1、第3章 第2课时理解教材新知 把握命题热点 应用落实体验 知识点一 知识点二 课下综合检测课堂双基落实 命题点一 命题点二 第1节 第 1 节碳的多样性第 2 课时碳及其化合物间的转化1.溶洞形成涉及的化学反应：CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2；Ca(HCO3)2=CaCO3CO2H2O。2高炉炼铁的原料：铁矿石、焦炭、空气。3高炉炼铁中碳的转化：CO2=点燃 CO2，CCO2=高温 2CO，FexOyyCO=高温 xFeyCO2。4水垢的主要成分：CaCO3、Mg(OH)2。5碳及其化合物的转化：1CO 有哪些化学性质？提示：(1)可燃性：2COO2=点燃 2CO2(火焰呈蓝色)(
2、2)还原性：CuOCO=CuCO2(3)毒性：CO 极易与血红蛋白结合。2CO2 有哪些化学性质？提示：(1)不支持燃烧，本身也不燃烧。(2)能与水反应：CO2H2O=H2CO3(使紫色石蕊溶液变红色)；H2CO3=CO2H2O(石蕊溶液恢复紫色)。(3)与碱溶液反应：CO22NaOH=Na2CO3H2O、CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O自然界中碳及其化合物间的转化 新知探究探究 1 转化示意图探究 2 溶洞形成的模拟实验实验操作实验现象澄清石灰水先变_后变_，加热该溶液，又变_化学方程式_浑浊澄清浑浊Ca(OH)2CO2=CaCO3H2OCaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)2Ca(
3、HCO3)2=CaCO3H2OCO2必记结论(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：Na2CO3CaCO3NaHCO3或 Ca(HCO3)2H2CO3。成功体验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
4、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。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)生产和生活中碳及其化合物间的转化 新知探究探究 1 高炉炼铁(1)原料：_和铁矿石。(2)涉及的反应：焦炭探究2 木炭的燃烧C、CO、CO2的转化关系为用化学方程式表示为：_2CO2(不足)=点燃 2CO。2COO2=点燃 2CO2。CO2=点燃 CO2。CCO2=高温 2CO。探究3 水垢的形成(1)成分：_、Mg(OH)2。(2)形成过程反应的化学方程式：_Mg(HCO3)2=MgCO3H2OCO2，MgCO3H2O=Mg(OH)2CO2。探究 4
5、 碳在无机物和有机物之间的转化1828 年，德国化学家_用无机化合物氰酸铵(NH4CNO)合成出有机化合物_ CO(NH2)2，突破了无机化合物与有机化合物之间的界限。CaCO3维勒尿素Ca(HCO3)2=CaCO3CO2H2O。必记结论(1)C、CO 一般表现还原性，CO2 只有氧化性。(2)CO2 具有酸性氧化物的通性：与水反应生成碳酸；与碱反应生成碳酸盐和水。(3)H2CO3 的酸性比 CH3COOH 弱，所以生活中可以用醋酸除水垢。(4)溶解性：Ca(HCO3)2CaCO3，MgCO3Mg(OH)2。(5)金属氧化物与 CO 反应时符合通式：MxOyyCO=xMyCO2。成功体验2判断
6、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。()(3)CO、CO2 均属于温室气体。()(4)用 醋 酸 除 水 垢 的 离 子 方 程 式 为2CH3COOH CaCO3=Ca22CH3COOCO2H2O。()(5)在 Ca(HCO3)2=CaCO3CO2H2O 中，碳元素既表现氧化性又表现还原性。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)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：CO2 不足时：CO22NaOH=Na2
7、CO3H2OCO2 足量时：CO2NaOH=NaHCO3。2CO2 与 NaOH 反应有关量和产物分析nCO2nNaOH反应情况生成物12NaOH 过量，只发生反应(剩余 NaOH)Na2CO312恰好发生反应Na2CO312 nCO2nNaOH1两个反应均有NaHCO3、Na2CO311恰好发生反应NaHCO311只发生反应，CO2 剩余NaHCO3其上述转化关系可用数轴表示为：例 1 用 1 L 1.0 molL1 NaOH 溶液吸收 0.8 mol CO2，所得溶液中 CO23 与 HCO3 的物质的量浓度之比约是()A13 B12C23 D32答案 A解析 解题有三条途径：当12 nC
8、O2nNaOH1 时，CO2 与 NaOH 反应的化学方程式可表示为(xy)CO2(2xy)NaOH=xNa2CO3yNaHCO3xH2O，如 果 已 知n(CO2)/n(NaOH)可 快 速 判 断n(Na2CO3)/n(NaHCO3)。(1)若例 1 中 CO2 的量改为 0.6 mol，CO23 与 HCO3 的物质的量分别为多少？(2)若 n(CO2)/n(NaOH)47时，n(CO23)n(HCO3)等于多少？解析：(1)据 C 原子和 Na守恒可得：n(CO23)n(HCO3)0.6 mol 2n(CO23)n(HCO3)1.0 mol 解得：n(CO23)0.4 mol，n(HC
9、O3)0.2 mol。(2)方程式可表示为(x y)CO2 (2x y)NaOH=xNa2CO3 yNaHCO3 xH2O，由已知可得：xy42xy7，解得x3y1。则 n(CO23)n(HCO3)31。答案：(1)n(Na2CO3)0.4 mol n(NaHCO3)0.2 mol(2)31考查 CO2、CO23、HCO3 之间的相互转化实现上述六个转化的反应有：与活泼金属氧化物反应：CO2Na2O=Na2CO3与过量碱反应：CO22OH=CO23 H2O与过量酸反应：CO23 2H=H2OCO2与少量酸反应：CO23 H=HCO3与CO2、H2O反应：CO23 H2OCO2=2HCO3与碱反
10、应：HCO3 OH=H2OCO23受热分解：2NaHCO3=Na2CO3H2OCO2与酸反应：HCO3 H=H2OCO2受热分解：CaHCO32=CaCO3CO2H2O与少量碱反应：CO2OH=HCO3与CO23、H2O反应：CO2CO23 H2O=2HCO3特别提醒(1)CO2、CO23、HCO3 之间相互转化时，生成的产物不但与反应物种类有关，而且与反应物之间相对量的多少有关。(2)HCO3 既能与酸反应，又能与碱反应，与酸反应生成 CO2和 H2O，与碱反应生成 CO23 和 H2O。例 2 A、B、C、D、E 五种物质的转化关系如图所示。已知 A 为二元碱，微溶于水且溶解度随温度升高而
11、降低。(1)写出各物质的化学式：A_；B_；C_；D_；E_。(2)写出下列两个变化的离子方程式：BD_。BE_。解析 A 为 Ca(OH)2，Ca(OH)2 与过量 CO2 反应生成 B，B 为 Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2 受热分解成 C，C 为 CaCO3，CaCO3 与盐酸反应生成 D，D 为 CaCl2。答案(1)Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 CaCO3CaCl2 Na2CO3(2)HCO3 H=CO2H2OCa22HCO3 2OH=CaCO3CO23 2H2O解答框图推断题的关键是明确“题眼”，然后围绕题眼展开推敲。如例 2 中的“题眼”是：A 为溶解度随温度升高而
12、降低的二元碱，只能是 Ca(OH)2。A、B、C、D、E、F 六种物质有如下转化关系，E 为淡黄色粉末，通常用在呼吸面具中作为氧气的来源。(1)A、C、E、F 的化学式：A_，C_，E_，F_。(2)向饱和的 C 的溶液中通入足量 CO2，会出现的现象是_，有关反应的化学方程式为_。(3)鉴别 C 与 F 溶液应选用的试剂是_，有关反应的离子方程式为_。解析：由题意可知 E 为解题突破口。E 为淡黄色粉末，通常用在呼吸面具中作为氧气的来源，故 E 为 Na2O2。据框图逆推 A为 Na，则 B 为 NaOH，C 为 Na2CO3，D 为 NaCl，F 为 NaHCO3。答案：(1)Na Na2
13、CO3 Na2O2 NaHCO3(2)析出晶体 Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3(3)CaCl2 CO23 Ca2=CaCO3课堂双基落实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()ANaHCO3NaOH=Na2CO3H2OBCO2Na2CO3H2O=2NaHCO3C3COFe2O3=高温 2Fe3CO2DCa(HCO3)2=CaCO3H2OCO2解析：反应前后元素化合价发生变化的反应为氧化还原反应。答案：C2CO2 通入下列溶液中，不可能产生沉淀的是()ACaCl2 溶液 BCa(OH)2 溶液CBa(OH)2 溶液DCa(ClO)2 溶液解析：B 中生成 CaCO3，
14、C 中生成 BaCO3，D 中生成 CaCO3，A 不反应。答案：A3向 0.1 molL1 NaOH 溶液中通入过量 CO2 后，溶液中存在的主要离子是()ANa、CO23BNa、HCO3CHCO3、CO23DNa、OH解析：向 NaOH 溶液中通入过量的 CO2，发生的反应为NaOHCO2=NaHCO3，因此通入过量 CO2 后溶液中的溶质主要是 NaHCO3，主要离子为 Na、HCO3。答案：B4双选题下列反应的离子方程式中，正确的是()ANa2CO3 溶液与 Ba(OH)2 溶液反应：CO23 Ba2=BaCO3B少量 NaOH 溶液与 Ca(HCO3)2 溶液反应：HCO3 OH=C
15、O23 H2OCNaHCO3 溶液与盐酸反应：HCO3 H=CO2H2ODNaHCO3 溶液与 CaCl2 溶液反应：CO23 Ca2=CaCO3解析：B 项，应为 Ca2HCO3 OH=CaCO3H2O；D 项，不反应。答案：AC5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：_，_。(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_。解析：炼铁中的主要反应为3COFe2O3=高温 2Fe3CO2，反应物CO过量，通过点燃将尾气中的CO处理掉。答案：(1)铁架台 酒精灯(2)红棕色粉末变黑 澄清石灰水变浑浊 淡蓝(3)CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O2COO2=点燃 2CO2课下综合检测见课时跟踪检测(十六)