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2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)《碳的多樣性》學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、 掌握碳及其化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用 2、 掌握二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制備裝置及原理 【使用說(shuō)明】利用一節(jié)課完成學(xué)案，下課收齊。下節(jié)課修改5分鐘，針對(duì)錯(cuò)誤重點(diǎn)討論10分鐘，后檢查方程式的書寫， 學(xué)生展示教師點(diǎn)撥20分鐘，搞好落實(shí)。 【基礎(chǔ)自學(xué)】 一、 非金屬單質(zhì)——碳 1、 同素異形體是指________________________________________________列舉兩例______________________、______________________.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明碳的同素異形體都是由碳元素組成的_______________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 2、碳的化學(xué)性質(zhì) 請(qǐng)完成下列方程式 ⑴ C + O2 —— ⑵ C + CuO—— ⑶ C + CO2—— ⑷ C + SiO2—— （工業(yè)制粗硅） ⑸ C + H2O(g)—— （工業(yè)制水煤氣） 【小結(jié)】 碳的化學(xué)性質(zhì)很_______,在一定條件下可與_____________________________發(fā)生反應(yīng)。 練習(xí)1、下列說(shuō)法不正確的是（ ） A．石墨熔點(diǎn)高，有滑膩感，用于制潤(rùn)滑劑；質(zhì)軟，在紙上劃過(guò)留痕跡，用于制鉛筆芯 B．金剛石有良好的導(dǎo)電性，耐高溫，硬度大，可用于制作刻畫玻璃的工具 C．“汽水”澆灌植物有一定的道理，其中CO2的緩釋，有利于植物的光合作用 D．硅的提純與應(yīng)用，促進(jìn)了半導(dǎo)體元件與集成芯片業(yè)的發(fā)展，可以說(shuō)“硅是信息技術(shù)革命的催化劑” 二、碳的化合物 1、碳的氧化物 （1）碳的氧化物的性質(zhì)（按要求寫出化學(xué)方程式） ①CO2 + Ca(OH)2 —— ②CO2 + CaCO3 + H2O— ③CO2 + NH3 + NaCl（飽和） + H2O —— 現(xiàn)象______________________________________________ ④CO2 + Mg —— 現(xiàn)象_____________________________________________ ⑤CO + CuO ⑥ CO + Fe2O3 (工業(yè)煉鐵) 【小結(jié)】二氧化碳是酸性氧化物，能使紫色石蕊試液變____, 常溫下可與____________________發(fā)生反應(yīng)。一氧化碳是不成鹽氧化物，化學(xué)性質(zhì)主要表現(xiàn)為_______,高溫條件下可與_________反應(yīng)。 （2）CO2的制備 ①工業(yè)制法：寫出化學(xué)方程式_______________________________________ ②實(shí)驗(yàn)室制法： a.寫出離子方程式_____________________________________.收集方法______________ b. 檢驗(yàn)有CO2生成的操作方法___________________________________________________ __________________________________________________________________________. c.要得到干燥純凈的CO2應(yīng)先通過(guò)____________再通過(guò)____________________. d.發(fā)生裝置屬固液不加熱型，實(shí)驗(yàn)室制備較多CO2 時(shí)常用裝置是_________________,此裝置還可以制取的氣體是__________ 2、碳酸鹽 Na2CO3 NaHCO3 俗 名 色 態(tài) 溶解性 與H+反應(yīng)(離子方程式) 與Ca(OH)2溶液 (離子方程式) 熱穩(wěn)定性 鑒別 均為固體 均為溶液 用途 相互轉(zhuǎn)化的方程式 【合作探究、討論展示】 1、（1）在沒(méi)有現(xiàn)成的CO2氣體發(fā)生器的情況下，請(qǐng)你選用下圖中的部分儀器，裝配成一個(gè)簡(jiǎn)易的、能隨開隨用、隨關(guān)隨停的CO2氣體發(fā)生裝置，應(yīng)選用儀器是　_________　(填編號(hào)) a b c d e f g h ⑵若用上述裝置制取CO2氣體，而實(shí)驗(yàn)室只有稀H2SO4、濃HNO3、水、塊狀純堿、塊狀石灰石，比較合理的方案中應(yīng)選用的藥品是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2、應(yīng)用碳酸鹽知識(shí)完成下列問(wèn)題： ⑴ 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3，寫出實(shí)驗(yàn)方法、現(xiàn)象及有關(guān)離子方程式___________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ⑵廣西桂林地區(qū)有美麗的溶洞 ，溶洞中有美麗的鐘乳石景觀,試用化學(xué)方程式分別表示其形成過(guò)程_________________________________________________________________________________ ⑶檢驗(yàn)牙膏中是否含有碳酸鹽的實(shí)驗(yàn)方法______________________________________________ __________________________________________________________________________________ 3、除雜：（ 括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)，寫出簡(jiǎn)要的除雜方法 ） (1)Ｎa2CO3　(Na2O2)____________________________________________________________ (2) NaCl (NaHCO3)_______________________________________________________________ (3) NaOH　(Ｎa2CO3)___________________________________________________________ 【能力提升】 1、將過(guò)量的CO2分別通入①CaCl2溶液；②Na2SiO3溶液；③Ca(ClO)2溶液；④飽和Na2CO3溶液。最終溶液中有白色沉淀析出的是（ ） A． ①②③④ B．②④ C．①②③ D．②③ 2、某混合氣體可能含H2、CO、CO2、HCl、NH3及水蒸氣中的兩種或多種，當(dāng)混合氣體依次通過(guò)①澄清石灰水（無(wú)渾濁現(xiàn)象）；②氫氧化鋇溶液（有渾濁現(xiàn)象）；③濃硫酸（無(wú)現(xiàn)象）；④灼熱的氧化銅（變紅）；⑤無(wú)水硫酸銅（變藍(lán)）。則對(duì)混合氣體的成分判斷正確的是（ ） Ａ．一定沒(méi)有CO2，肯定有CO和H2 Ｂ．一定有CO、CO2和水蒸氣 Ｃ．一定有H2、CO2 和HCl Ｄ．有CO2、NH3和水蒸氣 3、某二價(jià)金屬碳酸鹽和碳酸氫鹽的混合物跟足量鹽酸反應(yīng)，消耗H+和產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量之比為6 ：5，該混合物中碳酸鹽和碳酸氫鹽的物質(zhì)的量之比為（ ） A． 1 ：1 B． 1 ：2 C． 1 ：3 D． 1 ：4 4、向含有0.14mol Na2CO3的溶液中逐滴加入含HCl 0.20mol的稀鹽酸,經(jīng)充分反應(yīng)后,溶液中各溶質(zhì)的物質(zhì)的量(n)正確的是( ) n(mol) 選項(xiàng) 物質(zhì) 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 5、往含0.2molNaOH和0.1molBa(OH)2 的溶液中持續(xù)穩(wěn)定地通入CO2氣體,當(dāng)通入氣體為8.96L(0℃,1.01105Pa) 時(shí)立即停止,則這一過(guò)程中,溶液中離子物質(zhì)的量和通入CO2氣體的體積關(guān)系正確的圖象是(氣體的溶解和離子的水解都忽略不計(jì)) (　　)　 mol 8.96 0 2.24 0.4 0.2 0.8 0.6 4.48 6.72 L mol 8.96 0 2.24 0.4 0.2 0.8 0.6 4.48 6.72 L mol 8.96 0 2.24 0.4 0.2 0.8 0.6 4.48 6.72 L mol 8.96 0 2.24 0.4 0.2 0.8 0.6 4.48 6.72 L 6、某學(xué)生擬用50ｍＬＮaOH溶液吸收CO2氣體制備Na2CO3溶液。為了防止通入的CO2氣體過(guò)量而生成NaHCO3，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：①取25ｍＬＮaOH溶液吸收過(guò)量的CO2氣體至不再溶解；②小心煮沸溶液1~2分鐘，排出溶液中溶解的CO2氣體；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他能否制得較純凈的Na2CO3？ 。理由是 ⑵按他的設(shè)計(jì)，第①步實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示 ① 裝置A使用的試劑是石灰石和鹽酸溶液?？煞袷褂眉儔A代替石灰石？________，原因是___________________________________________________________________________. ② 裝置B使用的試劑是_____________，作用是______________________________________。 ③ 為了便于后續(xù)實(shí)驗(yàn)的煮沸、混合等操作，裝NaOH溶液的容器還可使用__________________（填儀器名稱） ⑶有人認(rèn)為實(shí)驗(yàn)步驟②、③的順序?qū)φ{(diào)，即先混合，再煮沸更合理，你認(rèn)為合理嗎？______（填“合理”或“不合理”） 【當(dāng)堂檢測(cè)】 以下一些氧化物和單質(zhì)之間可發(fā)生如圖所示的反應(yīng) 其中，氧化物（Ⅰ）是紅棕色固體、氧化物（Ⅱ）（Ⅲ）（Ⅳ）在反應(yīng)條件下都是氣體。 ⑴ 氧化物（Ⅰ）的化學(xué)式是_______________氧化物（Ⅱ）的化學(xué)式是_______________ ⑵ 反應(yīng)①的化學(xué)方程式是_______________________________________________________ 　　反應(yīng)②的化學(xué)方程式是_______________________________________________________ 反應(yīng)③的化學(xué)方程式是_______________________________________________________ 山東省昌樂(lè)二中高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案答案 編號(hào)10 一、1、由同種元素組成的性質(zhì)不同的單質(zhì) 金剛石、石墨與C60 氧氣與臭氧 分別取少量碳的同素異形體在一定條件下與足量的氧氣反應(yīng)，然后將生成的氣體通入足量澄清石灰水中，均變渾濁，則證明它們都是由碳元素組成的 2、（1）C + O2 CO2 ⑵ C+CuO CO+Cu 或 C+2CuO CO2 +2Cu ⑶ C + CO2 2CO ⑷ 2C + SiO2 2CO↑+ Si ⑸ C + H2O(g)CO+H2 小結(jié)：碳的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定， 一定條件下可與O2 、CuO 、CO2、 SiO2、 H2O發(fā)生反應(yīng) 【跟蹤練習(xí) 】 1、 B 二、1、碳的氧化物（1）碳的氧化物的性質(zhì) ①CO2 + Ca(OH)2 ==CaCO3↓+ H2O ②CO2 +CaCO3 +H2O== Ca(HCO3)2 ③CO2 + NH3 + NaCl（飽和）+ H2O == NH4Cl + NaHCO3↓ 現(xiàn)象：溶液中有白色固體析出 ④CO2 + 2Mg 2MgO + C 現(xiàn)象：鎂條在CO2 中劇烈燃燒發(fā)出耀眼的白光，生成白色的粉末，并在集氣瓶壁有黑色固體附著 ⑤CO + CuO Cu + CO2 ⑥ 3CO + Fe2O32Fe + 3CO2 (工業(yè)煉鐵) 小結(jié)： 變紅 堿及堿性氧化物、Na2O2 還原性 鐵銅的氧化物 (2)CO2的制備 ①工業(yè)制法：CaCO3 CaO +CO2 ②實(shí)驗(yàn)室制法： a.寫出離子方程式：CaCO3 +2H +==Ca 2+ + CO2↑+ H2O 向上排空氣法 b.將生成的氣體通入澄清石灰水，若石灰水變渾濁，則證明生成的氣體為二氧化碳 c.飽和碳酸氫鈉溶液 濃硫酸 d.啟普發(fā)生器 氫氣 【跟蹤練習(xí) 】1、（1）a c d e ⑵塊狀石灰石、濃硝酸、水 2、碳酸鹽 Na2CO3 NaHCO3 俗 名 純堿或蘇打 小蘇打 色 態(tài) 白色粉末狀固體 細(xì)小白色晶體 溶解性 易溶于水 易溶于水但比Na2CO3溶解度小 與H+反應(yīng) CO3 2-+2H+==CO2↑+ H2O HCO3-+H+==CO2↑+ H2O 與Ca(OH)2溶液 (離子方程式) Ca2+ + CO3 2-== Ca CO3↓ Ca(OH)2少量：2HCO3-+Ca2+ +2OH-==CaCO3↓+ CO3 2-+ 2H2O 過(guò)量：HCO3-+ Ca2+ +OH-== Ca CO3↓+H2O 熱穩(wěn)定性 穩(wěn)定 受熱易分解 鑒別 均為固體 各取少量固體于試管中，加熱 ，若生成氣體且通入澄清石灰水中變渾濁的是NaHCO3，無(wú)此現(xiàn)象的是Na2CO3 均為溶液 各取少量溶液于試管中分別滴入氯化鈣溶液，有白色沉淀產(chǎn)生的是Na2CO3。 無(wú)此現(xiàn)象的是NaHCO3 用途 用于制玻璃、造紙等工業(yè) 發(fā)酵粉的主要成分、治療胃酸過(guò)多 相互轉(zhuǎn)化的方程式 Na2CO3+ CO2 + H2O== 2 NaHCO3 （溶液） 2NaHCO3 Na 2CO3+ CO2↑ + H2O（固體） NaHCO3+NaOH == Na 2CO3+ CO2↑ + H2O（溶液） 【跟蹤練習(xí) 】 3、⑴取少量飽和Na2CO3溶液于試管中，向里通入足量CO2，若溶液中有白色晶體析出，則證明Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3 2Na+ + CO3 2-+ CO2 + H2O == 2 NaHCO3↓ ⑵Ca CO3+ CO2 + H2O== Ca（HCO3）2 Ca（HCO3）2== Ca CO3↓+ CO2 ↑+ H2O ⑶取少量牙膏于試管中，向其中加入適量鹽酸，若生成無(wú)色無(wú)味且能使澄清石灰水變渾濁的氣體則牙膏中含有碳酸鹽，若不生成氣體則牙膏中不含碳酸鹽。 4、除雜 (1)Na2CO3(Na2O2) 向固體中通入足量CO2 (2) NaCl (NaHCO3) 將固體樣品溶于水配成溶液，向溶液中加入足量鹽酸，反應(yīng)完畢后，將溶液蒸發(fā)結(jié)晶 (3) NaOH　(Ｎa2CO3) 將固體樣品溶于水配成溶液，向溶液中滴加適量Ca(OH) 2溶液，反應(yīng)完畢后過(guò)濾，將濾液蒸發(fā)結(jié)晶 【鞏固提高】 1—5 B C B A C 6、⑴ 能 實(shí)驗(yàn)①生成NaHCO3，其中溶解的CO2在實(shí)驗(yàn)②煮沸時(shí)除去，在實(shí)驗(yàn)③中NaHCO3恰好被NaOH中和完全轉(zhuǎn)化成Na2CO3 ⑵ ① 否 實(shí)驗(yàn)中使用的CO2氣體發(fā)生器，只適用于塊狀難溶固體和液體反應(yīng)，Na2CO3是易溶于水的粉末狀固體 ② 飽和NaHCO3溶液 除去CO2中混有的HCl ③錐形瓶 ⑶ 不合理 （若不先驅(qū)除溶液中溶解的CO2氣體，實(shí)驗(yàn)③加入的NaOH將有一部分與CO2氣體反應(yīng)而消耗,使NaHCO3不能完全轉(zhuǎn)化為Na2CO3 ） 7、⑴ Fe2O3 CO ⑵ ① Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 ② CO＋H2O(g)CO2＋H2 ③ C＋H2O(g)CO＋H2