10-11高中化学课时讲练通课件：3.1.1 碳的多样性（鲁科版必修1）
文档属性
| 名称 | 10-11高中化学课时讲练通课件：3.1.1 碳的多样性（鲁科版必修1） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 6.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2011-11-04 08:12:09 | ||
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文档简介
(共61张PPT)
【典例1】下列叙述中，正确的是
A.由碳元素的单质组成的物质一定是纯净物
B.金刚石和石墨具有相同的化学性质
C.金刚石与石墨之间的转化不属于化学变化
D.C60是新发现的一种碳的化合物
【思路点拨】本题考查对基本概念的理解，要明确同素异形体物理性质不同，但化学性质相同。
【自主解答】选B。由碳元素的单质组成的物质不一定为纯净物，也可能为混合物，如石墨、金刚石、C60混合，A排除。同素异形体之间的转化，由于物质（单质）不同，应属于化学变化，C排除。C60属于单质而不是化合物，D排除。
【典例2】某学校的实验室有一瓶碳酸氢钠，由于放置时间过久，不知是否变质。
(1)请你利用所学过的知识，设计一简单的实验，确定这瓶碳酸氢钠是否变质。你设计的实验方案：_____。
(2)如果变质了，请你设计实验方案，确定其是否完全变质。你设计的实验方案：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【思路点拨】首先正确判断NaHCO3变质后的物质，然后根据Na2CO3、NaHCO3性质差异设计实验方案。
【自主解答】NaHCO3易分解，如果NaHCO3中含有Na2CO3，说明NaHCO3已变质。鉴别NaHCO3中是否含有Na2CO3可用CaCl2溶液。若NaHCO3完全变质，就会全部生成Na2CO3。确定NaHCO3是否完全变质，可用加热法，若加热时有气体生成，该气体使澄清石灰水变浑浊，说明没有完全变质，否则，说明完全变质。
答案：(1)取固体少量加入试管中，加水配成溶液后滴加CaCl2溶液，若有白色沉淀生成，说明NaHCO3已变质，若无白色沉淀生成，说明没有变质（答案合理即可）
(2)将固体装入试管中，并塞上带有导管的单孔塞，将导管插入澄清石灰水中，加热，若有使澄清石灰水变浑浊的气体生成，说明没有完全变质。否则，说明已完全变质
知识点一：同素异形体
1.据最新报导，现代医学已经可以把放射性物质填入C60中，并置于患者癌细胞处进行放射治疗癌症，下列对于C60说法正确的是（ ）
A.煤、石油、C60均是由碳元素组成的混合物
B.C60分子碳原子之间都是单键
C.C60是60个碳原子形成的球状化合物
D.C60和石墨是碳的两种同素异形体
【解析】选D。C60是一种单质、纯净物，是碳元素的一种同素异形体，A、C错。C60中每个碳原子形成单键外，每两个碳原子又形成双键，所以B错，D对。
2.下列说法均摘自某科普杂志，你认为有科学性错误的是（ ）
A.铅笔芯的原料是金属铅，儿童在使用时不可用嘴吮
咬铅笔，以免引起铅中毒
B.一氧化碳有毒，有人在生有煤炉的居室里放置数盆
清水以吸收一氧化碳，防止煤气中毒，这样做是无
效的
C.“汽水”浇灌植物有一定的道理，其中二氧化碳的
缓释，有利于作物的光合作用
D.金刚石和石墨虽然都是由碳元素组成，但物理性质
有很大差异，原因是其结构不同
【解析】选A。铅笔芯的原料为石墨，A错。CO不溶于水，所以放置水是无效的，B对。CO2是光合作用的原料，CO2的增加有利于光合作用，C对。金刚石与石墨结构差别很大，所以决定了物理性质的差异，故D项对。
知识点二：Na2CO3和NaHCO3
3.纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们都是白色固体。下列区分这两种物质的方法正确的是（ ）
A.分别用炒锅加热两种样品，全部分解挥发，没有残
留物的是小苏打
B.放入水中，能溶于水的为小苏打
C.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反
应，前者产生二氧化碳少
D.先将两样品配成溶液，后分别加入石灰水，无白色
沉淀生成的是小苏打
【解析】选C。NaHCO3分解后生成Na2CO3，也有残留物，A错。Na2CO3和NaHCO3均能溶于水，B错。二者均能与Ca（OH）2反应生成沉淀，D错。
4.（双选）关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中正确的是
( )
A.Na2CO3比NaHCO3易溶于水
B.NaHCO3比Na2CO3稳定
C.石灰水能和NaHCO3反应，不与Na2CO3反应
D.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应，消耗盐酸的物质的量之比为2∶1
【解析】选A、D。NaHCO3受热易分解，Na2CO3不易分解，B错，Na2CO3和石灰水反应生成NaOH和CaCO3，故C错。
5.除去下列物质中的杂质。
（1）Na2CO3固体中的NaHCO3,方法是____________，
化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）NaHCO3溶液中的Na2CO3，方法_____________，
化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）CO2气体中的HCl气体，方法_______________，
化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿：
解题提示：除杂的基本原则是除去杂质但不能引
进新的杂质，如引进了新的杂质则应在后边除去。
【解析】（1）NaHCO3受热分解产生Na2CO3,故Na2CO3固体中混有NaHCO3应采用加热法。
（2）中可选用通入足量CO2的方法使Na2CO3转化为NaHCO3。
（3）可采用使HCl与NaHCO3反应产生CO2的方法。
答案：（1）加热 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
(2) 通足量的CO2 Na2CO3+H2O+CO2 ==== 2NaHCO3
(3)将气体通过饱和NaHCO3溶液
NaHCO3+HCl ==== NaCl+H2O+CO2↑
△
====
1.澳大利亚研究人员最近开发出被称为第五形态的单质碳，这种新的碳结构称做“纳米泡沫”，它外形类似海绵，比重极小，并具有磁性。纳米泡沫与金刚石的关系是( )
A.同一种物质 B.原子排列相同
C.同素异形体 D.在O2中充分燃烧得不到CO2
【解析】选C。纳米泡沫也是一种单质碳，且原子排列与金刚石不同，不是同一种物质，二者是同素异形体，在O2中充分燃烧都得到CO2。
2.石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维，造成输电线、电厂设备损坏。这是由于石墨
( )
A.具有放射性 B.易燃、易爆
C.能导电 D.质软
【解析】选C。石墨纤维有导电性，引起电线短路。
3.下列关于金刚石和石墨的说法中，不正确的是
（ ）
A.它们都是由碳元素组成的单质
B.它们都是电的良导体
C.金刚石质硬，石墨质软
D.它们里面的碳原子排列不同
【解析】选B。金刚石和石墨均是由碳元素组成的单质，金刚石中碳原子以强的相互作用形成正四面体结构，质硬不导电，石墨中碳原子呈层状结构，碳原子以强的相互作用形成平面六边形结构，能导电、质软。
4.为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是（ ）
A.CO2（CO），将混合气体通过灼热的氧化铜
B.NaHCO3溶液（Na2CO3），向溶液中通入过量的CO2气
体
C.CO2（HCl），将气体依次通过Na2CO3溶液和浓硫酸中
D.H2（HCl），将气体通入碱石灰中
【解析】选C。CO2也能和Na2CO3反应，所以应改为饱和NaHCO3溶液。
二、非选择题（本题包括2小题，共14分）
5.（9分）向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸直到不再产生二氧化碳气体为止，
(1)在此过程中，溶液中碳酸氢根离子浓度变化趋势可能是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）所发生的化学反应方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿。
【解析】碳酸钠中加入盐酸的过程可分为两步，Na2CO3+HCl ==== NaHCO3+NaCl,此时HCO3-浓度逐渐增大，NaHCO3+HCl ==== NaCl+H2O+CO2↑，此过程HCO3-浓度逐渐减小。
答案：（1）先逐渐增大，而后逐渐减小
（2）Na2CO3+HCl ==== NaHCO3+NaCl,
NaHCO3+HCl==== NaCl+H2O+CO2↑
6.(5分)碳酸氢钠受热容易分解为碳酸钠。现加热
5.00 g的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物质量减少了0.31 g，则原混合物中碳酸钠的质量为_________。
【解析】假设原混合物中NaHCO3的质量为x,则：
2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ Δm
(84×2) g (84×2) g-106 g
=62 g
x 0.31 g
,解得x=0.84 g。
则原混合物中Na2CO3的质量为5.00 g-0.84 g=4.16 g。
答案：4.16 g
△
====
1.（5分）1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭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
【解析】选A。NaHCO3受热分解反应的化学方程式为
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O，2 mol NaHCO3分解生
成CO2、H2O的物质的量为n(CO2)=n(H2O)= n(NaHCO3)
=1 mol，生成的CO2和H2O均能与Na2O2反应，分别生成
Na2CO3和NaOH，由于CO2能与NaOH继续反应，所以先考
虑CO2与Na2O2的反应。根据反应2CO2+2Na2O2 ====
2Na2CO3+O2，混合物中的1 mol Na2O2恰好与NaHCO3分
解生成的1 mol CO2完全反应，生成1 mol Na2CO3，所
以残留固体物质为2 mol Na2CO3。
△
====
2.（15分）如图表示往某Na2CO3溶液中滴入稀盐酸产生CO2的过程。
（1）写出a点以前发生反应的离子方程式＿＿＿＿。
（2）写出a点到b点发生反应的离子方程式＿＿＿＿。
（3）若某Na2CO3溶液中含m mol Na2CO3，滴入一定量的稀盐酸，恰好使溶液中Cl-和HCO3-的物质的量之比为2∶1，则滴入稀盐酸的物质的量等于 _______mol(用m表示)。
【解析】向Na2CO3溶液中逐渐滴加HCl时，发生的反应依次为Na2CO3+HCl ==== NaCl+NaHCO3 ①
NaHCO3+HCl ==== NaCl+CO2↑+H2O ②
(1)a点以前发生反应①，离子方程式为CO32-+H+ ==== HCO3-。
（2）a点到b点，发生反应②，离子方程式为
HCO3-+H+ ==== CO2↑+H2O。
（3）根据反应①、②，当n(Cl-)∶n(HCO3-)=2∶1时，
Na2CO3部分转化为NaHCO3,所以
，
解得n(HCl)= mol。
答案：（1）CO32-+H+ ==== HCO3-
（2）HCO3-+H+ ==== CO2↑+H2O （3）
【典例1】下列叙述中，正确的是
A.由碳元素的单质组成的物质一定是纯净物
B.金刚石和石墨具有相同的化学性质
C.金刚石与石墨之间的转化不属于化学变化
D.C60是新发现的一种碳的化合物
【思路点拨】本题考查对基本概念的理解，要明确同素异形体物理性质不同，但化学性质相同。
【自主解答】选B。由碳元素的单质组成的物质不一定为纯净物，也可能为混合物，如石墨、金刚石、C60混合，A排除。同素异形体之间的转化，由于物质（单质）不同，应属于化学变化，C排除。C60属于单质而不是化合物，D排除。
【典例2】某学校的实验室有一瓶碳酸氢钠，由于放置时间过久，不知是否变质。
(1)请你利用所学过的知识，设计一简单的实验，确定这瓶碳酸氢钠是否变质。你设计的实验方案：_____。
(2)如果变质了，请你设计实验方案，确定其是否完全变质。你设计的实验方案：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【思路点拨】首先正确判断NaHCO3变质后的物质，然后根据Na2CO3、NaHCO3性质差异设计实验方案。
【自主解答】NaHCO3易分解，如果NaHCO3中含有Na2CO3，说明NaHCO3已变质。鉴别NaHCO3中是否含有Na2CO3可用CaCl2溶液。若NaHCO3完全变质，就会全部生成Na2CO3。确定NaHCO3是否完全变质，可用加热法，若加热时有气体生成，该气体使澄清石灰水变浑浊，说明没有完全变质，否则，说明完全变质。
答案：(1)取固体少量加入试管中，加水配成溶液后滴加CaCl2溶液，若有白色沉淀生成，说明NaHCO3已变质，若无白色沉淀生成，说明没有变质（答案合理即可）
(2)将固体装入试管中，并塞上带有导管的单孔塞，将导管插入澄清石灰水中，加热，若有使澄清石灰水变浑浊的气体生成，说明没有完全变质。否则，说明已完全变质
知识点一：同素异形体
1.据最新报导，现代医学已经可以把放射性物质填入C60中，并置于患者癌细胞处进行放射治疗癌症，下列对于C60说法正确的是（ ）
A.煤、石油、C60均是由碳元素组成的混合物
B.C60分子碳原子之间都是单键
C.C60是60个碳原子形成的球状化合物
D.C60和石墨是碳的两种同素异形体
【解析】选D。C60是一种单质、纯净物，是碳元素的一种同素异形体，A、C错。C60中每个碳原子形成单键外，每两个碳原子又形成双键，所以B错，D对。
2.下列说法均摘自某科普杂志，你认为有科学性错误的是（ ）
A.铅笔芯的原料是金属铅，儿童在使用时不可用嘴吮
咬铅笔，以免引起铅中毒
B.一氧化碳有毒，有人在生有煤炉的居室里放置数盆
清水以吸收一氧化碳，防止煤气中毒，这样做是无
效的
C.“汽水”浇灌植物有一定的道理，其中二氧化碳的
缓释，有利于作物的光合作用
D.金刚石和石墨虽然都是由碳元素组成，但物理性质
有很大差异，原因是其结构不同
【解析】选A。铅笔芯的原料为石墨，A错。CO不溶于水，所以放置水是无效的，B对。CO2是光合作用的原料，CO2的增加有利于光合作用，C对。金刚石与石墨结构差别很大，所以决定了物理性质的差异，故D项对。
知识点二：Na2CO3和NaHCO3
3.纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们都是白色固体。下列区分这两种物质的方法正确的是（ ）
A.分别用炒锅加热两种样品，全部分解挥发，没有残
留物的是小苏打
B.放入水中，能溶于水的为小苏打
C.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反
应，前者产生二氧化碳少
D.先将两样品配成溶液，后分别加入石灰水，无白色
沉淀生成的是小苏打
【解析】选C。NaHCO3分解后生成Na2CO3，也有残留物，A错。Na2CO3和NaHCO3均能溶于水，B错。二者均能与Ca（OH）2反应生成沉淀，D错。
4.（双选）关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中正确的是
( )
A.Na2CO3比NaHCO3易溶于水
B.NaHCO3比Na2CO3稳定
C.石灰水能和NaHCO3反应，不与Na2CO3反应
D.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应，消耗盐酸的物质的量之比为2∶1
【解析】选A、D。NaHCO3受热易分解，Na2CO3不易分解，B错，Na2CO3和石灰水反应生成NaOH和CaCO3，故C错。
5.除去下列物质中的杂质。
（1）Na2CO3固体中的NaHCO3,方法是____________，
化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）NaHCO3溶液中的Na2CO3，方法_____________，
化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）CO2气体中的HCl气体，方法_______________，
化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿：
解题提示：除杂的基本原则是除去杂质但不能引
进新的杂质，如引进了新的杂质则应在后边除去。
【解析】（1）NaHCO3受热分解产生Na2CO3,故Na2CO3固体中混有NaHCO3应采用加热法。
（2）中可选用通入足量CO2的方法使Na2CO3转化为NaHCO3。
（3）可采用使HCl与NaHCO3反应产生CO2的方法。
答案：（1）加热 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
(2) 通足量的CO2 Na2CO3+H2O+CO2 ==== 2NaHCO3
(3)将气体通过饱和NaHCO3溶液
NaHCO3+HCl ==== NaCl+H2O+CO2↑
△
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1.澳大利亚研究人员最近开发出被称为第五形态的单质碳，这种新的碳结构称做“纳米泡沫”，它外形类似海绵，比重极小，并具有磁性。纳米泡沫与金刚石的关系是( )
A.同一种物质 B.原子排列相同
C.同素异形体 D.在O2中充分燃烧得不到CO2
【解析】选C。纳米泡沫也是一种单质碳，且原子排列与金刚石不同，不是同一种物质，二者是同素异形体，在O2中充分燃烧都得到CO2。
2.石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维，造成输电线、电厂设备损坏。这是由于石墨
( )
A.具有放射性 B.易燃、易爆
C.能导电 D.质软
【解析】选C。石墨纤维有导电性，引起电线短路。
3.下列关于金刚石和石墨的说法中，不正确的是
（ ）
A.它们都是由碳元素组成的单质
B.它们都是电的良导体
C.金刚石质硬，石墨质软
D.它们里面的碳原子排列不同
【解析】选B。金刚石和石墨均是由碳元素组成的单质，金刚石中碳原子以强的相互作用形成正四面体结构，质硬不导电，石墨中碳原子呈层状结构，碳原子以强的相互作用形成平面六边形结构，能导电、质软。
4.为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是（ ）
A.CO2（CO），将混合气体通过灼热的氧化铜
B.NaHCO3溶液（Na2CO3），向溶液中通入过量的CO2气
体
C.CO2（HCl），将气体依次通过Na2CO3溶液和浓硫酸中
D.H2（HCl），将气体通入碱石灰中
【解析】选C。CO2也能和Na2CO3反应，所以应改为饱和NaHCO3溶液。
二、非选择题（本题包括2小题，共14分）
5.（9分）向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸直到不再产生二氧化碳气体为止，
(1)在此过程中，溶液中碳酸氢根离子浓度变化趋势可能是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）所发生的化学反应方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿。
【解析】碳酸钠中加入盐酸的过程可分为两步，Na2CO3+HCl ==== NaHCO3+NaCl,此时HCO3-浓度逐渐增大，NaHCO3+HCl ==== NaCl+H2O+CO2↑，此过程HCO3-浓度逐渐减小。
答案：（1）先逐渐增大，而后逐渐减小
（2）Na2CO3+HCl ==== NaHCO3+NaCl,
NaHCO3+HCl==== NaCl+H2O+CO2↑
6.(5分)碳酸氢钠受热容易分解为碳酸钠。现加热
5.00 g的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物质量减少了0.31 g，则原混合物中碳酸钠的质量为_________。
【解析】假设原混合物中NaHCO3的质量为x,则：
2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ Δm
(84×2) g (84×2) g-106 g
=62 g
x 0.31 g
,解得x=0.84 g。
则原混合物中Na2CO3的质量为5.00 g-0.84 g=4.16 g。
答案：4.16 g
△
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1.（5分）1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭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
【解析】选A。NaHCO3受热分解反应的化学方程式为
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O，2 mol NaHCO3分解生
成CO2、H2O的物质的量为n(CO2)=n(H2O)= n(NaHCO3)
=1 mol，生成的CO2和H2O均能与Na2O2反应，分别生成
Na2CO3和NaOH，由于CO2能与NaOH继续反应，所以先考
虑CO2与Na2O2的反应。根据反应2CO2+2Na2O2 ====
2Na2CO3+O2，混合物中的1 mol Na2O2恰好与NaHCO3分
解生成的1 mol CO2完全反应，生成1 mol Na2CO3，所
以残留固体物质为2 mol Na2CO3。
△
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2.（15分）如图表示往某Na2CO3溶液中滴入稀盐酸产生CO2的过程。
（1）写出a点以前发生反应的离子方程式＿＿＿＿。
（2）写出a点到b点发生反应的离子方程式＿＿＿＿。
（3）若某Na2CO3溶液中含m mol Na2CO3，滴入一定量的稀盐酸，恰好使溶液中Cl-和HCO3-的物质的量之比为2∶1，则滴入稀盐酸的物质的量等于 _______mol(用m表示)。
【解析】向Na2CO3溶液中逐渐滴加HCl时，发生的反应依次为Na2CO3+HCl ==== NaCl+NaHCO3 ①
NaHCO3+HCl ==== NaCl+CO2↑+H2O ②
(1)a点以前发生反应①，离子方程式为CO32-+H+ ==== HCO3-。
（2）a点到b点，发生反应②，离子方程式为
HCO3-+H+ ==== CO2↑+H2O。
（3）根据反应①、②，当n(Cl-)∶n(HCO3-)=2∶1时，
Na2CO3部分转化为NaHCO3,所以
，
解得n(HCl)= mol。
答案：（1）CO32-+H+ ==== HCO3-
（2）HCO3-+H+ ==== CO2↑+H2O （3）