碳的多样性.doc

碳的多样性
1.同素异形体：由同一种元素组成的性质不同的几种单质，叫做该元素的同素异形体。
原因：各种单质的排列方式不同。
高中常考同素异形体的元素包括：C元素（金刚石、石墨、C60）
O元素（O2、O3）

1.下列组别中，属于同素异形体的是（ ）（多选题）
A.CO和CO2
B.O2和O3
C.石墨和C70
D.氯化氢和盐酸

2. 金刚石、石墨、C60性质有所不同，是由于（ ）
A.构成原子不同 B.原子的各自排列方式不同
C.具有不同的几何外形 D.硬度不同

2.碳酸钠和碳酸氢钠
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
色态
白色固体
白色固体
水溶液酸碱性
碱性
碱性
与盐酸的反应
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
与氢氧化钠的反应
不反应
NaHCO3+NaOH=2Na2CO3+H2O
热稳定性
酒精灯加热不能分解
2NaHCO3=△=Na2CO3+H2O+
CO2↑
用途
玻璃、造纸等工业
发酵粉

3.碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法
（1）热稳定性不同：碳酸氢钠受热易分解，而碳酸钠不行。
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑（固体才可用此方法转化）
NaHCO3+NaOH= Na2CO3+H2O （溶液中用此方法转化）

4.碳酸盐和碳酸氢盐之间的转化
碳酸盐：像碳酸钠这样含有CO32-的盐称为碳酸盐，像碳酸氢钠这样含有HCO3-的盐称为碳酸氢盐。
延伸：难溶性碳酸盐（如CaCO3、MgCO3）、(NH4)2CO3及酸式盐受热易分解；可溶性的碳酸盐较稳定，受热难分解。
① 碳酸氢盐转化为碳酸盐
（1）（碳酸氢盐碳酸盐+水+二氧化碳
（2）碳酸氢盐+碱=碳酸盐+水（少用，一般用于溶液中）

请写出碳酸氢钙、碳酸氢镁受热分解的化学反应方程式。

② 碳酸盐转化为碳酸氢盐碳
酸盐+二氧化碳+水=碳酸氢盐

请写出在碳酸钠溶液中通入足量的CO2的反应

实例：溶洞现象（P67图3-1-12）
（1）石灰岩的主要成分是碳酸钙。碳酸钙遇到溶有二氧化碳的水时，会慢慢变成可溶于水的碳酸氢钙：
CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3)2
（2）当受热或压强突然变小时，水中碳酸氢钙会分解，重新变成碳酸钙沉积下来。
Ca (HCO3)2 =CaCO3↓+CO2↑+H2O

1.下列说法中不正确的是（ ） （多选题）
A. Na2CO3俗称纯碱或苏打
B. Na2CO3比NaHCO3稳定
C.石灰水能与Na2CO3反应，而不能与NaHCO3反应
D.与足量盐酸反应要得到相同质量的，消耗NaHCO3比Na2CO3的质量要多

2.在盛有NaOH溶液的试剂瓶口常看到有白色固体生成，该白色固体是（ ）
A. NaOH B. Na2O
C. Na2CO3 D. NaHCO3

3.取两份质量相同的小苏打，一份直接与稀盐酸反应，另一份先加热至恒重，再与稀盐酸反应，下列说法正确的是（ ）
A.消耗相同浓度的盐酸后者多
B.消耗相同浓度的盐酸后者多
C.与盐酸反应后相同条件下收集的气体一样多（不包括加热生成的）
D.与盐酸反应后相同条件下收集的气体后者多（不包括加热生成的）

4.把7.4g Na2CO3·10H2O和NaHCO3组成的混合物溶于水，配成100mL溶液，其中c（Na+）=0.6mol/L。若把等质量的混合物加热到恒重，残留物的质量是（ ）
A.3.18g B.2.21g C.5.28g D.4.22g

5.质量差法
例：现有一包混有少量碳酸氢钠的碳酸钠固体，称得其质量为10.00g。请回答：
（1）除去该混合物中的碳酸氢钠的方法是 。
（2）若将该混合物加热至质量不再变化时，剩余固体质量为9.38g。计算原混合物中碳酸钠的质量分数。 83.2%
解： 2NaHCO3=△=Na2CO3+H2O+CO2↑
2×84 （18＋44）
x （10.00g－9.38g）
即：168:62=x：0.62g
解得：x=1.68g
w（Na2CO3）=（10.00-1.68）/10.00=83.2%

1. 把Ag固体碳酸氢钠加热分解，冷却称重固体质量为Bg，则
（1）当B= 时，NaHCO3完全分解；
（2）当B在 范围时，NaHCO3部分分解，此时NaHCO3为 ，Na2CO3为 。

6．过量与不足问题
⑴酸式盐与碱反应时的产物要根据相对用量判断。如：在Ca (HCO3)2溶液中滴加NaOH溶液：①NaOH不足 Ca (HCO3)2+NaOH= CaCO3↓+ NaHCO3+H2O
②NaOH过量 Ca (HCO3)2+2NaOH= CaCO3↓+ Na2CO3+2H2O

1.下列离子方程式正确的是（ ）
A.向石灰石中加稀硫酸 Ca(OH)2+2H+=Ca2++H2O+CO2
B.向澄清石灰水中通入过量二氧化碳 Ca(OH)2+2CO2= Ca2++2HCO3-
C.盐酸通过饱和小苏打溶液HCO3-+H+= H2O+CO2
D.向碳酸氢钙溶液中加足量烧碱溶液Ca2++ HCO3-+OH-= CaCO3↓+ H2O

2.将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的质量（m）和通入体积（V）的关系正确的是（ ）

3.图为一定量饱和Ca(OH)2溶液中通入二氧化碳气体后，产生CaCO3白色沉淀的质量与二氧化碳体积之间的关系曲线。试回答：

（1） OA段曲线和AB段曲线所表示的反应方程式是：
OA段 ；
AB段 。
（2）B处溶液中存在的浓度较大的两种离子是 和 （填离子符号）。
将B处生成的溶液煮沸，可见到的现象是 。

4.今有5瓶失去标签的溶液，只知道它们分别是HCl、Na2CO3、NaHCO3、NaOH和Ca (HCO3)2的水溶液，为了鉴别它们，分别以A、B、C、D、E为代号，用它们进行一下实验，记录如下：A与B混合时无明显现象；B与C混合时有沉淀生成；B与D混合后生成了E；A能使石蕊试液变红。
由此推知：A是 ；B是 ；C是 ；
D是 ；E是 。

7.生产和生活中碳及其化合物间的转化
C、CO、CO2之间的相互转化（C三角的关系）
①高炉炼铁中：铁的氧化物被还原
Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
②二氧化碳在高温下被碳还原
C+ CO2=高温=2CO
③生成水煤气：
C+H2O=CO+H2

1.为制备干燥、纯净的CO2，将大理石和盐酸反应生成的气体先后通过装有下列物质的两个吸收装置，两个装置中应依次装入（ ）
A.水；无水CaCl2
B.饱和NaHCO3溶液；无水CaCl2
C.无水CaCl2；饱和Na2CO3溶液
D.饱和Na2CO3溶液；生石灰

2.已知某温度下，发生如下反应：①C+CO2=2CO ②CO+H2O=CO2+H2 由此可以推断，该温度下C、CO、H2的还原性强弱的顺序是（ ）
A.CO>C> H2 B.C>CO> H2
C.C> H2>CO D.CO> H2>C

3.有四种钠的化合物W、X、Y、Z，它们之间存在如下关系：
①WX+ H2+ CO2↑ ②Z+CO2→X
③Z+H2O→Y ④X+ Ca(OH)2→Y+ CaCO3
试回答下列问题：
（1）W、X、Y、Z的化学式分别是
W 、X 、Y 、Z 。
（2）以上四个反应中未涉及的基本反应类型是 。
（3）若④反应在溶液中进行，写出其离子方程式以及能用该离子方程式表示的另一个化学反应的化学方程式：
①离子方程式 ；
②化学方程式