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第1節(jié)　碳的多樣性 1．碳單質的多樣性 (1)三種重要的碳單質 碳元素有多種單質，其中較有代表性的是金剛石、石墨和C60。它們的性質比較如下： 單質 金剛石 石墨 C60 結構 特點 碳原 子的 排列 方式 每個碳原子均與相鄰的四個碳原子以強的相互作用直接連接，形成正四面體結構，并向空間伸展形成空間網狀結構 碳原子呈層狀排列，每一層上的碳原子以強的相互作用形成平面正六邊形結構；層與層之間的相互作用較弱，容易發(fā)生相對滑動 由60個碳原子構成的分子，形似足球，碳原子在球的表面，呈正六邊形和正五邊形排列。在C60分子內碳原子間以較強的相互作用結合，但分子間的相互作用較弱 主要 性質 ①硬度極高 ②無色透明的晶體 ③熔點高、不導電 ①深灰色、質軟、不透明的片狀固體 ②易導電 ③具有滑膩感 ①灰黑色的固體 ②易與金屬摻雜形成超導體 主要 用途 鉆具、裝飾品 潤滑劑、電極、鉛筆芯 新型催化劑或催化劑載體 (2)同素異形體 同素異形體是由同一種元素組成的性質不同的幾種單質。 例如：氧元素可形成氧氣(O2)、臭氧(O3)兩種同素異形體；碳元素有金剛石、石墨、C60等多種同素異形體；磷元素有紅磷和白磷兩種同素異形體。 釋疑點 剖析同素異形體：①“同素”指同種元素，“異形”指結構不同，“體”指單質。 ②金屬元素無同素異形體，部分非金屬元素有同素異形體。 ③同素異形體的形成原因是由于形成單質的原子個數(shù)及排列方式不同。 ④同素異形體的物理性質不同，化學性質幾乎相同。 ⑤同素異形體之間的轉化是化學變化而不是物理變化。該轉化過程雖有單質參加和生成，但沒有化合價的變化，故不屬于氧化還原反應，如3O22O3。 【例1－1】 下列敘述中正確的是(　　) A．僅由碳元素組成的物質一定是純凈物 B．金剛石和石墨具有相同的化學組成 C．石墨轉變?yōu)榻饎偸粚儆诨瘜W變化 D．只含有碳元素的物質可能是單質也可能是化合物 解析：僅由同一元素組成的性質不同的幾種單質，叫該元素的同素異形體。單質與單質之間為不同的物質，因而僅由一種元素組成的物質可能是純凈物，也可能是混合物，例如金剛石為純凈物，而金剛石、石墨、C60混在一起就為混合物。既然金剛石和石墨屬于不同的單質，因而它們之間的轉化屬于化學變化。由于都是由碳原子構成的單質，所以金剛石和石墨具有相同的化學組成，也具有相同的化學性質。 答案：B 【例1－2】 下列說法中正確的是(　　) A．金剛石、石墨和C60性質不同的根本原因是所含碳原子的數(shù)目不同 B．金剛石、石墨和C60在氧氣中完全燃燒都生成二氧化碳 C．C60和P4互為同素異形體 D．H2O和H2O2互為同素異形體 解析：金剛石、石墨和C60性質不同的根本原因是結構不同，與所含碳原子數(shù)的多少無關，A項錯誤；同素異形體是由同種元素組成的不同單質，而C60和P4是由不同元素組成的不同單質，故二者不屬于同素異形體，C項錯誤；H2O和H2O2屬于化合物而非單質，D項錯誤。 答案：B 2.含碳化合物的多樣性 (1)自然界中廣泛存在的含碳化合物 ①含碳的有機化合物：如蛋白質、淀粉、油脂以及石油、液化氣、天然氣等的主要成分。 ②含碳的無機化合物：CO、CO2、H2CO3、碳酸鈉(Na2CO3)、碳酸氫鈉(NaHCO3)、大理石(CaCO3)、方解石(CaCO3)、白云石[CaMg(CO3)2]、菱鎂礦(MgCO3)、菱鐵礦(FeCO3)等。 (2)碳的氧化物 碳的氧化物有CO和CO2兩種，二者的性質比較如下表： (3)碳酸鈉(Na2CO3)和碳酸氫鈉(NaHCO3) ①碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要物理性質 化學式 NaHCO3 Na2CO3 Na2CO310H2O 學名 碳酸氫鈉 碳酸鈉 十水合碳酸鈉 俗名 小蘇打 純堿或蘇打 結晶碳酸鈉 狀態(tài) 細小晶體 粉末 晶體 顏色 白色 白色 白色 溶解度比較 易溶于水 比NaHCO3的溶解度還大 比Na2CO3的溶解度還大 ②碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應的比較 實驗操作：如下圖所示(裝置氣密性合格)，在兩支試管中分別加入3 mL稀鹽酸，將兩個分別裝有0.3 g Na2CO3和0.3 g NaHCO3粉末的小氣球套在兩支試管口。將氣球內的Na2CO3和NaHCO3同時倒入試管中，觀察反應現(xiàn)象。 實驗現(xiàn)象：a.兩組化學試劑分別混合后都產生無色氣體，氣球體積膨脹；b.裝有碳酸氫鈉的氣球比裝有碳酸鈉的氣球膨脹得快且大。 實驗結論：碳酸鈉和碳酸氫鈉都能跟鹽酸反應并產生氣體，并且碳酸氫鈉與鹽酸的反應要比碳酸鈉與鹽酸的反應劇烈得多。 結論分析：碳酸鈉與鹽酸的反應實際分兩步進行，即 Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O 因此，碳酸鈉與鹽酸反應時，首先是將碳酸鈉轉化為碳酸氫鈉，然后碳酸氫鈉再與鹽酸反應產生二氧化碳氣體，由此可知，相對于碳酸氫鈉直接與鹽酸反應產生二氧化碳氣體而言，碳酸鈉就顯得“慢了一步”。 實驗注意事項： a．兩組實驗所用鹽酸的濃度、體積相同，Na2CO3和NaHCO3的質量相同以便于對比；b.進行實驗時，要同時把碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸混合。 析規(guī)律 復分解反應的剖析：碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸的反應都屬于復分解反應，復分解反應發(fā)生的條件是產物中有沉淀生成或有氣體產生或有難電離的物質(或原子團)生成。 【例2－1】 在飽和碳酸鈉溶液中加入稀鹽酸，邊加邊攪拌，最初無氣體產生，溶液變渾濁，其原因是______________________________________________________________，反應的化學方程式為_____________________________________________________________。 繼續(xù)滴加稀鹽酸有氣體放出，溶液變澄清，其原因是_____________________________ ______________________________________________________________________________，反應的化學方程式為___________________________________________________________。 解析：相同條件下，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3，當在飽和Na2CO3溶液中滴加稀鹽酸時，發(fā)生反應：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，因而析出NaHCO3晶體。繼續(xù)加入鹽酸時，發(fā)生反應：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，NaCl的溶解度較大，溶液澄清，生成CO2氣體。 答案：Na2CO3與鹽酸反應生成NaHCO3，相同條件下NaHCO3溶解度比Na2CO3小，從而析出NaHCO3晶體　Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl　NaHCO3與鹽酸反應生成CO2氣體和NaCl，NaCl的溶解度比NaHCO3大　NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O ③碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性 實驗操作： 如下圖所示(裝置氣密性合格)，把少量Na2CO3裝入試管里，往另一支試管里倒入澄清石灰水，然后加熱，觀察澄清石灰水是否起變化。換上一支放入同樣多的NaHCO3的試管，加熱，觀察澄清石灰水的變化。 實驗現(xiàn)象：碳酸鈉受熱沒有變化，碳酸氫鈉受熱生成了使澄清石灰水變渾濁的氣體。 實驗結論：碳酸鈉比碳酸氫鈉穩(wěn)定，碳酸氫鈉受熱易分解，分解時的化學方程式為2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 實驗注意事項：a.被加熱的試管要內、外干燥，試管口稍向下傾斜，鐵夾夾在距試管口處；b.實驗裝置在裝入藥品之前要檢查其氣密性，只有氣密性合格才能使用；c.藥品在試管內要鋪平而不要過于堆積；d.實驗結束時，先將導氣管從石灰水中取出，然后再熄滅酒精燈停止加熱。 ④碳酸鈉和碳酸氫鈉與堿的反應 實驗操作：將Na2CO3和NaHCO3分別加入含等量NaOH的溶液中，并用pH試紙測反應后溶液的pH。 實驗現(xiàn)象：加入Na2CO3后的溶液的pH幾乎不變，且大于加入NaHCO3后溶液的pH。 實驗結論：Na2CO3與NaOH不反應，NaHCO3與NaOH反應。 反應原理：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。 Na2CO3和NaHCO3與Ca(OH)2的反應：將Na2CO3和NaHCO3分別加入含等量Ca(OH)2的澄清溶液中，兩溶液中都產生白色沉淀。反應原理分別為：Na2CO3＋Ca(OH)2===2NaOH＋CaCO3↓，2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O(NaHCO3足量)。 離子方程式：CO＋Ca2＋===CaCO3↓，2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O。 ⑤碳酸鈉和碳酸氫鈉與某些鹽溶液的反應 實驗操作：如下圖所示，向盛有少量BaCl2溶液的兩支試管中，分別滴入少許Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，觀察現(xiàn)象。 實驗現(xiàn)象：滴入Na2CO3溶液的試管中產生白色沉淀，而滴入NaHCO3溶液的試管中無明顯現(xiàn)象。 實驗結論：Na2CO3溶液可與BaCl2溶液反應，而NaHCO3不能。 化學方程式：Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl 離子方程式：CO＋Ba2＋===BaCO3↓ 【例2－2】 有相同質量的兩份NaHCO3粉末，第一份加入足量的鹽酸，第二份先加熱使其完全分解，冷卻后，再加入足量的相同質量分數(shù)的鹽酸，兩者所消耗的鹽酸中氯化氫的質量比是(　　) A．2∶1　　　　　　　　 B．1∶1 C．1∶2 D．4∶1 解析：設兩份NaHCO3的質量都為84 g，第一份： NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ 84 g　 　36.5 g 第二份：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 　　　　 84 g　　 　　53 g Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ 106　 73 53 g　 36.5 g 由以上分析可以看出，兩份NaHCO3消耗的鹽酸中所含HCl的質量之比為1∶1。本題也可從另外一個角度來分析：NaHCO3受熱時，鈉元素完全轉化到Na2CO3中，NaHCO3和Na2CO3分別與HCl反應時，都得到NaCl，由于鈉元素的質量相等，則生成的NaCl的質量相同，消耗HCl的量也相同。 答案：B 3．含碳物質轉化的多樣性 (1)自然界中碳及其化合物的轉化 自然界中能夠釋放出CO2的過程有：①火山噴發(fā)；②化石燃料的燃燒；③森林、草原燃燒；④動植物的呼吸排泄；⑤動植物遺體經微生物分解等。 自然界中能夠消耗CO2的過程有：①綠色植物的光合作用；②在海水中的溶解等。轉化過程可用圖表示： 具體實例：溶洞的形成原理： 石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣遇到溶有二氧化碳的水時，會慢慢變成可溶于水的碳酸氫鈣。當溶有碳酸氫鈣的水在流動過程中，受熱或壓強突然變小時，水中的碳酸氫鈣會分解，重新變成碳酸鈣沉積下來。 實驗室模擬溶洞的“形成”： 實驗步驟：在一支大試管中放入少量大理石( CaCO3)粉末并加入適量的水，不斷向里面通入CO2。待粉末溶解后，對溶液進行加熱。 實驗現(xiàn)象：持續(xù)不斷通CO2，經過較長時間，CaCO3逐漸溶解，變?yōu)槌吻迦芤?；加熱又產生沉淀。 實驗分析：CaCO3在H2O和CO2作用下變?yōu)榭扇苡谒腃a(HCO3)2。Ca(HCO3)2不穩(wěn)定，在較高溫度下發(fā)生分解，又生成CaCO3。久而久之，便形成了溶洞；另外，溶有Ca(HCO3)2的水，在由洞頂?shù)温溥^程中，水分的蒸發(fā)、壓強的減小及溫度的升高都會使其分解成CaCO3，經過千百萬年的積累，便形成了石筍、鐘乳石。 反應原理：CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2， Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。 【例3－1】 (1)圖瓦盧是由多個珊瑚礁形成的島國，由于大氣中CO2含量的劇增，大量珊瑚礁(主要成分是碳酸鈣)被海水侵蝕，其原因是________________________________________________________________________________________________(用化學方程式表示)。 (2)葉圣陶先生的《記金華的雙龍洞》是一篇描寫溶洞的好文章，里面有很多的名言佳句，其中溶洞和鐘乳石的形成涉及的化學反應有_______________________________________________________________________________________________________________________。 (3)科學家研究發(fā)現(xiàn)，用“汽水”(一種能釋放CO2的弱酸性溶液)澆灌植物能促進植物的生長，原因是它能________。 ①加強呼吸作用；②加強光合作用；③改良堿性土壤，調節(jié)pH；④加強植物蒸騰作用 A．①②　　 B．②③　　 C．③④　　 D．②③④ 解析：(1)CO2溶于水后會與CaCO3反應導致CaCO3溶解，從而使大量珊瑚礁溶解。 (2)巖石中的CaCO3與CO2、H2O反應生成Ca(HCO3)2，從而形成溶洞；溶于水的Ca(HCO3)2在滴落過程中，受溫度、壓強的影響從而形成CaCO3沉淀，即鐘乳石。 (3)植物通過呼吸作用放出CO2，其蒸騰作用與外界溫度及水分有關，與CO2的濃度無關；植物的光合作用需要吸收CO2，CO2在潮濕的土壤中生成H2CO3，H2CO3電離出的H＋可以改良堿性土壤，調節(jié)pH，促進植物對Ca2＋、Mg2＋的吸收，所以“汽水”澆灌植物能促進植物的生長。 答案：(1)CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2 (2)CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O (3)B (2)生活和生產中碳及其化合物間的轉化 碳及其化合物間的轉化除了在自然界中廣泛存在外，也廣泛存在于人類的生產和生活中。 ①高爐煉鐵原理 高爐煉鐵過程是將鐵礦石還原成金屬鐵的過程，原料是焦炭和鐵礦石(主要成分是Fe2O3)，但實際上起還原作用的是一氧化碳，具體的反應過程如下： CO的產生 C＋O2CO2，CO2＋C2CO。 鐵的生成 FeO＋COFe＋CO2，F(xiàn)e3O4＋4CO3Fe＋4CO2，F(xiàn)e2O3＋3CO2Fe＋3CO2。 煉鐵高爐 鐵的氧化物都可以被一氧化碳還原成鐵單質。含有氧化鐵的礦石俗稱赤鐵礦石，含有四氧化三鐵的礦石俗稱磁鐵礦石。 ②木炭燃燒 木炭在燃燒過程中，發(fā)生著碳單質、一氧化碳和二氧化碳之間的轉化，具體轉化的過程有： C―→CO：C＋CO22CO、2C＋O2(不足)2CO C―→CO2：C＋O2CO2 CO―→CO2：2CO＋O22CO2 CO2―→CO：CO2＋C2CO ③水垢的形成 現(xiàn)實生活中，我們用到的水壺、暖水瓶等，時間一長內壁就常常積有一層水垢，那是怎樣形成的呢？ 自來水中含有很多的微粒，其中主要的陽離子有鈣離子和鎂離子，主要的陰離子有氯離子、硫酸根、碳酸氫根等。在加熱的條件下，主要是碳酸氫鹽的受熱分解。 Ca(HCO3)2CaCO3↓＋H2O＋CO2↑ Mg(HCO3)2MgCO3↓＋H2O＋CO2↑ 產生的碳酸鎂在水溶液中繼續(xù)長時間的加熱，會發(fā)生下面的反應： MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑ 這個反應之所以發(fā)生，是因為生成了比碳酸鎂的溶解度更小的氫氧化鎂。在加熱的條件下，二氧化碳氣體逸出，氫氧化鎂沉淀下來，它們互相不能接觸，導致反應進行。 由于水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，所以可以用稀鹽酸除掉水垢，反應的方程式如下： CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O ④有機物的合成：1828年，德國化學家維勒用無機化合物首次合成出有機物尿素，提出有機物與無機物之間可以相互轉化，它們之間沒有明顯的界限。 今天人類已合成出幾千萬種的有機物。 有機合成大師是美國化學家伍德沃德，他10年間合成了20多種復雜化合物，榮獲了1965年諾貝爾化學獎。1965年，我國化學家合成出結晶牛胰島素。大量合成的有機化合物，滿足了人們在能源和材料等方面的需要。 【例3－2】 “南極的冰化了”，這是中央電視臺“東方時空”中一個節(jié)目的標題，說的是南極一塊叫“拉伸B”的冰架發(fā)生坍塌，其斷裂的面積比上海市還大。這是大自然又一次發(fā)出的警告：地球正在變暖！溫室效應的影響已經不容忽視。 (1)造成溫室效應的主要原因是_____________________________________________。 (2)為了減緩溫室效應，我們每個人都可以從自己身邊做起，如雙面使用紙張。雙面使用紙張和減緩溫室效應之間的關系是_____________________________________________。 (3)請再舉出一件你可以做到的有利于減緩溫室效應的事情____________________。 解析：含碳燃料的燃燒是產生CO2的重要形式，過多地排放CO2會引起溫室效應，因而從根本上減少CO2的排放量是減緩溫室效應的最根本方法。減少化石燃料的燃燒，植樹造林，開發(fā)新能源等都能減少CO2的排放。 答案：(1)大量使用化石燃料，使排放的二氧化碳氣體的量猛增　(2)節(jié)約紙張就可以節(jié)約造紙所消耗的能源，從而減少CO2的排放量；節(jié)約紙張就可以減少造紙所需木材量，從而保護森林，使其吸收更多的CO2　(3)植樹造林，不使用一次性木筷，不使用紙質賀卡，在家里科學使用能源，注意節(jié)約能源等 4．Na2CO3和NaHCO3的鑒別 原理 步驟 有關化學方程式 (1)利用二者的熱穩(wěn)定性不同 取少量樣品加熱，能夠產生使澄清石灰水變渾濁的氣體的為NaHCO3，沒有明顯現(xiàn)象的為Na2CO3 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O Na2CO3受熱不分解 (2)利用二者與鹽酸反應的速率不同 取少量樣品加入過量等濃度的鹽酸，反應劇烈程度大的為NaHCO3 Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ (3)利用二者與少量鹽酸反應的現(xiàn)象不同 取少量的樣品于試管中，溶于水并配成稀溶液，分別逐滴加入稀鹽酸，立即有氣體產生的是NaHCO3，在加入一定量的稀鹽酸后，才逐漸有氣體產生的溶液是Na2CO3 NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ Na2CO3＋HCl(少量)===NaHCO3＋NaCl (4)利用與Ca2＋能否產生沉淀 取二者少量制成溶液，加入CaCl2(或BaCl2)溶液，有白色沉淀生成的為Na2CO3，無沉淀生成的為NaHCO3 Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl (Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl) NaHCO3與CaCl2不反應 碳酸鹽中的幾個問題：①區(qū)別Na2CO3和NaHCO3不能用Ba(OH)2[或Ca(OH)2]溶液，原因是二者均能產生沉淀。②CO2中混有少量HCl、SO2等氣體時，可用飽和NaHCO3溶液提純氣體。③NaHCO3中混有少量Na2CO3時，可先溶于水，再通入過量的CO2氣體，最后再低溫蒸干。 【例4】某校化學課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實驗，如圖Ⅰ～Ⅳ所示。 (1)只根據(jù)圖Ⅰ、Ⅱ所示實驗，能夠達到實驗目的的是________(填裝置序號)。 (2)圖Ⅲ、Ⅳ所示實驗均能鑒別這兩種物質，其反應的化學方程式為____________；與實驗Ⅲ相比，實驗Ⅳ的優(yōu)點是________(填字母)。 A．Ⅳ比Ⅲ復雜 B．Ⅳ比Ⅲ安全 C．Ⅳ比Ⅲ操作簡便 D．Ⅳ可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗，而Ⅲ不行 (3)若用實驗Ⅳ驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體最好是________(填化學式)。 解析：(1)若利用圖Ⅰ，則不能達到實驗目的。原因是Na2CO3和NaHCO3都能與鹽酸反應產生使澄清石灰水變渾濁的氣體；圖Ⅱ，若用等質量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量鹽酸反應，放出CO2的量不同，可根據(jù)氣球膨脹程度判斷；反應快慢也不同，NaHCO3反應更快一些。(2)圖Ⅲ和圖Ⅳ用到的反應原理是2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，圖Ⅳ的優(yōu)點是在同一套儀器中可同時做兩個實驗，對比性更強。(3)試管A中裝入Na2CO3，B中裝入NaHCO3，這樣對Na2CO3直接加熱，溫度高，不分解，右邊試管中澄清石灰水不變渾濁；但間接加熱的NaHCO3，溫度低，發(fā)生分解，左邊試管中澄清石灰水變渾濁了，更能說明NaHCO3比Na2CO3熱穩(wěn)定性差，更易分解。 答案：(1)Ⅱ　(2)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O　D (3)NaHCO3 5．關于CO2與堿反應的討論 (1)CO2與NaOH反應 CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O CO2＋NaOH===NaHCO3 ①當≤1時，發(fā)生反應CO2＋NaOH===NaHCO3，所得固體為 NaHCO3； ②當＞2時，發(fā)生反應CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，所得固體為Na2CO3和NaOH； ③當＝2時，發(fā)生反應CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，所得固體為Na2CO3； ④當1＜＜2時，發(fā)生反應CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O、CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3，所得固體為Na2CO3和NaHCO3。 (2)CO2與Ca(OH)2反應 CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O① 2CO2＋Ca(OH)2===Ca(HCO3)2② ①當≤1時，發(fā)生反應①，有CaCO3生成，m(CaCO3)＝100n(CO2)； ②當≥2時，發(fā)生反應②，沒有CaCO3生成，m(CaCO3)＝0； ③當1＜＜2時，①②反應均發(fā)生，m(CaCO3)＝200n〔Ca(OH)2〕－100n(CO2)。 巧解圖像：本部分內容出題時常伴隨圖像，將化學反應的過程用圖像的形式表示，解這類題時應注意，首先要理解坐標的含義，然后觀察曲線的形狀走向，注意曲線的起點、折點、終點等特殊點，再與反應原理結合綜合分析。 【例5－1】 下圖為一定量飽和Ca(OH)2溶液中通入二氧化碳氣體后，產生CaCO3白色沉淀的質量與二氧化碳體積之間的關系曲線。試回答： (1)OA段曲線和AB段曲線所表示的化學方程式為： OA：________________；AB：________________。 (2)A點時已參加反應的CO2和Ca(OH)2的物質的量之比為______。 (3)B處溶液中存在的濃度較大的兩種離子是______和________(填離子符號)。 (4)將B處生成的溶液煮沸，可觀察到的現(xiàn)象是______________。 解析：(1)將CO2通入到飽和Ca(OH)2溶液中，首先發(fā)生反應Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，當沉淀量達到最大量時[Ca(OH)2完全反應]，繼續(xù)通CO2，又會發(fā)生反應CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，直至沉淀溶解完全。(2)A點時沉淀量最大，說明Ca(OH)2與通入的CO2恰好完全反應。根據(jù)化學方程式Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O可知，n(CO2)∶n[Ca(OH)2]＝1∶1。(3)B點對應的溶液為Ca(HCO3)2溶液，Ca(HCO3)2是可溶性鹽，在溶液中完全電離產生Ca2＋和HCO。(4)加熱煮沸Ca(HCO3)2溶液，Ca(HCO3)2會分解生成CaCO3白色沉淀、H2O和CO2，化學方程式為：Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。 答案：(1)Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O　CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2　(2)1∶1　(3)Ca2＋　HCO　(4)生成白色沉淀，有大量氣泡冒出 【例5－2】 將足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀物質的量(n)和通入CO2體積(V)的關系正確的是(　　) 解析：CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合液中時，首先與Ca(OH)2反應生成CaCO3，當Ca(OH)2恰好反應完全時，CaCO3的量達最大值。后通入的CO2與KOH反應生成K2CO3，K2CO3繼續(xù)與CO2反應直至完全轉化為KHCO3，此過程中沉淀量保持不變。如果繼續(xù)通入CO2，CO2與CaCO3反應使沉淀溶解，直至CaCO3全部溶解完，整個過程中生成沉淀消耗的CO2和溶解沉淀消耗的CO2的量相等。 答案：D