《鲁科版必修1 第3章第1节 碳的多样性（第2课时） 学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《鲁科版必修1 第3章第1节 碳的多样性（第2课时） 学案（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时碳及其化合物间的转化 细读教材记主干一、自然界中碳及其化合物间的转化1转化示意图2溶洞及钟乳石的形成原理(模拟实验)写出有关反应方程式：溶洞的形成：CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2。钟乳石的形成：Ca(HCO3)2CaCO3H2OCO2。二、生产和生活中碳及其化合物间的转化1高炉炼铁(1)原料：焦炭和铁矿石。(2)铁矿石被还原：3COFe2O32Fe3CO2。2C、CO、CO2的转化关系用化学方程式表示为：2CO22CO(不完全燃烧)；2COO22CO2；CO2CO2(完全燃烧)；CO2C2CO。3碳在无机物和有机物间的转化1828年，德国化学家维勒用无机物氰酸铵(NH4CN
2、O)首次合成了有机物尿素分子式为CO(NH2)2，开创了以含碳无机化合物合成有机化合物的先河。重点剖析1CO2与碱反应的原理CO2为酸性氧化物，能与碱反应生成盐和水。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。如与NaOH溶液反应：CO2不足时：CO22NaOH=Na2CO3H2O；CO2足量时：CO2NaOH=NaHCO3。2CO2与NaOH反应产物的判断(1)根据CO2与NaOH反应用量判断反应情况生成物12NaOH过量，只发生反应(余NaOH)Na2CO312CO2与NaOH恰好按反应Na2CO31两个反应均有Na2CO311恰好发生反应N
3、aHCO311只发生反应CO2剩余，NaHCO3其上述转化关系可用数轴表示为： (2)根据向溶液中滴加盐酸的实验现象确定产物将CO2通入NaOH溶液中，充分反应后再向溶液中滴加盐酸，设产生的气体体积与加入盐酸的体积的关系如图所示，则依据a与b的关系可以判断溶液的组成并计算各组分的物质的量。(1)若a0，溶质只有NaHCO3；(2)若ab，溶质只有Na2CO3；(3)若ab，溶液为NaOH和Na2CO3(NaOH只消耗HCl，不产生气体)；(4)若0a7。(1)如果此时溶液的溶质是单一成分，可能是_。(2)如果反应后溶液中有两种溶质，然后逐滴缓慢滴加1 mo1L1的盐酸，所得气体(不考虑溶解于水
4、)的体积与所加盐酸的体积关系如图所示。开始滴加盐酸时，无气体产生，写出OA段发生反应的离子方程式：_。产生的CO2在标准状况下的体积为_mL。B点时，反应所得溶液中溶质的物质的量浓度是_mo1L1(溶液体积的变化忽略不计)。解析：(1)CO2和NaOH反应的产物要根据二者的量的相对多少来确定，如果是单一成分，则为Na2CO3或NaHCO3。(2)OA段消耗的HCl多于AB段消耗的HCl，故反应后的溶质为Na2CO3和NaOH，OA段发生反应：NaOHHCl=NaClH2O，Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl。AB段发生反应：NaHCO3HCl=NaClH2OCO2。n(CO2)nAB(H
5、)0.1 mol，V(CO2)2 240 mL。B点恰好完全反应，溶质为NaCl，根据Na原子守恒，n(NaCl)n(NaOH)0.3 mol，c(NaCl)0.75 molL1。答案：(1)Na2CO3或NaHCO3(2)OHH=H2O，COH=HCO2 2400.75重点剖析实现上述六个转化的反应有：与过量酸反应：CO2H=H2OCO2；特别提醒(1)与稀盐酸反应生成无色无味且使澄清石灰水变浑浊气体的离子可是CO或HCO。(2) (3)H2OCOHCOH2OCO2。典例印证例题2现有A、B、C、D四种化合物都含钾元素，A、B、C和足量的盐酸反应后，均可生成D；若将固体C加热后可生成A和无色
6、无毒的气体E，该气体能使澄清石灰水变浑浊；若在A溶液中通入足量E，可生成C；若B与C的溶液混合可生成A。请回答下列问题。(1)推断A、B、C、D的化学式A_；B_；C_；D_。(2)A溶液中通入足量E反应的离子方程式为：_。(3)B溶液与C溶液反应的离子方程式为：_。(4)仅凭有气体E生成，能否断定A、C的组成？_。解析气体E无色无味且能使澄清石灰水变浑浊，为CO2，C为KHCO3，A为K2CO3；B与KHCO3溶液混合可生成K2CO3，B为KOH，A、B、C和足量的盐酸反应后，均可生成D，D为KCl。HCO和CO都可与盐酸反应生成CO2气体，所以不能仅凭有CO2气体生成，断定哪个是K2CO3
7、，哪个是KHCO3。答案(1)K2CO3KOHKHCO3KCl(2)COCO2H2O=2HCO(3)OHHCO=H2OCO(4)不能推断题的解题关键是找出推断的突破口，该题的突破口是“气体E能使澄清石灰水变浑浊”，可知E是CO2，再分析其他条件，可推出其他物质。2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12C等质量的NaHCO3和Na2CO3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Na2CO
8、3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3结晶析出解析：选DCaCO3与CO2、H2O反应生成Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2与NaHCO3不反应，A错误；向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，只发生反应：COH=HCO，无气体放出，B错误；根据反应方程式可知，84 g NaHCO3与106 g Na2CO3生成的CO2相同，C错误；D中发生了反应：Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3，由于生成的NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，所以NaHCO3结晶析出。题组碳及其化合物间的转化1判断正误(1)高炉炼铁过程中，碳元素只显示还原性。()(2)所有物质都不能在CO2中燃烧。()
9、(3)CO、CO2均属于温室气体。()(4)用醋酸除水垢的离子方程式为2CH3COOHCaCO3=Ca22CH3COOCO2H2O。()(5)在Ca(HCO3)2CaCO3CO2H2O中，碳元素既表现氧化性又表现还原性。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2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()ANaHCO3NaOH=Na2CO3H2OBCO2Na2CO3H2O=2NaHCO3C3COFe2O32Fe3CO2DCa(HCO3)2CaCO3H2OCO2解析：选C反应前后元素化合价发生变化的反应为氧化还原反应。3CO2是造成“温室效应”的主要气体，对于在自然界中的转化，下列说
10、法正确的是_。(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。解析：CO2气体在水中的溶解度不大，但海洋中的水可溶解一部分CO2气体，自然界中同时存在产生CO2和消耗CO2的过程，正常条件下CO2“收支平衡”，自然界中的CO2就会保持不变，否则就会产生温室效应；Ca(HCO3)2不稳定，其溶液加热会分解，而NaHCO3固体受热分解，在溶液中不分解。
11、答案：(1)(2)(3)(5)一、选择题1下列各组物质中的两种物质作用时，反应物用量的改变对生成物没有影响的是()AC和O2BCO2和Ca(OH)2CNa2CO3和盐酸 DNa2O2和CO2解析：选DA项，2CO2(不足)点燃,2CO，CO2(足量)点燃,CO2；B项，Ca(OH)2CO2(少量)=CaCO3H2O，Ca(OH)22CO2(足量)=Ca(HCO3)2；C项，Na2CO3HCl(少量)=NaClNaHCO3，Na2CO32HCl(足量)=2NaClCO2H2O。2下列反应的离子方程式正确的是()ANa2CO3溶液与石灰乳：Ca2CO=CaCO3BNaHCO3溶液与NaOH溶液：HCOOH=COH2OCNaOH溶液中通入足量CO2：CO22OH=COH2ODNa2CO3溶液中滴加少量盐酸：CO2H=CO2H2O解析：选BA项，Ca(OH)2应写成化学式，不能拆开；C项，NaOH与足量CO2反应，应生成HCO；D项，CO与少量H反应，生成HCO，不放出CO2。3在含有7.4 g Ca(OH)2的
