化學(xué)《碳的多樣性》

普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)化學(xué)1（必修）第三章第一節(jié)碳的多樣性溶洞中的石花、石筍、鐘乳圖中的鉆石重約五十克拉價(jià)值高達(dá)五百萬(wàn)美元在一九三四年芝加哥世界博覽會(huì)上被評(píng)為美國(guó)最完美的鉆石。世界上最大的鉆石——庫(kù)利南一號(hào)美麗的珊瑚

C60的結(jié)構(gòu)金剛石的結(jié)構(gòu)碳的同素異形體石墨的結(jié)構(gòu)天然石墨廣泛存在的碳的化合物天然氣天然碳酸鹽含碳無(wú)機(jī)化合物（礦物）有機(jī)化合物（幾十萬(wàn)種）Na2CO3與NaHCO3物理性質(zhì)比較名稱碳酸鈉碳酸氫鈉俗名色態(tài)水溶性白色固體純堿、蘇打小蘇打都易溶于水但溶解度S碳酸鈉＞S碳酸氫鈉Na2CO3與NaHCO3的化學(xué)性質(zhì)比較實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論與H+反應(yīng)與NaOH與Ca(OH)2與CaCl2加熱產(chǎn)生氣泡CO32-+2H+=CO2↑

+H2OHCO3-+H+=CO2↑+H2O無(wú)明顯現(xiàn)象Na2CO3不反應(yīng)HCO3-+OH-=CO32-+H2O產(chǎn)生白色沉淀CO32-+Ca2+=Ca

CO3↓Ca2++HCO3-+OH-=Ca

CO3

↓+H2ONa2CO3產(chǎn)生白色沉淀NaHCO3無(wú)現(xiàn)象CO32-+Ca2+=Ca

CO3↓NaHCO3不反應(yīng)Na2CO3無(wú)現(xiàn)象NaHCO3分解產(chǎn)生CO22NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O△Na2CO3不分解2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O△碳酸氫鈉受熱分解實(shí)驗(yàn)裝置：結(jié)論：加熱時(shí)，碳酸鈉不分解，而碳酸氫鈉則分解。即：碳酸鈉比碳酸氫鈉更穩(wěn)定。所以可以利用它們對(duì)熱的穩(wěn)定性來(lái)鑒別它們。三、Na2CO3與NaHCO3的相互轉(zhuǎn)變⒈Na2CO3轉(zhuǎn)變成NaHCO3_____________________________⒉NaHCO3轉(zhuǎn)變成Na2CO3①______________________________②_______________________________Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO32NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O△CO2+H2O加熱；加堿碳酸鹽碳酸氫鹽〖討論〗1、如何鑒別Na2CO3與NaHCO3？2、如何除去Na2CO3中少量的NaHCO3？3、如何除去NaHCO3中少量的Na2CO3？加CaCl2溶液；加熱加適量NaOH溶液；加熱通入足量CO2自然界中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化大氣中的二氧化碳綠色植物海洋光合作用呼吸動(dòng)物呼吸排泄巖石風(fēng)化溶解光合作用森林草原化石燃料噴發(fā)火山燃燒燃燒動(dòng)植物遺體演變【活動(dòng)·探究】模擬“溶洞的形成”實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)記錄：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式澄清石灰水持續(xù)通入CO2開(kāi)始出現(xiàn)白色沉淀CO2過(guò)量時(shí)沉淀溶解澄清溶液加熱出現(xiàn)白色沉淀Ca2++2OH-+CO2

=

Ca

CO3↓+H2OCa

CO3+CO2+H2O=Ca2++2H

CO3-Ca2++2H

CO3-

==Ca

CO3↓+CO2+H2O△討論Na2CO3與鹽酸的反應(yīng)以練習(xí)23題為例向Na2CO3溶液逐滴滴加鹽酸至過(guò)量,反應(yīng)過(guò)程:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3

CO32-+H+=HCO3-NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2

↑HCO3

-+H+=H2O+CO2↑

生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化2、木炭燃燒CCO2CO碳“三角”3.水垢成分1、工業(yè)煉鐵水垢成分：CaCO3工業(yè)煉鐵原料主要是CO2和CO概括·整合你能寫(xiě)出下列碳的轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式嗎?CCO2Na2CO3NaHCO3COCaCO3Ca(HCO3)2注：不能重復(fù)幾種計(jì)算題的解題方法介紹1.差量法練習(xí)29題關(guān)于Na2CO3與NaHCO3混合物中各成份質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算?！祭}〗將某碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物2.74g加熱到質(zhì)量不再變化時(shí)，剩余物質(zhì)量為2.12g。求：⑴混合物中碳酸氫鈉與碳酸鈉的物質(zhì)的量；⑵將這種混合物與足量的稀鹽酸反應(yīng)可以生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積。解:用差量法計(jì)算：2NaHCO3==Na2CO3+CO2↑+H2O

固體質(zhì)量減少2mol62g

n(NaHCO3)0.62gn(NaHCO3)=0.02mol,m(NaHCO3)=

0.02mol×84g/mol=1.68gm(Na2CO3)=2.74g-1.68g=1.06gn(Na2CO3)==0.01mol

CO32-+2H+=CO2↑

+H2OHCO3-+H+=CO2↑+H2O∴n(CO2)=n(NaHCO3)+n(Na2CO3)=0.03mol

V(CO2)=0.03mol×22.4L·mol-1=0.672L5.6g的鐵與足量的稀硫酸反應(yīng),溶液的質(zhì)量增加多少?產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積是多少?解:Fe+H2SO4=FeSO4+H2

↑△m(溶液)

56g22.4L54g

5.6g2.24L5.4g答:溶液的質(zhì)量增加5.4g,氫氣體積是2.24L常溫常壓下,H2和O2的混合氣體5L,點(diǎn)燃后充分反應(yīng),再恢復(fù)到常溫常壓,氣體體積減少為2L,求原來(lái)混合氣體中H2的體積?解:2H2+O2=2H2O氣體體積減小

2L1L3L2L1L5L-2LH2反應(yīng)掉2L,若剩余的2L氣體是H2,

則原來(lái)H2為4L,若剩余的2L氣體是O2,則原來(lái)H2為2L.2.混合物計(jì)算(練習(xí)30題)解:設(shè)原混合物中Na2CO3為xmol,NaHCO3ymolxmol?106g/mol+ymol?84g/mol=190g即：106x+84y=190……(1)Na2CO3—CaCO3NaHCO3—CaCO31mol1mol1mol1molxmolxmolymolymol(x+y)100=200……(2)連立方程(1)(2),解得x、y，然后再求Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)Na2CO3與NaHCO3混合物共190g,與足量Ca(OH)2溶液反應(yīng),產(chǎn)生200g沉淀,求原混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。[Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH，NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O]3.極值法(練習(xí)18)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑56g1mol

24g的Fe產(chǎn)生H2小于1molMg+H2SO4=MgSO4+H2↑24g1mol24g的Mg

產(chǎn)生H2等于1mol2Al+3H2SO4=FeSO4+3H2↑54g3mol18g1mol24g的Al

產(chǎn)生H2大于