第3章 第1節(jié) 第2課時　碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化

1、教育精選第2課時碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化1了解碳單質(zhì)、一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、碳酸氫鹽之間的轉(zhuǎn)化，從而進一步了解它們的性質(zhì)。(重點)2能夠解釋與含碳物質(zhì)有關的現(xiàn)象和解決簡單的問題。自 然 界 中 碳 及 其 化 合 物 間 的 轉(zhuǎn) 化基礎·初探溶洞形成的模擬實驗：實驗操作實驗現(xiàn)象澄清石灰水先變渾濁后又澄清；加熱該溶液，溶液又變渾濁化學反應方程式Ca(OH)2CO2=CaCO3H2OCaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2CaCO3H2OCO2探究·升華思考探究某同學設計了如下實驗：用50 mL NaOH溶液吸收CO2氣體制備Na2CO3。為防止通入的CO

2、2過量而生成NaHCO3，他設計了如下步驟：用25 mL NaOH溶液吸收過量的CO2氣體，至CO2氣體不再溶解；按他的設計，第步組裝實驗裝置如圖所示：小心微熱溶液1分鐘2分鐘；在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH溶液，使溶液充分混合。問題思考：(1)該同學能否制得較純凈的Na2CO3？為什么？【提示】能。理由是步驟生成NaHCO3，其中過量溶解的CO2氣體微熱時被除去，在步驟中NaHCO3恰好與NaOH完全反應轉(zhuǎn)化為Na2CO3。(2)裝置A使用的試劑是石灰石和鹽酸，可否使用純堿代替石灰石？為什么？【提示】不能。原因是實驗中使用的是啟普發(fā)生器原理的反應裝置，只適用于塊狀固體和液體反

3、應，Na2CO3是粉末狀固體。(3)裝置B使用的試劑是什么？起什么作用？【提示】飽和NaHCO3溶液；除去HCl。(4)有人認為實驗步驟和的順序?qū)φ{(diào)，即先混合再微熱更合理，你認為對嗎？為什么？【提示】不對。若不先除去溶液中多溶解的CO2氣體，步驟加入的NaOH將有一部分與CO2反應，使NaHCO3不能完全轉(zhuǎn)化為Na2CO3。認知升華1CO2與堿反應的原理CO2與堿反應時，產(chǎn)物與二者的相對量有關，當堿足量時，生成碳酸鹽；當CO2足量時，生成碳酸氫鹽。如：CO2不足時：CO22NaOH=Na2CO3H2OCO2足量時：CO2NaOH=NaHCO32CO2與NaOH反應的有關量和產(chǎn)物分析反應情況生成

4、物<12NaOH過量，只發(fā)生反應(剩余NaOH)Na2CO312恰好發(fā)生反應Na2CO3<<1兩個反應均有NaHCO3、Na2CO311恰好發(fā)生反應NaHCO3>11只發(fā)生反應，CO2剩余NaHCO3其上述轉(zhuǎn)化關系可用數(shù)軸表示為：題組·沖關1向0.1 mol·L1 Ca(OH)2溶液中通入過量CO2后，溶液中存在的主要離子是()ACa2、COBCa2、HCOCHCO、CO DCa2、OH【解析】Ca(OH)2與過量CO2發(fā)生反應：Ca(OH)22CO2=Ca(HCO3)2?！敬鸢浮緽2將足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物

5、質(zhì)的量(n)和通入CO2體積(V)的關系正確的是() 【導學號：81962021】【解析】將CO2通入含OH、Ca2的溶液中，依次發(fā)生的反應為：CO22OH=COH2O、Ca2CO=CaCO3、CaCO3CO2H2O=Ca22HCO。生成CaCO3沉淀所需要的CO2與溶解CaCO3沉淀所需要的CO2量相同?！敬鸢浮緿3用1 L 1.0 mol·L1 NaOH溶液吸收0.8 mol CO2，所得溶液中的CO與HCO的物質(zhì)的量濃度之比約是()A13 B12 C23 D32【解析】因CO22NaOH=Na2CO3H2O，CO2NaOH=NaHCO3，設生成Na2CO3、NaHCO3的物質(zhì)的

6、量分別為x，y。即解得因CO、HCO存在同一溶液中，則溶液中CO與HCO的物質(zhì)的量濃度之比即為其物質(zhì)的量之比，即xy0.20.613?！敬鸢浮緼【題后歸納】CO2與NaOH反應中，當<<1時，CO2與NaOH的反應可表示為xyCO2(2xy)NaOHxNa2CO3yNaHCO3xH2O；CO2與石灰水反應中，當1<<2時，CO2與CaOH2的反應可表示為x2yCO2(xy)Ca（OH）2=xCaCO3yCa(HCO3)2xH2O。上面兩式可通過元素守恒得到。生 產(chǎn) 和 生 活 中 碳 及 其 化 合 物 間 的 轉(zhuǎn) 化基礎·初探1高爐煉鐵(1)原料：焦炭和鐵礦

7、石。(2)鐵礦石被還原：3COFe2O32Fe3CO2(寫化學方程式)。2“碳三角”的轉(zhuǎn)化關系用化學方程式表示為：2CO22CO(不完全燃燒)；2COO22CO2；CO2CO2(完全燃燒)；CO2C2CO；2MgCO22MgOC。3碳在無機物和有機物間的轉(zhuǎn)化1828年，德國化學家維勒用無機物氰酸銨(NH4CNO)首次合成了有機物尿素分子式為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。探究·升華認知升華1CO和CO2之間的相互轉(zhuǎn)化與過量酸反應：CO2H=H2OCO22CO和HCO之間的相互轉(zhuǎn)化3CO2和HCO之間的相互轉(zhuǎn)化題組·沖關1常溫下向下列溶液中通入足

8、量的CO2，有明顯現(xiàn)象的是() 【導學號：81962022】A飽和Na2CO3溶液BNaOH稀溶液C飽和NaHCO3溶液DCaCl2溶液【解析】A中發(fā)生反應Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，因NaHCO3溶解度小于Na2CO3的溶解度，故有晶體析出；B中發(fā)生反應NaOHCO2=NaHCO3，由于原溶液為稀溶液，故不可能有晶體析出；C項中的NaHCO3和D項中的CaCl2均不能與CO2反應。【答案】A2某一價金屬的碳酸鹽和碳酸氫鹽的混合物跟足量鹽酸反應時消耗的H和產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量之比為54，該混合物中碳酸鹽和碳酸氫鹽的物質(zhì)的量之比為 ()A12B23C34 D13【解析】設碳酸鹽的

9、物質(zhì)的量為x，碳酸氫鹽的物質(zhì)的量為y，則根據(jù)反應方程式可知消耗的H的物質(zhì)的量為(2xy)，生成的CO2的物質(zhì)的量為(xy)，則可得(2xy)(xy)54，求得xy13?！敬鸢浮緿3A、B、C、D、E五種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關系如圖所示。已知A為二元堿，微溶于水且溶解度隨溫度升高而降低。(1)寫出各物質(zhì)的化學式：A_；B_；C_；D_；E_。(2)寫出下列變化的離子方程式：BD_；BE_；CD_。【解析】由題意知A為Ca(OH)2，Ca(OH)2與過量CO2反應，生成的B為Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2受熱分解成的C為CaCO3，CaCO3與鹽酸反應生成的D為CaCl2。【答案】(1)Ca(OH)2Ca(HCO3)2CaCO3CaCl2Na2CO3(2)HCOH=CO2H2OCa22HCO2OH=CaCO3CO2H2OCaCO32H=Ca2CO2H2O【題后歸納】1.CO2、CO、HCO之間相互轉(zhuǎn)化時，生成的產(chǎn)物不但與