2012高一化学课件3.1.2碳及其化合物间的转化鲁科版必修1.ppt

1、,1.长期存放石灰水的瓶子，内壁会出现一层白色固体，请思考如何除去瓶壁上的白色固体？ 提示：白色固体为CaCO3,可用盐酸溶解，其反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl = CaCl2+CO2+H2O,2.当CO2气体中混有少量HCl和水蒸气时，请讨论如何才能把HCl和水蒸气除掉？ 提示：CO2 气体中含有HCl、H2O等杂质时，先通过饱和NaHCO3溶液除去HCl，然后再通过浓硫酸除去水蒸气，最后得到干燥纯净的CO2 气体。,例1 下图为一定量饱和Ca(OH)2溶液中通入CO2 气体后，产生CaCO3 白色沉淀的质量与通入的CO2体积之间的关系曲线。 请回答： (1)OA段曲线与AB段曲线

2、所表示的化学反应方程式： OA_；AB_。 （2）A点处已参加反应的CO2与Ca(OH)2的物质的量之比为_。,【规范解答】（1）向饱和Ca(OH)2溶液中通入CO2气体一开始会产生白色沉淀，直到Ca(OH)2被完全反应后，白色沉淀量达到最大值，因此OA段的化学方程式为Ca（OH）2+CO2 = CaCO3+H2O；在Ca(OH)2完全转化为CaCO3后，继续通入CO2 气体会使白色沉淀CaCO3转化为易溶于水的Ca(HCO3)2，白色沉淀消失，因此AB段的化学方程式为CaCO3+CO2+H2O = Ca(HCO3)2。(2)A点处已参加反应的CO2与Ca(OH)2的物质的量之比可以根据OA段

3、的化学方程式为Ca(OH)2+CO2 = CaCO3+H2O看出，为11。,答案：(1)Ca(OH)2+CO2 = CaCO3+H2O CaCO3+CO2+H2O = Ca（HCO3）2 （2）11,【互动探究】（1）在上题中，B点处溶液中存在的浓度最大的两种离子分别是哪两种？ 提示：在B点时CaCO3完全转化为Ca（HCO3）2，因此溶液中存在的浓度最大的离子为HCO3-和Ca2+。 （2）将上题中B点处生成的溶液煮沸，会出现什么现象？ 提示：Ca（HCO3）2受热分解，因此会出现气体逸出、澄清的溶液变浑浊的现象。,1.CO2和Ca(OH)2反应现象及规律 （1）少量CO2通入澄清石灰水中，

4、溶液变浑浊。 CO2+Ca(OH)2 = CaCO3+H2O (2)过量CO2通入澄清石灰水中，溶液先变浑浊，后浑浊消失。 变浑浊：CO2+Ca(OH)2 = CaCO3+H2O 浑浊消失：CaCO3+H2O+CO2 = Ca(HCO3)2 、两式合并：Ca(OH)2+2CO2 = Ca(HCO3)2,2.CaCO3和Ca(HCO3)2的性质比较 (1)CaCO3的溶解性比Ca(HCO3)2小 CaCO3的稳定性比Ca(HCO3)2强 （2）等物质的量的CaCO3和Ca(HCO3)2与足量盐酸反应，CaCO3和Ca(HCO3)2消耗盐酸一样多，但Ca(HCO3)2和盐酸反应放出CO2多。CaC

5、O3+2HCl = CaCl2+CO2+H2O Ca(HCO3)2+2HCl = CaCl2+2CO2+2H2O,1.试探究如何实现CO2、CO32-、HCO3-之间的相互转化。 提示: 与过量酸反应：CO32-+2H+ = H2O+CO2,提示:,提示:,2.向饱和Na2CO3溶液中通入CO2会有什么现象？试解释其原因。 提示:有白色物质析出： Na2CO3溶液中通入CO2后发生反应 Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3， 由于NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小，反应过程中消耗了水，且生成NaHCO3的质量大，所以有NaHCO3析出。,例2 A、B、C、D、E五种物质的转化关

6、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）写出下列两个变化的离子方程式： BD_。BE_。,【自主解答】A为Ca(OH)2，Ca(OH)2与过量CO2反应生成B，B为Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2受热分解成C，C为CaCO3，CaCO3与盐酸反应生成D，D为CaCl2。 答案：（1）Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 CaCO3 CaCl2 Na2CO3 (2)HCO3-+H+ = CO2+H2O Ca2+2HCO3-+2OH- = CaCO3+CO32-+2H2O,【互动探究】E溶液中混有一定量的

7、NaOH，可通过哪种途径得到纯净的固体E？ 提示：Na2CO3溶液中混有少量NaOH时，可向该溶液中通入足量CO2，使CO2与NaOH转化为NaHCO3，然后蒸干溶液并灼烧即可得到纯净的Na2CO3固体。,1.碳酸盐与碳酸氢盐之间的转化： (1）碳酸盐会与二氧化碳、水发生反应生成碳酸氢盐； (2）碳酸氢盐受热会分解为碳酸盐、二氧化碳与水。 2.混合气体成分检验遵循先检验容易检测的气体，然后再依次通过试剂，逐一检测，检测过程中注意排除干扰气体。,1.（2011南通高一检测）控制二氧化碳排放，需要从人人做起，“低碳生活”成为新的时尚潮流。下列不属于“低碳生活”方式的是( ) A.多用电子邮件、MS

8、N、QQ等即时通讯工具，少用传真打印机 B.尽量使用太阳能等代替化石燃料 C.减少使用一次性餐具 D.提倡塑料袋的无偿使用 【解析】选D。A、B、C三项均为低能耗范围，属于“低碳生活”的范畴，D选项不属于“低碳生活”范畴。,2.（2011长春高一检测）为了验证小苏打中是否含有纯碱，下列实验操作及判断正确的是( ) A.观察加热时是否放出气体 B.观察滴加盐酸时能否放出气体 C.溶于水中，再滴加石灰水，观察有无沉淀产生 D.溶于水中，滴加少量的氯化钡溶液，观察有无白色沉淀产生,【解析】选D。碳酸氢钠俗称小苏打，碳酸钠俗称苏打、纯碱。碳酸氢钠受热分解，而碳酸钠受热不分解，A选项只能够说明含有碳酸氢

9、钠；二者都能够与盐酸反应放出气体，都能够与澄清石灰水反应，生成白色沉淀，因此B、C选项也无法证明其中含有碳酸钠；碳酸钠能够与氯化钡溶液反应产生白色沉淀，而碳酸氢钠不行，因此D选项正确。,3.下列既能跟NaOH溶液反应，又能跟盐酸反应的是( ) A.Na2CO3溶液 BCaCO3 C.NaHCO3溶液 DNa2SO4溶液 【解析】选C。选项A、B只能与盐酸反应；选项D与两者均不能反应；选项C既可以发生HCO3-H+ = H2OCO2也可以发生HCO3-OH = CO32-+ H2O。,4.某无色混合气体可能含有CO2、CO、H2、H2O(g)中的一种或几种，依次进行如下处理(假定每次处理均反应完

10、全)：通过碱石灰时，气体体积变小；通过炽热的氧化铜时，固体变为红色；通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色；通过澄清石灰水时，溶液变为浑浊。由此可以确定原混合气体中( ) A.一定含有CO2、H2O(g)，H2、CO至少有一种 B.一定含有CO、H2O(g)，H2、CO2至少有一种 C.一定含有CO、CO2，H2、H2O(g)至少有一种 D.一定含有CO、H2，CO2、H2O(g)至少有一种,【解析】选D。通过碱石灰时，气体体积变小，说明混合气体中至少含有CO2、H2O(g)中的一种；通过炽热的氧化铜时，固体变为红色，说明混合气体中至少含有CO、H2中的一种；通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色，说

11、明此时有H2O生成，则肯定有H2；通过澄清石灰水时，溶液变为浑浊，说明此时有CO2生成，则肯定有CO。因此D项正确。,5.(1)实验室中用大理石和稀盐酸反应制取CO2气体，发生反应的离子方程式为_。 (2)为制备干燥、纯净的CO2气体，将大理石和稀盐酸反应，生成的气体先后通过装有下列物质的两个吸收装置，两个装置中应依次装入_。 A饱和Na2CO3溶液；无水CaCl2固体 B饱和NaHCO3溶液；浓硫酸 C浓硫酸；饱和Na2CO3溶液 D饱和Na2CO3溶液；稀硫酸,(3)实验室中检验CO2气体最方便的方法是将CO2气体通入足量的饱和澄清石灰水中，产生的实验现象是_，反应的化学方程式为_。 (4

12、)如果大气中二氧化碳的含量明显增加，就会引起“温室效应”，导致全球变暖。从生物地球化学循环的角度，指出降低“温室效应”的措施是_和_。 （5）请列举CO2在工农业生产和社会生活方面的重要用途。（不少于4种） 答：_。,【解析】此题重点考查了CO2实验室制法，在写离子方程式时应该注意易溶于水的强电解质可拆，难溶物、弱电解质、氧化物、单质不可拆。由实验室制法得到的CO2中会含有少量的HCl、H2O(g)，想得到干燥、纯净的CO2，必须先除去HCl，再除去H2O(g)，在除杂时不能将CO2除掉，B选项可以；A项中通过饱和Na2CO3时，CO2、HCl都除掉了，A选项错误；C选项将气体通过浓硫酸将水蒸

13、气除掉，但是当气体通过饱和Na2CO3溶液时，把CO2、HCl都除掉了，因此C选项错误；同样D选项将气体通过饱和Na2CO3溶液时把CO2、HCl都除掉了，因此D选项错误。,答案:(1)CaCO3+2H+ = Ca2+CO2+H2O (2)B （3）产生白色沉淀(或白色浑浊) Ca(OH)2+CO2 = CaCO3+H2O （4）增加绿色植物的数量 减少化石燃料的消耗 （5）用干冰进行人工降雨，用干冰作制冷剂，用CO2做碳酸饮料，用CO2作保护气、灭火,一、选择题（本题包括6小题，每小题4分，共24分） 1.欲除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3可加入( ) A.饱和石灰水 BNaOH溶液

14、 C盐酸 D通入CO2 【解析】选D。选项A、B、C都能够与NaHCO3发生反应，将NaHCO3反应掉；D选项可以将Na2CO3转化为NaHCO3。,【举一反三】欲除去NaCl溶液中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、 SO42-，蒸发得到较为纯净的NaCl晶体依次加入哪些试剂（只填化学式）。 提示：依次加入过量的BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl，其中NaOH溶液的加入顺序不影响。,2.下列离子方程式正确的是( ) A.钠与水反应：2Na2H2O = 2Na+2OH-H2 B.氧化钠与盐酸：O2-+2H+ = H2O C.碳酸氢钠与稀硫酸：CO32-2H = H2OCO2 D.烧碱溶液与

15、碳酸氢钠溶液：HCO3-OH = H2OCO2 【解析】选A。离子方程式的正误判断主要从电荷、原子、电子守恒、离子改写及是否尊重事实等角度分析。B中氧化钠不拆写，C中碳酸氢根离子拆写错，D中生成物为H2O和CO32-。,3.下列叙述中正确的是( ) A.向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成 B.向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为12 C.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同 D.向Na2CO3饱和溶液中通入足量C

16、O2，有NaHCO3结晶析出,【解析】选D。本题考查碳酸盐与碳酸氢盐之间的转化问题。在含有碳酸钙沉淀的溶液中通入二氧化碳至恰好生成碳酸氢钙，其与碳酸氢钠混合不发生反应，不会生成碳酸钙沉淀，A项错误；碳酸钠与盐酸的反应分步进行，等物质的量的盐酸与碳酸钠反应只生成碳酸氢钠，即Na2CO3+HCl = NaCl+NaHCO3，B项错误；等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应：Na2CO3+2HCl = 2NaCl+CO2+ H2O，NaHCO3+HCl = NaCl+CO2+H2O，产生的二氧化,碳在同条件下体积比为84106=4253，C项错误；向碳酸钠饱和溶液中通入足量二氧化碳，生成碳酸氢钠

17、，由于碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠的溶解度，且溶剂减少、生成溶质质量增多，故析出碳酸氢钠晶体（Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3），D项正确。,4.按图所示装置持续通入X气体， 并在管口P处点燃，实验结果使 澄清的石灰水变浑浊，下列情况： H2和NaHCO3，CO和Na2CO3， CO和CuO，H2和Fe2O3中符合 题意的X、Y可以是( ) A只有 B只有 C只有 D只有,【解析】选B。H2点燃会使NaHCO3分解产生CO2使澄清石灰水变浑浊；Na2CO3受热不会分解；CO和CuO反应产生CO2使澄清石灰水变浑浊；H2和Fe2O3反应不会使澄清石灰水变浑浊。,5.（2011新乡高一

18、检测）小苏打和苏打分别和同浓度的盐酸反应，下列说法正确的是( ) A.Na2CO3与盐酸反应，要比NaHCO3与盐酸的反应剧烈得多 B.相同物质的量Na2CO3和NaHCO3与盐酸完全反应，产生的CO2一样多 C.实验室制取CO2通常用NaHCO3和盐酸反应 D.相同物质的量的Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应完全，耗去盐酸的量一样多,【解析】选B。碳酸钠与盐酸反应的实质是先发生 CO32-+H+ = HCO3-，再发生HCO3-+H+ = CO2+ H2O，因此碳酸氢钠与盐酸反应更剧烈，因此A选项错误；等物质的量的碳酸钠与碳酸氢钠二者的碳原子的物质的量相同，根据碳原子守恒，二者与足量的盐酸

19、反应产生的二氧化碳的物质的量相同，因此B选项正确；实验室制取CO2通常用CaCO3和盐酸反应，因此C选项错误；碳酸钠、碳酸氢钠与足量盐酸反应的离子方程式分别为CO32-+2H+ = CO2+H2O，HCO3-+H+ = CO2+ H2O，因此等物质的量的碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸完全反应，碳酸钠消耗的盐酸的量多，因此D选项错误。,6.将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 molL-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量关系的是( ),【解析】选C。向溶液中滴加0.1 molL-1稀盐酸，稀盐酸会先和NaOH反应，然后再和Na

20、2CO3反应产生CO2,0.4 g NaOH的物质的量为0.01 mol，完全反应消耗HCl 0.01 mol，1.06 g Na2CO3的物质的量为0.01 mol，Na2CO3先和HCl反应转化为0.01 mol NaHCO3,0.01 mol NaHCO3再和HCl反应，产生CO2 0.01 mol；故图像C是正确的。,二、非选择题（本题包括2小题，共26分） 7.（14分）（2011乌鲁木齐高一检测）工业生产的纯碱常含有少量的NaCl等杂质。如图是测定产品中Na2CO3质量分数的实验装置。操作步骤有：,A.在干燥管内填满碱石灰，质量为m g B.取n g样品装入广口瓶中 C.检查装置气

21、密性 D.关闭止水夹 E.打开止水夹 F.缓慢鼓入空气数分钟，再称干燥管质量为W g G.缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止 H.缓缓鼓入空气数分钟 （1）正确的操作顺序是： CBEHDAGEF,（2）步骤F中，要缓缓鼓入空气数分钟，鼓入空气的目的是_，装置甲的作用是_， 装置乙的作用是_。 （3）计算溶液中Na2CO3的质量分数的计算式是_。 （4）若去掉装置甲，测定结果会_，若去掉装置乙，测定结果会_。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”),【解析】对于实验题首先应该弄清楚本实验的目的是通过 测定碳酸钠与稀硫酸溶液反应产生的二氧化碳的质量，依 此求得碳酸钠的质量。为了减少误差应该让产生的二氧化 碳全部被本实验中的碱石灰吸收，从而减小在测定二氧化 碳质量时的误差。让空气经过氢氧化钠溶液除去混在空气 中的二氧化碳，以减小误差；而后让除去二氧化碳后的空 气把反应产生的二氧化碳赶入乙容器中，除去水蒸气，而 后被碱石灰吸收。碳酸钠的质量分数的计算式： 106 gmol-1n g100%。如果去掉装置甲，会使空气,中的二氧化碳被碱石灰吸收，导致测得的二氧化碳的质量 偏大；若去掉装置乙会使水蒸气被碱石灰吸收，导致测得 的二氧化碳的质量偏大。 答案：（2）使