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文檔簡介
考點1:同素異形體1.定義:由同種元素組成的不同單質(zhì)2.注意:(1)必須由同種元素組成(2)必須是單質(zhì)實例:金剛石、石墨、和C60是碳元素的同素異形體;氧氣和臭氧(O3)是氧元素的同素異形體;白磷和紅磷是磷元素的同素異形體。物質(zhì)內(nèi)容金剛石(C)石墨(C)C60外觀無色透明晶體深灰色、不透明的片狀固體灰黑色固體結(jié)構(gòu)由碳原子構(gòu)成的正四面體結(jié)構(gòu)由平面六邊形構(gòu)成的層狀結(jié)構(gòu)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)電考點2:廣泛存在的含碳化合物1.種類繁多的含碳化合物(1)有機物:蛋白質(zhì)、淀粉、甲烷等。(2)無機物:CO、CO2、大理石、方解石(CaCO3)、菱鋅礦(ZnCO3)、菱鐵礦(FeCO3)、純堿、小蘇打等。2.碳酸鈉和碳酸氫鈉物質(zhì)Na2CO3NaHCO3俗名蘇打、純堿小蘇打顏色狀態(tài)白色固體白色粉末水溶性易溶于水能溶于水溶解度大小比較:Na2CO3>NaHCO3溶液與酚酞變紅變紅顏色深淺比較:Na2CO3>NaHCO3與鹽酸反應(yīng)Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2ONaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑反應(yīng)速率:NaHCO3>Na2CO3與氯化鈣溶液Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl(CO32-+Ca2+CaCO3↓)-------與澄清石灰水Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH(CO32-+Ca2+CaCO3↓)NaHCO3+Ca(OH)2(過量)NaOH+CaCO3↓+H2O(HCO3-+OH-+Ca2+==CaCO3↓+H2O)2NaHCO3+Ca(OH)2(少量)Na2CO3+CaCO3↓+2H2O(2HCO3-+2OH-+Ca2+CaCO3↓+2H2O+CO32-)與氫氧化鈉溶液-----NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O(OH-+HCO3-CO32-+H2O)熱穩(wěn)定性穩(wěn)定2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O主要用途玻璃、造紙、制肥皂、洗滌發(fā)酵、醫(yī)藥、滅火器相互轉(zhuǎn)化Na2CO3→NaHCO3:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3NaHCO3→Na2CO3:NaOH+NaHCO3Na2CO3H2OOH-+HCO3-CO32-+H2O2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O鑒別1.分別加熱,有氣體放出者為NaHCO3(適用于固體)2.分別滴加鹽酸,立即有氣體放出者為NaHCO3剛開始無氣體放出,一段時間后有氣體放出者為Na2CO3,3.分別滴加CaCl2溶液或BaCl2溶液,白色沉淀生成者為Na2CO3,NaHCO3無現(xiàn)象4.等濃度溶液,堿性較強的為Na2CO3考點3:碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化自然界中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化二氧化碳的產(chǎn)生和消耗2.溶洞及鐘乳石、石筍的形成(模擬溶洞形成的實驗)(1)溶洞①形成的化學(xué)方程式為:CaCO3+CO2+H2O====Ca(HCO3)2(2)鐘乳石、石筍②形成的化學(xué)方程式為:Ca(HCO3)2====CaCO3↓+H2O+CO2↑二、生產(chǎn)和生活中碳及其化合物之間的轉(zhuǎn)化1.高爐煉鐵(1)原料:焦炭和鐵礦石(主要成分是Fe2O3)(2)過程:(實際起還原作用的是CO)a.一氧化碳的生成:C+O2CO2、C+CO22COb.氧化鐵被還原的化學(xué)方程式:3CO+Fe2O33CO2+2Fe2.木炭燃燒(在燃燒過程中發(fā)生C、CO和CO2之間的轉(zhuǎn)化)3.碳在有機物和無機物之間的轉(zhuǎn)化1828年,德國化學(xué)家維勒用無機化合物氰酸銨(NH4CNO)首次合成了有機化合物尿素[化學(xué)式為CO(NH2)2],開創(chuàng)了以含碳無機化合物合成有機化合物的先河。4.水垢(1)主要成分:CaCO3、Mg(OH)2等。(2)形成過程:Ca(HCO3)2====CaCO3↓+H2O+CO2↑例題精析【例題1】現(xiàn)有兩瓶白色固體化學(xué)藥品,一瓶為Na2CO3,另一瓶為NaHCO3。無法將其鑒別開來的方法是()A.加熱B.兩者分別與同濃度的稀鹽酸反應(yīng)C.溶于水,加入CaCl2溶液D.兩者分別加入氫氧化鈉溶液或Ba(OH)2溶液【答案】D[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反應(yīng),可根據(jù)產(chǎn)生氣泡的速度不同鑒別B項可以。Na2CO3與CaCl2反應(yīng)生成沉淀,NaHCO3與CaCl2不反應(yīng),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Ba(OH)2都能反應(yīng),都有白色沉淀生成,現(xiàn)象完全相同,D項無法鑒別.【例題2】下列敘述中,正確的是()A.由碳元素的單質(zhì)組成的物質(zhì)一定是純凈物B.金剛石和石墨具有相同的化學(xué)組成C.金剛石與石墨之間的轉(zhuǎn)化不屬于化學(xué)變化D.C60是新發(fā)現(xiàn)的一種碳的化合物【答案】B【解析】碳元素形成的單質(zhì)有多種,不同的單質(zhì)組成的物質(zhì)是混合物,金剛石、石墨、C60都是碳元素的單質(zhì),它們之間的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化?!纠}3】【題干】往100mL的NaOH溶液中通入CO2充分反應(yīng)后,在減壓和較低溫度下,小心地將溶液蒸干,得到白色固體M。通入的CO2的體積V(標(biāo)準狀況)與M的質(zhì)量W的關(guān)系如下圖所示。試解答下列問題:
(1)A點時,白色固體M的化學(xué)式為____________________,通入的CO2的體積為________mL(標(biāo)準狀況下,下同)。
(2)C點時,白色固體M的化學(xué)式為____________________,通入的CO2的體積為________mL。(3)B點時M的組成成分為________(用化學(xué)式表示),通入的CO2的體積為________mL。(4)該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為________?!敬鸢浮?1)Na2CO31120(2)NaHCO32240(3)Na2CO3和NaHCO31792(4)1.0mol·L-1
【解析】從W的質(zhì)量可以看出A點的質(zhì)量為5.3g,所以A點M的化學(xué)式為Na2CO3,物質(zhì)的量為0.05mol,所以通入CO2的體積為1120mL。C點的質(zhì)量為8.4g,所以C點M的化學(xué)式為NaHCO3,物質(zhì)的量為0.1mol,通入CO2的體積為2240mL。B點的組成則為Na2CO3和NaHCO3,根據(jù)混合物的總質(zhì)量為7.16g,原NaOH的質(zhì)量為4g,可以求出通入CO2的體積為1792mL。一點CO2都不通,固體A的質(zhì)量為4g,說明100mLNaOH溶液中有4gNaOH,則c(NaOH)=1.0mol·L-1
。【例題4】【題干】關(guān)于Na2CO3和NaHCO3下列說法不正確的是(
)A.可以用加熱的方法除去Na2CO3中的NaHCO3B.分別向Na2CO3和NaHCO3溶液滴加少量鹽酸,產(chǎn)生CO2氣體較快的為NaHCO3C.可以用Ca(OH)2溶液區(qū)分Na2CO3和NaHCO3溶液D.Na2CO3比NaHCO3易溶于水【答案】C【解析】A選項中由于碳酸氫鈉加熱分解,加熱后生成二氧化碳,碳酸鈉和水。B選項中由于碳酸氫鈉中碳酸氫根只用結(jié)合一個氫離子,所以反應(yīng)更快,而碳酸根離子要結(jié)合兩個氫離子,分為兩步,所以反應(yīng)較慢。C選項中滴加入兩個溶液中都沒有明顯現(xiàn)象,錯誤。D中碳酸鈉溶解度大于碳酸氫鈉。正確課堂運用【基礎(chǔ)】1、為使以面粉為原料的面包松軟可口,通常用碳酸氫鈉作發(fā)泡劑,因為它()①熱穩(wěn)定性差②增加甜味③產(chǎn)生二氧化碳④提供鈉離子A.①③B.②③C.①④D.③④【答案】C【解析】NaHCO3受熱易分解,能產(chǎn)生CO2面包松軟可口,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,故選A。2、下列敘述中,正確的是(
)
A、由碳元素的單質(zhì)組成的物質(zhì)一定是純凈物B、金剛石和石墨具有相同的元素組成
C、石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸粚儆诨瘜W(xué)變化
D、C60是一種碳元素的單質(zhì)
【答案】BD【解析】
由碳元素組成的單質(zhì)有石墨、金剛石和C60。若將它們混合在一起,則該物質(zhì)只含碳元素的單質(zhì),但屬于混合物。石墨和金剛石是不同的單質(zhì),所以石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是化學(xué)變化?!眷柟獭?、有關(guān)純堿和小蘇打的敘述正確的是(
)A.等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量稀H2SO4反應(yīng),NaHCO3產(chǎn)生的CO2多B.等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量的同種鹽酸反應(yīng),NaHCO3消耗的鹽酸多C.向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液無沉淀,而Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出現(xiàn)白色沉淀D.Na2CO3和NaHCO3都既能與酸反應(yīng),又能與氫氧化鈉反應(yīng)【答案】A【解析】Na2CO3、NaHCO3分別與HCl反應(yīng),有關(guān)物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系是:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑106g
73g
44gNaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑84g
36.5g
44g顯然,等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3分別與鹽酸反應(yīng),NaHCO3產(chǎn)生二氧化碳多,Na2CO3消耗鹽酸多,故A正確,B不正確。向NaHCO3溶液中滴加Ba(OH)2有如下反應(yīng):HCO3-+OH-=CO32-+H2O
CO32-+Ba2+=BaCO3↓,C選項不正確。Na2CO3溶液不能與NaOH反應(yīng),D選項不正確。2、等質(zhì)量的鈉進行下列實驗,其中生成氫氣最多的是()A.將鈉投入到足量水中B.將鈉用鋁箔包好并刺一些小孔,再放入足量水中C.將鈉放入足量稀硫酸中D.將鈉放入足量稀鹽酸中【答案】B【解析】如果鈉的質(zhì)量相等,則本論是和水反應(yīng),還是和酸反應(yīng),生成的氫氣都是相等的。但選項B中鋁箔還能和生成的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氣,所以選項B生成的氫氣最多,答案選B?!景胃摺?、將某碳酸鈉和碳酸氫鈉的2.74g混合物加熱到質(zhì)量不再變化時,剩余物質(zhì)量為2.12g。求:(1)混合物中碳酸氫鈉與碳酸鈉的物質(zhì)的量;(2)將這種混合物與足量的稀鹽酸反應(yīng)可以生成標(biāo)準狀況下的氣體體積?!敬鸢浮浚?)n(NaHCO3):0.02moln(Na2CO3):0.01mol(2)0.672L【解析】用差量法計算:2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O2mol當(dāng)固體質(zhì)量減少62.0g時,n(NaHCO3)0.620gn(NaHCO3)=0.02moln(Na2CO3)=(2.74g-0.02mol×84g/mol)/106g·mol-1=0.01molCO32-+2H+=CO2↑+H2OHCO3-+H+=CO2↑+H2O所以n(CO2)=n(NaHCO3)+n(Na2CO3)=0.03molV(CO2)=0.03mol×22.4L·mol-1=0.672L2、16.8gNaHCO3和7.8gNa2O2在密閉容器中灼燒,充分反應(yīng)后,將密閉容器保持溫度為500℃,最后容器內(nèi)物質(zhì)是A.Na2CO3,Na2O,O2
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