魯科版必修1 第3章第1節(jié) 碳的多樣性（第1課時） 案

1、.第1課時多種多樣的碳單質(zhì)廣泛存在的含碳化合物 細讀教材記主干一、多種多樣的碳單質(zhì)1碳在自然界中的存在碳元素的存在形態(tài)2同素異形體1概念：由同一種元素組成的性質(zhì)不同的幾種單質(zhì)。2實例：O2與O3、紅磷與白磷、金剛石與石墨及C60。3碳的同素異形體比較物質(zhì)內(nèi)容金剛石C石墨CC60外觀無色透明晶體深灰色、不透明的片狀固體灰黑色固體構(gòu)造由碳原子構(gòu)成的正四面體構(gòu)造由平面六邊形構(gòu)成的層狀構(gòu)造由正六邊形和正五邊形排列而成的球狀分子硬度極高質(zhì)軟，在紙上可留痕跡導(dǎo)電性不導(dǎo)電易導(dǎo)電不導(dǎo)電二、廣泛存在的含碳化合物1含碳化合物1有機物：如CH4、CH3COOH、淀粉等。2 2Na2CO3和NaHCO31兩者都是白色

2、固體。2都能與鹽酸反響。Na2CO3與鹽酸反響的離子方程式為：CO2H=H2OCO2。NaHCO3與鹽酸反響的離子方程式為：HCOH=H2OCO2。3Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的比較碳酸鹽Na2CO3碳酸鈉NaHCO3碳酸氫鈉俗名純堿或蘇打小蘇打色、態(tài)白色固體白色固體水溶性溶解度較大溶解度較小比Na2CO3的小與H反響CO2H= CO2H2OHCOH= CO2H2O與OH反響HCOOH= COH2O與石灰水反響Ca2CO=CaCO3Ca2OHHCO=CaCO3H2O；Ca22OH2HCO=CaCO3CO2H2O與CaCl2Ca2CO=CaCO3穩(wěn)定性穩(wěn)定2NaHCO3Na2CO3CO2H2

3、O互相轉(zhuǎn)化Na2CO3NaHCO3用處制玻璃、造紙、試劑等發(fā)酵粉、治胃酸過多等重點剖析1.Na2CO3溶液與鹽酸反響Na2CO3溶液與鹽酸反響時，滴加順序不同，實驗現(xiàn)象不同，產(chǎn)生的CO2的量也可能 不同。 2不用其他試劑可將稀鹽酸和Na2CO3溶液鑒別開。典例印證例題1有15 mL 2 molL1的H2SO4溶液與15 mL 3 molL1的Na2CO3溶液，欲使其反響產(chǎn)生CO2的量最多，那么正確的操作是A把兩種溶液快速混合并不斷攪拌B把兩種溶液緩慢混合并不斷攪拌C把H2SO4溶液滴加到Na2CO3溶液中D把Na2CO3溶液滴加到H2SO4溶液中解析nH0.01522 mol0.06 mol，

4、nCO0.0153 mol0.045 mol。因：COHCOCO2，且nCOnH2nCO，所以假設(shè)要使生成CO2最多，須把Na2CO3溶液滴加到H2SO4溶液中。答案DCO分步結(jié)合H，待CO全部轉(zhuǎn)化為HCO后，假設(shè)再有H剩余，HCO可再結(jié)合H生成CO2。1當nCOnH，Na2CO3溶液滴入鹽酸中有氣體生成，反滴那么無氣體放出。2當nCOnH2nCO，Na2CO3溶液滴入鹽酸中生成CO2最多。3當nH2nCO，無論滴加順序如何，生成CO2一樣多。1雙選關(guān)于Na2CO3和NaHCO3的以下說法中正確的選項是ANa2CO3比NaHCO3易溶于水BNaHCO3比Na2CO3穩(wěn)定C石灰水能和NaHCO3

5、反響，不與Na2CO3反響D等物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3與鹽酸完全反響，消耗鹽酸的物質(zhì)的量之比為21解析：選A、DNa2CO3比NaHCO3的溶解度大，故A項正確；Na2CO3與NaHCO3分別與HCl反響時根據(jù)方程式Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O；NaHCO3HCl=NaClCO2H2O得知消耗HCl為21，故D項正確。重點剖析1鑒別原理步驟有關(guān)化學(xué)方程式利用二者的熱穩(wěn)定性不同取少量樣品加熱，可以產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體的為NaHCO3，無明顯現(xiàn)象的為Na2CO32NaHCO3Na2CO3CO2H2O續(xù)表原理步驟有關(guān)化學(xué)方程式利用二者與少量鹽酸反響的現(xiàn)象不同取少量

6、的樣品于試管中，溶于水并配成稀溶液，分別逐滴參加稀鹽酸，立即有氣體產(chǎn)生的是NaHCO3，在參加一定量的稀鹽酸后，才逐漸有氣體產(chǎn)生的溶液是Na2CO3NaHCO3HCl=NaClH2OCO2；Na2CO3HCl少量=NaHCO3NaCl利用與Ca2能否產(chǎn)生沉淀取二者少量制成溶液，參加CaCl2溶液，有沉淀生成的為Na2CO3，無沉淀生成的為NaHCO3Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl2.除雜括號內(nèi)為雜質(zhì)Na2CO3NaHCO3NaHCO3Na2CO3固體加熱2NaHCO3Na2CO3H2OCO2加水制成飽和溶液，通入足量CO2，結(jié)晶過濾溶液加適量NaOH溶液：Na2CO3H2OCO2

7、=2NaHCO3通入CO2；NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O特別提醒區(qū)別Na2CO3和NaHCO3不能用BaOH2或CaOH2溶液，原因是二者均能產(chǎn)生沉淀：Na2CO3BaOH2=BaCO32NaOH，2NaHCO3BaOH2=BaCO3Na2CO32H2O。典例印證例題2現(xiàn)有兩瓶白色固體化學(xué)藥品，一瓶為Na2CO3，另一瓶為NaHCO3。以下方法中無法將其鑒別的是A加熱B兩者分別與同濃度的稀鹽酸反響C溶于水，參加CaCl2溶液D兩者分別參加NaOH溶液或BaOH2溶液解析加熱時，試管內(nèi)壁有較多水珠生成，且生成使澄清石灰水變渾濁的氣體的是NaHCO3，A項可以。與同濃度的稀HCl反響，

8、可根據(jù)產(chǎn)生氣泡的速度不同鑒別，B項可以。Na2CO3與CaCl2反響生成沉淀，NaHCO3與CaCl2不反響，C項可以。兩者與氫氧化鈉溶液混合后均沒有明顯現(xiàn)象，與BaOH2都能反響，都有白色沉淀生成，現(xiàn)象完全一樣，D項無法鑒別。答案D2有兩試管分別裝有Na2CO3和NaHCO3溶液，以下操作或判斷正確的選項是方案操作判斷A分別參加澄清石灰水產(chǎn)生沉淀者為Na2CO3B分別參加等濃度的稀鹽酸反響較劇烈者為Na2CO3C分別參加CaCl2溶液產(chǎn)生沉淀者為Na2CO3D逐滴參加等濃度的鹽酸立即產(chǎn)生氣泡者為Na2CO3解析：選CA項，發(fā)生的反響分別為：Na2CO3CaOH2=CaCO32NaOH,2Na

9、HCO3CaOH2=CaCO3Na2CO32H2O，兩者現(xiàn)象一樣產(chǎn)生白色沉淀；B項，滴加等濃度的稀鹽酸時NaHCO3溶液反響較劇烈；C項，Na2CO3與CaCl2發(fā)生反響：Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl，產(chǎn)生白色沉淀，NaHCO3與CaCl2不反響；D項，逐滴參加鹽酸時，NaHCO3立即產(chǎn)生氣泡，Na2CO3開場無氣泡產(chǎn)生，過一會兒才產(chǎn)生氣泡。題組一碳單質(zhì)及其化合物1以下說法中正確的選項是A金剛石、石墨和C60性質(zhì)不同的根本原因是所含碳原子的數(shù)目不同B金剛石、石墨和C60在氧氣中完全燃燒都生成二氧化碳CC60和P4互為同素異形體DH2O和H2O2互為同素異形體解析：選B金剛石、石

10、墨和C60性質(zhì)不同的根本原因是構(gòu)造不同，與所含碳原子數(shù)的多少無關(guān)，A項錯誤；同素異形體是由同種元素組成的不同單質(zhì)，而C60和P4是由不同元素組成的不同單質(zhì)，故二者不屬于同素異形體，C項錯誤；H2O和H2O2屬于化合物而非單質(zhì)，D項錯誤。2氣體X與赤熱的炭反響得到一種無色氣體Y，Y和灼熱的氧化鐵反響又得到X和鐵，那么X和Y依次是ACO、CO2 BH2Og、H2CO2、CO DCO2、CO解析：選DY能將Fe2O3復(fù)原為Fe，那么Y具有復(fù)原性，又知Y是炭與氣體X生成的，故Y為CO，X為CO2。3用短線連接和中相應(yīng)的物質(zhì)和用處 做電池的電極 做多電路電車滑塊 做書寫用的鉛筆的筆芯 用做車輪及船軸光滑

11、劑 用做刀具、鉆具、軸承、拉絲模、硬 度計壓痕器、鋸片等 制作飾品 可做為新型催化劑或催化劑載體解析：碳元素存在金剛石、石墨和C60等多種同素異形體，由于它們的顏色、光澤、透明度、質(zhì)地、導(dǎo)電性等物理性質(zhì)不同，決定了它們有不同的用處。石墨質(zhì)軟，具有光滑性和導(dǎo)電性，所以石墨可以用于制作鉛筆芯、電極、電車滑塊、光滑劑等；金剛石具有晶瑩剔透、硬度大等性質(zhì)，所以可用做裝飾品和磨具等；C60具有的某些特性，有可能成為新型的催化劑或催化劑載體。答案：ABC題組二Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)4判斷正誤1可用氫氧化鈣溶液鑒別Na2CO3與NaHCO3。2將CO2氣體通入Na2CO3溶液中，一定有晶體析出。3

12、可用加熱的方法除去Na2CO3固體中的NaHCO3雜質(zhì)。4分別與等濃度的鹽酸反響時，Na2CO3比NaHCO3反響更劇烈。5Na2CO3可用于制發(fā)酵粉及治療胃酸過多。答案：123455以下各組物質(zhì)的無色溶液，不用其他試劑即可鑒別的是ACaOH2，Na2SO4，Na2CO3BNaHCO3，BaOH2，H2SO4CHCl，NaOH，NaHSO4DCaOH2，NaCO3，BaCl2解析：選BA項，溶液互相滴加時，Na2SO4滴入另外兩種溶液中無明顯現(xiàn)象，CaOH2和Na2CO3互相滴加現(xiàn)象一樣，即產(chǎn)生大量沉淀，無法鑒別溶液；B項，溶液互相滴加能產(chǎn)生兩種白色沉淀的是BaOH2，向兩種白色沉淀中分別滴加

13、NaHCO3或H2SO4，可以將一種白色沉淀溶解的是H2SO4；C、D兩項的溶液互相滴加時，也無法鑒別。一、選擇題1假如國際社會可以就溫室效應(yīng)氣體減排達成?后京都議定書?，到2020年興隆國家整體上會減排30%。大氣中CO2的含量增加會引起“溫室效應(yīng)，自然界消耗CO2的反響主要是ACO22NaOH=Na2CO3H2OBCaCO3CO2H2O=CaHCO32C6CO26H2OC6H12O6葡萄糖6O2DCO2C2CO解析：選C光合作用是自然界中消耗CO2的主要反響。2以下各組物質(zhì)，不屬于同素異形體的是A金剛石和石墨B白磷和紅磷CNa2O和Na2O2 D氧氣和臭氧解析：選C同素異形體的研究對象是單

14、質(zhì)。3以下各組物質(zhì)不用任何外加試劑，只用膠頭滴管和試管就能鑒別的是AAgNO3溶液和NaCl溶液BBaCl2溶液和KHSO4溶液CCaCl2溶液和Na2CO3溶液DNa2CO3溶液和鹽酸解析：選D不用外加試劑，只用膠頭滴管和試管就能鑒別，必須是兩種溶液改變順序互相滴加出現(xiàn)不同的現(xiàn)象才能鑒別。D項，Na2CO3溶液滴入鹽酸中：Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O，鹽酸滴入Na2CO3溶液中時：HClNa2CO3=NaClNaHCO3、NaHCO3HCl=NaClCO2H2O。4以下離子組在溶液中能大量共存的是ANa、Ca2、HCO、COBK、H、CO、HCOCNa、Ba2、HCO、OHD

15、Ca2、Ba2、Cl、HCO解析：選DA項，Ca2CO=CaCO3；B項，HHCO=CO2H2O,2HCO=CO2H2O；C項，HCOOH=COH2O，Ba2CO=BaCO3。5雙選關(guān)于Na2CO3和NaHCO3的說法中，正確的選項是ANa2CO3的溶解度在一樣條件下比NaHCO3的溶解度大，NaHCO3比Na2CO3穩(wěn)定BNa2CO3既可與CaCl2溶液反響，也可與石灰水反響CNaHCO3既可與CaCl2溶液反響，也可與石灰水反響D等物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3與足量鹽酸反響，消耗HCl的物質(zhì)的量之比為21，而放出的氣體的物質(zhì)的量之比為11解析：選B、D穩(wěn)定性與溶解性無關(guān)，A不對；N

16、a2CO3CaCl2=CaCO32NaCl，Na2CO3CaOH2=CaCO32NaOH，B對。NaHCO3與CaCl2溶液不反響，與石灰水反響生成CaCO3沉淀，C不對。Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2，NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，當nNa2CO3nNaHCO3時，消耗nHCl之比為21，放出CO2氣體物質(zhì)的量相等，D對。6向碳酸鈉濃溶液中逐滴參加稀鹽酸直到不再產(chǎn)生二氧化碳氣體為止，那么在此過程中，溶液中碳酸氫根離子濃度變化趨勢可能是A逐漸減小 B逐漸增大C先逐漸增大，而后減小 D先逐漸減小，而后增大解析：選C反響過程可表示為：先：COH=HCO；后：HCOH=H2

17、OCO2。所以cHCO先增大后 減小。7為了檢驗?zāi)澈蠳aHCO3雜質(zhì)的Na2CO3樣品的純度，現(xiàn)將w1 g樣品加熱，其質(zhì)量變?yōu)閣2 g，那么該樣品的純度質(zhì)量分數(shù)是A. B.C. D.解析：選A2NaHCO3Na2CO3CO2H2O m減少解得x，將其帶入下式可得：wNa2CO3，A項正確。8不用任何試劑就能鑒別的一組物質(zhì)是ANa2CO3和NaHCO3 BNa2CO3和NaClCNa2CO3和鹽酸 DNaHCO3和鹽酸解析：選C將鹽酸逐滴滴加到Na2CO3溶液中，開場時無氣體生成，而將Na2CO3溶液滴加到鹽酸中時，開場便有氣體生成，滴加順序不同，現(xiàn)象不同，不用其他試劑就能鑒別。9關(guān)于Na2C

18、O3和NaHCO3性質(zhì)的說法不正確的選項是A熱穩(wěn)定性：NaHCO3Na2CO3B在水中的溶解性：NaHCO3Na2CO3C與鹽酸反響的速率：NaHCO3Na2CO3D等物質(zhì)的量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量鹽酸反響產(chǎn)生的CO2質(zhì)量一樣解析：選CNa2CO3加熱不分解，NaHCO3加熱可分解：2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，A項正確；一樣條件下Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，B項正確；NaHCO3與鹽酸反響速率比Na2CO3快，C項錯；由反響Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2，NaHCO3HCl=NaClH2OCO2可知，當Na2CO3、NaHCO3物質(zhì)的

19、量一樣時，與足量鹽酸反響，產(chǎn)生的CO2一樣，D項正確。10為除去括號內(nèi)的少量雜質(zhì)，所選用的試劑或方法不正確的選項是ANa2CO3溶液NaHCO3，參加適量的NaOH溶液BNaHCO3溶液Na2CO3，通入過量的CO2氣體CNa2O2粉末Na2O，將混合物在空氣中加熱DNa2CO3溶液Na2SO4，參加適量的BaOH2溶液，過濾解析：選DNaHCO3NaOH=Na2CO3H2O，由于NaOH適量，A項可以將少量的NaHCO3除去；Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，B項可以將少量的Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaHCO3而除去；2Na2OO22Na2O2，C項可以將少量的Na2O轉(zhuǎn)化為Na2O2而除

20、去；Na2CO3BaOH2=BaCO32NaOH，Na2SO4BaOH2=BaSO42NaOH，D項不能將雜質(zhì)除去。11現(xiàn)加熱5 g碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，使碳酸氫鈉完全分解，混合物質(zhì)量減少了0.31 g，那么原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量為A3.38 g B4.58 gC4.16 g D4.41 g解析：選C碳酸鈉較穩(wěn)定，加熱不分解，只有碳酸氫鈉分解，設(shè)混合物中含有x g NaHCO3，那么2NaHCO3Na2CO3CO2H2Om284 g62 gx g0.31 g解之得：x0.84，所以mNa2CO35 gmNaHCO35 g0.84 g4.16 g。12在10 mL 0.01 molL1的Na

21、2CO3溶液中，不斷攪拌下逐滴參加1.2 mL 0.05 molL1的鹽酸，完全反響后，在標準狀況下生成CO2的體積為A1.34 mL B2.24 mLC0.672 mL D0解析：選D在溶液中，CO與H的反響分兩步進展：COH=HCO，HCOH=H2OCO2。由于nCO101030.01 mol1104 mol，nH1.2 1030.05 mol6105 mol，故只能發(fā)生第一步反響。二、非選擇題13某同學(xué)擬用50 mL NaOH溶液吸收CO2氣體制備Na2CO3溶液。為了防止通入的CO2氣體過量生成NaHCO3，他設(shè)計了如下實驗步驟：用25 mL NaOH溶液吸收過量的CO2氣體，至CO2

22、氣體不再溶解；小心煮沸溶液12 min；在得到的溶液中參加另一半25 mLNaOH溶液，使溶液充分混合。1他能否制得較純潔的Na2CO3溶液？_。理由是_。2按他的設(shè)計，第步實驗裝置如下圖。裝置A中使用的試劑是石灰石和鹽酸溶液。裝置B使用的試劑是_，作用是_。3有人認為實驗步驟的順序?qū)φ{(diào)，即先混合再煮沸更合理，你認為對嗎？_。為什么？_。解析：用NaOH溶液與CO2氣體制備Na2CO3溶液，不能直接通過吸收CO2氣體來制備，因為假設(shè)CO2氣體過量那么混有NaHCO3雜質(zhì)；假設(shè)CO2氣體缺乏，那么有部分NaOH不能轉(zhuǎn)化為Na2CO3。因此應(yīng)當將一半NaOH與過量CO2氣體反響生成NaHCO3，再

23、與另一半NaOH恰好反響，全部生成Na2CO3。答案：1能用一半NaOH溶液生成NaHCO3，另一半NaOH和NaHCO3 11正好生成Na2CO32 NaHCO3飽和溶液除CO2氣體中的HCl氣體3不對多余的CO2不除去會有NaHCO3生成14向200 mL某物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液中緩慢通入一定量的CO2，充分反響后，得到Na2CO3和NaHCO3的混合溶液。向上述所得溶液中，逐滴滴加2 molL1的鹽酸，所得氣體的體積與所加鹽酸的體積關(guān)系如下圖：1OA段、AB段發(fā)生反響的離子方程式分別為_、_。2B點時，反響所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是_。解析：1Na2CO3和NaHCO3的混合溶液

24、中滴加鹽酸，Na2CO3先發(fā)生第一步反響Na2CO3HCl=NaClNaHCO3，反響完全后NaHCO3發(fā)生第二步反響NaHCO3HCl=NaClCO2H2O。2B點說明Na2CO3、NaHCO3恰好完全反響生成NaCl溶液，根據(jù)Cl守恒，nNaClnHCl2 molL1300 mL103 LmL10.6 mol，溶液體積可視為原NaOH溶液和滴加鹽酸溶液體積之和V200 mL300 mL500 mL0.5 L。cNaCl1.2 molL1。答案：1COH=HCOHCOH=CO2H2O21.2 molL115某?；瘜W(xué)課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做以下實驗，如下圖。

25、1寫出中與鹽酸發(fā)生反響的化學(xué)方程式。Na2CO3時_；NaHCO3時_；由此可知此裝置_填“能或“不能鑒別Na2CO3和NaHCO3。2裝置能鑒別Na2CO3和NaHCO3的現(xiàn)象是：_。3 、裝置均利用了Na2CO3和NaHCO3_性的區(qū)別。有關(guān)化學(xué)方程式為_。4假設(shè)用實驗驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性，那么試管B中裝入的固體最好是_填化學(xué)式。有的同學(xué)在盛Na2CO3的導(dǎo)管口觀察到開場加熱時也有氣泡產(chǎn)生，據(jù)此此同學(xué)認為Na2CO3加熱也能分解。你認為此觀點_填“正確或“錯誤。分析此現(xiàn)象的原因為_。5除了以上方法，請你再舉出一例鑒別二者的方法_。解析：鑒別Na2CO3和NaHCO3是利用二者性質(zhì)的

26、差異，中二者均能與鹽酸反響產(chǎn)生CO2，現(xiàn)象一樣，不能鑒別；中Na2CO3、NaHCO3參加等濃度的鹽酸中，NaHCO3反響劇烈，產(chǎn)生的氣體多，氣球膨脹得快；NaHCO3不穩(wěn)定，受熱分解，而Na2CO3穩(wěn)定，受熱不分解，中的試管B在試管A內(nèi)部，不能直接接觸到火焰，溫度相對較低，故試管B中裝入的固體是易分解的NaHCO3，NaHCO3受熱分解產(chǎn)生的CO2使澄清石灰水變渾濁；鑒別Na2CO3和NaHCO3還可利用其在溶液中電離出的陰離子的不同性質(zhì)選擇試劑，CO與Ba2或Ca2反響生成白色沉淀，HCO不反響。答案：1Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2NaHCO3HCl=NaClH2OCO2不能2盛NaH