高中化學(xué)自然界中的元素知識(shí)點(diǎn)分析魯科必修1

1、第3章自然界中的元素學(xué)習(xí)導(dǎo)言章節(jié)知識(shí)概說本章的核心內(nèi)容是元素化合物知識(shí)，主要是應(yīng)用第2章的概念和理論知識(shí)認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)，探討物質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，以及人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。本章首先以碳元素的多樣性為線索，探索了碳單質(zhì)、碳的化合物以及碳元素轉(zhuǎn)化的多樣性；然后以硫 及其化合物的轉(zhuǎn)化為線索，探索了不同價(jià)態(tài)硫元素在自然界、實(shí)驗(yàn)室、生活、生產(chǎn)中的轉(zhuǎn)化；緊接著以氮 的循環(huán)為線索，探討了氮在自然界中的循環(huán)、氮循環(huán)過程中的重要物質(zhì)，以及人類活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)的影響； 最后通過海洋這個(gè)蘊(yùn)藏眾多元素的領(lǐng)域，引入了更多的元素化合物知識(shí)，通過探討從海洋中提取物質(zhì)的途 徑，學(xué)習(xí)了鎂、漠、碘等元素的知識(shí)。這樣，就把零散

2、的元素化合物的知識(shí)有機(jī)地結(jié)合在了一起，充分體 現(xiàn)了高觀點(diǎn)、大視野和多角度的特色。課標(biāo)理念感悟知識(shí)與技能：根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究，了解碳及其重要化合物的主要性質(zhì)，以 及它們?cè)谧匀唤绾蜕?、生產(chǎn)中的相互轉(zhuǎn)化；通過氮的循環(huán)，了解氮?dú)?、氨氣、鏤鹽以及硝酸的主要性質(zhì)， 認(rèn)識(shí)它們?cè)谏a(chǎn)中的應(yīng)用；通過實(shí)驗(yàn)探究了解硫單質(zhì)、二氧化硫等的主要性質(zhì)，探討不同價(jià)態(tài)硫元素之間 的轉(zhuǎn)化途徑；通過了解海洋中的重要元素，認(rèn)識(shí)金屬鎂、漠單質(zhì)、碘單質(zhì)和鹵化物的主要性質(zhì)及其在生產(chǎn) 中的應(yīng)用。過程與方法：運(yùn)用氧化還原理論研究物質(zhì)的氧化性和還原性，探討含有相同元素的物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn) 化。情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過了解人類

3、活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)的影響、酸雨問題和海洋資源的綜合利用，認(rèn)識(shí)人類 活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，培養(yǎng)與環(huán)境和平相處的情感以及運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決環(huán)境和資源問題的興趣和熱情。第1節(jié)碳的多樣性在一百多種元素中，有一種元素組成的單質(zhì)和化合物種類已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過三千萬種，你知道這是哪一種 元素嗎？對(duì)了，這種元素就是碳元素。在初中我們接觸過碳，知道碳既是構(gòu)成生物體的基本元素，又是構(gòu)成地 殼中巖石和化石燃料的主要元素。碳以多種形態(tài)存在于自然界中。下面，就讓我們一起來感受碳的多樣性 吧。研習(xí)教材重難點(diǎn)研習(xí)點(diǎn)1碳單質(zhì)的多樣性.同素異形體(1)同素異形體的概念：由同一種元素組成的性質(zhì)不同的幾種單質(zhì)，叫做該元素的同素異形體。(2)常見

4、的同素異形體：碳：金剛石、石墨、C60;氧：氧氣、臭氧(03)。【領(lǐng)悟整合】由于同素異形體由同種元素構(gòu)成，所以同素異形體往往具有相似的化學(xué)性質(zhì)；但由于組成同素異形體 各種單質(zhì)的原子間連接的方式不同(即結(jié)構(gòu)不同)，因此同素異形體的物理性質(zhì)往往有很大差別。.金剛石、石墨、C60(1)結(jié)構(gòu)金剛石：每個(gè)碳原子與另外 4個(gè)碳原子以一種較強(qiáng)的相互作用相連接，形成正四面體結(jié)構(gòu)，向空間 伸展形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。石墨：石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)。在同一層內(nèi)，碳原子排列成正六邊形(碳原子位于正六邊形的頂點(diǎn)上 ),一個(gè)個(gè)正六邊形排列成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每一個(gè)碳原子都跟其他3個(gè)碳原子相連。在同一層內(nèi)，相鄰的碳原子以較強(qiáng)的相互作用相

5、結(jié)合，但層與層之間以一種較弱的相互作用相結(jié)合。C60： C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的，它的形狀像足球，由 12個(gè)正五邊形和20個(gè)正六邊形組成分子內(nèi)部，碳原子間以較強(qiáng)的相互作用結(jié)合，但分子間的相互作用較弱。(2)性質(zhì)同素異形體金剛后石墨C60主要物理性質(zhì)硬度大、熔拂點(diǎn)高硬度小、熔拂點(diǎn)高，易導(dǎo)電硬度小、熔拂點(diǎn)低主要化學(xué)性質(zhì)相似，如在一定條件卜都可與氧氣反應(yīng)，生成CO2【知識(shí)鏈接】昂貴的實(shí)驗(yàn)：1797年英國化學(xué)家錢南為了測(cè)出金剛石的成分，做了一個(gè)非常昂貴的實(shí)驗(yàn)。他將金 剛石放在密閉的、充滿氧氣的箱子里進(jìn)行燃燒(箱子是純金制的)，結(jié)果卻令人非常意外一箱子里的氣體成 分竟然是二氧化碳。碳-60家族：

6、這一類物質(zhì)的分子式可以表示為Cn, n為28到540之間的整數(shù)值，有 C50、Ceo、C70、C84、C240等，科學(xué)家預(yù)言 C540有可能實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)；也有設(shè)想將某些藥物置入C60球體空腔內(nèi)，成為緩釋型的藥物。碳-60家族已經(jīng)廣泛地影響到物理、化學(xué)、材料科學(xué)、生命及醫(yī)藥科學(xué)各領(lǐng)域。碳納米管：碳納米管可分單層及多層的碳納米管，它是由單層或多層同心軸石墨層卷曲而成的中空碳管。碳納米管非常微小，5萬個(gè)并排起來才有人的一根頭發(fā)絲寬。利用碳納米管可以制成高強(qiáng)度碳纖維 材料和復(fù)合材料，如其強(qiáng)度為鋼的100倍，重量則只有鋼的1/6 ,被科學(xué)家稱為未來的“超級(jí)纖維”。 碳納米管在航天、電子、儲(chǔ)氫等諸多領(lǐng)域有

7、廣泛的應(yīng)用前景。典例1：近年來，科學(xué)家在氮的氣氛中給石墨通電，使石墨揮發(fā)，在石墨揮發(fā)的黑煙中發(fā)現(xiàn)了C60,它的金屬滲入物具有可貴的超導(dǎo)性質(zhì)。北京大學(xué)首先將C60滲錫，獲超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度為 37 K的好成績(jī)。下列關(guān)于C60的敘述正確的是A.是一種新型的化合物B.是碳元素的一種同素異形體C. C60燃燒時(shí)可生成CO2D.摩爾質(zhì)量是720研析：這是一道與分子 C60相關(guān)的題目，主要考查學(xué)生對(duì)基本概念的掌握及有關(guān)信息獲取的能力。涉及的中學(xué)化學(xué)知識(shí)有化合物、同素異形體、摩爾質(zhì)量等基本概念.C60屬于單質(zhì)，由一種元素組成，與金剛石、石墨互為同素異形體.由于C60由碳元素構(gòu)成，因此，在一定條件下可以燃燒生成CO

8、2, D選項(xiàng)中摩爾質(zhì)量的單位為gmol-1。答案：B、Co研習(xí)點(diǎn)2廣泛存在的含碳化合物.常見的含碳化合物(1)有機(jī)化合物：如蛋白質(zhì)、淀粉、油脂、以及石油、液化氣、天然氣等的主要成分；(2)無機(jī)化合物：CO、CO2、H2CO3、碳酸鈉、碳酸氫鈉、大理石、方解石、白云石、菱鋅礦、菱鎂 礦、菱鐵礦等。.碳酸鈉和碳酸氫鈉(1)碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較化學(xué)式Na2CO3NaHCO3俗名純堿、蘇打小蘇打色態(tài)白色粉末細(xì)小白色晶體溶解性易溶于水較易溶于水(溶解度較Na2cO3小)熱穩(wěn)定性不易分解受熱易分解 2NaHCO3 = Na2CO3+CO2 忤 H2O與HCl反應(yīng)Na2CO3+ 2HCl = CO2 懺

9、H2O（較快）NaHCO3+ HCl = CO2 懺 H2O（居U烈）與NaOH反應(yīng)不反應(yīng)HCO3+OH =CO32-+ h2o與CO2反應(yīng)Na2CO3+ CO2 + H2O= 2NaHCO 3不反應(yīng)用途用于玻璃、肥皂、造紙、紡織等工業(yè)；洗 滌劑發(fā)酵劑、滅火器，醫(yī)療上用于治胃酸過多(2)碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別方法熱穩(wěn)定性不同。分別加熱少量固體，若發(fā)生分解反應(yīng)，將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁的原試劑是NaHCOa,另一個(gè)為Na2CO3。和酸反應(yīng)生成氣體的速率不同。分別取一定量的固體，加入等濃度等體積的鹽酸，反應(yīng)快、產(chǎn)生氣 體相應(yīng)多的為碳酸氫鈉，另一個(gè)為碳酸鈉。陰離子不同。分別取其稀

10、溶液，滴加氯化鋼稀溶液或CaCl2溶液，產(chǎn)生沉淀的原試劑為碳酸鈉，另一個(gè)為碳酸氫鈉(特別注意：該方法必須取極稀溶液)。(3) Na2c03和NaHCO3在一定條件下的相互轉(zhuǎn)化：溶液中：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2。，Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO 3/ ， .固體中：NaOH+NaHCO 3= Na2CO3+H2O, 2NaHCO3= Na2CO3+CO2 T +HO【品思感悟】Na2CO3與鹽酸反應(yīng)是分步進(jìn)行的：Na2CO3+HCl = NaHCO3+NaCl, NaHCO3+HCl = CO2懺H2O(1)由于NaHCO3跟HCl反應(yīng)一步完成，所以 NaHCO3跟

11、HCl反應(yīng)比Na2cO3跟HCl反應(yīng)放出CO2 的速率快。(2)當(dāng)Na2CO3溶液與稀鹽酸反應(yīng)時(shí)，加入試劑的次序不同，產(chǎn)生的現(xiàn)象不同.若往碳酸鈉溶液中滴 加鹽酸，由于碳酸鈉的量多，而加入的酸(氫離子)少，第二步反應(yīng)尚未進(jìn)行，產(chǎn)生的氣體較少(有可能 在滴加的局部范圍內(nèi)完成二步反應(yīng)，看到有氣體產(chǎn)生)。滴加一定量以后，溶液已轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉溶液，再加入鹽酸，很快反應(yīng)產(chǎn)生氣體，量也較多.若將碳酸鈉溶液滴加到鹽酸中，則情況大不一樣，試管中酸充 足過量，滴入碳酸鈉溶液很快完成上述二步反應(yīng)，因此很容易觀察到氣體產(chǎn)生。利用上述現(xiàn)象，可以不用 任何試劑鑒別二者。典例2:下列說法中不正確的是A. Na2CO3比Na

12、HCO 3易溶于水B . Na2cO3 比 NaHCO 3 穩(wěn)定C.石灰水能與Na2CO3反應(yīng)，而不能與NaHCO?反應(yīng)D,與足量鹽酸反應(yīng)要得到相同質(zhì)量的CO2,用NaHCO3比Na2CO3的質(zhì)量要多研析：石灰水也能與 NaHCO3反應(yīng)，使酸式鹽變成正鹽，Ca(OH)2+2NaHCO3=CaCO3K Na2CO3+2H2O 制取相同質(zhì)量的CO2,如都制取44 g CO2,在鹽酸足量的情況下，需 NaHCO3 84 g,需Na2CO3則106 g。NaHCO3+ HCl = NaCl + CO2 H H2O84g44gNa2cO3+ 2HCl = 2NaCl + CO2 什 H2O106g44g

13、答案：C、D。典例3:現(xiàn)有一包混有少量碳酸氫鈉的碳酸鈉固體，稱得其質(zhì)量為10.00g o請(qǐng)回答：(1)除去該混合物中的碳酸氫鈉的方法是 。(2)若將該混合物加熱至質(zhì)量不再變化時(shí)，剩余固體質(zhì)量為 9.38g。計(jì)算原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。研析：(1)根據(jù)NaHCO3受熱分解生成Na2CO3、出。(氣)、CO2 ,將混合物加熱至不再產(chǎn)生氣體為 止，可除去該混合物中的碳酸氫鈉。(2)題中介紹“加熱至固體質(zhì)量不再變化”，就指明其中NaHCO3已完全分解，而固體減少的質(zhì)量是 放出CO2和H2O (氣)的質(zhì)量之和。設(shè)原混合物中含NaHCO3質(zhì)量為x,由題意知，NaHCO3Na2CO3 + H2O+ CO

14、2T2X 84g(18+44) gx(10.00g-9.38g)168g： 62g = x：(10.00g-9.38g)解彳導(dǎo)x=1.68g(Na2CO3)= 10.00g -1.68g X100%=98.32%10.00g答案：(1)將混合物加熱至不再產(chǎn)生氣體為止 (2) 98.32%。研習(xí)點(diǎn)3碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化.自然界中碳及其化合物的轉(zhuǎn)化(1)碳及其化合物在自然界中的轉(zhuǎn)化示意圖(2)模擬溶洞的形成溶洞的形成原理石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣。碳酸鈣遇到溶有二氧化碳的水時(shí)，會(huì)慢慢變成可溶于水的碳酸氫鈣 Ca(HCO3)2o當(dāng)受熱或壓強(qiáng)突然變小時(shí)，水中碳酸氫鈣會(huì)分解，重新變成碳酸鈣沉積下來。在自然

15、界里不斷發(fā)生上述反應(yīng)，石灰?guī)r逐漸變成碳酸氫鈣而溶解掉，形成溶洞；碳酸氫鈣不斷分解, 生成的碳酸鈣逐漸沉積，形成千姿百態(tài)的鐘乳石、石筍和石柱。實(shí)驗(yàn)報(bào)告：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄咳芏吹男纬稍韺?shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：將CO2通入澄清石灰水中，得到 CaCO3白色沉淀，備用。實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)記錄：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式向得到的懸濁液中繼續(xù)通入足量的CO2氣體CaCO3白色沉淀逐漸溶解CaCO3+ CO2+H2O = Ca(HCO3)2將所得溶液小心加熱溶液重新變渾濁并冒出氣泡力口熱,“Ca(HCO3)2= CaCO3 J + CO2+H2O【梳理總結(jié)】自然界在永不停息的進(jìn)行著碳的轉(zhuǎn)化，這種轉(zhuǎn)化形式多種多樣，速度也有快有慢

16、，總體上處于平衡狀態(tài)。但是，由于現(xiàn)代化工業(yè)社會(huì)過多燃燒煤炭、石油和天然氣，這些燃料燃燒后放出大量的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入大氣，破壞了這種平衡，造成了 “溫室效應(yīng)”。.生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化(1)高爐煉鐵原料：焦炭、鐵礦石；高爐煤氣的主要成分：CO、CO? Fe2O3、電等；CO生成的化學(xué)方程式：C+O2&2 CO2； C+ CO222CO還原鐵的氧化物的化學(xué)方程式：Fe2O3 + 3CO理g2 Fe +3CO2(2)木炭燃燒：C+O2= CO22C + O2=2CO2CO+O2=2CO2 C + CO2 = 2CO生成水煤氣的化學(xué)方程式為：C+ H2O弊 CO+ H2【聯(lián)想發(fā)散】碳作還原劑

17、的特殊性碳作還原劑，溫度越高，還原性越強(qiáng)，在反應(yīng)中碳的氧化產(chǎn)物可以是CO2和CO。當(dāng)溫度較低時(shí)(理論上小于 710C),碳傾向生成穩(wěn)定的 CO2 (如：實(shí)驗(yàn)室用 C還原CuO), 一般溫度 超過1000C,只要有固態(tài)碳存在，生成的氣體是 CO.而CO作還原劑，溫度越低還原性越強(qiáng)，如 CO只 有在低于600c時(shí)，才能還原FeO,所以在高爐中主要的出鐵反應(yīng)是在爐體上部(低溫區(qū))發(fā)生的。(3)水垢的形成： 有關(guān)化學(xué)方程式為：Ca(HCO3)2SlCaCO3 J+CO2 T+H?O如何除去水壺中的水垢？加入醋酸，可以將CaCO3物質(zhì)等溶解。(4)無機(jī)化合物與有機(jī)化合物間的轉(zhuǎn)化1828年，德國化學(xué)家維勒

18、用無機(jī)物氟酸鏤合成出有機(jī)化合物一一尿素，打破了無機(jī)物和有機(jī)物之間的 界限。碳及其化合物的轉(zhuǎn)化，對(duì)人的生活、生產(chǎn)來說意義重大。典例4:近年來大氣中CO2增多，引起“溫室效應(yīng)”，請(qǐng)回答有關(guān)問題：(1)空氣中CO2的主要來源是什么？(2)自然界中消耗CO2的主要過程是哪些？研析：本題引導(dǎo)學(xué)生要關(guān)注生活、關(guān)注環(huán)境問題，做到學(xué)以致用，這是新課程的重要精神。盡管二氧 化碳的產(chǎn)生途徑很多，但是大量化石燃料的燃燒是產(chǎn)生二氧化碳的主要來源。由于江、海的面積大，將溶 解大量二氧化碳，光合作用也將消耗大量二氧化碳。答案：(1)含碳燃料的大量燃燒。(2)溶于江水、海水；綠色植物的光合作用；巖石的風(fēng)化等。典例5:古代的

19、藥金”外觀與金相似，常被誤認(rèn)為是金子。冶煉方法如下：將碳酸鋅、赤銅(CU2O)、木炭混合加熱至800 c得金光閃閃的 藥金”。(1)藥金的主要成分是 。(2)有關(guān)冶煉的化學(xué)方程式是 , , 。研析：解答本題可借用 相似類推”，以舊知識(shí)遷移應(yīng)用于題給信息。解題思路為：由碳酸鈣、碳酸鎂在高溫時(shí)分解生成金屬氧化物和二氧化碳的事實(shí)可推知：碳酸鋅在高溫時(shí)也分解， 生成氧化鋅和二氧化碳?xì)怏w；由碳與氧化銅在高溫時(shí)反應(yīng)生成銅和二氧化碳的事實(shí)可推知：碳在高溫時(shí)也能將赤銅（CU2O）中的銅和氧化鋅中的鋅置換出來，本身被氧化能夠二氧化碳。由此可知答案。答案：（1） Zn、CuZnCOa媽ZnO 十 CO2 T C+

20、 2Cu?O則 4Cu+ CO2T C+2ZnO幽 2Zn+ CO2 T探究解題新思路基礎(chǔ)思維探究題型一、同素異形體典例1：金剛石、石墨、C60性質(zhì)有所不同，是由于A .構(gòu)成原子不同B.原子的各自排列方式不同C.具有不同的幾何外形D.硬度不同研析：金剛石、石墨、C60三者是碳元素的同素異形體，構(gòu)成原子完全相同，只是其內(nèi)部碳原子排列方 式不同，才導(dǎo)致它們結(jié)構(gòu)不同，進(jìn)而性質(zhì)不同。答案：Bo友情提醒：同素異形體是本節(jié)一個(gè)重要的概念，同學(xué)們一定要把握其實(shí)質(zhì)：“同素”即由同種元素構(gòu)成;“異形”即結(jié)構(gòu)不同，這也決定了它們的性質(zhì)，特別是物理性質(zhì)是不同的?！敖Y(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”是化學(xué)的重要規(guī)律，對(duì)此要不斷地加深理解

21、，注重應(yīng)用。拓展變式. 1985年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的，它的形狀像足球（圖 C）o因此又叫足 球烯。1991年科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)一種碳的單質(zhì) 一一碳納米管，它是由六邊形的碳原子構(gòu)成的管狀大分子（圖D）,圖中A、B分別是金剛石或石墨的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中小黑點(diǎn)或小黑圈均代表碳原子。用你所學(xué)到 的化學(xué)知識(shí)回答下列問題：（1）常溫下足球烯和碳納米管的化學(xué)性質(zhì)是否活潑？（2）請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)方案，證明足球烯和碳納米管都是由碳元素組成的（以足球烯為例，用簡(jiǎn)要文字?jǐn)⑹觯?研析：分析題目時(shí)應(yīng)將足球烯、碳納米管的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)性質(zhì)相聯(lián)系。由 于碳原子排列的不同，導(dǎo)致它們的物理性質(zhì)有

22、較大差異。但金剛石、石墨、足球烯、碳納米管都是由 碳原子構(gòu)成的碳單質(zhì)，它們的化學(xué)性質(zhì)（常溫下穩(wěn)定性、可燃性、還原性）是相同的，因此，這些碳 單質(zhì)在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定。證明足球烯和碳鈉米管都是由碳元素組成的，首先利用其可燃性說明其含有碳元素，其次通過定量測(cè)定證明其只含碳元素。答案：（1）不活潑。（2）將它放在充滿 O2的密閉容器里使之燃燒，只生成CO2,且CO2里所含碳元素的質(zhì)量等于足球烯所減少的質(zhì)量。題型二、NaCO與稀鹽酸的反應(yīng)過程典例2：現(xiàn)有25mL 2mol/L的Na?CO3溶液和75mL 1mol/L的稀鹽酸，將Na2CO3溶液緩緩滴加到鹽酸中將稀鹽酸緩緩滴加到Na2CO3溶液中，在標(biāo)準(zhǔn)狀

23、況下產(chǎn)生的氣體情況是A.均為0.84L B,均為0.56L C.D.V 2答案：C總結(jié)提升：本題考查的是Na2CO3與鹽酸反應(yīng)時(shí)，滴加順序不同時(shí)，產(chǎn)生的氣體體積也不同，計(jì)算時(shí), 要分析清楚化學(xué)反應(yīng)的過程，正確寫出反應(yīng)式是關(guān)鍵。拓展變式.向碳酸鈉的濃溶液中逐滴加入稀鹽酸直到不再產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w為止，則在此過程中，溶液的碳酸氫根離子濃度變化趨勢(shì)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你的選擇是 (填正確選項(xiàng)的標(biāo)號(hào))。試用化學(xué)方程式和簡(jiǎn)要文字表達(dá)其理由。.研析：本題考查可溶性正鹽與強(qiáng)酸反應(yīng)的過程及邏輯思維能力和科學(xué)語言的表達(dá)能力。初中化學(xué)所學(xué)的碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)

24、：Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO 2 T +HO是在兩兩混合的情況下一 步完成的。而本題所給的關(guān)鍵信息是碳酸鈉的濃溶液”和 逐滴加入稀鹽酸由于碳酸鈉是強(qiáng)電解質(zhì)，在溶液中完全電離：Na2CO3=2Na+CO32-,在其濃溶液中存在大量CO32-離子，逐滴加稀鹽酸時(shí)，加入的H+立即與CO32-結(jié)合：H+CO32-=HCO3-導(dǎo)致HCO3-離子濃度逐漸增大，當(dāng)加入的鹽酸中所含H +的物質(zhì)的量與溶液中 CO32-的物質(zhì)的量相等時(shí)HCO3-達(dá)到最大值。再繼續(xù)加酸時(shí)，H+將進(jìn)一步與HCO3 結(jié)合：H+HCO3=H2O+CO2恰致HCO3-離子濃度又逐漸變小，當(dāng)加入的鹽酸中所含氫離子的物質(zhì)的量 為

25、Na2cO3溶液中碳酸根離子物質(zhì)的量的兩倍時(shí)，反應(yīng)完全，HCO3濃度幾乎為零。答案：C。首先因?yàn)橛?Na2CO3=2Na+CO32-和CO32-+H+=HCO 3-的反應(yīng)，溶液中 HCO3-的濃度逐漸 增大；而后又因進(jìn)一步反應(yīng)：H+HCO3-=C02T +HO而使溶液中HCO3-的濃度逐漸減小。題型三、二氧化碳與堿的反應(yīng)典例3:將足量CO2通入KOH和Ca (OH) 2的混合稀溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量( n)和通入CO2 體積(V)的關(guān)系正確的是研析：CO2通入KOH和Ca (OH) 2的混合稀溶液中，首先 CO2和Ca (OH) 2反應(yīng)生成CaCO3沉淀， 當(dāng)Ca (OH) 2完全反應(yīng)完后

26、，沉淀達(dá)到最大量，CO2與KOH溶液反應(yīng)生成 K2CO3, K2CO3再轉(zhuǎn)化為KHCO3 溶液，沉淀量保持不變，如果繼續(xù)通入 CO2, CO2與CaCO3反應(yīng)沉淀溶解，直到沉淀完全溶解。且生成沉淀消耗的CO2和溶解沉淀消耗的CO2的量相等。答案：Ao方法導(dǎo)引：本題是一道圖象題，將化學(xué)反應(yīng)的過程用圖象的形式表示，解此類題應(yīng)注意首先要理解坐 標(biāo)的含義，然后觀察曲線的形狀走向，注意曲線的起點(diǎn)、折點(diǎn)、終點(diǎn)等特殊點(diǎn)，再與反應(yīng)原理結(jié)合綜合分 析。解本題還應(yīng)注意判斷反應(yīng)的先后順序，當(dāng)足量二氧化碳通入氫氧化鉀和氫氧化鈣混合稀溶液中，因二 氧化碳在強(qiáng)堿水溶液中以 CO32-形式存在，CO32-與Ca2 +生成白

27、色沉淀，所以二氧化碳與氫氧化鈣溶液先反 應(yīng)。當(dāng)二氧化碳再通入碳酸鈣和氫氧化鉀的混合物中，二氧化碳先與氫氧化鉀溶液反應(yīng)。拓展變式. ( 1)寫出典例3中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。(2)將典例3中反應(yīng)后所得溶液加熱煮沸，有何現(xiàn)象？寫出反應(yīng)的離子方程式。(3)若將標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L二氧化碳通入400 mL 0.3 mol L7的氫氧化鉀溶液中，生成何種物質(zhì)? 其物質(zhì)的量分別是多少？3.研析：(1)見上題；(2)最后的溶液是KHCO3和Ca(HCO3)2的混合溶液，它們都容易分解，其中Ca(HCO3)2更容易分解，在溶液中分解的主要是Ca(HCO3)2；(3)將二氧化碳通入氫氧化鉀溶液中，發(fā)生的反應(yīng)主

28、要有：CO2 + 2KOH =K2CO3+ H2O; K2COa+CO2+H2O=2 KHCO3n(KOH) =0.4L X 0.3 mol L 1 = 0-12 mol ;假設(shè)恰女?生成K2CO3,則消耗CO20.06mol;假設(shè)恰好生成KHCO3,則消耗CO20.12mol;n(CO2)= 0.1 mol,介于二者之間，因此，生成的物質(zhì)應(yīng)該是K2CO3和KHCO30設(shè)K2CO3和KHCO3的物質(zhì)的量分別為 x、v,則有x+ y= 0.1 mol (碳守恒)2x+y=0.12 mol (鈉守恒)解得：x = 0.02 mol; y = 0.08 mol答案：(1) CO2+ 2OH + Ca

29、2+ = CaCO3 H H2O; CO2+ 2OH =CO32-+H2OCO32一十 CO2+ H2O = 2HCO3一； CaCO3+CO2+ H2O = Ca2+ +2HCO(2)冒出氣泡，產(chǎn)生白色沉淀。Ca2+2HCO3 型 CaCO3 + CO2+H2O(3) K2co3: 0.02 mol; KHCO 3 : 0.08 mol綜合思維探究題型一、學(xué)科內(nèi)綜合題典例4:從某懸濁液開始，可以發(fā)生如下框圖所示的一系列變化圖1回答下面問題：(1)操作的名稱是 。在操作中所使用的玻璃儀器的名稱是 (2)寫出反應(yīng)和反應(yīng)的化學(xué)方程式：反應(yīng)：。反應(yīng)：。(3)在實(shí)驗(yàn)室中，如果獲得干燥純凈的氣體A,可以

30、將它通過如圖2中的裝置，其中瓶I中盛放的試劑是。瓶口中盛放的試劑是。收集干燥氣體A的方法是。氣體A干燥純凈的A研析：懸濁?是Ca(OH)2,過濾得到白色固體是 Ca(OH)2,無色溶液是澄清石灰水，白色固體 Ca(OH)2 在空氣中長(zhǎng)時(shí)間放置發(fā)生如下反應(yīng)：Ca(OH)2+CO2= CaCOsJ十出0;加稀鹽酸發(fā)生如下反應(yīng)： CaCO3十2HCl=CaCl2 + CO2T十七。，進(jìn)而全題可順序作答。答案：(1)過濾 漏斗、玻璃棒燒杯(2) Ca (OH) 2+CO2= CaCO3J+ H2OCa (OH) 2+ Ca (HCO。2= 2CaCO3(+ 2H2O(3)飽和NaHCO3溶液 濃H2S

31、O4向上排氣法啟發(fā)引申：本題是一道融框圖推斷、實(shí)驗(yàn)(包括氣體的收集、干燥、凈化)為一體的綜合實(shí)驗(yàn)題.對(duì) 于框圖推斷題，先找出解題的“題眼”，再逐個(gè)推斷；氣體的除雜、干燥是氣體制備的重要步驟，應(yīng)注意 選擇除雜劑、干燥劑的條件，如二氧化碳?xì)怏w中混有氯化氫氣體，應(yīng)將混合氣體通過飽和碳酸氫鈉溶液除 去，而不應(yīng)選擇碳酸鈉溶液.然后結(jié)合下面的“拓展變式”進(jìn)一步分析混合氣體中各成分檢驗(yàn)原理、先后順序，并比較氣體的除雜與氣體的檢驗(yàn)區(qū)別。拓展變式4.某無色混合氣體可能含有 CO2、CO、H2O (水蒸氣)、H2中的一種或幾種，依次進(jìn)行如下連續(xù) 處理(假定每步處理均反應(yīng)完全)：通過堿石灰時(shí)，氣體體積變??；通過赤熱

32、的氧化銅時(shí)，固體變 為紅色；通過白色硫酸銅粉末時(shí)，粉末變?yōu)樗{(lán)色；通過澄清的石灰水時(shí)，溶液變得渾濁。由此可 以確定混合氣體中含有 。4.研析：由可知堿石灰吸收的是 CO2或H2O或兩者的混合物；由可知，CuO被還原為Cu,還原劑為CO或H2或二者的混合物；由可知，反應(yīng)生成了H2O,故原混合氣體中一定有氫氣；由反應(yīng)可知，反應(yīng)又生成了 CO2,故原混合氣體中一定有 CO。答案：混合氣體中一定含有 CO、H2,至少含有H2o、CO2中的一種。題型二、實(shí)際應(yīng)用題典例5:用石灰水保存鮮蛋是一種化學(xué)保鮮方法，這種保存鮮蛋方法的原理是石灰具有強(qiáng)堿性，殺菌能力強(qiáng)Ca (OH) 2能與鮮蛋呼出的C02反應(yīng)，生成碳

33、酸鈣薄膜，起保護(hù)作用 石灰水是電解質(zhì)溶液，能使蛋白質(zhì)凝聚石灰水能滲入蛋內(nèi)中和酸性物質(zhì)A.B.C.D.研析：石灰有殺菌的作用，可以制作農(nóng)藥。 Ca (OH) 2+ C02= CaCO3 H H2O,生成CaCO3沉淀 形成薄膜，可以防止細(xì)菌的侵入。使蛋白質(zhì)凝聚加速蛋變質(zhì)。與蛋內(nèi)物質(zhì)反應(yīng)會(huì)影響鮮蛋的質(zhì)量。答案：Ao考向指南：學(xué)以致用才能體現(xiàn)出知識(shí)的價(jià)值，用石灰水保存鮮蛋是我們熟悉的，但其中的原理是什么 ？ 這是同學(xué)們非常感興趣的，在解決問題的過程中，不僅能鞏固所學(xué)知識(shí)，而且能培養(yǎng)我們的學(xué)習(xí)興趣。在 新課標(biāo)下，這類題型將會(huì)成為一種主流題型，同學(xué)們應(yīng)多加注意。拓展變式5.我國是最早生產(chǎn)和使用鋼鐵的國家

34、。在古代，人們把燒紅的生鐵放在鐵砧上反復(fù)錘打最終使生鐵轉(zhuǎn)化為鋼。請(qǐng)寫出上述過程中最關(guān)鍵反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。5.研析：抓住生鐵和鋼的區(qū)別在于前者含碳量高，后者含碳量低的特征，要使生鐵變成鋼就是降低含碳量，聯(lián)想碳的可燃性，將燒紅的生鐵反復(fù)錘打，就是讓碳充分與空氣接觸，從而達(dá)到除去的目 的。答案：C+O2,空CO2題型三、實(shí)驗(yàn)操作題典例6：某實(shí)驗(yàn)小組擬用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,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：用25 mLNaOH溶液吸收CO2氣體，至CO2氣體不再溶解；小火煮沸溶液1min2min ；在得到的溶液中加入另一

35、半(25 mL) NaOH溶液，使其充分混合。此方案能制得較純凈的 Na2CO3 (第一步的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示)A大理石+稀鹽酸B 25mL NaOH溶液(1)將塊狀大理石加入試管中的正確方法是 。(2)寫出、兩步的化學(xué)反應(yīng)方程式 。(3)裝置B中盛放的試劑是 ，作用是。(4)有人認(rèn)為將實(shí)驗(yàn)步驟、的順序?qū)φ{(diào)，即先混合再煮沸，更合理；你認(rèn)為對(duì)嗎？ (填對(duì)”或不對(duì))，理由。研析：(1)將試管平放，用鐐子把塊狀大理石放在試管口，將試管慢慢豎起，使塊狀大理石緩緩滑至 試管底部。(2) NaOH + CO? =NaHCO3 NaHCO?+ NaOH =NazCO3 +H?O(3)飽和NaHCO3溶液 除去

36、HCl(4)不對(duì)；若不先驅(qū)除溶液中溶解的CO2氣體，則實(shí)驗(yàn)加入的 NaOH溶液將有一部分與 CO2氣體反應(yīng)，使NaOH溶液不能完全轉(zhuǎn)化為 Na2cO3。這樣制取的Na2cO3中就會(huì)混有NaHCO3。答案：見研析。啟發(fā)引申：給定實(shí)驗(yàn)裝置和操作過程、解釋有關(guān)問題一類的實(shí)驗(yàn)題，一般來說起總體難度不大，但同 學(xué)們平常的答題情況卻不樂觀，主要原因在于：一是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)不重視，特別是不能認(rèn)真獨(dú)立完成課本規(guī) 定的實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋、安全措施的實(shí)施、偶發(fā)事故的處理等無法準(zhǔn)確作答；二是對(duì)知識(shí)的綜 合運(yùn)用能力差，對(duì)實(shí)驗(yàn)綜合考慮和整體處理的能力差，無法全面作答。根據(jù)這樣的現(xiàn)狀以及試題特點(diǎn)，實(shí) 驗(yàn)復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)該做到

37、一個(gè)了解、五個(gè)會(huì)。即了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、步驟和原理；學(xué)會(huì)控制條件、學(xué)會(huì)使用儀器、學(xué) 會(huì)觀察分析、學(xué)會(huì)解釋結(jié)果得出相應(yīng)結(jié)論以及學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案。同時(shí)還要培養(yǎng)七種意識(shí)，即： 動(dòng)手操作意識(shí)；安全意識(shí)；規(guī)范化意識(shí)；環(huán)保意識(shí)；質(zhì)量意識(shí)；定量意識(shí)；創(chuàng)新、質(zhì)疑意識(shí)。拓展變式6.某同學(xué)做“證明雞蛋殼的成分中含有碳酸根離子”的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了如下方案（如圖所示），經(jīng) 檢驗(yàn)裝置的氣密性合格后加入試劑。結(jié)果發(fā)現(xiàn)II中先變渾濁，稍后又變澄清。（1）描述I中發(fā)生的現(xiàn)象是。（2）分析III中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是 。（3）根據(jù)我們所學(xué)的知識(shí)，你認(rèn)為上述哪幾種現(xiàn)象結(jié)合在一起足以說明雞蛋殼的成分中含有碳酸 根離子？ 。（4）上述方案中

38、，什么實(shí)驗(yàn)是多余的？ 。6.研析：證明物質(zhì)中含有CO32一的方法是：該物質(zhì)與鹽酸反應(yīng)能產(chǎn)生無色氣泡，且該氣體能是澄 清的石灰水變渾濁，出現(xiàn)上述兩點(diǎn)現(xiàn)象即可證明物質(zhì)中含有CO32,雞蛋殼的主要成分是 CaCO3,本題是驗(yàn)證雞蛋殼中含有的 CO32。雞蛋殼不溶于水，但它能與鹽酸反應(yīng)而溶于鹽酸中，同時(shí)產(chǎn)生二氧 化碳?xì)怏w，該氣體通過導(dǎo)管進(jìn)入II中，使石灰水變渾濁。變渾濁的原因是因有難溶于水的CaCO3生成的緣故，繼續(xù)通入 CO2后，CO2與CaCO3、H2O反應(yīng)能生成Ca（HCO3）2,使石灰水變澄清。雞蛋殼與 鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡附在雞蛋殼上使蛋殼受到的浮力增大，導(dǎo)致雞蛋殼浮在液面上。CO2還能與水反

39、應(yīng)生成碳酸，酸能使紫色的石蕊試液變紅。答案：（1）雞蛋殼逐漸溶解，并有大量氣泡產(chǎn)生；雞蛋殼浮在液面上。（2）溶液由紫色變成紅色。（3） I中雞蛋殼逐漸溶解，并有大量氣泡產(chǎn)生，II中出現(xiàn)渾濁，兩種現(xiàn)象結(jié)合足以說明雞蛋殼含有CO32-（或I中現(xiàn)象和II中現(xiàn)象）（4） III o題型四、學(xué)科間滲透題典例7:請(qǐng)據(jù)下圖回答，經(jīng)數(shù)小時(shí)后，U形管A、B兩處的液面會(huì)出現(xiàn)下列哪種情況。（實(shí)驗(yàn)裝置足以維持實(shí)驗(yàn)過程中小白鼠的生命活動(dòng)，瓶口密封，忽略水蒸氣和溫度變化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響）足量NaO精液 小白鼠A. A處上升，B處下降B. A、B兩處都下降C. A處下降，B處上升D. A、B兩處都不變研析：這是一道以化學(xué)為

40、中心，含蓋了生物、化學(xué)、物理三科相關(guān)知識(shí)的一道綜合實(shí)驗(yàn)試題。試題創(chuàng) 設(shè)了一個(gè)小白鼠在密閉容器中，進(jìn)行呼吸作用的學(xué)生課外小實(shí)驗(yàn)的情景。從生物學(xué)角度分析，生活在玻璃 密閉溶器中的小白鼠，通過呼吸作用，吸收玻璃瓶?jī)?nèi)的氧氣，并呼出等量的二氧化碳?xì)?，小白鼠的這一生 命活動(dòng)，雖不會(huì)造成密閉容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化，但卻改變了該密閉容器內(nèi)氧氣、二氧化碳?xì)獾暮?，?氣含量降低，二氧化碳含量上升。從化學(xué)角度分析，小白鼠呼吸作用生成的二氧化碳，可以被與之串聯(lián)的 另一玻璃瓶中小燒懷里的氫氧化鈉溶液吸收，生成碳酸鈉和水，這一反應(yīng)的化學(xué)方程式是：CO2 + 2NaOH=Na2CO3 + H2O0伴隨上述反應(yīng)的發(fā)生，密閉容

41、器中的氣體壓強(qiáng)將會(huì)下降。從物理學(xué)角度分析，當(dāng)該密閉 體系內(nèi)的壓強(qiáng)下降，在外界大氣壓的作用下，會(huì)造成U形管中A處液面下降，使內(nèi)外氣體壓強(qiáng)重新達(dá)到平衡，從而可以確定選項(xiàng) C符合題意。答案：C?？偨Y(jié)提升：本題以生物的呼吸作用為起始點(diǎn)，以二氧化碳與氫氧化鈉溶液發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為中心，以 物理中反應(yīng)體系氣體壓強(qiáng)的變化為設(shè)問，生物、化學(xué)、物理三個(gè)學(xué)科的知識(shí)相互交叉和滲透，從總體內(nèi)容 分析，應(yīng)當(dāng)屬于化學(xué)試題，屬于以化學(xué)為中心，物理、化學(xué)、生物三個(gè)學(xué)科綜合的跨學(xué)科試題。拓展變式7.下圖是生物在地理環(huán)境形成中的作用示意圖，讀圖回答問題:(1)填出圖中A、B、C、D、E、F、G、H、M所代表的物質(zhì)的化學(xué)式、化學(xué)元素

42、或化學(xué)物質(zhì)名 稱：A, B, C, D, E, F, GH, M。(2)綠色植物對(duì)地理環(huán)境的形成和發(fā)展起著非常重要的作用，最根本的原因是綠色植物能夠通過光合作用把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，光合作用的總反應(yīng)式是 。(3)綠色植物的光合作用制造出葡萄糖，葡萄糖是一種重要的營養(yǎng)物質(zhì)，它是人類生命活動(dòng)所需能量的重要來源之一，它在人體組織中進(jìn)行氧化反應(yīng)，放出熱量，以供應(yīng)人們所需要的能量。試寫出 化學(xué)反應(yīng)方程式。(4)分析圖，運(yùn)用生物、化學(xué)知識(shí)，試述自然界消耗CO?的3種主要途徑。7.研析：圖中A表示綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)，從空氣中吸收的CO2； B表示綠色植物光合作用產(chǎn)生的氧氣回歸到大氣中；C表示動(dòng)物從大氣圈

43、中吸收氧氣；D表示動(dòng)物通過呼吸作用向大氣圈輸出CO2; E表示微生物分解有機(jī)殘?bào)w向大氣中釋放N2; F表示微生物分解有機(jī)殘?bào)w，把二氧化碳、碳酸鹽、鋁、鎂、磷、硫和腐殖質(zhì)運(yùn)送到水中；G表示從水中攫取游離氧；H表示綠色植物的枯枝殘葉(無機(jī)物)經(jīng)微生物分解；M表示綠色植物從土壤中吸收 H2。、N和其他化學(xué)元素。答案：(1) A.二氧化碳 B.氧氣 C.氧氣 D.二氧化碳 E. N2 F,二氧化碳、碳酸鹽、 鋁、鎂、磷、硫和腐殖質(zhì) G.游離氧 H.無機(jī)物 M . H2O、N和其他化學(xué)元素(2： 6c。工+ 12HQ 取0+6%葉綠體(3) C6H 1206+6。2緩慢氧化八口6CO2+6H2Oo(4)

44、綠色植物的光合作用；溶于江水、海水；巖石的風(fēng)化創(chuàng)新思維探究題型一、開放探究題典例8：將nmol木炭粉和1mol氧化亞鐵在反應(yīng)器中混合，隔絕空氣加強(qiáng)熱。(1)可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有 Fe+C=Fe+COT 2FeO+C = 2Fe+CO2 T FeO+CO= Fe+CO2 T和 若n1/4,充分反應(yīng)后，反應(yīng)器中的固體物質(zhì)是 ,氣體產(chǎn)物是 。若n4,充分批應(yīng)后，反應(yīng)器中的固體物質(zhì)是 ,氣體產(chǎn)物是 。 若反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是混合物，n的取值范圍是 。 若反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是混合物，且混合物中CO和CO2的物質(zhì)的量相等，則 n的值為 o研析：解該題的思路首先從多種反應(yīng)的特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合反應(yīng)和得出：C和FeO的物質(zhì)

45、的量比大于或等于1 ： 1時(shí)，只生成CO;若比值是小于或等于 1 ： 2時(shí)，只生成CO2。在1 ： 1和1 ： 2之間既有CO也 有CO2生成。在數(shù)軸上可分為二點(diǎn)三區(qū)間：_一既有CQ 、也有CO f只有CQ：1只有CO .2結(jié)合題意木炭和FeO的比值判斷某一反應(yīng)物是否過量，確定所發(fā)生的反應(yīng)。再根據(jù)反應(yīng)方程式的相加 原理，簡(jiǎn)化計(jì)算步驟，最后應(yīng)用范圍討論解法求解。分析問題中前三個(gè)方程式知 C有還原性，CO2有一定的氧化性。既然題意是可能發(fā)生的反應(yīng)，所以方程是：C+CO2 = 2COo對(duì)于問題，n 1/4, C和FeO物質(zhì)的量之比是1 ： 4,說明FeO過量，所以，容器內(nèi)的固體除產(chǎn)物 Fe外，還應(yīng)有

46、FeO,而氣體只有 CO2。對(duì)于問題，C和FeO物質(zhì)的量之比是4 ： 1,說明木炭過量。從反應(yīng)區(qū)間知，經(jīng)充分反應(yīng)后，容器內(nèi) 的固體除產(chǎn)物Fe外，還應(yīng)有木炭，而氣體只有 CO。對(duì)于問題，氣體產(chǎn)物是混合物，只能是 CO和CO2,則固體物質(zhì)只有 Fe,根據(jù)前面的分析，n值應(yīng) 在1 ： 1和1 ： 2之間，即1/2n1,說明木炭既要參加式反應(yīng)，又要參加式反應(yīng)。對(duì)于問題，要求混合氣體中 CO和CO2物質(zhì)的量相等，可將式和式按題意相加得：3FeO+2C = 3Fe+CO T+CO2 T ,若 FeO 為 1mol,貝U C 為 2/3答案： C+CO2 - 2CO (2) FeO 和 Fe, CO (3)

47、 C 和 Fe, CO 1/2nn(Na2CO3)V 甲(CO2)VMCO2)甲、乙鹽酸均不足量消耗的 n（NaHCO3）n（Na2CO3）V 甲（CO2）vMCO2）CO2-十 CO2+ H2O = 2 HCO展課標(biāo)點(diǎn)擊：探究精神是我們學(xué)習(xí)的源動(dòng)力，探究題目的大量設(shè)置也是新教材的一個(gè)顯著特點(diǎn)。我們?cè)?平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中，應(yīng)該勇于探究、善于探究，這樣，才能適應(yīng)新時(shí)期學(xué)習(xí)的要求。拓展變式10. （2005全國-28）已知某純堿試樣中含有 NaCl雜質(zhì)，為測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可用下 圖中的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。NadH溶液或樣溶液濃H產(chǎn)。4上所述主要步驟如下：按圖組裝儀器，并檢查裝置的氣密性將ag試樣

48、放入錐形瓶中，加適量蒸儲(chǔ)水溶解，得到試樣溶液稱量盛有堿石灰的 U型管的質(zhì)量，得到bg從分液漏斗滴入6mol L 1的硫酸，直到不再產(chǎn)生氣體時(shí)為止從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣再次稱量盛有堿石灰的 U型管的質(zhì)量，得到cg重復(fù)步驟和的操作，直到 U型管的質(zhì)量基本不變，為 dg請(qǐng)?zhí)羁蘸突卮饐栴}：(1)在用托盤天平稱量樣品時(shí)，如果天平的指針向左偏轉(zhuǎn)，說明 。(2)裝置中干燥管 B的作用是 。(3)如果將分液漏斗中的疏酸接成濃度相同的鹽酸，測(cè)試的結(jié)果(填偏高、偏低可不變)(4)步驟的目的是。(5)步驟的目的是 。(6)該試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為 。(7)還可以用其他實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

49、。請(qǐng)簡(jiǎn)述一種不同的實(shí)驗(yàn)方法。10.研析：本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用測(cè)定碳酸鈉與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生 二氧化碳的質(zhì)量來求算。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?，?shí)驗(yàn)過程應(yīng)該準(zhǔn)確測(cè)定樣品的質(zhì)量和二氧化碳的質(zhì)量。 樣品的質(zhì)量可以直接稱量，但二氧化碳的質(zhì)量則需通過間接稱量。實(shí)驗(yàn)過程中，通過操作和來測(cè) 定，其依據(jù)是堿石灰充分吸收二氧化碳，干燥管吸收二氧化碳前后的質(zhì)量差即為二氧化碳的質(zhì)量。由 于該實(shí)驗(yàn)屬于定量實(shí)驗(yàn)，應(yīng)重復(fù)稱重操作，以減小甚至避免誤差。因此實(shí)驗(yàn)安排了操作。實(shí)驗(yàn)過程中，在稱量時(shí)，天平的指針向左轉(zhuǎn)，說明左盤重，根據(jù)“物左碼右”的放置原則，因此 樣品重，祛碼輕；由于空氣中存在水蒸汽和二氧化碳，而該

50、實(shí)驗(yàn)又是通過盛堿石灰的干燥管來吸收反 應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳，因此要避免空氣的 CO2和水氣的干擾而要安裝 B干燥管；實(shí)驗(yàn)采用硫酸與碳酸鈉 反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，如果改為鹽酸，反應(yīng)雖然可以發(fā)生，但由于鹽酸會(huì)揮發(fā)，HCl進(jìn)入干燥管被吸收，將導(dǎo)致干燥管增重，因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果將偏高；由于裝置體系中各容器有較大的空間，會(huì)滯留部分二氧化 碳，給測(cè)量帶來影響，因此要在 A處緩緩鼓入一定量的空氣，將滯留在各容器中的CO2排出，全部導(dǎo)入U(xiǎn)型管中；安排操作的目的在于判斷反應(yīng)產(chǎn)生的CO2是否全部排出，并被 U型管中的堿石灰吸收；由步驟和可知，產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為(d-b) g,根據(jù)化學(xué)方程式可知，碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 106 (

51、d-b) /44aX 100%。問題(7)要求重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。作為定量實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，解答的關(guān)鍵在于根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理確定實(shí)驗(yàn)過程中的“可測(cè)量”(即能夠通過實(shí)驗(yàn)可以測(cè)定的量一一常見的可測(cè)量為物質(zhì)的質(zhì)量 或體積)。題目已經(jīng)給出了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，由于碳酸鈉和氯化鈉存在很多方面的性質(zhì)差異，解答時(shí)就可以根據(jù)它們性質(zhì)的差異來確定實(shí)驗(yàn)原理和測(cè)量方法。例如，Na2CO3能與BaCl2反應(yīng)而NaCl不會(huì)，因此選用BaCl2作試劑、通過測(cè)定兩者反應(yīng)產(chǎn)生的碳酸鋼的質(zhì)量來確定碳酸鈉的質(zhì)量。答案：(1)樣品重，祛碼輕。(2)防止空氣中的CO2和水氣進(jìn)入U(xiǎn)型管中。(3)偏高(4)把反應(yīng)產(chǎn)生的 CO2全部導(dǎo)入U(xiǎn)型管中(5

52、)判斷反應(yīng)產(chǎn)生的 CO2是否全部排出，并被 U型管中的堿石灰吸收(6) 106 (db) /44a X 100%(7)答案見研析。開拓學(xué)習(xí)新視野課標(biāo)知識(shí)拓展【思想方法】.比喻法理解碳的各種單質(zhì)的物理性質(zhì)相異的主要原因：把碳原子比喻為建筑用的磚，把金剛石、石 墨、G0比喻成用磚蓋成的建筑物，用相同的磚但不同的方式蓋成的建筑物，其外型不同，牢固程度可能會(huì) 存在較大差異。因此，碳原子的排列不同，碳的各種單質(zhì)的物理性質(zhì)也會(huì)有很大差別。2).比較法掌握碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)(詳見研習(xí)點(diǎn).統(tǒng)攝法理解碳酸鹽性質(zhì)的一般規(guī)律(1)溶解性規(guī)律：如果碳酸的正鹽溶解度較大，則酸式鹽的溶解度小如：Na2CO3NaHCO

53、3；如果碳酸的正鹽溶解度小，則對(duì)應(yīng)酸式鹽的溶解度較大如：CaCO3VCa (HCO3) 2(2)穩(wěn)定性：難溶性的碳酸鹽，(NHQ 2CO3及酸式鹽受熱易分解；可溶性的碳酸鹽較穩(wěn)定，受熱難 分解。(3)酸式鹽與堿反應(yīng)時(shí)的產(chǎn)物要根據(jù)相對(duì)用量判斷.如：在Ca (HCO3) 2溶液中滴加NaOH溶液：Ca (HCO3)2+ NaOH = CaCO3 + NaHCO3+ H2o (NaOH 少量)Ca (HCO3)2+2NaOH = CaCO3( + Na2CO3+2H2O (NaOH 過量)多彩化學(xué)漫步溫室效應(yīng)及危害溫室有兩個(gè)特點(diǎn)：溫度較室外高，不散熱。生活中我們可以見到的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型

54、的 溫室。使用玻璃或透明塑料薄膜來做溫室，是讓太陽光能夠直接照射進(jìn)溫室，加熱室內(nèi)空氣，而玻璃或透 明塑料薄膜又可以不讓室內(nèi)的熱空氣向外散發(fā)，使室內(nèi)的溫度保持高于外界的狀態(tài)，以提供有利于植物快 速生長(zhǎng)的條件。由環(huán)境污染引起的溫室效應(yīng)是指地球表面變熱的現(xiàn)象。它會(huì)帶來以下列幾種嚴(yán)重惡果：1)地球上的病蟲害增加；2)海平面上升；3)氣候反常，海洋風(fēng)暴增多；4) 土地干旱，沙漠化面積增大?？茖W(xué)家預(yù)測(cè)：如果地球表面溫度的升高按現(xiàn)在的速度繼續(xù)發(fā)展，到2050年全球溫度將上升 2-4攝氏度，南北極地冰山將大幅度融化，導(dǎo)致海平面大大上升，一些島嶼國家和沿海城市將淹于水中，其中包括 幾個(gè)著名的國際大城市：紐約，上

55、海，東京和悉尼。溫室效應(yīng)是怎么來的？我們能做什么？多彩化學(xué)漫步溫室效應(yīng)主要是由于現(xiàn)代化工業(yè)社會(huì)過多燃燒煤炭、石油和天然氣，這些燃料燃燒后放出大量的二氧 化碳?xì)怏w進(jìn)入大氣造成的。二氧化碳?xì)怏w具有吸熱和隔熱的功能。它在大氣中增多的結(jié)果是形成一種無形的玻璃罩，使太陽輻射 到地球上的熱量無法向外層空間發(fā)散，其結(jié)果是地球表面變熱起來。因此，二氧化碳也被稱為溫室氣體。人類活動(dòng)和大自然還排放其他溫室氣體，它們是：氯氟燒(CFC、甲烷、低空臭氧、和氮氧化物氣體、地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陸地上的森林，尤其是熱帶雨林。為減少大氣中過多的二氧化碳，一方面需要人們盡量節(jié)約用電(因?yàn)榘l(fā)電燒煤，少

56、開汽車。另一方 面保護(hù)好森林和海洋，比如不亂砍濫伐森林，不讓海洋受到污染以保護(hù)浮游生物的生存。我們還可以通過 植樹造林，減少使用一次性方便木筷，節(jié)約紙張(造紙用木材，不踐踏草坪等等行動(dòng)來保護(hù)綠色植物， 使它們多吸收二氧化碳來幫助減緩溫室效應(yīng)。優(yōu)化考題新演練一、理解與應(yīng)用1.石墨炸彈爆炸時(shí)能在方圓幾百米范圍內(nèi)撒下大量石墨纖維，造成輸電線、電廠設(shè)備損壞.這是由于 石墨A.有放射性B.易燃、易爆C.能導(dǎo)電D.有劇毒.研析：石墨的放射性極弱，雖易燃，但不易爆，無毒，這些性質(zhì)都不能使輸電線、 電廠設(shè)備損壞.惟 一能使輸電線、電廠設(shè)備損壞的因素是因?yàn)槭哂袑?dǎo)電性，引起輸電線、電廠短路，造成設(shè)備損壞，因

57、此答案為C選項(xiàng).答案：C。.向下列物質(zhì)大理石，鐘乳石，鍋垢，貝殼，蛋殼，分別滴加醋酸，會(huì)產(chǎn)生相同氣體的A.只有B.只有C.只有D.是.研析：本題考查學(xué)生對(duì)自然界和日常生活中有關(guān)物質(zhì)的常識(shí)性了解。碳酸鈣在自然界分布很廣.石灰石、大理石等礦物主要成分是碳酸鈣。碳酸鈣遇到溶有CO?的水時(shí)，就會(huì)變成可溶性的碳酸氫鈣：CaCO3+CO2+H2Q = Ca (HCO3)2溶有碳酸氫鈣的水在一定條件下重新變成碳酸鈣沉淀下來，同時(shí)放出CO2。Ca (HCO3)2 = CaCO3 J + H2O+CO2T在自然界里不斷發(fā)生著上述反應(yīng)，形成了石灰?guī)r溶洞里的鐘乳石、石筍等。自然界中含有較多碳酸氫鈣等的硬水，在煮沸時(shí)

58、會(huì)形成水壺和鍋爐中的鍋垢。貝殼、蛋殼也都含有碳酸鈣.初中化學(xué)教材有一個(gè)關(guān)于蛋殼的家庭小實(shí)驗(yàn)(蛋殼十鹽酸)。碳酸鈣與酸反應(yīng)生成 CO2:CaCO3+2H+ = Ca2+ H2O+CO2T這是檢驗(yàn)碳酸根的簡(jiǎn)便方法。(通常用鹽酸)所以題目給出的五種物質(zhì)分另I滴加醋酸時(shí)都會(huì)產(chǎn)生CO2。答案：D。.為探究植物光合作用的實(shí)質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(透明、密閉)。在陽光下數(shù)天后 植物生長(zhǎng)最茂盛的是謝 由鬻津.研析：植物生長(zhǎng)需要水分，而光合作用又需要CO2,因此A裝置中植物生長(zhǎng)最茂盛。. (2001年廣東河南高考題)為制備干燥、純凈的CO2,將大理石和鹽酸反應(yīng)生成的氣體先后通過裝有下列物質(zhì)的兩個(gè)吸收

59、裝置，兩個(gè)裝置中應(yīng)依次裝入A.水；無水CaCl2固體B.飽和NaHCO3溶液；濃H2SO4C.濃H2SO4；飽和Na2CO3溶液D.飽和Na2CO3溶液；稀H2SO44,研析：CO2中通常混有HCl、H2O (g),而室溫1體積水溶解1體積CO2, A錯(cuò)；氣體最后通過盛 有水溶液的裝置時(shí)得到的 CO2是潮濕的，C、D錯(cuò)；氣體先通過飽和 NaHCO3溶液，HCl被吸收且放出CO2, 再通過H2SO4得以干燥，B對(duì)。答案：B5.含相同質(zhì)量下列雜質(zhì)的 NH4HCO3 10g與足量鹽酸反應(yīng)，放出氣體最多的是A. CaCO3B. NaHCO3 C. Na2CO3D . Ca(HCO3)2.研析：(設(shè)“1

60、法/條件變換法)將題意稍作變換，改為：等質(zhì)量的下列五種物質(zhì)NH4HCO3、CaCO3、NaHCO3、Na2cO3、Ca(HCO3)2分別與足量鹽酸反應(yīng)，放出氣體最多的是 。用設(shè)“1法, 求放出1個(gè)CO2時(shí)所需5種物質(zhì)的質(zhì)量分別是多少。根據(jù) C原子守恒得：NH4HCO3CO2TCaCO,CO2T79100NaHCO,CO2 TNa2CO3 CO2 T841061/2Ca(HCO3)2CO2 T 81顯然，含Ca(HCO3)2時(shí)放出CO2最多。答案：D6,把7.4gNa2CO3?10H2O和NaHCO3組成的混合物溶于水，配成 100mL溶液，其中c(Na+)=0.6mol/L. 若把等質(zhì)量的混合