3.1.1《碳的单质及含碳化合物》导学案(学生版)
一、多种多样的碳单质
1.同素异形体
由____________组成的__________的几种单质,如氧元素的同素异形体有____和____,碳元素的同素异形体有______、__________和__________等。
2.碳的同素异形体
物质
性质
金刚石(C)
石墨(C)
C60
外观
无色透明晶体
____色、不透明的片状固体
灰黑色固体
结构
由________构成的________结构
由____________构成的____结构
由________和________排列而成的“____”分子
硬度
很大
____,在纸上可留痕迹
导电性
不导电
良好
不导电
思维拓展
1.金刚石、石墨和C60均是由碳元素组成的单质,为什么物理性质不同?
二、广泛存在的含碳化合物
1.种类繁多的含碳化合物
碳的化合物
2.Na2CO3和NaHCO3
物质
内容
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
苏打或纯碱
小苏打
颜色状态
白色固体
白色固体
溶解性
__溶于水
__溶,(比Na2CO3溶解度小)
稳定性
稳定,受热难分解
受热分解,化学方程式为________________________________________
与盐酸
反应
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O
与NaOH
反应
不反应
NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
用途
制玻璃、造纸
发酵粉、治疗胃酸过多
相互转
化关系
Na2CO3NaHCO3
知识点1 碳单质的多样性
1.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
2.1996年诺贝尔化学奖授予斯莫利等三位化学家,以表彰他们发现富勒烯(C60),开辟了化学研究的新领域。富勒烯(C60)由于具有空心的类似足球形状的结构,也称为足球烯。对于下列有关C60的说法中正确的是( )
A.C60在一定条件下可以与CuO发生置换反应
B.C60的摩尔质量是720
C.金刚石、石墨和足球烯(C60)三者和足量氧气反应的最终产物不同
D.金刚石、石墨和足球烯(C60)的性质完全相同
知识点2 Na2CO3和NaHCO3的性质
3.1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭的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.Na2CO3
B.Na2O2、Na2CO3
C.NaOH',Na2CO3
D.Na2O2、NaOH、Na2CO3
4.现有一包混有少量碳酸氢钠的碳酸钠固体,称得其质量为10.00 g,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9.38 g。计算原混合物中碳酸钠的质量分数。
3.1.1《碳的单质及含碳化合物》导学案(教师版)
一、多种多样的碳单质
1.同素异形体
由____________组成的__________的几种单质,如氧元素的同素异形体有____和____,碳元素的同素异形体有______、__________和__________等。
2.碳的同素异形体
物质
性质
金刚石(C)
石墨(C)
C60
外观
无色透明晶体
____色、不透明的片状固体
灰黑色固体
结构
由________构成的________结构
由____________构成的____结构
由________和________排列而成的“____”分子
硬度
很大
____,在纸上可留痕迹
导电性
不导电
良好
不导电
思维拓展
1.金刚石、石墨和C60均是由碳元素组成的单质,为什么物理性质不同?
二、广泛存在的含碳化合物
1.种类繁多的含碳化合物
碳的化合物
2.Na2CO3和NaHCO3
物质
内容
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
苏打或纯碱
小苏打
颜色状态
白色固体
白色固体
溶解性
__溶于水
__溶,(比Na2CO3溶解度小)
稳定性
稳定,受热难分解
受热分解,化学方程式为________________________________________
与盐酸
反应
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O
与NaOH
反应
不反应
NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
用途
制玻璃、造纸
发酵粉、治疗胃酸过多
相互转
化关系
Na2CO3NaHCO3
知识点1 碳单质的多样性
1.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
2.1996年诺贝尔化学奖授予斯莫利等三位化学家,以表彰他们发现富勒烯(C60),开辟了化学研究的新领域。富勒烯(C60)由于具有空心的类似足球形状的结构,也称为足球烯。对于下列有关C60的说法中正确的是( )
A.C60在一定条件下可以与CuO发生置换反应
B.C60的摩尔质量是720
C.金刚石、石墨和足球烯(C60)三者和足量氧气反应的最终产物不同
D.金刚石、石墨和足球烯(C60)的性质完全相同
知识点2 Na2CO3和NaHCO3的性质
3.1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭的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.Na2CO3
B.Na2O2、Na2CO3
C.NaOH',Na2CO3
D.Na2O2、NaOH、Na2CO3
4.现有一包混有少量碳酸氢钠的碳酸钠固体,称得其质量为10.00 g,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9.38 g。计算原混合物中碳酸钠的质量分数。
参考答案
基础落实
一、
1.同一种元素 性质不同 O2 O3 石墨 金刚石 C60
2.深灰 正四面体 空间网状 平面六边形 层状 正五边形 正六边形 足球 质软
思维拓展
物质的结构决定物质的性质。金刚石、石墨和C60内部碳原子的排列方式不同,决定了其性质的不同。
二、
1.甲烷、淀粉 CO、CO2 CaCO3 CaMg(CO3)2 MgCO3 FeCO3
2.易 易 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
对点训练
1.B [金刚石、石墨、C60三者是碳元素的同素异形体,构成原子完全相同,只是其内部碳原子排列方式不同,才导致它们结构不同,所以性质不同。]
2.A [利用类比的解题思想,碳能够还原氧化铜,由于C60也是一种碳的单质,应该也能够和CuO发生置换反应生成Cu和CO,A正确;摩尔质量是有单位的,C60的摩尔质量是720 g·mol-1;金刚石、石墨和足球烯(C60)三者的主要成分都是碳,和足量氧气反应的最终产物相同,都是CO2;但这三者碳原子的排列方式不同,结构不同,故物理性质有很大差异,由此可知B、C、D都错误。]
3.A [根据反应式:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2;根据计量关系,可知2 mol NaHCO3生成CO2和H2O各1 mol,Na2O2只有1 mol,故其恰好和CO2反应生成Na2CO3和O2,气体排出后,只剩余Na2CO3。]
4.(1)将混合物加热至不再产生气体为止
(2)83.2%
解析 (1)据NaHCO3受热分解生成Na2CO3、H2O(g)、CO2,将混合物加热至不再产生气体为止,可除去该混合物中的NaHCO3。
(2)该原混合物中含NaHCO3的质量为x,则:
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
2×84g·mol-1 (18+44)g·mol-1
x (10.00-9.38)g
解得x=1.68 g w(Na2CO3)=×100%=83.2%。
3.1.1《碳的单质及含碳化合物》教学设计
一、教学内容分析
本节为山东科技出版社出版的高中化学必修1教材第三章第一节第一课时的内容。碳是一种重要的非金属元素,碳及其化合物在生活、生产实际中的应用非常广泛。碳及其某些重要化合物的性质在初中化学已有涉及,本节继续较深入的介绍碳的多样性及碳转化的多样性,使学生进一步认识碳与人类生产、生活的关系,并了解碳的重要化合物Na2CO3与NaHCO3。
二、学生学习情况分析
有关碳单质和一些碳的重要化合物(如CO、CO2、CaCO3)的知识,学生在初中已有所学习。因此,对本节内容的学习,可能产生“似曾相识”的感觉。
三、设计思想
设置情景、探究实验,运用媒体展示,交流研讨,实验探究,问题讨论等方法组织教学,营造探究学习氛围,激发学生的学习兴趣,学习探究学习方法,培养合作学习意识,使学生在体验探究的过程中获得新知识。这样,即可利用“似曾相识”的正面效应——学习基础,又可消除“似曾相识”的负面影响——“冷饭热炒”。
四、教学目标
1、知识与技能(1) 通过介绍各种碳单质,使学生了解同素异形体的概念,知道碳有三种同素异形体,它们的物理性质有较大的差别,导致物理性质相异的主要原因是碳原子的排列不同。(2) 知道含碳元素的化合物种类繁多,一般分为含碳的无机化合物和有机化合物两大类,通过活动探究认识碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质,初步体会它们性质的差异。
2、过程与方法(1) 通过探究碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质,进一步熟悉研究物质性质的基本程序,培养学生利用实验科学探究的能力。(2) 体会将自然界中的转化与实验室中的转化统一起来的科学思维方法。
3、情感态度(1) 通过实验探究激发学生探究化学的兴趣,发扬合作学习的精神,养成严谨科学的学习习惯。(2) 通过介绍人类的活动破坏了自然界中碳转化的平衡所造成的后果,激发学生应用化学知识,维护生态平衡的热情和责任。
五、教学重点、难点
重点:碳元素之间的转化,碳酸钠与碳酸氢钠的性质。
难点:碳元素之间的转化,碳酸钠与碳酸氢钠的性质。
六、教学方法
实验探究、自主归纳
七、教学过程
第一节 碳的多样性
[展示]看课本煤块、金刚石的图片
[提问]
1、这些物质都含有什么元素,以什么形态存在?
2、你身边还有什么物质含有这种元素?
[展示]看课本溶洞、金刚石、珊瑚一组图片
[引入]大家说的都很对,今天,我们一起来感受碳的多样性。首先,先来了解各种各种各样的碳单质。
[板书]碳的多样性
多种多样的碳单质
金刚石、石墨和C60 都是由碳元素组成的单质。
石 墨 :深灰色、硬度小、不透明、易导电的片状固体,熔点极高。
金刚石:金刚石是硬度最大,熔点最高的单质,无色透明的晶体,不导电。
C60 : 灰黑色的固体,不导电,又名足球烯
阅读课本62-63页回答下列问题:
三者的结构特点(简单了解碳原子的排列情况);
同素异形体的概念;
碳的各种单质的物理性质相异的主要原因是什么?
碳的各种单质化学性质是否相同?为什么?
如何证明石墨、金刚石都是由碳元素组成?(介绍史实:1797年英国化学家钱南为了测出金刚石的成分,做了一个非常昂贵的实验。他将金刚石放在密闭的、充满氧气的箱子里进行燃烧(箱子是纯金制的),结果却令人非常意外—箱子里的气体成分竟然是二氧化碳。)
了解C60、碳纳米管的相关知识。
[板书]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。
金刚石、石墨、和C60 是碳元素的同素异形体。 氧气和 O3 是氧元素的同素异形体。
思考: ① 同素异形体的成因是什么?
②你所知道的其他元素的同素异形体还有哪些?
(解答:① 原子的排列方式不同,结构不同。
② O2与O3 、 红磷和白磷等)
小结:
1、判断同素异形体的要素:(1)必须由同一元素组成(2)必须是单质(3)必须结构不同
2、不同的同素异形体,物理性质不同,化学性质相似
[过渡] 尽管碳元素有多种同素异形体,但它在自然界主要是以化合物的形式存在的。
[板书]二、广泛存在的含碳化合物
[展示]看课本天然气、胡萝卜;大理石、方解石等一组图片[解释] 蛋白质、淀粉、天然气等有机化合物;CO2、碳酸盐等无机化合物。下面,我们一起来探讨有着重要用途的两种含碳无机化合物——碳酸钠、碳酸氢钠。
[板书]1、物 理 性 质[]
化学式
学名
俗名
状态
颜色
溶解度比较
应用
NaHCO3
碳酸氢钠
小苏打
细小晶体
白色
较小
做发酵粉、胃药
Na2CO3
碳酸钠
苏打、纯碱
粉末
白色
较大
制玻璃、造纸
Na2CO3?10H2O
十水合碳酸钠
结晶碳酸钠
晶体
无色
最大
同Na2CO3
Na2CO3俗称纯碱或苏打,白色粉末,易溶于水,广泛用于玻璃、造纸等工业;NaHCO3俗称小苏打,白色晶体,易溶于水,碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水。
[方法导引] 根据学过的碳酸钙的化学性质预测碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质
1、碳酸钠可能与哪些物质反应?
2、碳酸氢钠可能与哪些物质反应?
碳酸钙的化学性质:
1、与盐酸反应:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
2、受热分解: CaCO3CaO+CO2↑
[活动探究] Na2CO3 和 NaHCO3 的化学性质。
1、与酸反应
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
2、与碱反应
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3 ↓+2NaOH
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
3、与盐反应 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓ +2NaCl
4、受热分解 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
<练习>:写出相关反应的离子反应方程式。
[问题讨论]:
如何鉴别一种固体物质是Na2CO3还是NaHCO3?
碳酸盐和碳酸氢盐之间如何转化?
【典型例题】
例1、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
例2、关于和下列说法中正确的是( )
A、比易溶于水
B、比稳定
C、石灰水能和反应,不与反应
D、等物质的量的和与足量的盐酸反应,消耗盐酸的物质的量之比为2:1
例3、除去混在粉末中少量的最合理的方法是( )
A、加热 B、加溶液 C、加盐酸 D、通入足量的气体
【小结】
1、碳单质—同素异形体概念及其性质
最常见的碳单质有:金刚石、石墨、C60
2、 Na2CO3 和NaHCO3
作业:课本71页第4题和72页第6题
课件21张PPT。金刚石煤1、这些物质都含有什么元素,以什么形态存在?2、你身边还有什么物质含有这种元素?图中的钻石重约五十克拉价值高达五百万美元在一九三四年芝加哥世界博览会上被评为美国最完美的钻石。世界上最大的钻石
——库利南一号美丽的珊瑚溶 洞石柱、石笋一、多种多样的碳单质石 墨 深灰色、硬度小、不透明、易导电的片状固体,熔点极高。金刚石 金刚石是硬度极高,熔点极高的单质,无色透明的晶体,不导电。世界上最大的钻石
——库利南一号C60 灰黑色的固体,不导电,又名富勒烯、足球烯 C60分子模型组成原子相同的单质,性质咋就差别这么的大呢?返回本节小结阅读课本62-63页回答下列问题:
三者的结构特点(简单了解碳原子的排列情况);
同素异形体的概念;
碳的各种单质的物理性质相异的主要原因是什么?
碳的各种单质化学性质是否相同?为什么?
如何证明石墨、金刚石都是由碳元素组成?碳原子的排列方式不同--?!原来如此 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。 金刚石、石墨、和C60 是碳元素
的同素异形体。
氧气和 O3 是氧元素的同素异形体。白磷和红磷是磷元素的同素异形体。二、广泛存在的含碳化合物有机物:天然气、淀粉、蛋白质等无机物:
二氧化碳、 大理石、方解石、白云石、
菱镁矿、 菱锌矿、菱铁矿
纯碱或苏打小苏打Na2CO3.10H2O——白色粉末白色晶体碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水碳酸钠、碳酸氢钠比较预测碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质
思考:回顾碳酸钙的化学性质:1、与盐酸反应:
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
2、受热分解:
CaCO3=CaO+CO2↑碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质与酸反应与某些碱反应与某些盐反应热稳定性与 酸 反 应 结论:
碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应,但是
碳酸氢钠与酸反应比碳酸钠更剧烈。能与所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3-+OH -=CO32-+H2O 易与Ba2+、Ca2+的碱反应生成碳酸盐沉淀和NaOH 与某些碱反应与 某些盐 反 应与可溶性的钙盐、钡盐反应生成沉淀也可与某些盐反应结论:
加热时,碳酸钠不分解,而碳酸氢钠则分解。即:碳酸钠比碳酸氢钠更稳定。碳酸钠受热不分解 所以可以利用它们对热的稳定性来鉴别它们。热稳定性小结Na2CO3性质:1、能和酸反应
2、能和含有钙、钡等离子的
可溶性盐或碱反应生成沉淀NaHCO3性质:1、能跟酸和碱都能发生反应
2、受热分解,热稳定性差如何鉴别碳酸钠和碳酸氢钠
[问题讨论]: 方法一:分别取少量固体加热,能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的为碳酸氢钠 方法二: 加入可溶性的钙盐或钡盐,生成白色沉淀的是碳酸钠。固体溶液练习1.写出以下转化的化学方程式
Na2CO3 NaHCO3CO2和H2ONa2OH或加热2.如何除去Na2CO3固体中的NaHCO3
如何除去NaHCO3溶液中的Na2CO3三、碳及其化合物间的转化1.自然界中碳及其化合物间的转化
阅读65-66页(3分钟)
活动探究:模拟溶洞的形成
2.生产和生活中碳及其化合物间的转化
高炉炼铁
木炭燃烧
水垢的形成
无机物和有机物间的转化
本节小结1、碳单质—同素异形体概念及其性质最常见的碳单质有:金刚石、石墨、C60 链接2、 Na2CO3 和NaHCO3
链接3.1.1《碳的单质及含碳化合物》随堂练习(学生版)
一、单项选择题
1.下列有关说法错误的是( )。
A.CO2中的杂质HCl和SO2均可用饱和的NaHCO3溶液吸收
B.进行用CO还原CuO的实验时,尾气可用点燃的方法除去
C.臭氧可使湿润的淀粉KI试纸变蓝
D.纳米碳是一种新型高分子化合物
2.下列有关同素异形体的说法中正确的是( )。
A.同素异形体是指所含元素相同,但外观不同的物质
B.碳的同素异形体中,1个碳原子都与相邻的4个碳原子直接连接而形成正四面体结构
C.碳的同素异形体的分子式都可表示为C
D.同素异形体的性质有差异是由其结构不同所致
3.已知某温度下,发生如下反应:① C+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
4.用足量的CO还原32 g某种氧化物,将生成的气体通入足量的澄清石灰水中,得到60 g沉淀,则该氧化物是( )。
A.FeO B.Fe2O3 C.CuO D.Cu2O
5.由一气体甲开始,可发生如下四个变化:
甲气体乙气体丙气体乙气体丁固体
则甲、乙、丙、丁分别为( )。
A.CO2、CO、O2、CaO B.O2、CO、CO2、CaCO3
C.O2、CO2、CO、CaCO3 D.CO、CO2、O2、Ca(OH)2
6.我国科学家首创用CO2合成可降解塑料聚二氧化碳[(CO2)n]。下列相关说法不合理的是( )。
A.二氧化碳塑料是通过氧化还原反应制得
B.用工业废弃物二氧化碳生产塑料,有助于缓解温室效应
C.二氧化碳塑料不能在空气中燃烧
D.聚二氧化碳塑料的使用不会产生白色污染
二、双项选择题
7.下列反应中CO作还原剂的是( )。
A.2CO+O22CO2 B.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
C.C+CO22CO D.C+H2OCO+H2
8.向20 mL 0.1 mol/L的Ca(OH)2溶液中通CO2,若得到0.001 mol沉淀,则通入CO2的物质的量可能是( )。
A.0.001 mol B.0.002 mol C.0.003 mol D.0.004 mol
三、非选择题
9.请你选用下图所示仪器和药品,按实验室要求,设计一套完整的检验一氧化碳还原性和二氧化碳化学性质的实验,并回答下列问题。
实验药品:盐酸、石灰石、氧化铜粉末、木炭粉、氢氧化钙溶液。
(1)实验装置连接顺序依次为(用字母表示)__________________。
(2)A装置的药品是________________,发生反应的化学方程式为:________________________________________________________________________。
(3)B装置中产生的实验现象是________________,发生反应的化学方程式为:________________________________________________________________________。
(4)C装置中发生反应的化学方程式为:_______________________________________ _________________________________
________________________________________________________________________。
(5)D装置中产生的现象是___________________________________________________。
(6)尾气中含有毒气体,排放到空气中会造成污染,处理方法是________________。
10.实验室可用下图所示的装置将二氧化碳和一氧化碳进行分离和干燥。已知a、b均为活塞,试回答:
(1)甲瓶装的是__________溶液,乙瓶装的是________________,分液漏斗装的是______________;
(2)当CO2与CO的混合气体通过该装置时,先分离得到的是__________,活塞操作是__________;然后得到__________,活塞操作是__________。
3.1.1《碳的单质及含碳化合物》随堂练习(教师版)
一、单项选择题
1.下列有关说法错误的是( )。
A.CO2中的杂质HCl和SO2均可用饱和的NaHCO3溶液吸收
B.进行用CO还原CuO的实验时,尾气可用点燃的方法除去
C.臭氧可使湿润的淀粉KI试纸变蓝
D.纳米碳是一种新型高分子化合物
2.下列有关同素异形体的说法中正确的是( )。
A.同素异形体是指所含元素相同,但外观不同的物质
B.碳的同素异形体中,1个碳原子都与相邻的4个碳原子直接连接而形成正四面体结构
C.碳的同素异形体的分子式都可表示为C
D.同素异形体的性质有差异是由其结构不同所致
3.已知某温度下,发生如下反应:① C+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
4.用足量的CO还原32 g某种氧化物,将生成的气体通入足量的澄清石灰水中,得到60 g沉淀,则该氧化物是( )。
A.FeO B.Fe2O3 C.CuO D.Cu2O
5.由一气体甲开始,可发生如下四个变化:
甲气体乙气体丙气体乙气体丁固体
则甲、乙、丙、丁分别为( )。
A.CO2、CO、O2、CaO B.O2、CO、CO2、CaCO3
C.O2、CO2、CO、CaCO3 D.CO、CO2、O2、Ca(OH)2
6.我国科学家首创用CO2合成可降解塑料聚二氧化碳[(CO2)n]。下列相关说法不合理的是( )。
A.二氧化碳塑料是通过氧化还原反应制得
B.用工业废弃物二氧化碳生产塑料,有助于缓解温室效应
C.二氧化碳塑料不能在空气中燃烧
D.聚二氧化碳塑料的使用不会产生白色污染
二、双项选择题
7.下列反应中CO作还原剂的是( )。
A.2CO+O22CO2 B.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
C.C+CO22CO D.C+H2OCO+H2
8.向20 mL 0.1 mol/L的Ca(OH)2溶液中通CO2,若得到0.001 mol沉淀,则通入CO2的物质的量可能是( )。
A.0.001 mol B.0.002 mol C.0.003 mol D.0.004 mol
三、非选择题
9.请你选用下图所示仪器和药品,按实验室要求,设计一套完整的检验一氧化碳还原性和二氧化碳化学性质的实验,并回答下列问题。
实验药品:盐酸、石灰石、氧化铜粉末、木炭粉、氢氧化钙溶液。
(1)实验装置连接顺序依次为(用字母表示)__________________。
(2)A装置的药品是________________,发生反应的化学方程式为:________________________________________________________________________。
(3)B装置中产生的实验现象是________________,发生反应的化学方程式为:________________________________________________________________________。
(4)C装置中发生反应的化学方程式为:_______________________________________ _________________________________
________________________________________________________________________。
(5)D装置中产生的现象是___________________________________________________。
(6)尾气中含有毒气体,排放到空气中会造成污染,处理方法是________________。
10.实验室可用下图所示的装置将二氧化碳和一氧化碳进行分离和干燥。已知a、b均为活塞,试回答:
(1)甲瓶装的是__________溶液,乙瓶装的是________________,分液漏斗装的是______________;
(2)当CO2与CO的混合气体通过该装置时,先分离得到的是__________,活塞操作是__________;然后得到__________,活塞操作是__________。
参考答案
1.D 解析:选项A:HCl和SO2在溶液中能与NaHCO3反应放出CO2,CO2不与NaHCO3反应;选项B:CO是有毒性的可燃气体,通过燃烧可以转化为无毒的CO2;选项C:臭氧(O3)有强氧化性,能将I-氧化为能使淀粉变蓝的I2;选项D:纳米碳不是高分子化合物,是有限个碳原子形成的碳单质。
2.D
3.B 解析:还原性:据反应①判断C>CO ; 据反应②判断CO>H2。
4.B 解析:由反应yCO+RxOyxR+yCO2,可知1 mol CO得到氧化物中1 mol氧原子生成1 mol CO2。已知得到60 g碳酸钙沉淀,则CO2为0.6 mol,32 g氧化物中氧原子的物质的量为0.6 mol,32 g氧化物中氧原子的质量为9.6 g,氧元素的质量分数为30%。
5.C 解析:由乙气体通过石灰水得到丁固体知乙气体为二氧化碳,故甲气体为氧气。
6.A 解析:二氧化碳塑料成分聚二氧化碳[(CO2)n]中碳与氧原子个数比不变,元素的化合价不变,不是通过氧化还原反应制得。
7.AB 解析:氧化还原反应中还原剂和氧化剂针对的是反应物,A、B选项中CO均作还原剂;而C中CO作为氧化产物和还原产物;D中的CO作为氧化产物。
8.AC 解析:假设20 mL 0.1 mol/L Ca(OH)2溶液中Ca2+全部变为CaCO3沉淀时,其n(CaCO3)=0.002 mol。故若得到0.001 mol沉淀时,可以是CO2不足所致,也可以是CO2过量导致CaCO3溶解所致。所以通入CO2的物质的量可能是0.001 mol或0.003 mol。
9.(1)A、C、B、D
(2)盐酸、石灰石
CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
(3)黑色粉末变红 CO+CuOCu+CO2
(4)CO2+C2CO
(5)澄清石灰水变浑浊
(6)点燃尾气
解析:解答实验题必须先审题,明确实验的目的、实验原理、装置的用途及实验操作的目的等内容,然后根据题意解答问题。本题的实验目的是检验一氧化碳还原性和二氧化碳化学性质,原理是先制备二氧化碳,然后再制备一氧化碳。根据题中提供的装置即可解答。
10.(1)NaOH 浓硫酸 稀硫酸
(2)CO 关a开b CO2 关b开a