11-12版高中化学全程学习方略配套课件：3.1.2多种多样的碳单质 广泛存在的含碳化合物（鲁科版必修1）
文档属性
| 名称 | 11-12版高中化学全程学习方略配套课件：3.1.2多种多样的碳单质 广泛存在的含碳化合物（鲁科版必修1） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 5.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2012-09-14 09:29:44 | ||
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文档简介
(共145张PPT)
【典例1】标准状况下将4.48 L CO2通入1 L 0.3 mol·L-1
NaOH溶液中，当CO2与NaOH完全反应时，则下列说法正确的是
A.溶液中只有一种阴离子(OH-除外)
B.溶液中溶质的物质的量之比为1∶2
C.反应后有CO2逸出
D.反应后的溶液还可以吸收部分CO2
【思路点拨】解答本题需注意以下两点：
【自主解答】选D。n(CO2)∶n(NaOH)=2∶3,因此CO2与NaOH反应的产物中既有Na2CO3又有NaHCO3，反应后溶液中含有阴离子CO32-、HCO3-、OH-，设Na2CO3与NaHCO3的物质的量分别为x、y
由Na原子守恒:2x+y=0.3 mol
由C原子守恒:x+y=0.2 mol
解得x=0.1 mol ，y=0.1 mol
n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=1∶1,反应后无CO2逸出；因为溶液中存在Na2CO3,所以反应后的溶液还能吸收部分CO2，发生反应Na2CO3+CO2+H2O====2NaHCO3。
【互动探究】(1)上题中要使溶液中的溶质只有Na2CO3应如何操作
提示：应加入一定量的NaOH，根据反应NaHCO3+ NaOH====
Na2CO3+H2O知加入的n(NaOH)=n(NaHCO3)= 0.1 mol。
(2)若向1 L 0.3 mol·L-1NaOH溶液中通入标准状况下
6.72 L CO2反应后溶液中的溶质是什么
提示:n(CO2)∶n(NaOH)=1∶1时产物为NaHCO3。
【变式训练】(双选)向100 mL 0.3 mol/L的Ca(OH)2溶液中通入CO2气体，当得到1 g沉淀时，通入CO2的物质的量是( )
A.0.015 mol B.0.01 mol
C.0.025 mol D.0.05 mol
【解析】选B、D。若CO2不足，
发生反应Ca(OH)2 + CO2====CaCO3↓+H2O，
0.01 mol 0.01 mol
选B；
若CO2过量，
发生反应Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3↓+H2O
0.03 mol 0.03 mol 0.03 mol
CaCO3 + CO2+H2O====Ca(HCO3)2
0.02 mol 0.02 mol
共消耗CO2：0.03 mol+0.02 mol=0.05 mol，选D。
【典例2】某固体物质A受热分解，生成B、C、D三种物质。B是一种钾盐，向B的水溶液中加入澄清石灰水，产生白色沉淀E；E溶于盐酸放出无色无味气体D；将D通入澄清石灰水中，先出现浑浊现象，然后又变澄清；C在常温下是一种无色液体。
(1)写出A、B、E的化学式。
A_______，B_______，E_______。
(2)写出反应的化学方程式。
①A受热分解：_________________________________;
②将D通入澄清石灰水中，先出现浑浊现象，然后又变澄清：______________________________________________。
(3)写出反应的离子方程式。
①向B的水溶液中加入澄清石灰水，产生白色沉淀E：
______________________________________________；
②E溶于盐酸放出无色无味的气体D：______________。
【思路点拨】解答本题要注意以下两点：
【自主解答】无色无味能使澄清石灰水出现浑浊的气体D是CO2，白色沉淀E为CaCO3，钾盐B为K2CO3，受热分解能生成K2CO3 和CO2的A为KHCO3，C为H2O。
答案：(1)KHCO3 K2CO3 CaCO3
(2)①2KHCO3 K2CO3+CO2↑+H2O
②CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O,
CaCO3+CO2+H2O====Ca(HCO3)2
(3)①CO32-+Ca2+====CaCO3↓
②CaCO3+2H+====Ca2++ CO2↑+H2O
△
====
【互动探究】(1)上题中B的溶液如何才能转化为A的溶液？
提示:向B的溶液中通入过量的CO2。
(2)能否将通入D后先变浑浊又变澄清后的溶液再变浑浊？应如何操作？
提示:能。可加入适量的Ca(OH)2或加热。
【变式训练】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】淡黄色粉末E为Na2O2，则A为Na，B为
NaOH，C为Na2CO3，D为NaCl ，F为NaHCO3。NaHCO3的溶解度
比Na2CO3小，向饱和的Na2CO3溶液中通入CO2会析出晶体；
鉴别NaHCO3与Na2CO3应选用CaCl2，Na2CO3与CaCl2反应会产
生白色沉淀。
答案：(1)Na Na2CO3 Na2O2 NaHCO3
(2)析出晶体 Na2CO3+H2O+CO2====2NaHCO3↓
(3)CaCl2 CO32-+ Ca2+====CaCO3↓
【典例】下列反应的离子方程式中，正确的是
A．Na2CO3溶液与Ba(OH)2溶液反应：
CO32-+Ba2+====BaCO3↓
B.NaOH溶液与Ca(HCO3)2溶液反应：
HCO3-+OH-====CO32-+H2O
C．NaHCO3溶液与盐酸反应：
CO32-+2H+====CO2↑+H2O
D．过量CO2通入NaOH溶液中：
CO2+2OH-===CO32-+H2O
【思路点拨】判断离子方程式的正误要关注以下几点：
【自主解答】选A。B项，产物中应生成难溶物CaCO3；
C项，NaHCO3不能写成CO32-；D项，过量CO2通入NaOH溶液中应生成HCO3-。
【互动探究】若将A项中的Na2CO3改为NaHCO3，则反应的离子方程式怎样写？
提示：若将Na2CO3改为NaHCO3,会有两种情况。
(1)若NaHCO3过量：
2HCO3-+Ba2++2OH-====BaCO3↓+CO32-+2H2O
(2)若Ba(OH)2过量：
HCO3-+Ba2++OH-====BaCO3↓+H2O
【变式训练】下列离子方程式正确的是( )
A．醋酸与氢氧化钠溶液反应：OH－+H＋====H2O
B．少量CO2通入Ca(OH)2溶液中：CO2+Ca2++2OH-====CaCO3↓ + H2O
C．碳酸氢钠与稀硫酸：CO32-＋2H＋====H2O＋CO2↑
D．烧碱溶液与碳酸氢钠溶液：HCO3-＋OH－====H2O＋CO2↑
【解析】选B。A项，醋酸是弱酸，不能拆写成离子形式； C项，碳酸氢根离子写错；D项，烧碱溶液与碳酸氢钠溶液反应不生成CO2，应生成CO32-。
【典例】某无色混合气体可能含有CO、CO2、水蒸气、H2中的一种或者几种，依次进行如下连续处理(假定每步处理均反应完全)①通过碱石灰，气体体积变小②通过灼热氧化铜，固体变为红色③通过白色硫酸铜粉末，粉末变为蓝色④通过澄清石灰水，溶液变浑浊，由此可以确定原混合气体中
A.一定含有CO2、H2O，至少含有H2、CO中的一种
B.一定含有H2O、CO，至少含有CO2、H2中的一种
C.一定含有CO、CO2，至少含有H2O、H2中的一种
D.一定含有CO、H2，至少含有H2O、CO2中的一种
【易错选项】A
【易错剖析】(1)易错选项分析
本题易错选A的原因在于①审题不认真，没有抓住“依次”、“假定每步处理均反应完全”两个关键信息；②由于逻辑推理能力不强而无从作答。错误思路：由于气体通过碱石灰，气体体积变小，因此混合气体中有CO2、H2O，通过灼热氧化铜，固体变为红色，至少含有H2、CO中的一种，故错选A。
(2)其他错误选项分析：
本题还容易错选B项、C项，原因在于思考问题不够严密，且知识有欠缺。B项错认为通过碱石灰，气体体积变小是因为含有H2O，而忽略了CO2也能被碱石灰吸收。C项错认为通过碱石灰，气体体积变小是因为含有CO2，而忽略H2O也能被碱石灰吸收。
【标准答案】D
1.低碳、和谐、可持续发展等一直都是全球性的难题，下列有关做法与此相符的是( )
A.大力开发丰富的煤炭资源，减少对石油的依赖
B.限制化学发展，关停化工企业，消除污染源头
C.用过氧化钠吸收CO2是目前比较经济的减碳方案
D.推广利用微生物发酵技术，将植物秸秆、动物粪便等制成沼气以替代液化石油气
【解析】选D。煤炭、石油的使用都会产生大量二氧化碳；消除污染源头应从工业三废抓起而不是限制化学发展；Na2O2吸收CO2成本太高。
2．下列关于CO2的说法中，不正确的是( )
A.CO2是碳及含碳化合物在空气中燃烧的主要产物
B.CO2不具有漂白性，不能使任何有色物质变色
C.CO2是发生光合作用的主要化学物质
D.CO2是参与自然界中钟乳石、石笋形成的一种主要物质
【解析】选B。CO2能溶于水显酸性，可使某些溶液变色，如使紫色的石蕊试液变红，滴有酚酞的氢氧化钠溶液退色等。
3．下列各组物质中的两种物质作用时，反应条件或反应物用量的改变，对生成物没有影响的是( )
A.Na2O2和CO2
B.Na和O2
C.NaOH和CO2
D.C和O2
【解析】选A。Na与O2反应时，若暴露在空气中不加热则生成氧化钠，加热或点燃则生成过氧化钠；NaOH和CO2反应时，会因二氧化碳的多少而生成碳酸钠或碳酸氢钠；C和O2反应则会因氧气的量不同而生成二氧化碳或一氧化碳。
4.过量的NaHCO3和少量的Na2O2混合，在密闭容器中充分混
合加热后，最后排出气体，残留的固体是( )
A.Na2O
B.Na2CO3
C.Na2O2和Na2CO3
D.Na2O2和Na2O
【解析】选B。加热时NaHCO3发生反应：2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O，生成的足量CO2与Na2O2发生反应：
2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2。所以最终剩余固体为Na2CO3。
△
====
5．溶洞和钟乳石是大自然的杰作，其美景令游客流连忘返。溶洞和钟乳石的形成与自然界中碳及其化合物的转化有着密切联系。
(1)下列有关自然界中碳及其化合物的转化说法不正确的是______。
A．溶洞是由于碳酸钙与水、二氧化碳作用生成可溶性的碳酸氢钙形成的
B．钟乳石是在一定条件下可溶性的碳酸氢钙转化生成碳酸钙的结果
C．溶洞和钟乳石的形成过程中没有涉及到氧化还原反应
D．参观的游客太多可能会使照明灯下的植物大量死亡
(2)钟乳石和石笋的主要成分是碳酸钙。随着旅游人数的增加，潮湿溶洞中的钟乳石和石笋受到二氧化碳侵蚀，其化学反应方程式为：_________________________________。
【解析】(1)溶洞的形成是石灰岩CaCO3受空气中CO2和水的
作用，产生Ca(HCO3)2形成的，其反应的化学方程式为CaCO3
+CO2+H2O====Ca(HCO3)2，故A项正确；钟乳石是在一定条件
下Ca(HCO3)2分解产生CaCO3的结果，其反应的化学方程式为
Ca(HCO3)2 CaCO3↓+CO2↑+H2O，故B项正确；在上述两
个反应过程中每种元素的化合价均未发生变化，故C项正
确；游客增多，CO2含量增加，植物会生长旺盛，D错误。
(2)游人的大量进入会释放出更多的CO2，使溶洞中CO2的浓
度增大，可使钟乳石等溶解。
△
====
答案：(1)D
(2)CaCO3＋CO2＋H2O====Ca(HCO3)2
6.有一种黑色固体A在氧气中充分燃烧生成气体B。向盛B的集气瓶中加入少量澄清石灰水，出现白色沉淀C，振荡后沉淀消失得溶液D。把D分成两份，一份中加入稀盐酸，又生成气体B，另一份中加入NaOH溶液又生成C。回答：
(1)则A、B、C、D的名称分别为____、____、____、____。
(2)写出有关反应的化学方程式：
B→C______________________________________________。
C→D______________________________________________。
D→B______________________________________________。
D→C______________________________________________。
【解析】由B中加入少量澄清石灰水得到白色沉淀，振荡后沉淀消失可知B为CO2，从而推知A为炭(或碳单质)，D为Ca(HCO3)2，C为CaCO3。
答案：(1)炭(或碳单质) 二氧化碳 碳酸钙 碳酸氢钙
(2)CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O
CaCO3+CO2+H2O====Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2+2HCl====CaCl2+2CO2↑+2H2O
Ca(HCO3)2+2NaOH====CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1.对于碳及其化合物间转化的说法中，正确的是( )
A.大气中CO2含量的剧增，对自然界中碳及其化合物间的平衡没有影响
B.木炭燃烧过程中，发生着碳单质、CO和CO2之间的转化
C.碳的氧化物间的相互转化不属于氧化还原反应
D.含碳的无机化合物和有机化合物之间存在着严格的界限，无机化合物不能合成有机化合物
【解析】选B。大气中CO2增多，则其他物质相对减少，对自然界中碳及其化合物间的平衡存在影响。木炭燃烧过程中，C转化为CO或CO2,CO2与C反应生成CO等。CO与CO2之间的转化,C元素化合价发生变化,是氧化还原反应。无机化合物和有机化合物可以发生相互转化。故选B。
2.下列离子方程式正确的是( )
A.过量CO2通入澄清石灰水中：
CO2+OH-====HCO3-
B.NaHCO3与盐酸反应：
CO32-+2H+====CO2↑+H2O
C.NaHCO3溶液与石灰水反应：
HCO3-+OH-====CO32-+H2O
D.实验室中用大理石与盐酸反应制CO2：
CO32-+2H+====H2O+CO2↑
【解析】选A。过量CO2与澄清石灰水反应生成可溶性的Ca(HCO3)2；HCO3-不能写作CO32-；NaHCO3与石灰水反应时有CaCO3生成；CaCO3不能写作CO32-。
3．下列叙述正确的是( )
A.(2010·全国高考)将CO2通入次氯酸钙溶液中可生成次氯酸
B.(2010·山东高考)Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也相同
C.CO2通入CaCl2溶液中，能生成沉淀
D.过量CO2通入Ca(OH)2溶液中能生成沉淀
【解析】选A。A项，强酸制弱酸，酸性：H2CO3＞HClO,反应为：CO2+H2O+Ca(ClO)2====CaCO3↓+2HClO；B项，Na2O与CO2反应生成Na2CO3，Na2O2与 CO2反应生成Na2CO3和O2；C项，CO2通入CaCl2溶液中不反应；过量CO2通入Ca(OH)2溶液中生成Ca(HCO3)2。
4．(2011·福州高一检测)用1 L 1.0 mol/L NaOH溶液吸收0.8 mol CO2，所得溶液中的CO32-和HCO3-的物质的量浓度之比是( )
A．1∶3 B．2∶1 C．2∶3 D．3∶2
【解析】选A。n(NaOH)=1 mol,
2NaOH + CO2====Na2CO3+H2O
2 1 1
1 mol n(CO2) n1(Na2CO3)
n(CO2)= 0.5 mol ，CO2剩余0.3 mol
n1(Na2CO3)= 0.5 mol
Na2CO3 + CO2+H2O====2NaHCO3
1 1 2
n2(Na2CO3) 0.3 mol n(NaHCO3)
n2(Na2CO3)=0.3 mol，剩余0. 2 mol
n(NaHCO3) =0.6 mol，
CO32-和HCO3-物质的量浓度之比是1∶3。
【方法技巧】计算题的一题多解
方法一：原子守恒法
n(NaOH)∶n(CO2)=5∶4
反应产物中既有Na2CO3又有NaHCO3
设Na2CO3与NaHCO3的物质的量分别为x、y
由Na原子守恒:2x+y=1 mol
由C原子守恒:x+y=0.8 mol
解得，x=0.2 mol，y=0.6 mol
方法二：写总反应方程式
n(NaOH)∶n(CO2)=5∶4，反应方程式中各物质的系数比等于参加反应的各物质的物质的量之比，
5NaOH + 4CO2====xNa2CO3+yNaHCO3+H2O
配平方程式即得x=1，y=3
5．一包混有杂质的Na2CO3，其杂质可能是Ba(NO3)2、KCl、NaHCO3，今取10.6 g样品，溶于水得澄清溶液，另取
10.6 g样品，加入足量的盐酸，收集到4 g CO2，则下列判断正确的是( )
A．样品中只含有NaHCO3
B．样品中一定混有NaHCO3，可能有KCl
C．样品中有NaHCO3，也有Ba(NO3)2
D．样品中混有KCl，也可能有NaHCO3
【解析】选D。样品溶于水得澄清溶液说明样品中不含Ba(NO3)2，10.6 g Na2CO3的物质的量为0.1 mol，与足量的盐酸反应能产生0.1 mol即4.4 g CO2>4.0 g CO2，等质量的NaHCO3与足量的盐酸反应产生的CO2比Na2CO3多，样品中只含有NaHCO3时不符合题意，故一定含有KCl，可能有NaHCO3。
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(6分) “温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。
(1)下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有_____(填字母)。
a．减少化石燃料的使用
b．植树造林，增大植被面积
c．采用节能技术
d．利用太阳能、风能
(2)将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机
物的例子很多，如：
a．6CO2+6H2O C6H12O6 + 6O2
b．CO2+3H2 CH3OH +H2O
c．CO2+CH4 CH3COOH
d．2CO2+6H2 C2H4 + 4H2O
以上反应中，最节能的是____，原子利用率最高的是____。
光合作用
催化剂
△
催化剂
△
催化剂
△
【解析】(1)化石燃料中含碳元素，燃烧会产生大量CO2；植物的光合作用能吸收CO2。
(2)光合作用利用太阳光，可节省能源；化合反应的原子利用率最高。
答案：(1)a、b、c、d (2)a c
7．(15分)(2011·合肥高一检测)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：
B D__________________________________。
B E__________________________________。
【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受热分解可得到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 CaCO3 CaCl2 Na2CO3
(2)HCO3-+H+====CO2↑+H2O
Ca2++2HCO3-+2OH-====CaCO3↓+CO32-+2H2O
8.(9分)(挑战能力)向100 mL 3 mol·L-1的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2，充分反应，测得最后溶液的pH＞7。
(1)此时溶液的溶质如果是单一成分，可能是________；
(2)如果反应后溶液中有两种溶质，然后逐滴缓慢滴加
1 mol·L-1的盐酸，所得气体(不考虑溶解于水)的体积与所加盐酸的体积关系如图所示：
①加入盐酸100 mL之前，无气体产生，写出OA段发生反应的离子方程式____________________________________。
②产生的CO2在标准状况下的体积为______mL。
③B点时，反应所得溶液中溶质的物质的量浓度是______mol·L-1(溶液体积的变化忽略不计)。
【解析】(1)
(2)由于产生气体时消耗的盐酸大于未产生气体时消耗的盐酸，所以两种溶质为Na2CO3和NaHCO3。
答案：(1)Na2CO3或NaHCO3
(2)①CO32-+H+====HCO3-
②4 480 ③0.75
某同学用50 mL NaOH溶液吸收CO2气体制备Na2CO3。为防止通入的CO2过量而生成NaHCO3，他设计了如下步骤：
①用25 mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体，至CO2气体不再溶解；
按他的设计，第①步实验装置如图所示：
②小心微热溶液1～2分钟；
③在得到的溶液中加入另一半(25 mL) NaOH溶液，使溶液充分混合。
【思考探究】
(1)该同学能否制得较纯净的Na2CO3？为什么？
提示：能；理由是实验①生成NaHCO3，其中过量溶解的CO2气体微热时可被除去，在步骤③中NaHCO3恰好与NaOH中和，完全转化为Na2CO3。
(2)他为什么不用将一定量CO2气体直接通入NaOH溶液的方法来制备Na2CO3？
提示：将一定量CO2气体直接通入NaOH溶液中，CO2的用量不易控制，使制得的Na2CO3不纯。
(3)装置A使用的试剂是石灰石和盐酸。可否使用纯碱代替石灰石？为什么？
提示：不能。原因是实验中使用的CO2气体发生器，只适用于块状固体和液体反应，Na2CO3是粉末状固体。
(4)装置B盛放的试剂是什么？起什么作用？为了后续的微热、混合等实验，C处装NaOH溶液的容器还可使用什么实验仪器？
提示：装置B中盛放饱和NaHCO3溶液(或水)，作用是除去HCl，C处还可使用锥形瓶。
【典例1】标准状况下将4.48 L CO2通入1 L 0.3 mol·L-1
NaOH溶液中，当CO2与NaOH完全反应时，则下列说法正确的是
A.溶液中只有一种阴离子(OH-除外)
B.溶液中溶质的物质的量之比为1∶2
C.反应后有CO2逸出
D.反应后的溶液还可以吸收部分CO2
【思路点拨】解答本题需注意以下两点：
【自主解答】选D。n(CO2)∶n(NaOH)=2∶3,因此CO2与NaOH反应的产物中既有Na2CO3又有NaHCO3，反应后溶液中含有阴离子CO32-、HCO3-、OH-，设Na2CO3与NaHCO3的物质的量分别为x、y
由Na原子守恒:2x+y=0.3 mol
由C原子守恒:x+y=0.2 mol
解得x=0.1 mol ，y=0.1 mol
n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=1∶1,反应后无CO2逸出；因为溶液中存在Na2CO3,所以反应后的溶液还能吸收部分CO2，发生反应Na2CO3+CO2+H2O====2NaHCO3。
【互动探究】(1)上题中要使溶液中的溶质只有Na2CO3应如何操作
提示：应加入一定量的NaOH，根据反应NaHCO3+ NaOH====
Na2CO3+H2O知加入的n(NaOH)=n(NaHCO3)= 0.1 mol。
(2)若向1 L 0.3 mol·L-1NaOH溶液中通入标准状况下
6.72 L CO2反应后溶液中的溶质是什么
提示:n(CO2)∶n(NaOH)=1∶1时产物为NaHCO3。
【变式训练】(双选)向100 mL 0.3 mol/L的Ca(OH)2溶液中通入CO2气体，当得到1 g沉淀时，通入CO2的物质的量是( )
A.0.015 mol B.0.01 mol
C.0.025 mol D.0.05 mol
【解析】选B、D。若CO2不足，
发生反应Ca(OH)2 + CO2====CaCO3↓+H2O，
0.01 mol 0.01 mol
选B；
若CO2过量，
发生反应Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3↓+H2O
0.03 mol 0.03 mol 0.03 mol
CaCO3 + CO2+H2O====Ca(HCO3)2
0.02 mol 0.02 mol
共消耗CO2：0.03 mol+0.02 mol=0.05 mol，选D。
【典例2】某固体物质A受热分解，生成B、C、D三种物质。B是一种钾盐，向B的水溶液中加入澄清石灰水，产生白色沉淀E；E溶于盐酸放出无色无味气体D；将D通入澄清石灰水中，先出现浑浊现象，然后又变澄清；C在常温下是一种无色液体。
(1)写出A、B、E的化学式。
A_______，B_______，E_______。
(2)写出反应的化学方程式。
①A受热分解：_________________________________;
②将D通入澄清石灰水中，先出现浑浊现象，然后又变澄清：______________________________________________。
(3)写出反应的离子方程式。
①向B的水溶液中加入澄清石灰水，产生白色沉淀E：
______________________________________________；
②E溶于盐酸放出无色无味的气体D：______________。
【思路点拨】解答本题要注意以下两点：
【自主解答】无色无味能使澄清石灰水出现浑浊的气体D是CO2，白色沉淀E为CaCO3，钾盐B为K2CO3，受热分解能生成K2CO3 和CO2的A为KHCO3，C为H2O。
答案：(1)KHCO3 K2CO3 CaCO3
(2)①2KHCO3 K2CO3+CO2↑+H2O
②CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O,
CaCO3+CO2+H2O====Ca(HCO3)2
(3)①CO32-+Ca2+====CaCO3↓
②CaCO3+2H+====Ca2++ CO2↑+H2O
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【互动探究】(1)上题中B的溶液如何才能转化为A的溶液？
提示:向B的溶液中通入过量的CO2。
(2)能否将通入D后先变浑浊又变澄清后的溶液再变浑浊？应如何操作？
提示:能。可加入适量的Ca(OH)2或加热。
【变式训练】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】淡黄色粉末E为Na2O2，则A为Na，B为
NaOH，C为Na2CO3，D为NaCl ，F为NaHCO3。NaHCO3的溶解度
比Na2CO3小，向饱和的Na2CO3溶液中通入CO2会析出晶体；
鉴别NaHCO3与Na2CO3应选用CaCl2，Na2CO3与CaCl2反应会产
生白色沉淀。
答案：(1)Na Na2CO3 Na2O2 NaHCO3
(2)析出晶体 Na2CO3+H2O+CO2====2NaHCO3↓
(3)CaCl2 CO32-+ Ca2+====CaCO3↓
【典例】下列反应的离子方程式中，正确的是
A．Na2CO3溶液与Ba(OH)2溶液反应：
CO32-+Ba2+====BaCO3↓
B.NaOH溶液与Ca(HCO3)2溶液反应：
HCO3-+OH-====CO32-+H2O
C．NaHCO3溶液与盐酸反应：
CO32-+2H+====CO2↑+H2O
D．过量CO2通入NaOH溶液中：
CO2+2OH-===CO32-+H2O
【思路点拨】判断离子方程式的正误要关注以下几点：
【自主解答】选A。B项，产物中应生成难溶物CaCO3；
C项，NaHCO3不能写成CO32-；D项，过量CO2通入NaOH溶液中应生成HCO3-。
【互动探究】若将A项中的Na2CO3改为NaHCO3，则反应的离子方程式怎样写？
提示：若将Na2CO3改为NaHCO3,会有两种情况。
(1)若NaHCO3过量：
2HCO3-+Ba2++2OH-====BaCO3↓+CO32-+2H2O
(2)若Ba(OH)2过量：
HCO3-+Ba2++OH-====BaCO3↓+H2O
【变式训练】下列离子方程式正确的是( )
A．醋酸与氢氧化钠溶液反应：OH－+H＋====H2O
B．少量CO2通入Ca(OH)2溶液中：CO2+Ca2++2OH-====CaCO3↓ + H2O
C．碳酸氢钠与稀硫酸：CO32-＋2H＋====H2O＋CO2↑
D．烧碱溶液与碳酸氢钠溶液：HCO3-＋OH－====H2O＋CO2↑
【解析】选B。A项，醋酸是弱酸，不能拆写成离子形式； C项，碳酸氢根离子写错；D项，烧碱溶液与碳酸氢钠溶液反应不生成CO2，应生成CO32-。
【典例】某无色混合气体可能含有CO、CO2、水蒸气、H2中的一种或者几种，依次进行如下连续处理(假定每步处理均反应完全)①通过碱石灰，气体体积变小②通过灼热氧化铜，固体变为红色③通过白色硫酸铜粉末，粉末变为蓝色④通过澄清石灰水，溶液变浑浊，由此可以确定原混合气体中
A.一定含有CO2、H2O，至少含有H2、CO中的一种
B.一定含有H2O、CO，至少含有CO2、H2中的一种
C.一定含有CO、CO2，至少含有H2O、H2中的一种
D.一定含有CO、H2，至少含有H2O、CO2中的一种
【易错选项】A
【易错剖析】(1)易错选项分析
本题易错选A的原因在于①审题不认真，没有抓住“依次”、“假定每步处理均反应完全”两个关键信息；②由于逻辑推理能力不强而无从作答。错误思路：由于气体通过碱石灰，气体体积变小，因此混合气体中有CO2、H2O，通过灼热氧化铜，固体变为红色，至少含有H2、CO中的一种，故错选A。
(2)其他错误选项分析：
本题还容易错选B项、C项，原因在于思考问题不够严密，且知识有欠缺。B项错认为通过碱石灰，气体体积变小是因为含有H2O，而忽略了CO2也能被碱石灰吸收。C项错认为通过碱石灰，气体体积变小是因为含有CO2，而忽略H2O也能被碱石灰吸收。
【标准答案】D
1.低碳、和谐、可持续发展等一直都是全球性的难题，下列有关做法与此相符的是( )
A.大力开发丰富的煤炭资源，减少对石油的依赖
B.限制化学发展，关停化工企业，消除污染源头
C.用过氧化钠吸收CO2是目前比较经济的减碳方案
D.推广利用微生物发酵技术，将植物秸秆、动物粪便等制成沼气以替代液化石油气
【解析】选D。煤炭、石油的使用都会产生大量二氧化碳；消除污染源头应从工业三废抓起而不是限制化学发展；Na2O2吸收CO2成本太高。
2．下列关于CO2的说法中，不正确的是( )
A.CO2是碳及含碳化合物在空气中燃烧的主要产物
B.CO2不具有漂白性，不能使任何有色物质变色
C.CO2是发生光合作用的主要化学物质
D.CO2是参与自然界中钟乳石、石笋形成的一种主要物质
【解析】选B。CO2能溶于水显酸性，可使某些溶液变色，如使紫色的石蕊试液变红，滴有酚酞的氢氧化钠溶液退色等。
3．下列各组物质中的两种物质作用时，反应条件或反应物用量的改变，对生成物没有影响的是( )
A.Na2O2和CO2
B.Na和O2
C.NaOH和CO2
D.C和O2
【解析】选A。Na与O2反应时，若暴露在空气中不加热则生成氧化钠，加热或点燃则生成过氧化钠；NaOH和CO2反应时，会因二氧化碳的多少而生成碳酸钠或碳酸氢钠；C和O2反应则会因氧气的量不同而生成二氧化碳或一氧化碳。
4.过量的NaHCO3和少量的Na2O2混合，在密闭容器中充分混
合加热后，最后排出气体，残留的固体是( )
A.Na2O
B.Na2CO3
C.Na2O2和Na2CO3
D.Na2O2和Na2O
【解析】选B。加热时NaHCO3发生反应：2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O，生成的足量CO2与Na2O2发生反应：
2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2。所以最终剩余固体为Na2CO3。
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5．溶洞和钟乳石是大自然的杰作，其美景令游客流连忘返。溶洞和钟乳石的形成与自然界中碳及其化合物的转化有着密切联系。
(1)下列有关自然界中碳及其化合物的转化说法不正确的是______。
A．溶洞是由于碳酸钙与水、二氧化碳作用生成可溶性的碳酸氢钙形成的
B．钟乳石是在一定条件下可溶性的碳酸氢钙转化生成碳酸钙的结果
C．溶洞和钟乳石的形成过程中没有涉及到氧化还原反应
D．参观的游客太多可能会使照明灯下的植物大量死亡
(2)钟乳石和石笋的主要成分是碳酸钙。随着旅游人数的增加，潮湿溶洞中的钟乳石和石笋受到二氧化碳侵蚀，其化学反应方程式为：_________________________________。
【解析】(1)溶洞的形成是石灰岩CaCO3受空气中CO2和水的
作用，产生Ca(HCO3)2形成的，其反应的化学方程式为CaCO3
+CO2+H2O====Ca(HCO3)2，故A项正确；钟乳石是在一定条件
下Ca(HCO3)2分解产生CaCO3的结果，其反应的化学方程式为
Ca(HCO3)2 CaCO3↓+CO2↑+H2O，故B项正确；在上述两
个反应过程中每种元素的化合价均未发生变化，故C项正
确；游客增多，CO2含量增加，植物会生长旺盛，D错误。
(2)游人的大量进入会释放出更多的CO2，使溶洞中CO2的浓
度增大，可使钟乳石等溶解。
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答案：(1)D
(2)CaCO3＋CO2＋H2O====Ca(HCO3)2
6.有一种黑色固体A在氧气中充分燃烧生成气体B。向盛B的集气瓶中加入少量澄清石灰水，出现白色沉淀C，振荡后沉淀消失得溶液D。把D分成两份，一份中加入稀盐酸，又生成气体B，另一份中加入NaOH溶液又生成C。回答：
(1)则A、B、C、D的名称分别为____、____、____、____。
(2)写出有关反应的化学方程式：
B→C______________________________________________。
C→D______________________________________________。
D→B______________________________________________。
D→C______________________________________________。
【解析】由B中加入少量澄清石灰水得到白色沉淀，振荡后沉淀消失可知B为CO2，从而推知A为炭(或碳单质)，D为Ca(HCO3)2，C为CaCO3。
答案：(1)炭(或碳单质) 二氧化碳 碳酸钙 碳酸氢钙
(2)CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O
CaCO3+CO2+H2O====Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2+2HCl====CaCl2+2CO2↑+2H2O
Ca(HCO3)2+2NaOH====CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1.对于碳及其化合物间转化的说法中，正确的是( )
A.大气中CO2含量的剧增，对自然界中碳及其化合物间的平衡没有影响
B.木炭燃烧过程中，发生着碳单质、CO和CO2之间的转化
C.碳的氧化物间的相互转化不属于氧化还原反应
D.含碳的无机化合物和有机化合物之间存在着严格的界限，无机化合物不能合成有机化合物
【解析】选B。大气中CO2增多，则其他物质相对减少，对自然界中碳及其化合物间的平衡存在影响。木炭燃烧过程中，C转化为CO或CO2,CO2与C反应生成CO等。CO与CO2之间的转化,C元素化合价发生变化,是氧化还原反应。无机化合物和有机化合物可以发生相互转化。故选B。
2.下列离子方程式正确的是( )
A.过量CO2通入澄清石灰水中：
CO2+OH-====HCO3-
B.NaHCO3与盐酸反应：
CO32-+2H+====CO2↑+H2O
C.NaHCO3溶液与石灰水反应：
HCO3-+OH-====CO32-+H2O
D.实验室中用大理石与盐酸反应制CO2：
CO32-+2H+====H2O+CO2↑
【解析】选A。过量CO2与澄清石灰水反应生成可溶性的Ca(HCO3)2；HCO3-不能写作CO32-；NaHCO3与石灰水反应时有CaCO3生成；CaCO3不能写作CO32-。
3．下列叙述正确的是( )
A.(2010·全国高考)将CO2通入次氯酸钙溶液中可生成次氯酸
B.(2010·山东高考)Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也相同
C.CO2通入CaCl2溶液中，能生成沉淀
D.过量CO2通入Ca(OH)2溶液中能生成沉淀
【解析】选A。A项，强酸制弱酸，酸性：H2CO3＞HClO,反应为：CO2+H2O+Ca(ClO)2====CaCO3↓+2HClO；B项，Na2O与CO2反应生成Na2CO3，Na2O2与 CO2反应生成Na2CO3和O2；C项，CO2通入CaCl2溶液中不反应；过量CO2通入Ca(OH)2溶液中生成Ca(HCO3)2。
4．(2011·福州高一检测)用1 L 1.0 mol/L NaOH溶液吸收0.8 mol CO2，所得溶液中的CO32-和HCO3-的物质的量浓度之比是( )
A．1∶3 B．2∶1 C．2∶3 D．3∶2
【解析】选A。n(NaOH)=1 mol,
2NaOH + CO2====Na2CO3+H2O
2 1 1
1 mol n(CO2) n1(Na2CO3)
n(CO2)= 0.5 mol ，CO2剩余0.3 mol
n1(Na2CO3)= 0.5 mol
Na2CO3 + CO2+H2O====2NaHCO3
1 1 2
n2(Na2CO3) 0.3 mol n(NaHCO3)
n2(Na2CO3)=0.3 mol，剩余0. 2 mol
n(NaHCO3) =0.6 mol，
CO32-和HCO3-物质的量浓度之比是1∶3。
【方法技巧】计算题的一题多解
方法一：原子守恒法
n(NaOH)∶n(CO2)=5∶4
反应产物中既有Na2CO3又有NaHCO3
设Na2CO3与NaHCO3的物质的量分别为x、y
由Na原子守恒:2x+y=1 mol
由C原子守恒:x+y=0.8 mol
解得，x=0.2 mol，y=0.6 mol
方法二：写总反应方程式
n(NaOH)∶n(CO2)=5∶4，反应方程式中各物质的系数比等于参加反应的各物质的物质的量之比，
5NaOH + 4CO2====xNa2CO3+yNaHCO3+H2O
配平方程式即得x=1，y=3
5．一包混有杂质的Na2CO3，其杂质可能是Ba(NO3)2、KCl、NaHCO3，今取10.6 g样品，溶于水得澄清溶液，另取
10.6 g样品，加入足量的盐酸，收集到4 g CO2，则下列判断正确的是( )
A．样品中只含有NaHCO3
B．样品中一定混有NaHCO3，可能有KCl
C．样品中有NaHCO3，也有Ba(NO3)2
D．样品中混有KCl，也可能有NaHCO3
【解析】选D。样品溶于水得澄清溶液说明样品中不含Ba(NO3)2，10.6 g Na2CO3的物质的量为0.1 mol，与足量的盐酸反应能产生0.1 mol即4.4 g CO2>4.0 g CO2，等质量的NaHCO3与足量的盐酸反应产生的CO2比Na2CO3多，样品中只含有NaHCO3时不符合题意，故一定含有KCl，可能有NaHCO3。
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(6分) “温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。
(1)下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有_____(填字母)。
a．减少化石燃料的使用
b．植树造林，增大植被面积
c．采用节能技术
d．利用太阳能、风能
(2)将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机
物的例子很多，如：
a．6CO2+6H2O C6H12O6 + 6O2
b．CO2+3H2 CH3OH +H2O
c．CO2+CH4 CH3COOH
d．2CO2+6H2 C2H4 + 4H2O
以上反应中，最节能的是____，原子利用率最高的是____。
光合作用
催化剂
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催化剂
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催化剂
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【解析】(1)化石燃料中含碳元素，燃烧会产生大量CO2；植物的光合作用能吸收CO2。
(2)光合作用利用太阳光，可节省能源；化合反应的原子利用率最高。
答案：(1)a、b、c、d (2)a c
7．(15分)(2011·合肥高一检测)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：
B D__________________________________。
B E__________________________________。
【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受热分解可得到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 CaCO3 CaCl2 Na2CO3
(2)HCO3-+H+====CO2↑+H2O
Ca2++2HCO3-+2OH-====CaCO3↓+CO32-+2H2O
8.(9分)(挑战能力)向100 mL 3 mol·L-1的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2，充分反应，测得最后溶液的pH＞7。
(1)此时溶液的溶质如果是单一成分，可能是________；
(2)如果反应后溶液中有两种溶质，然后逐滴缓慢滴加
1 mol·L-1的盐酸，所得气体(不考虑溶解于水)的体积与所加盐酸的体积关系如图所示：
①加入盐酸100 mL之前，无气体产生，写出OA段发生反应的离子方程式____________________________________。
②产生的CO2在标准状况下的体积为______mL。
③B点时，反应所得溶液中溶质的物质的量浓度是______mol·L-1(溶液体积的变化忽略不计)。
【解析】(1)
(2)由于产生气体时消耗的盐酸大于未产生气体时消耗的盐酸，所以两种溶质为Na2CO3和NaHCO3。
答案：(1)Na2CO3或NaHCO3
(2)①CO32-+H+====HCO3-
②4 480 ③0.75
某同学用50 mL NaOH溶液吸收CO2气体制备Na2CO3。为防止通入的CO2过量而生成NaHCO3，他设计了如下步骤：
①用25 mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体，至CO2气体不再溶解；
按他的设计，第①步实验装置如图所示：
②小心微热溶液1～2分钟；
③在得到的溶液中加入另一半(25 mL) NaOH溶液，使溶液充分混合。
【思考探究】
(1)该同学能否制得较纯净的Na2CO3？为什么？
提示：能；理由是实验①生成NaHCO3，其中过量溶解的CO2气体微热时可被除去，在步骤③中NaHCO3恰好与NaOH中和，完全转化为Na2CO3。
(2)他为什么不用将一定量CO2气体直接通入NaOH溶液的方法来制备Na2CO3？
提示：将一定量CO2气体直接通入NaOH溶液中，CO2的用量不易控制，使制得的Na2CO3不纯。
(3)装置A使用的试剂是石灰石和盐酸。可否使用纯碱代替石灰石？为什么？
提示：不能。原因是实验中使用的CO2气体发生器，只适用于块状固体和液体反应，Na2CO3是粉末状固体。
(4)装置B盛放的试剂是什么？起什么作用？为了后续的微热、混合等实验，C处装NaOH溶液的容器还可使用什么实验仪器？
提示：装置B中盛放饱和NaHCO3溶液(或水)，作用是除去HCl，C处还可使用锥形瓶。