七 碳及其化合物

专题七碳及其化合物【考点归纳】、碳的几种同素异形体金刚石石墨外形无色透明，正八面体形状的固体深灰色，有金属光泽，不透明，细 磷片状固体特性天然存在的最硬的物质，不导电最软的矿物之一，有良好的导电性， 熔点高，有滑腻感用途刻划玻璃、钻探机的钻头、装饰品铅笔芯、电极、润滑剂2无定形碳木炭、活性炭、炭黑、焦炭。木炭和活性炭有吸附性。3、C60碳单质家族新成员，为足球状，又名“足球烯”。二、碳的氧化物1. 二氧化碳(co2)(1) 物理性质：无色无味能溶于水，密度比空气大。-78 C时，凝华成固态干冰。(2) 化学性质：一般不具可燃性，也不能支持燃烧，不具还原性.无毒，但含量高可使人窒息而亡。(3) 用途：可用于灭火，作致冷剂，常用于人工降雨，制汽水、啤酒等饮料，也可作为气体肥料，促进 植物光合作用.(4) 实验室制法：药品：石灰石(或大理石)，稀盐酸原理：CaCO3 十 2HC1 = CaCl2 十 也0 十 CO2f收集：向上排空气法，不能用排水集气法. 验满方法：用燃着的木条伸入瓶口，木条熄灭，说明气体已满.检验方法：能使澄清石灰水变浑浊。CO2+Ca(OH)2=CaCO3 ； +电02. 一氧化碳( CO)(1) 物理性质：无色无味难溶于水，密度比空气略小。(2) 剧毒性：与血红蛋白结合，造成人体缺氧死亡.原理：一氧化碳比氧气更易与血红蛋白结合，又不 易分离，导致血红蛋白不能较好携带氧气，造成人体缺氧。还原性：CO+CuOCu+CO2(4) 可燃性：2CO+O2 2CO2(5) 用途：作气体燃料及用于冶炼金属。三、有机物定义：含碳化合物，如：甲烷、酒精、乙炔、醋酸等。但CO、CO2、碳酸盐等一向被视为无机物，原 因是它们的组成、性质和无机化合物相似。酒精、醋酸的化学式及性质：(1) 酒精化学名称：乙醇； 化学式： C2H5OH性质：可燃烧：C2H5OH+3O点 2CO2+3H2O(2) 醋酸化学名称：乙酸；化学式： CH3COOH 性质：一元弱酸、其水溶液可使紫色石蕊变红。3. 煤、石油、天然气是世界上三大矿物燃料，必须记住它们的元素组成及用途。【问题探究 】【例1】：纳米材料被誉为 21世纪最有前途的材料。纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米(1纳米=10-9) 的空心管，下列说法错误的是( )A. 纳米碳管如果完全燃烧，生成物是二氧化碳B. 纳米碳管是一种新型的化合物C. 纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强D. 纳米碳管在常温下化学性质稳定审题与思路： 本题属于信息迁移题解题关键在于能把学过的知识与题中内容有机地结合起来，做出 正确的判断。解答：选B 总结：虽然碳元素形成的单质很多，但由于它们都由碳元素组成的，故其化学性质相似，在常温 下，性质稳定，随着温度升高，化学性质逐渐活泼，具有可燃性等，而单质碳的燃烧分为两种情况：空气充足：C+O CO2(2)空气不足：2C+O2点燃2CO【例2】：把由三种无色气体组成的混合气体，从A起依次通过下图所示的连续装置：BCDEF澄清石灰水浓硫酸灼热的氧化铜k无水硫酸铜澄清石灰水各装置内的现象是：B内溶液变白色浑浊；D内有红色粉末生成；E内白色粉末变成蓝色；F内溶液 变白色浑浊。根据上述现象，可以判断混合气体的组成为()A. CJH2、0厂B.CO、H2C.CO2、CO、O2 D.CO2、H2、CO审题与思路：无色气体除惰性气体外，已学过的有h2、o2、co2、co、h2； B反映了 CO2存在的典型现 象。由D推断混合气体中肯定有还原性的气体H2和CO中的一种或两种。由C、E推断D处除有Cu生成 外还有水生成，所以原混合物气中必有H2。由F说明有CO2通过，此CO2只能是在D处反应后生成的， 而不是原有的CO2。因原混合气体中的CO2如过量，则B内溶液将由浑浊变成透明：CaCO3+H2O+CO2 = Ca(HCO3)2。所以，还原CuO生成红色Cu和CO2的气体必是CO。所以原混合气中为:CO2、H2、CO。答 案：选 D总结：解此类题要抓住h2、CO的共性和异性，常用逆向推断相结合的方法求解。根据题目条件及气 体的特性逐一定。【例 3】：目前有些小学生喜欢使用涂改液，经实验证明涂改液中含有很多发挥性有害物质，吸入后 引起慢性中毒，而头晕、头痛，严重者抽搐、呼吸困难，二氯甲烷就是其中一种.下面关于二氯甲烷ch2ci2 的几种叙述不正确的有() 它是由碳、氢、氯3种元素组成的有机物； 它是由氯气和甲烷组成的混合物； 它的分子中碳、氢、氧元素的原子个数比是1： 2： 3 它是由多种原子直接构成的化合物，其相对分子质量为85g。A. B. C. D.审题与思路：二氯甲烷的化学式题目中已经告诉了我们，据此我们可知道元素种类，原子个数化，相对分 子质量等相应信息。显然，中描述错误，中相对分子质量的单位不是克，它不需我们去计算即可判断.答 案：选 B总结：对于我们没有接触过的知识，通过题目提供的信息，要求我们在大脑中快速把它与我们已经掌 握的知识相联系，并进行对比和迁移，从而正确得出结论!专题七综合测试题一、三思而选(每小题 3 分，共 30 分)1、不用排水法收集二氧化碳，而用瓶口向上排空气法收集二氧化碳，原因是 ()A. 二氧化碳能溶于水，二氧化碳密度比空气大 B.二氧化碳密度比空气大C.二氧化碳能溶于水，密度比空气小 D.二氧化碳密度比氧气小2、一氧化碳与二氧化碳的相同点是()A.密度都比空气大B.都有可以用于灭火C.都能使紫色石蕊变红D.都是氧化物2、某气体完全燃烧，产物中有二氧化碳，则该气体组成中()A定含有碳B 定含有氧C. 一定含有碳和氧D. 定含有碳，可能含有氧4、 为除去一氧化碳中的少量二氧化碳，可使气体通过()A.石灰水B.灼热的炭粉C.灼热的氧化铜D.点燃5、 已基本干燥的抹灰白墙(熟石灰)，住人后往往又会变得潮湿，这主要是由于()A.墙壁中有水渗出B.空气中的水凝结在墙面C.熟石灰与二氧化碳反应的生成物中有水D .熟石灰变成了生石灰和水6、 实验室制二氧化碳气体通常用石灰石和盐酸而不能用硫酸，这是因为()A. 硫酸与石灰石反应速度太快B. 硫酸与石灰石反应不生成二氧化碳C. 硫酸与石灰石不反应D. 硫酸与石灰石反应生成的硫酸钙微溶，阻碍反应顺利进行7、 二氧化碳气体是由()A. 个碳原子、两个氧原子构成B.碳和氧两种元素组成C.碳原子和氧分子组成D.碳单质和氧单质组成8、 在书写档案时，规定必须使用含有单质碳的墨水，其理由()A. 单质碳不跟其他任何物质反应B. 常温下，碳的化学性质不活泼C. 碳易与纸张发生反应生成化学性质稳定的化合物D. 这种墨水是经过加工的性质稳定的化合物9、 碳元素的化合价由高到低顺序排列正确的是()C60CacqCOch4A.B.C.D.10、将氮气、一氧化碳、二氧化碳的混合气体先通过足量澄清石灰水，再通过足量灼热的氧化铜，最后剩余的气体是()A.氨气B.二氧化碳C. 一氧化碳 D.二氧化碳和氮气二、有空来做做(每空 1.5分，共 30分)1、将盛满二氧化碳的试管倒插在澄清的石灰水中，能看到的现象是：;，该反应的化学方程式为。2、 用一氧化碳还原m克氧化铁得到n铁，氧相对原子质量为16,则铁的相对原子质量为。3、 一氧化碳与二氧化碳的质量比为 2: 1，它们所含碳元素质量比为 ，分子个数比为。4、元素R的最高价氧化物化学式为RO2。它跟氢生存的化合物中含氢为25%，则R的相对原子质量为，该化合物可燃，写出它燃烧的化学方程 。5、X、Y两种物质在加热充分反应时，当有l0gX完全反应生成4gZ和8gW，则X、Y反应时的质量比为;当有10gY完全反应时，应生成W。6、已知A、B为两种黑色粉末，D为红色单质。A、B、C、D、E五种物质之间的转化关系如右图所示。(2) A中金属元素的化合价是；(3) 反应的化学方程式为该反应的基本类型是。7、温室效应主要是由大气中的二氧化碳含量增加所致，温室效应将引起全球性气候变暖，在生态平 衡方面，给人类带来严重后果为防止温室效应的进一步发展，应采取的有效措施有： ， 。8、为了验证种子萌芽所需的条件，实验室用三部分种子置于盛水的试管中，并使一部分放置于水面上，一部分放置于水面与空气交界处，一部分置于水面下。并将它置于适宜的温度(25-35 )环境中，几天 后，发现位于水面上与位于水面以下的种子都没有萌芽，只有位于水面处的种子都萌芽了。由此说明，种 子萌芽所需的条件是。种子萌芽时发生呼吸作用，由此可观察到小试管中出现的现象是，该现象产生的原因用化学方程式表示。9、请关注以下两则新闻：2004年7月底，烟台部分县市区的居民将在日常生活中用上质优价廉的 天然气。2004年5月18日，山西省吕梁交口县蔡家沟煤矿发生特大瓦斯爆炸事故，造成重大人员伤亡。(1) 写出天然燃烧的化学方程式：(2) 请用化学知识分析瓦斯爆炸的原因；.(3) 上面两个例子说明，化学物质可造福于人类，但有时也会给人类带来危害。请你举出生活中的一种 物质说明这个问题；.三、简答题(1小题3分，2小题6分，共9分)1、阅读下列短文：温室效应随着工业生产的发展和人类生活水平的提高，煤、石油、天然气等矿物燃料的需求量不断增大，它们 燃烧后放出大量二氧化碳气体，加之人为的乱砍滥伐，能吸收二氧化碳的大片森林不断消失。因此，每年 都有大量的二氧化碳进入大气、大气中二氧化碳含量增大。在地球地大气层中，二氧化碳等气体像温室的 玻璃那样起保温作用，导致大气温度不断升高，这就是所谓的“温室效应”。由于温度持续上升，会使更多的水蒸气进入大气，加速了土地的沙漠化；又由于温度上升，极地冰雪 将融化，造成海平面上升，淹没沿海地区。因此， “温室效应”给人类赖以生存的地球造成极大的破坏。根据上述短文，回答下列问题：为了保护人类赖以生存的地球，应该采取措施防止“温室效应”的进一 步发展，可采取的措施。2、当今环境问题已成为全社会关注的焦点，“保持环境，人人有责,。据国家环保局统计，环境污染中 家庭已占到一半以上，所以现在应该大力提倡“家庭环保”的概念，环保界呼吁，大家应在现在开始，努 力把自己家庭生活造成的污染降低到最小限度试根据你的生活经验和掌握的知识，谈谈你在家庭环 保中的设想。(1)；(2)；四、实验探究题(共 19分)(1) 仪器a的名称是。(2) 写出锥形瓶内反应的化学方程式：。(3) 锥形瓶内的反应进行较长时间后，用燃着的火柴放在集气瓶口，火焰仍不熄灭的原因是。(4) 如B图所示，将一瓶二氧化碳气体慢慢倒入放着蜡烛的烧杯中，发现上层蜡烛先熄灭，试解释原 因。答：5)实验室一般用向上排空气法收集二氧化碳气体，试问能否用用水法收集到二氧化碳？请说明理由。(已知：通常状况下1L水大约能溶解1L二氧化碳气体)答：2、某班学生在野炊时用石灰石堆成简易灶台做饭。野炊后有同学从灶台内侧敲下几小块石片，带回实验室研究其在灼烧过程中是否有新的物质生成。请你参与此项研究。(1)根据你的知识和经验提出假设：反应中可能有 生成，支持这个假设的依据是(用化学方程式表示)：(2)请你设计实验验证假设；步骤和方法现象分析及有关化学方程式(3) 如果要研究某块石片中参加反应的碳酸钙质量，请你再设计 个简单的实验方案 (写出简要实验步骤，不要求具体计算 )；步骤一： ;步骤二： ; 步骤( ); 步骤( )；五、计算题(共12分)某山区盛产石灰石，其中含有的杂质为二氧化硅(不溶于水、高温下难以分解的酸性氧化物)。S中 学初三化学研究性学习小组的同学为了测定某矿山石灰石的纯度，取2.0g该矿山石灰石样品，将20.0g盐酸平均分成4份，分4次倒入到样品中，充分反应 测定剩余固体的质量，数据见右表。试求：1. 2.0g石灰石样品中杂质的质量。 2石灰石样品中碳酸钙的质量分数。 3.加入的盐酸中溶质的质量分数是多少?次数1234后加入盐酸质量/g5.05.05.05.0剩余固体质量/g1.30.60.20.2