物质的量复习案.docx

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物质的量复习案

高三化学一轮复习导学案

课题

第三单元

第9讲碳的多样性

时间

2015/9/05

单位

安丘市第二中学

主备

李连祥

审核

金三胜

学习

目标

1、熟悉碳单质的化学性质。

2、掌握碳的化合物的化学性质。

【学案导学】

知识点一、多种多样的碳单质

⒈同素异形体：

⑴概念

⑵常见的同素异形体：

碳元素有；

磷元素有；氧元素有；

硫元素有。

【注意】：

①同素异形体的形成是由于形成单质的原子个数及排列方式不同造成的

②同素异形体之间的物理性质不同，化学性质几乎相同（或：

化学性质相似，存在着活泼性的差异）。

③同素异形体之间的转化是（“物理”或“化学”）变化。

⒉碳单质

⑴

名称

石墨

金刚石

C60

颜色、状态

硬度

导电性

结构

⑵碳的化学性质

碳的各种单质在常温下化学性质很，但在加热的条件下，能与一些物质发生化学反应。

1非金属单质

2金属氧化物

③非金属氧化物（CO2SiO2H2O）

④强氧化性酸

【即时训练】

⒈下列属于同素异形体的是（）

A．C60和金刚石B．O2和O3C．CO和CO2D．H2O和H2O2

⒉下列说法正确的是（）

A.木炭和石墨都是由碳元素组成的纯净物

B.金刚石、石墨和C60在氧气中完全燃烧都生成二氧化碳

C.造成金刚石和石墨的物理性质的差异是由于组成两种物质的元素不同

D.C60是一种化合物

⒊质量相等的石墨与足球烯（C60）所含质子数（）

A．前者多B.相等C.后者多D.无法确定

⒋下列说法不正确的是（）

A．石墨熔点高，有滑腻感，用于制润滑剂；质软，在纸上划过留痕迹，用于制铅笔芯

B．金刚石有良好的导电性，耐高温，硬度大，可用于制作刻画玻璃的工具

C．“汽水”浇灌植物有一定的道理，其中CO2的缓释，有利于植物的光合作用

D．硅的提纯与应用，促进了半导体元件与集成芯片业的发展，可以说“硅是信息技术革命的催化剂”

知识点二、广泛存在的含碳化合物

碳元素广泛存在于无机化合物和有机化合物中。

无机物中的多种碳酸盐矿石，如：

大理石方解石主要成分是____________（填化学式以下同）,以及CO2等均含碳元素；有机化合物：

如蛋白质、天然气（主要成分是）等均含碳元素。

⒈二氧化碳

⑴物理性质：

无色略带酸味气体，毒，溶于水，固态时俗称“”，干冰能升华。

CO2是产生温室效应的气体之一。

⑵化学性质

①氧化物的通性

a.与碱反应：

向澄清的石灰水中不断通入CO2至过量，

现象是

反应的方程式是

与NaOH溶液的反应：

CO2过量的离子方程式是

b.与性氧化物反应，生成：

c.与水反应：

能使紫色石蕊试液变__,

②与碳酸盐溶液以及酸性比碳酸弱的含氧酸的盐反应，

即“强酸制弱酸”，如次氯酸盐、硅酸盐、四羟基合铝酸盐等：

例1.向饱和碳酸钠溶液中不断通入CO2气体，现象

反应方程式是

例2.向漂白粉溶液中不断通入CO2至过量，现象___________________________________

反应的方程式是

例3.向硅酸钠溶液中不断通入CO2至过量，

现象___________________________________

反应的方程式是

例4.向Na[Al（OH）4]溶液中不断通入CO2至过量，

现象___________________________________

反应的方程式是

③较的氧化性：

可以与反应

CO2+Mg——

现象_________________________________

CO2+C——

④其它：

CO2+NH3+NaCl（饱和）+H2O——

现象______________________________________________

（3）CO2的制备

①工业制法：

写出化学方程式_______________________________________

②实验室制法：

a.反应原理_____________________________________.

b.制取装置

收集方法______________

c.检验有CO2生成的操作方法___________________________________________________

____________________________________________________

d.要得到干燥纯净的CO2应先通过____________再通过____________________.

⑷用途

2.一氧化碳

⑴物理性质：

无色无味气体、毒、溶于水，能与人体中血红蛋白迅速结合，是一种严重的大气污染物

⑵化学性质：

（不成盐氧化物）以化学方程式表示

可燃性

还原性

⑶制取方法

⑷用途

【即时训练】

⒌

（1）在没有现成的CO2气体发生器的情况下，请你选用下图中的部分仪器，装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置，应选用仪器是　_________　（填编号）

abcdefgh

⑵若用上述装置制取CO2气体，而实验室只有稀H2SO4、浓HNO3、水、块状纯碱、块状石灰石，比较合理的方案中应选用的药品是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

6．实验室用石灰石和盐酸制取CO2时，最佳的除杂试剂和方法是A．水、浓H2SO4洗气

B．饱和Na2CO3溶液、浓H2SO4洗气

C．饱和NaHCO3溶液、浓H2SO4洗气

D．NaOH溶液、浓H2SO4洗气

7．向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，结果有晶体析出，对析出晶体的原因分析不正确的是（）

A．相同温度下，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3

B．溶液中溶剂减少了

C．溶质质量增加了

D．反应过程放热

8．将CO2通入100mL某浓度的石灰水中，所得沉淀质量与通入CO2体积（标准状况）的关系如图所示，则石灰水浓度为

A．0.03mol·L－1B．0.015mol·L－1

C．0.025mol·L－1D．0.0125mol·L－1

9.把xmolCO2通入含ymolCa（OH）2的澄清石灰水中充分反应，下列叙述中错误的是

A.当x≤y时，生成100xg沉淀

B.当x≥y时，生成100yg沉淀

C.当y＜x＜2y时，生成100（2y－x）g沉淀

D.当x≥2y时，产生的沉淀全部溶解

⒊碳酸盐

名称

碳酸钠（Na2CO3）

碳酸氢钠（NaHCO3）

俗名

物理性质

色态

白色晶体

细小白色晶体

水溶性

易溶于水，溶液呈____

易溶于水（但比Na2CO3溶解度____），溶液呈碱性

稳定性

____，但结晶碳酸钠（Na2CO3·10H2O）易____

不稳定，受热易分解，方程式：

___________________

化学性质

与H＋反应

与碱反应[Ca（OH）2]

与OH－不反应，

但Ca2＋＋CO

===CaCO3↓

_______________________               （碱过量）____________________                   （碱不足）

与

盐

反

应

CaCl2

不反应_

硫酸铝

3HCO

＋Al3＋===

Al（OH）3↓＋3CO2↑

主要用途

玻璃、造纸、制皂、洗涤

发酵、医药、

灭火器

相互转化

【深度思考】

1．将CO2气体通入到饱和Na2CO3溶液中有何现象？

原因是什么？

方程式是

2．Na2CO3固体粉末中混有少量NaHCO3，用什么方法除杂？

Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3，用什么方法除杂？

NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3，用什么方法除杂？

3．如何鉴别Na2CO3和NaHCO3?

某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图Ⅰ～Ⅳ所示。

（1）只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是____________________________（填装置序号）。

（2）图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_______________；

与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是________（填选项序号）。

A．Ⅳ比Ⅲ复杂

B．Ⅳ比Ⅲ安全

C．Ⅳ比Ⅲ操作简便

D．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行

（3）若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是_____（填化学式）。

4．下列几种试剂能把等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3鉴别开的是__________。

（1）CaCl2溶液　

（2）澄清石灰水　（3）稀盐酸　（4）pH试纸

5．书写下列反应的离子方程式

（1）NaHCO3溶液与NaOH溶液反应

______________________________________________________

（2）少量NaHCO3溶液与Ba（OH）2溶液反应

______________________________________________________

（3）过量NaHCO3溶液与Ba（OH）2溶液反应

______________________________________________________

【规律方法、解题指导】

3．碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图像的归纳总结

（1）向Na2CO3中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示；

（2）向NaHCO3中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示；

（3）向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示（设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y＝1∶1，其他比例时的图像略）；

（4）向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示（设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n＝1∶1，其他比例时的图像略）。

【例5】　向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M，因CO2通入量的不同，溶液M的组成也不同。

若向M中逐滴加入盐酸，产生的气体体积V（CO2）与加入盐酸的体积V（HCl）的关系有下列图示四种情况，且

（2）、（3）、（4）图中分别为OAAB，则下列分析与判断正确的是（不计CO2的溶解）

A．M中只有一种溶质的只有

（1）

B．M中有两种溶质的有

（2）和（4）

C．

（2）图显示M中c（NaHCO3）>c（Na2CO3）

D．（4）图显示M中c（NaHCO3）>c（Na2CO3）

【即时训练】

10．可以用来断定碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是A．加热时有无气体放出

B．滴加盐酸时有无气泡放出

C．溶于水后，滴加稀的氯化镁溶液有无白色沉淀生成

D．溶于水后，滴加澄清石灰水，有无白色沉淀生成

⒒应用碳酸盐知识完成下列问题：

⑴请设计实验证明Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3，写出实验方法、现象及有关离子方程式___________________________________________________________

⑵广西桂林地区有美丽的溶洞，溶洞中有美丽的钟乳石景观,试用化学方程式分别表示其形成过程_____________________________________________________________

⑶检验牙膏中是否含有碳酸盐的实验方法____________________________________

⒓除杂：

（括号内为杂质，写出简要的除杂方法）

（1）Na2CO3（Na2O2）________________________________________

（2）NaCl（NaHCO3）________________________________________

（3）NaOH（Na2CO3

13．①纯净的碳酸钠ag；②碳酸钠与碳酸氢钠的混合物ag。

两者相比下列各种情况的描述正确的是（）

A．分别与盐酸完全反应时，混合物的耗酸量大

B．分别和盐酸完全反应时，纯净的碳酸钠放出的CO2多

C．分别溶于水，再加入足量澄清石灰水，混合物得到的沉淀质量大

D．分别配成等体积溶液，混合物溶液中的Na＋的物质的量浓度大

【达标训练】：

⒈下列叙述中正确的是（）

A.由碳元素组成的物质一定是纯净物

B.金刚石和石墨具有相同的元素组成

C.金刚石和石墨的相互转化不属于化学变化

D.将等质量金刚石、石墨、C60分别放在足量氧气中充分燃烧，生成等质量的CO2可证明三者是同素异形体

⒉.将足量CO2通入KOH和Ca（OH）2混合溶液，生成沉淀的物质的量和通入CO2体积（V）的关系正确的是

ABCD

⒊将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液；②Na2SiO3溶液；③Ca（ClO）2溶液；④饱和Na2CO3溶液。

最终溶液中有白色沉淀析出的是

A．①②③④B．②④C．①②③D．②③

⒋某混合气体可能含H2、CO、CO2、HCl、NH3及水蒸气中的两种或多种，当混合气体依次通过①澄清石灰水（无浑浊现象）；②氢氧化钡溶液（有浑浊现象）；③浓硫酸（无现象）；④灼热的氧化铜（变红）；⑤无水硫酸铜（变蓝）。

则对混合气体的成分判断正确的是（）

Ａ．一定没有CO2，肯定有CO和H2

Ｂ．一定有CO、CO2和水蒸气

Ｃ．一定有H2、CO2和HCl

Ｄ．有CO2、NH3和水蒸气

5．把二氧化碳和一氧化碳的混合气体VmL缓缓地通过足量的过氧化钠固体，体积减少了五分之一，则混合气体中CO2与CO的体积之比是（　　）

A．1∶4B．1∶2C．2∶3D．3∶2

⒍某二价金属碳酸盐和碳酸氢盐的混合物跟足量盐酸反应，消耗H+和产生CO2的物质的量之比为6：

5，该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为（）

A．1：

1B．1：

2C．1：

3D．1：

4

⒎现有25mL2mol/L的Na2CO3溶液和75mL1mol/L的稀盐酸，①将Na2CO3溶液缓缓滴加到盐酸中②将稀盐酸缓缓滴加到Na2CO3溶液中，在标准状况下产生的气体惄况是（）

A.均为0.84LB.均为0.56LC.①＞②D.①＜②

⒏向含有0.14molNa2CO3的溶液中逐滴加入含HCl0.20mol的稀盐酸,经充分反应后,溶液中各溶质的物质的量（n）正确的是（）

n（mol）

选项

物质

Na2CO3

HCl

NaCl

NaHCO3

A

0

0

0.20

0.08

B

0.04

0

0.20

0

C

0

0.06

0.14

0.14

D

0

0

0.06

0.08

⒐往含0.2molNaOH和0.1molBa（OH）2的溶液中持续稳定地通入CO2气体,当通入气体为8.96L（0℃,1.01×105Pa）时立即停止,则这一过程中,溶液中离子物质的量和通入CO2气体的体积关系正确的图象是（气体的溶解和离子的水解都忽略不计）（　　）　

AB

CD

⒑某学生拟用50ｍＬＮaOH溶液吸收CO2气体制备Na2CO3溶液。

为了防止通入的CO2气体过量而生成NaHCO3，他设计了如下实验步骤：

①取25ｍＬＮaOH溶液吸收过量的CO2气体至不再溶解；②小心煮沸溶液1~2分钟，排出溶液中溶解的CO2气体；③在得到的溶液中加入另一半（25ｍＬ）ＮaOH溶液，使溶液充分混合。

⑴他能否制得较纯净的Na2CO3？

。

理由是

⑵按他的设计，第①步实验装置如图所示，加入反应物前，如何检查整个装置的气密性______________________________。

1装置A使用的试剂是石灰石和盐酸溶液。

可否使用纯碱代替石灰石？

__原因是___________________________________________________________________________.

2装置B使用的试剂是_____________，

3作用是______________________________________。

4为了便于后续实验的煮沸、混合等操作，装NaOH溶液的容器还可使用__________________（填仪器名称）

⑶有人认为实验步骤②、③的顺序对调，即先混合，再煮沸更合理，你认为合理吗？

______（填“合理”或“不合理”）

⒒以上一些氧化物和单质之间可发生如图所示的反应，其中，氧化物（Ⅰ）是红棕色固体、氧化物（Ⅱ）（Ⅲ）（Ⅳ）在反应条件下都是气体。

⑴氧化物（Ⅰ）的化学式是_______________

氧化物（Ⅱ）的化学式是_______________

⑵反应①的化学方程式是

_____________________

反应②的化学方程式是_______________________________________________________

反应③的化学方程式是_______________________________________________________

12．如图表示的是往某Na2CO3溶液中滴入稀盐酸产生CO2的过程：

请回答下列问题：

（1）写出a点以前发生反应的离子方程式

____________________________。

（2）写出a点到b点发生反应的离子方程式_________________________________。

（3）若某Na2CO3溶液中含mmolNa2CO3，向其中滴入一定量的稀盐酸，恰好使溶液中Cl－和HCO

的物质的量之比为2∶1，则滴入稀盐酸的物质的量等于______mol（用m表示）。

13.将一定体积的CO2通入到一定浓度的NaOH溶液中，为了测定其溶液的成分，向该溶液中逐滴加入1mol·L－1的盐酸。

所加入盐酸的体积与产生CO2气体的体积（标准状况）的关系如图所示。

①写出OA段所发生反应的离子方程式_________________________________________。

②当加入35mL盐酸时，产生CO2的体积为__________mL（标准状况）。

③溶液中所含的物质有___________________________，其物质的量之比为_____________________。

⒕水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气，其主要成分是CO、H2，还含有CO2和水蒸气。

请用下列装置设计一个实验，以确认上述混合气中含有CO和H2。

（1）上图所示装置的正确连接顺序是（填各接口的代码字母）：

混合气→（）（）接（）（）接（）（）接（）（）接（）（）。

（2）确认混合气体中含有H2的实验现象是。

其理由是。

⒖A、B、C、D、E、F六种物质有如下变化关系，E是淡黄色粉末，判断：

（1）写出A、B、C、D、E、F的化学式：

A._______B._______C._______D._______E._____F.__________。

（2）写出有关反应的化学方程式（是离子反应的直接写离子方程式）B→C：

____________；

E→B：

____________；

C→F：

____________；

F→C：

____________。

16．向50mLNaOH溶液中逐渐通入一定量的CO2（假设溶液体积不变），随后取此溶液10mL，将其稀释至100mL，并向此稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol·L－1的盐酸，产生CO2气体的体积（标准状况下）与所加入的盐酸的体积关系如图所示。

（1）写出OA段所发生反应的离子方程式：

_____________________________________。

（2）NaOH在吸收CO2后，所得溶液的溶质为　　　　　　　　　，

其物质的量浓度之比为　　　　　。

（3）产生的CO2体积（标准状况下）为　　　　　　。

（4）原NaOH溶液的物质的量浓度为　　　　　　。

18．（2011·北京理综，11）下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是（）

A．取a克混合物充分加热，减重b克

B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体

C．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克

D．取a克混合物与足量Ba（OH）2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体

19．（2009·全国理综Ⅱ，8）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1∶2

C．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Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2，有NaHCO3结晶析出

20．（2009·海南，3）除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是（　　）

A．通入二氧化碳气体B．加入氢氧化钡溶液

C．加入澄清石灰水D．加入稀盐酸

21．（2009·全国理综Ⅰ，11）为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1g样品加热，其质量变为w2g，则该样品的纯度（质量分数）是（　　）

A.

B.

C.

D.

22．（2008·北京理综，7）1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是（　　）

A．Na2CO3B．Na2O2　Na2CO3

C．NaOH　Na2CO3D．Na2O2　NaOH　Na2CO3

23．（2010·上海，11）将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L－1稀盐酸。

下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是