质的量为 x，碳酸氢盐的物质的量为 y，则根据反 应方程式可知消耗的 H 的物质的量为(2x＋y)， 生成的 CO2 的物质的量为(x＋y)， 则可得(2x＋y)∶(x＋y)＝5∶4，求得 x∶y＝1∶3。
－ － －
3．CO2 和 HCO3 之间的相互转化
－ ＋ 与酸反应： HCO ＋ H ===H2O＋CO2↑ 3 ⑤ △ 受热分解： Ca HCO ===== CaCO3↓＋CO2↑＋H2O 3 2 － － 与少量碱反应： CO ＋ OH ===HCO 2 3 ⑥ － 2－ 2－ 与 CO 、 H O 反应： CO ＋ CO ＋ H O===2HCO 3 2 2 3 2 3
2．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( ) 【导学号：20250045】
【解析】
－
将 CO2 通入含 OH － 、 Ca2 ＋ 的溶液中，依次发生 CO2 ＋ 2OH －
＋ － ＋ －
2 2 2 ===CO2 ＋ H O 、 Ca ＋ CO ===CaCO ↓ 、 CaCO ＋ CO ＋ H O===Ca ＋2HCO3 3 2 3 3 3 2 2
【解析】 A 中发生反应 Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，因 NaHCO3 溶 解 度 小 于 Na2CO3 的 溶 解 度 ， 故 有 晶 体 析 出 ； B 中 发 生 反 应 NaOH ＋ CO2===NaHCO3， 由于原溶液为稀溶液， 故不可能有晶体析出； C 项中的 NaHCO3 和 D 项中的 CaCl2 均不能与 CO2 反应。