【学习目标】 1、 掌握碳及其化合物的主要性质及应用
2、 掌握二氧化碳的实验室制备装置及原理
【使用说明】利用一节课完成学案，下课收齐。下节课修改5分钟，针对错误重点讨论10分钟，后检查方程式的书写， 学生展示教师点拨20分钟，搞好落实。
【基础自学】
一、 非金属单质――碳
1、 同素异形体是指________________________________________________列举两例______________________、______________________.请设计一个实验证明碳的同素异形体都是由碳元素组成的_______________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
2、碳的化学性质
请完成下列方程式
⑴ C + O2 ―― ⑵ C + CuO――
⑶ C + CO2―― ⑷ C + SiO2―― （工业制粗硅）
⑸ C + H2O(g)―― （工业制水煤气）
【小结】 碳的化学性质很_______,在一定条件下可与_____________________________发生反应。
练习1、下列说法不正确的是（ ）
A．石墨熔点高，有滑腻感，用于制润滑剂；质软，在纸上划过留痕迹，用于制铅笔芯
B．金刚石有良好的导电性，耐高温，硬度大，可用于制作刻画玻璃的工具
C．“汽水”浇灌植物有一定的道理，其中CO2的缓释，有利于植物的光合作用
D．硅的提纯与应用，促进了半导体元件与集成芯片业的发展，可以说“硅是信息技术革命的催化剂”
二、碳的化合物
1、碳的氧化物
（1）碳的氧化物的性质（按要求写出化学方程式）
①CO2 + Ca(OH)2 ―― ②CO2 + CaCO3 + H2O―
③CO2 + NH3 + NaCl（饱和） + H2O ――
现象______________________________________________
④CO2 + Mg ―― 现象_____________________________________________
⑤CO + CuO
⑥ CO + Fe2O3 (工业炼铁)
【小结】二氧化碳是酸性氧化物，能使紫色石蕊试液变____, 常温下可与____________________发生反应。一氧化碳是不成盐氧化物，化学性质主要表现为_______,高温条件下可与_________反应。
（2）CO2的制备
①工业制法：写出化学方程式_______________________________________
②实验室制法：
a.写出离子方程式_____________________________________.收集方法______________
b. 检验有CO2生成的操作方法___________________________________________________
__________________________________________________________________________.
c.要得到干燥纯净的CO2应先通过____________再通过____________________.
d.发生装置属固液不加热型，实验室制备较多CO2 时常用装置是_________________,此装置还可以制取的气体是__________
2、碳酸盐
Na2CO3NaHCO3
俗 名
色 态
溶解性
与H+反应(离子方程式)
与Ca(OH)2溶液 (离子方程式)
热稳定性
鉴别
均为固体
均为溶液
用途
相互转化的方程式
【合作探究、讨论展示】
1、（1）在没有现成的CO2气体发生器的情况下，请你选用下图中的部分仪器，装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置，应选用仪器是 _________ (填编号)
a b c d e f g h
⑵若用上述装置制取CO2气体，而实验室只有稀H2SO4、浓HNO3、水、块状纯碱、块状石灰石，比较合理的方案中应选用的药品是 。
2、应用碳酸盐知识完成下列问题：
⑴ 请设计实验证明Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3，写出实验方法、现象及有关离子方程式___________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
⑵广西桂林地区有美丽的溶洞 ，溶洞中有美丽的钟乳石景观,试用化学方程式分别表示其形成过程_________________________________________________________________________________
⑶检验牙膏中是否含有碳酸盐的实验方法______________________________________________
__________________________________________________________________________________
3、除杂：（ 括号内为杂质，写出简要的除杂方法 ）
(1)Ｎa2CO3 (Na2O2)____________________________________________________________
(2) NaCl (NaHCO3)_______________________________________________________________
(3) NaOH (Ｎa2CO3)___________________________________________________________
【能力提升】
1、将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液；②Na2SiO3溶液；③Ca(ClO)2溶液；④饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是（ ）
A． ①②③④ B．②④ C．①②③ D．②③
2、某混合气体可能含H2、CO、CO2、HCl、NH3及水蒸气中的两种或多种，当混合气体依次通过①澄清石灰水（无浑浊现象）；②氢氧化钡溶液（有浑浊现象）；③浓硫酸（无现象）；④灼热的氧化铜（变红）；⑤无水硫酸铜（变蓝）。则对混合气体的成分判断正确的是（ ）
Ａ．一定没有CO2，肯定有CO和H2 Ｂ．一定有CO、CO2和水蒸气
Ｃ．一定有H2、CO2 和HCl Ｄ．有CO2、NH3和水蒸气
3、某二价金属碳酸盐和碳酸氢盐的混合物跟足量盐酸反应，消耗H+和产生CO2的物质的量之比为6 ：5，该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为（ ）
A． 1 ：1 B． 1 ：2 C． 1 ：3 D． 1 ：4
4、向含有0.14mol Na2CO3的溶液中逐滴加入含HCl 0.20mol的稀盐酸,经充分反应后,溶液中各溶质的物质的量(n)正确的是( )
Na2CO3HClNaClNaHCO3
A000.200.08
B0.0400.200
C00.060.140.14
D000.060.08
5、往含0.2molNaOH和0.1molBa(OH)2 的溶液中持续稳定地通入CO2气体,当通入气体为8.96L(0℃,1.01×105Pa) 时立即停止,则这一过程中,溶液中离子物质的量和通入CO2气体的体积关系正确的图象是(气体的溶解和离子的水解都忽略不计) ( )
6、某学生拟用50ｍＬＮaOH溶液吸收CO2气体制备Na2CO3溶液。为了防止通入的CO2气体过量而生成NaHCO3，他设计了如下实验步骤：①取25ｍＬＮaOH溶液吸收过量的CO2气体至不再溶解；②小心煮沸溶液1~2分钟，排出溶液中溶解的CO2气体；③在得到的溶液中加入另一半（25ｍＬ）ＮaOH溶液，使溶液充分混合。
⑴他能否制得较纯净的Na2CO3？ 。理由是
⑵按他的设计，第①步实验装置如图所示
①装置A使用的试剂是石灰石和盐酸溶液。可否使用纯碱代替石灰石？________，原因是___________________________________________________________________________.
②装置B使用的试剂是_____________，作用是______________________________________。
③为了便于后续实验的煮沸、混合等操作，装NaOH溶液的容器还可使用__________________（填仪器名称）
⑶有人认为实验步骤②、③的顺序对调，即先混合，再煮沸更合理，你认为合理吗？______（填“合理”或“不合理”）
【当堂检测】
以下一些氧化物和单质之间可发生如图所示的反应
其中，氧化物（Ⅰ）是红棕色固体、氧化物（Ⅱ）（Ⅲ）（Ⅳ）在反应条件下都是气体。
⑴ 氧化物（Ⅰ）的化学式是_______________氧化物（Ⅱ）的化学式是_______________
⑵ 反应①的化学方程式是_______________________________________________________
反应②的化学方程式是_______________________________________________________
反应③的化学方程式是_______________________________________________________
山东省昌乐二中高三化学一轮复习学案答案 编号10
一、1、由同种元素组成的性质不同的单质 金刚石、石墨与C60 氧气与臭氧 分别取少量碳的同素异形体在一定条件下与足量的氧气反应，然后将生成的气体通入足量澄清石灰水中，均变浑浊，则证明它们都是由碳元素组成的
2、（1）C + O2 CO2 ⑵ C+CuO CO+Cu 或 C+2CuO CO2 +2Cu
⑶ C + CO2 2CO ⑷ 2C + SiO2 2CO↑+ Si
⑸ C + H2O(g) CO+H2
小结：碳的化学性质很稳定， 一定条件下可与O2 、CuO 、CO2、 SiO2、 H2O发生反应
【跟踪练习 】
1、B
二、1、碳的氧化物（1）碳的氧化物的性质
①CO2 + Ca(OH)2 ==CaCO3↓+ H2O
②CO2 +CaCO3 +H2O== Ca(HCO3)2
③CO2 + NH3 + NaCl（饱和）+ H2O == NH4Cl + NaHCO3↓
现象：溶液中有白色固体析出
④CO2 + 2Mg 2MgO + C
现象：镁条在CO2 中剧烈燃烧发出耀眼的白光，生成白色的粉末，并在集气瓶壁有黑色固体附着
⑤CO + CuO Cu + CO2
⑥ 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 (工业炼铁)
小结： 变红 碱及碱性氧化物、Na2O2 还原性 铁铜的氧化物
(2)CO2的制备
①工业制法：CaCO3 CaO +CO2
②实验室制法：
a.写出离子方程式：CaCO3 +2H +==Ca 2+ + CO2↑+ H2O 向上排空气法
b.将生成的气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则证明生成的气体为二氧化碳
c.饱和碳酸氢钠溶液 浓硫酸
d.启普发生器 氢气
【跟踪练习 】1、（1）a c d e ⑵块状石灰石、浓硝酸、水
2、碳酸盐
Na2CO3NaHCO3
俗 名纯碱或苏打小苏打
色 态白色粉末状固体细小白色晶体
溶解性易溶于水易溶于水但比Na2CO3溶解度小
与H+反应CO3 2-+2H+==CO2↑+ H2OHCO3-+H+==CO2↑+ H2O
与Ca(OH)2溶液
(离子方程式)Ca2+ + CO3 2-== Ca CO3↓Ca(OH)2少量：2HCO3-+Ca2+ +2OH-==CaCO3↓+ CO3 2-+ 2H2O
过量：HCO3-+ Ca2+ +OH-== Ca CO3↓+H2O
热稳定性稳定受热易分解
鉴别
均为固体各取少量固体于试管中，加热 ，若生成气体且通入澄清石灰水中变浑浊的是NaHCO3，无此现象的是Na2CO3
均为溶液各取少量溶液于试管中分别滴入氯化钙溶液，有白色沉淀产生的是Na2CO3。
无此现象的是NaHCO3
用途用于制玻璃、造纸等工业发酵粉的主要成分、治疗胃酸过多
相互转化的方程式Na2CO3+ CO2 + H2O== 2 NaHCO3 （溶液）
2NaHCO3 Na 2CO3+ CO2↑ + H2O（固体）
NaHCO3+NaOH == Na 2CO3+ CO2↑ + H2O（溶液）
【跟踪练习 】
3、⑴取少量饱和Na2CO3溶液于试管中，向里通入足量CO2，若溶液中有白色晶体析出，则证明Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3
2Na+ + CO3 2-+ CO2 + H2O == 2 NaHCO3↓
⑵Ca CO3+ CO2 + H2O== Ca（HCO3）2
Ca（HCO3）2== Ca CO3↓+ CO2 ↑+ H2O
⑶取少量牙膏于试管中，向其中加入适量盐酸，若生成无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体则牙膏中含有碳酸盐，若不生成气体则牙膏中不含碳酸盐。
4、除杂
(1)Na2CO3(Na2O2) 向固体中通入足量CO2
(2) NaCl (NaHCO3) 将固体样品溶于水配成溶液，向溶液中加入足量盐酸，反应完毕后，将溶液蒸发结晶
(3) NaOH (Ｎa2CO3) 将固体样品溶于水配成溶液，向溶液中滴加适量Ca(OH) 2溶液，反应完毕后过滤，将滤液蒸发结晶
【巩固提高】
1―5 B C B A C
6、⑴ 能 实验①生成NaHCO3，其中溶解的CO2在实验②煮沸时除去，在实验③中NaHCO3恰好被NaOH中和完全转化成Na2CO3
⑵ ① 否 实验中使用的CO2气体发生器，只适用于块状难溶固体和液体反应，Na2CO3是易溶于水的粉末状固体
② 饱和NaHCO3溶液 除去CO2中混有的HCl
③锥形瓶
⑶ 不合理 （若不先驱除溶液中溶解的CO2气体，实验③加入的NaOH将有一部分与CO2气体反应而消耗,使NaHCO3不能完全转化为Na2CO3 ）
7、⑴ Fe2O3 CO
⑵ ① Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
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