鲁科版化学 碳及其化合物间的转化

高温 2．反应中：3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2↑。 CO 做________、Fe2O3 被________、Fe 是________ 产物。若 1.6 吨 Fe2O3 参加反应。生成 Fe 的质量为 ________吨，同时产生____________ L 的 CO2 气体 (标况)。
实现上述六个转化的反应有：
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；
－ ＋ ②与过量酸反应：CO2 3 ＋2H ===H2O＋CO2↑；
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。
分析：CO2气体在水中的溶解度不大，但海洋中的水可溶
解一部分CO2气体，自然界中同时存在产生CO2和消耗
CO2的过程，正常条件下CO2“收支平衡”，自然界中的 CO2就会保持不变，否则就会产生温室效应；Ca(HCO3)2 不稳定，其溶液加热会分解，而NaHCO3固体受热分解， 在溶液中不分解。 答案：(1)(2)(3)(5)
课前预习 ·巧设计
设计 1 设计 2 设计 3
第 3 章
第 1 节
第 2 课 时
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(1)Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解度和热稳定性。 ①溶解度：S(Na2CO3) ＞ S(NaHCO3)。 ②稳定性：Na2CO3 ＞ NaHCO3。 (2)分别向Na2CO3和NaHCO3两溶液中滴入CaCl2溶液，
(1)CO2不足时：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O； (2)CO2足量时：CO2＋NaOH===NaHCO3。
2．CO2与NaOH溶液反应用量和产物分析
nCO2 nNaOH ＜1∶2 ＝1∶2 1 nCO2 ＜ ＜1 2 nNaOH ＝1∶1 ＞1∶1 反应情况 NaOH 过量，只发生反应 (1)(余 NaOH) CO2 与 NaOH 恰好按(1)反应 (1)(2)两个反应均有 恰好发生反应(2) 只发生反应(2)，CO2 剩余 生成物
[例1]
在标准状况下，将0.672 L CO2通入含1.6 g NaOH
的溶液中，反应后得到Na2CO3和NaHCO3的混合物2.74 g， 则混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为( A．1∶1 B．1∶2 )
C．2∶1
D．2∶3
[解析]
NaOH 与 CO2 反应时，随着二者相对量的不
同，产物会有所不同，解答此类题目时可依据两个守恒： 钠守恒和碳守恒。 1.6 g n(NaOH) ＝ ＝ 0.04 mol ， n(CO2) ＝ 40 g· mol－1 0.672 L 假设混合物中 Na2CO3 和 NaHCO3 －1＝0.03 mol， 22.4 L· mol 的物质的量分别为 x 和 y，
答案：还原剂
还原
还原
1.12
来自百度文库
6.72×105
3．高炉炼铁过程中焦炭的作用是什么？
答案：①燃烧提供能量
②与O2反应生成还原剂CO。
1．CO2与碱反应的原理
CO2为酸性氧化物，能与碱反应生成盐和水。
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，生成碳酸氢盐。如与
NaOH溶液反应：
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。
1．CO2是造成“温室效应”的主要气体，对于在自然界中
的转化，下列说法正确的是________。 (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
2．C、CO、CO2的转化关系为
用化学方程式表示为：
用化学方程式表示为： 点燃 ① 2C＋O2=====2CO(不完全燃烧) ；
点燃 ② 2CO＋O2=====2CO2 ；
点燃 ③ C＋O2=====CO2(完全燃烧) ； 高温 ④ CO2＋C=====2CO 。
3．碳在无机物和有机物间的转化
Na2CO3 Na2CO3 NaHCO3、 Na2CO3 NaHCO3 NaHCO3
其上述转化关系可用数轴表示为：
3．根据产物的量确定产物成分
若已知溶液蒸干后所得固体质量，可采用极值法，假
设固体全部是Na2CO3或NaHCO3，即CO2与NaOH全部转
化为Na2CO3或NaHCO3，将已知条件与计算所得结果比 较，即可确定其成分。根据固体质量和碳原子(或钠原子) 守恒建立方程。
根据钠元素守恒得：2x＋y＝0.04 mol；
根据碳元素守恒得：x＋y＝0.03 mol；
解得：x＝0.01 mol，y＝0.02 mol，
所以n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)＝1∶2。
[答案] B
元素守恒(或原子守恒)、质量守恒、电荷(或电子) 守恒，是中学化学常用的解题方法，它可使较复杂的 计算简单化。
现象分别是
方程式为
有白色沉淀生成 、
无明显现象 ，反应的离子
－ 2＋ CO2 ＋ Ca ===CaCO3↓ 3 。
(3)写出下列反应的离子方程式：
①NaHCO3溶液与NaOH溶液：
2 HCO3 ＋OH ===CO3 ＋H2O 。
－ － －
②NaHCO3溶液与稀盐酸：
HCO3 ＋H ===H2O＋CO2↑
－ ＋
。
一、自然界中碳及其化合物间的转化
1．转化示意图
2．溶洞及钟乳石的形成原理(模拟实验)
写出有关反应方程式： 溶洞的形成： CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2 。 △ 钟乳石的形成：Ca(HCO3)2=====CaCO3↓＋H2O＋CO2↑ 。
二、生产和生活中碳及其化合物间的转化 1．高炉炼铁 (1)原料： 焦炭 和 铁矿石 。 高温 2Fe＋3CO ↑ 2 (2)铁矿石被还原：3CO＋Fe2O3===== 。