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(2)同素异形体之间的物理性质不同,化学性质相同或相似。
(3)同素异形体之间的转化属于化学变化,但不属于氧化还原反应。
广泛存在的含碳化合物
探究1常见的含碳化合物
(1)有机化合物:
如蛋白质、淀粉、油脂,以及石油、液化气、天然气等的主要成分。
(2)
探究2碳酸钠和碳酸氢钠的性质
实验内容
实验现象
结论
两组化学试剂分别混合后都生成无色气体,气球体积膨胀;
盛有NaHCO3的气球膨胀的快且大。
棉花球变蓝,刚加热时A中导管有气泡冒出,一会儿停止冒气泡,无浑浊出现,B中持续出现气泡,溶液出现浑浊。
(3)归纳整理:
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名及类别
纯碱或苏打,正盐
小苏打,酸式盐
物理性质
白色固体,易溶于水
细小白色固体,能溶于水,溶解度比Na2CO3的小
热稳定性
与HCl反应
与NaOH反应
与CaCl2反应
与澄清石灰水反应
与CO2反应
用途
用于玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业,洗涤剂
发酵剂、灭火剂,医疗上用于治疗胃酸过多
[成功体验]
2.关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中不正确的是()
A.纯碱是Na2CO3的俗名
B.NaHCO3与盐酸、NaOH均能反应
C.Na2CO3与盐酸、NaOH均能反应
D.Na2CO3比NaHCO3稳定
考查Na2CO3、NaHCO3与酸的反应
1.Na2CO3溶液与盐酸的反应
Na2CO3溶液与盐酸反应时,滴加顺序不同,实验现象不同,产生的CO2的量也可能不同。
滴加顺序
反应现象
化学方程式
2.NaHCO3溶液与盐酸的反应
不论将NaHCO3溶液滴入盐酸中,还是将盐酸滴入NaHCO3溶液中,都只发生反应:
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,即开始滴加就会有CO2气体生成。
[例1]如图所示,往某Na2CO3溶液中滴入稀盐酸产生CO2的过程。
(1)写出a点以前发生反应的离子方程________________________________________。
(2)写出a点到b点发生反应的离子方程式___________________________________。
(3)若某Na2CO3溶液中含mmolNa2CO3,滴入一定量的稀盐酸,恰好使溶液中Cl-和HCO
的物质的量之比为2∶1,则滴入稀盐酸的物质的量等于________mol(用m表示)。
下列各组物质不用任何外加试剂,只用胶头滴管和试管就能鉴别的是()
A.AgNO3溶液和NaCl溶液
B.BaCl2溶液和KHSO4溶液
C.CaCl2溶液和Na2CO3溶液
D.Na2CO3溶液和盐酸
Na2CO3和NaHCO3的鉴别与提纯
1.鉴别
状态
鉴别方法
固态
加热
无明显变化
分解产生无色气体(CO2)
溶液
逐滴滴加盐酸
开始无明显现象,一段时间后有气体产生
开始滴加就有气体产生
滴加CaCl2溶液
产生白色沉淀(CaCO3)
用pH试纸测相同物质的量浓度溶液的pH
Na2CO3溶液pH大于NaHCO3溶液pH
2.提纯(括号内为杂质)
Na2CO3(NaHCO3)
固体
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
加水制成饱和溶液,通入足量CO2,结晶过滤
加适量NaOH溶液
NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
通入CO2Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
[特别提醒]
区别Na2CO3和NaHCO3不能用Ba(OH)2[或Ca(OH)2]溶液,原因是二者均能产生沉淀,Na2CO3+Ba(OH)2===BaCO3↓+2NaOH,2NaHCO3+Ba(OH)2===BaCO3↓+Na2CO3+2H2O。
[例2]现有两瓶白色固体化学药品,一瓶为Na2CO3,另一瓶为NaHCO3。
无法将其鉴别开来的方法是()
A.加热
B.两者分别与同浓度的稀盐酸反应
C.溶于水,加入CaCl2溶液
D.两者分别加入氢氧化钠溶液或Ba(OH)2溶液
除去Na2CO3粉末中NaHCO3的方法是()
A.加入过量的NaOH溶液,再蒸发结晶
B.直接加热
C.加入Ba(OH)2固体
D.加入盐酸
[课堂双基落实]
1.下列各组物质,不属于同素异形体的是()
A.金刚石和石墨B.白磷和红磷
C.Na2O和Na2O2D.氧气和臭氧
2.下列物质的化学名称、化学式和俗名一致的是()
A.碳酸钙、CaCO3、生石灰
B.氢氧化钠、NaOH、纯碱
C.碳酸钠、Na2CO3、苏打
D.碳酸氢钠、NaHCO3、苏打
3.下面有关Na2CO3与NaHCO3的性质比较中错误的是()
A.相同浓度溶液的碱性:
Na2CO3>
B.在水中的溶解度:
C.与同浓度的硫酸反应放出气泡的速率:
NaHCO3<
D.热稳定性:
4.下列化合物与小苏打溶液反应,没有气体或沉淀生成的是()
A.烧碱B.硫酸氢钠
C.氢氧化钡D.稀盐酸
5.在下列的空白处填写最适宜的除杂试剂或方法。
(1)小苏打溶液中含少量苏打______________________________________________;
(2)苏打固体中含少量小苏打_______________________________________________;
(3)CO2气体中混有少量的HCl气体_________________________________________;
(4)NaCl中含有少量碳酸钠___________________________________________________。
[课下综合检测]
1.下列叙述中,正确的是()
A.只含碳元素的物质一定是纯净物
B.金刚石和石墨具有相同的空间结构
C.石墨转变为金刚石属于物理变化
D.C60也是碳的单质
2.下列物质中分别滴入醋酸,会产生相同气体的是()
①大理石;
②钟乳石;
③锅垢;
④贝壳;
⑤蛋壳
A.①②B.④⑤
C.①②③D.①②③④⑤
3.下列试剂能用来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的是()
A.盐酸B.澄清石灰水
C.NaCl溶液D.NaOH溶液
4.下列各组物质中的两种物质反应时,反应物用量或反应条件的改变对生成物没有影响的是()
A.C和O2B.Na2CO3和盐酸
C.Na和O2D.NaHCO3和NaOH
5.下列离子组在溶液中能大量共存的是()
A.Na+、Ca2+、HCO
、CO
B.K+、H+、CO
、HCO
C.Na+、Ba2+、HCO
、OH-
D.Ca2+、Ba2+、Cl-、HCO
6.1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质是()
A.Na2CO3B.Na2O2Na2CO3
C.NaOHNa2CO3D.NaOH、Na2O2
7.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1g样品加热,其质量变为w2g,则该样品的纯度(质量分数)是()
A.
B.
C.
D.
8.
(1)向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸,直到不再生成二氧化碳气体为止,则在此过程中,溶液中的碳酸氢根离子浓度的变化趋势可能是()
A.逐渐减小B.逐渐增大
C.先逐渐增大而后减小D.先逐渐减小而后增大
简要说明理由:
____________________________________________________________。
(2)向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2时,反应的离子方程式为____________________;
现象为_____________________________________________________________________;
产生该现象的原因是_________________________________________________________。
9.下图中A至F是化合物,G是单质。
写出A、B、E、F的化学式:
A________,B________,E________,F________。
10.某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法进行实验,装置如图所示。
(5)除了以上方法,请你再举出一例鉴别二者的方法:
________________________________________________________________________。
11.充分加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物19g,完全反应后固体质量减轻了3.1g,
求:
(1)原混合物中碳酸钠的质量。
(2)在剩余固体中,加入过量盐酸,反应后放出二氧化碳的体积(标准状况)。
第2课时碳及其化合物间的转化
1.CO有哪些化学性质?
提示:
(1)可燃性:
2CO+O2
2CO2(火焰呈蓝色)
(2)还原性:
CuO+CO
Cu+CO2
(3)毒性:
CO极易与血红蛋白结合。
2.CO2有哪些化学性质?
(1)不支持燃烧,本身也不燃烧。
(2)能与水反应:
CO2+H2O===H2CO3(使紫色石蕊溶液变红色);
H2CO3
CO2↑+H2O(石蕊溶液恢复紫色)。
(3)与碱溶液反应:
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O、CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
自然界中碳及其化合物间的转化
探究2溶洞形成的模拟实验
实验操作
澄清石灰水先变浑浊后变澄清,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↑
(1)CO2属于温室气体,大气中CO2含量多时会造成温室效应。
(2)少量CO2与石灰水反应生成CaCO3,足量CO2与石灰水反应生成Ca(HCO3)2。
(3)碳酸的正盐与CO2、H2O反应生成酸式盐。
(4)稳定性:
Na2CO3>CaCO3>NaHCO3
[或Ca(HCO3)2]>H2CO3。
1.判断正误。
(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。
考查CO2与碱溶液反应产物的判断与计算
1.CO2与碱反应的原理
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:
①CO2不足时:
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
②CO2足量时:
CO2+NaOH===NaHCO3。
2.CO2与NaOH反应有关量和产物分析
反应情况
生成物
<1∶2
NaOH过量,只发生反应①(剩余NaOH)
=1∶2
恰好发生反应①
<
<1
①②两个反应均有
NaHCO3、Na2CO3
=1∶1
恰好发生反应②
>1∶1
只发生反应②,CO2剩余
其上述转化关系可用数轴表示为:
[例1]用1L1.0mol·
L-1NaOH溶液吸收0.8molCO2,所得溶液中CO
与HCO
的物质的量浓度之比约是()
A.1∶3B.1∶2
C.2∶3D.3∶2
(1)若例1中CO2的量改为0.6mol,CO
的物质的量分别为多少?
(2)若n(CO2)/n(NaOH)=
时,n(CO
)∶n(HCO
)等于多少?
1.下列有关碳及其化合物间的相互转化属于氧化还原反应的是()
A.NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
B.CO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3
C.3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
D.Ca(HCO3)2
CaCO3+H2O+CO2↑
2.CO2通入下列溶液中,不可能产生沉淀的是()
A.CaCl2溶液B.Ca(OH)2溶液
C.Ba(OH)2溶液D.Ca(ClO)2溶液
3.向0.1mol·
L-1NaOH溶液中通入过量CO2后,溶液中存在的主要离子是()
A.Na+、CO
B.Na+、HCO
C.HCO
D.Na+、OH-
4.[双选题]下列反应的离子方程式中,正确的是()
A.Na2CO3溶液与Ba(OH)2溶液反应:
CO
+Ba2+===BaCO3↓
B.少量NaOH溶液与Ca(HCO3)2溶液反应:
HCO
+OH-===CO
+H2O
C.NaHCO3溶液与盐酸反应:
+H+===CO2↑+H2O
D.NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应:
+Ca2+===CaCO3↓
5.如图所示为炼铁实验装置,按下列要求回答问题:
(1)写出有标号的仪器名称:
①________,②________。
(2)在A装置的硬质玻璃管中观察到的现象是____________________________________;
B装置中观察到的现象是_____________________________________________________;
装置C处气体燃烧时产生________色火焰。
(3)写出B、C两部分所发生反应的化学方程式:
B________________________________________________________________________。
C________________________________________________________________________。
1.下列物质中碳元素只有氧化性的是()
A.CH4B.C
C.COD.CO2
2.将Ca(HCO3)2加热分解产生的混合气体通过足量的Na2O2,最后得到的气体是()
A.CO2B.H2O
C.N2D.O2
3.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()
4.要除去二氧化碳气体中的一氧化碳,常用的方法是()
A.通过澄清的石灰水
B.通过灼热的炭层
C.通过水
D.通过灼热的氧化铜粉末
5.气体X与赤热的炭反应得到一种无色气体Y,Y和灼热的氧化铁反应又得到X和铁,则X和Y依次是()
A.CO、CO2B.H2O(g)、H2
C.O2、COD.CO2、CO
6.高炉炼铁中,主要发生如下反应:
①C+O2
CO2②C+CO2
2CO
③3CO+Fe2O3
④CaCO3
CaO+CO2↑⑤CaO+SiO2
CaSiO3
其中既属于化合反应又属于氧化还原反应的有()
A.1个B.2个
C.3个D.4个
7.能够证明溶液中一定大量存在CO
的是()
A.加入AgNO3溶液有白色沉淀产生
B.加入盐酸有无色无味气体产生,该气体能使澄清石灰水变浑浊
C.加入CaCl2时有白色沉淀产生,再加稀盐酸沉淀溶解,且产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
D.加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀,再加盐酸反应现象如C所述
8.将CO2通入100mL某浓度的石灰水中,所得沉淀质量与通入CO2体积(标准状况)的关系如下图所示。
则石灰水浓度为()
A.0.03mol·
L-1B.0.015mol·
L-1
C.0.025mol·
L-1D.0.0125mol·
9.为探究CO2与过量的NaOH溶液确实发生了化学反应,甲、乙、丙三位同学设计了下列三种实验装置,如下图所示,请回答下列问题:
(1)请写出CO2与过量的NaOH发生反应的离子方程式:
___________________________。
(2)选择任意一种实验装置,简述预计出现的实验现象,并解释产生该实验现象的原因。
你选择的实验装置是________,实验现象是__________________________________________,
产生该实验现象的原因是_____________________________________________________。
(3)甲、乙、丙三位同学设计的三个方案中,有一个方案在实际操作中可行性和安全性均存在问题,该方案是________(填“甲”、“乙”或“丙”)。
(4)请设计一个实验检验生成的产物中是否含有Na2CO3。
(简述所有试剂、实验现象和结论)________________________________________________________________________。
10.将一定体积的CO2通入到一定浓度的NaOH溶液中,为了测定其溶液的成分,向该溶液中逐滴加入1mol/L的盐酸。
所加入盐酸的体积与产生二氧化碳气体体积(标准状况)的关系如图所示。
(1)写出OA段所发生反应的离子方程式_________________________________________。
(2)当加入35mL盐酸时,所产生的CO2的体积(标准状况)是________mL。
(3)溶液中所含的物质有________________________,其物质的量之比为_____________。
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- 及其 化合物
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