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第3章自然界中的元素第1節(jié)碳的多樣性,,,,,探究誘思,,,,,,,,,,,1.結(jié)合所學(xué)的物質(zhì)分析并完成下列問題：（1）同一種元素構(gòu)成的物質(zhì)一定是純凈物嗎？提示：同一種元素可能形成多種同素異形體，多種單質(zhì)形成混合物。（2）組成元素相同的物質(zhì)一定是同素異形體嗎？提示：不一定，同素異形體研究的對象是單質(zhì)，如CO、CO2雖然其組成元素相同，但它們不是單質(zhì)，故不是同素異形體。金剛石和石墨組成的混合物只由碳元素組成，與C60也不能互稱同素異形體。,2.已知石墨在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石，試分析二者轉(zhuǎn)化是物理變化還是化學(xué)變化？提示:判斷是物理變化還是化學(xué)變化的主要依據(jù)是看是否有新物質(zhì)生成，金剛石和石墨的轉(zhuǎn)化有新物質(zhì)生成，所以是化學(xué)變化。,【例1】下列敘述中，正確的是A.由碳元素的單質(zhì)組成的物質(zhì)一定是純凈物B.金剛石和石墨具有相似的化學(xué)性質(zhì)C.金剛石轉(zhuǎn)化為石墨，有單質(zhì)生成，該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)D.C60是新發(fā)現(xiàn)的一種碳的化合物,【解答】選B。由碳元素的單質(zhì)組成的物質(zhì)不一定為純凈物，也可能為混合物，如石墨、金剛石、C60混合，A排除。金剛石和石墨中的碳原子排列方式不同，因此其物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相似，B選項(xiàng)正確。同素異形體之間的轉(zhuǎn)化，雖然有單質(zhì)生成,但碳元素的化合價(jià)未發(fā)生變化，故不屬于氧化還原反應(yīng)，排除C選項(xiàng)。C60屬于單質(zhì)而不是化合物，D排除。,【互動(dòng)探究】若將B項(xiàng)中“化學(xué)性質(zhì)”改為“物理性質(zhì)”，該選項(xiàng)對嗎？提示：錯(cuò)誤。同素異形體有相似的化學(xué)性質(zhì)，但物理性質(zhì)差別很大，如金剛石硬度大，不導(dǎo)電，石墨質(zhì)軟，能導(dǎo)電。,1.構(gòu)成同素異形體的三個(gè)要素（1）必須由同一種元素構(gòu)成；（2）必須是單質(zhì)；（3）必須具有不同的結(jié)構(gòu)。2.構(gòu)成同素異形體的兩種形式（1）單質(zhì)中原子的排列方式不同，如金剛石、石墨；（2）單質(zhì)中原子數(shù)目不同（如O2和O3）。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1.在有HCO3-存在時(shí)，如何檢驗(yàn)溶液中是否含CO32-？提示：加入CaCl2或BaCl2溶液，若產(chǎn)生沉淀，過濾，洗滌沉淀后，向沉淀中加稀鹽酸，若產(chǎn)生無色無味且能使澄清石灰水變渾濁的氣體，則原溶液中含CO32-；若加入CaCl2溶液或BaCl2溶液不產(chǎn)生沉淀，則原溶液中不含CO32-。,2.在有CO32-存在時(shí)，如何檢驗(yàn)溶液中是否含HCO3-？提示：應(yīng)先加入足量的CaCl2溶液或BaCl2溶液，靜置后取上層清液，然后再向清液中滴加稀鹽酸，看是否產(chǎn)生無色無味且能使澄清石灰水變渾濁的氣體,若產(chǎn)生,則原溶液中含HCO3-,若不產(chǎn)生,則原溶液中不含HCO3-。,【例2】下列說法中正確的是（）A.相同溫度下，Na2CO3比NaHCO3難溶于水B.Na2CO3比NaHCO3的穩(wěn)定性強(qiáng)C.CaCl2既能與Na2CO3反應(yīng)，又能與NaHCO3反應(yīng)D.與足量鹽酸反應(yīng)要得到相同質(zhì)量的CO2，用NaHCO3比Na2CO3的質(zhì)量多,【解答】選B。一般情況下，碳酸鹽的溶解性比碳酸氫鹽的小，但Na2CO3和NaHCO3是特例，Na2CO3的溶解性比NaHCO3的大，故A錯(cuò)；Na2CO3受熱不易分解，NaHCO3受熱分解為Na2CO3、H2O和CO2，故B正確；CaCl2只與Na2CO3反應(yīng)，不能和NaHCO3反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；制取相同質(zhì)量的CO2，假設(shè)制取44gCO2，在鹽酸足量的情況下，需NaHCO384g，需Na2CO3106g，故D錯(cuò)誤。,【互動(dòng)探究】C選項(xiàng)中如果CaCl2換成澄清石灰水，該選項(xiàng)正確嗎？提示：正確。Ca(OH)2既能與Na2CO3反應(yīng)，又能和NaHCO3反應(yīng)。在和NaHCO3反應(yīng)時(shí)，OH-和HCO3-先反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CO32-和H2O，CO32-和Ca2+再反應(yīng)產(chǎn)生沉淀。,【變式訓(xùn)練】純堿和小蘇打是廚房中兩種常見的用品，它們都是白色固體。下列區(qū)分這兩種物質(zhì)的方法正確的是()A.分別用炒鍋加熱兩種樣品，全部分解揮發(fā)，沒有殘留物的是小蘇打B.放入水中，能溶于水的為小蘇打C.等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉分別與足量的鹽酸反應(yīng)，前者產(chǎn)生二氧化碳少D.先將兩樣品配成溶液，再分別加入石灰水，無白色沉淀生成的是小蘇打,【解析】選C。NaHCO3分解后生成Na2CO3，也有殘留物，A錯(cuò)。Na2CO3和NaHCO3均能溶于水且均能與Ca（OH）2反應(yīng)生成沉淀，B、D均錯(cuò)。,1.溶解性：若碳酸鹽溶解度較大，則其對應(yīng)的碳酸氫鹽的溶解度小，如：Na2CO3>NaHCO3，若碳酸鹽溶解度較小，則其對應(yīng)的碳酸氫鹽的溶解度較大，如：CaCO3”、“”、“②D.①V2。,【規(guī)律方法】Na2CO3溶液與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體情況的分析。Na2CO3溶液與鹽酸相互滴加時(shí)，滴加順序不同，產(chǎn)生CO2的量可能相同，也可能不同，可用下述方法快速判斷產(chǎn)生氣體情況：當(dāng)n(HCl)≥2n(Na2CO3)時(shí)，無論如何滴加，產(chǎn)生的CO2氣體一樣多；當(dāng)n(HCl)<2n(Na2CO3)時(shí)，把Na2CO3溶液滴到鹽酸中產(chǎn)生的CO2氣體多。,二、非選擇題（本題包括2小題）7.（2011年吉安高一檢測）向碳酸鈉的濃溶液中逐滴加入稀鹽酸直到不再產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w為止。（1）在此過程中，溶液中碳酸氫根離子濃度變化趨勢可能是_______。（2）所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式：________________。,【解析】碳酸鈉中加入鹽酸的過程可分為兩步Na2CO3+HCl====NaHCO3+NaCl，此時(shí)HCO3-濃度逐漸增大，NaHCO3+HCl====NaCl+H2O+CO2↑，此過程HCO3-濃度逐漸減小。答案：(1)先逐漸增大，而后逐漸減小(2)Na2CO3+HCl====NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl====NaCl+H2O+CO2↑,【舉一反三】如改為向NaOH溶液中慢慢通入CO2，則溶液中CO32-的物質(zhì)的量濃度將如何變化？提示：先增大后減小。CO2先與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3,當(dāng)溶液中不再含有NaOH時(shí)，CO2與Na2CO3反應(yīng)生成NaHCO3。,8.（2011年龍巖高一檢測）碳元素在自然界中以多種形態(tài)存在。Ⅰ.如圖A、B分別表示金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)模型。表中為金剛石和石墨的某些性質(zhì)：（1）金剛石轉(zhuǎn)化為石墨屬于_______變化（填“物理”或“化學(xué)”）。,（2）切割玻璃的玻璃刀應(yīng)選用______（填“金剛石”或“石墨”）做材料。（3）根據(jù)金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)推斷，下述觀點(diǎn)不正確的是______（填字母）。A.不同物質(zhì)具有不同的結(jié)構(gòu)B.不同物質(zhì)的組成元素一定不同C.不同物質(zhì)具有不同的性質(zhì)D.物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定了物質(zhì)的性質(zhì)Ⅱ.碳酸鹽是碳的重要化合物。碳酸鈉和碳酸氫鈉是應(yīng)用廣泛的兩種碳酸鹽。（4）碳酸氫鈉在日常生活中的一種用途是________。,（5）現(xiàn)有一包白色固體，為檢驗(yàn)該粉末是碳酸鈉還是碳酸氫鈉，某同學(xué)設(shè)計(jì)如下方案開展實(shí)驗(yàn)。請根據(jù)要求填寫空白：,【解析】同素異形體之間的相互轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化，通過表中的信息可知金剛石的硬度大，石墨較軟，因此金剛石可以用做玻璃刀的材料；同素異形體是指同種元素組成的性質(zhì)不同的單質(zhì)，因此不同的物質(zhì)可以是由同種元素組成的。碳酸氫鈉受熱分解，產(chǎn)生二氧化碳。答案：Ⅰ.（1）化學(xué)（2）金剛石（3）BⅡ.（4）配制發(fā)酵粉（5）2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O,Thankyou!,