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第六单元 碳和碳的氧化物,考点一,考点二,考点三,考点四,考点一碳单质 1.碳单质的物理性质和用途,考点一,考点二,考点三,考点四,温馨提示同一种元素可以形成多种单质,如金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的。常见的还有O2和O3都是由氧元素组成的,白磷和红磷都是由磷元素组成的,也就是说由同种元素组成的不一定是纯净物。 碳单质都是由碳元素组成的,它们的化学性质相似,但物理性质存在较大差异,是由于碳原子的排列方式不同。,考点一,考点二,考点三,考点四,2.碳的化学性质 (1)古代书画能完好保存,这是因为常温下碳的化学性质不活泼。 (2)碳具有可燃性,能与氧气反应,化学方程式是C+O2CO2;当氧气不充足时燃烧生成了一氧化碳,化学方程式是2C+O2 2CO。 (3)碳具有还原性,在高温下能与一些金属氧化物反应。如木炭还原氧化铜,产生的现象:黑色粉末逐渐变成红色,澄清石灰水变浑浊。化学方程式:C+2CuO 2Cu+CO2,属于置换反应。,温馨提示碳还原氧化铜完毕要先将导管移开,再熄灭酒精灯,防止水倒流炸裂试管。,考点一,考点二,考点三,考点四,考点二二氧化碳的制法 1.二氧化碳的工业制法 煅烧石灰石:CaCO3 CaO+CO2。 2.二氧化碳的实验室制法 药品:石灰石、稀盐酸。 反应原理:CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2,考点一,考点二,考点三,考点四,考点三二氧化碳和一氧化碳 1.二氧化碳和一氧化碳的性质比较,考点一,考点二,考点三,考点四,考点一,考点二,考点三,考点四,温馨提示CO和CO2性质有很大的不同,原因是它们的分子结构不同。 二氧化碳本身没有毒性,但当空气中的CO2超过正常含量时,会对人体产生不良的影响。在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和深洞底部,必须先做灯火试验。 2.二氧化碳和一氧化碳的转化 CO CO2 对应的化学方程式为:2CO+O2 2CO2;C+CO2 2CO。,考点一,考点二,考点三,考点四,3.自然界中二氧化碳的循环 (1)二氧化碳的生成和消耗 产生途径:人和动植物的呼吸,化石燃料的燃烧等。 消耗途径:绿色植物的光合作用;溶解并生成石灰石。 (2)大气中二氧化碳含量的变化对环境的影响 科学家普遍认为,大气中二氧化碳或某些其他气体的含量增加会导致“温室效应”,从而导致全球变暖,使两极冰川融化,海平面上升,淹没部分沿海城市。,考点一,考点二,考点三,考点四,考点四碳与一氧化碳的性质比较,考点一,考点二,考点三,考点四,考点一,考点二,考点三,考点四,温馨提示一氧化碳还原氧化铜时,实验开始先通入一氧化碳,然后再点燃酒精灯加热氧化铜,目的是将玻璃管内的空气完全排尽,防止加热时发生爆炸;实验结束时,先停止加热,继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却,目的是防止灼热的铜再被氧化。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法1单质碳的物理性质和用途 试题常结合新材料、新信息考查几种碳的单质的性质及用途;结合生活中的应用考查碳的稳定性。解题的关键是熟记碳的物理性质和化学性质。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,例1(2015湖北十堰)有关碳和碳的化合物描述错误的是( ) A.干冰常用于人工降雨 B.活性炭有较强的吸附性,常用于工业制糖时脱色 C.金刚石和石墨组成元素相同,物理性质和化学性质相似 D.室内放一盆水不能防止一氧化碳中毒 解析:干冰升华吸热,可用于人工降雨,A项正确;根据活性炭的吸附性,工业常用它作白糖的脱色剂,B项正确;金刚石和石墨组成元素虽然相同,但构成它们的碳原子的排列方式不同,所以它们的化学性质虽然相似但物理性质不同,C项错误;一氧化碳难溶于水,所以室内放一盆水不能防止一氧化碳中毒,D项正确。 答案:C 易错点拨:碳原子的排列方式不同,决定了不同碳单质物理性质的差异,但其元素组成相同,决定了不同碳单质的化学性质基本相同。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法2碳的化学性质 单质碳的稳定性常结合生活中的字画进行考查;可燃性、还原性的考查常以实验探究的形式出现。 例2(2015广东佛山)某同学设计了如图实验装置,进行碳的还原性的性质验证,对实验进行分析并回答:,(1)检查装置气密性的方法:将导管浸入水中, ,说明装置气密性良好。 (2)证明碳具有还原性的实验现象是 , 。 (3)CuO发生 反应(填“氧化”或“还原”)。 (4)酒精灯加上网罩的作用是 。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,解析:(1)检查装置气密性的方法一般是用焐气法,即用手紧握容器外壁,然后使容器内气体受热膨胀,压强变大,从导气管口部逸出气体,产生气泡,如果出现上述现象,说明装置气密性良好。(2)碳具有还原性,能够夺取氧化物中的氧元素,使其还原,本身转化为二氧化碳。反应过程中黑色氧化铜被还原,生成红色的铜,生成的二氧化碳气体能使澄清石灰水变浑浊。(4)碳和氧化铜反应需要在高温条件下进行,酒精灯加上一金属网罩,可以使火焰集中,提高温度。 答案:(1)用手紧握试管,若导管口有气泡冒出 (2)固体由黑变红 澄清石灰水变浑浊 (3)还原 (4)集中热量,提高温度,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法3一氧化碳的性质 常结合生活中的有毒物质考查一氧化碳的毒性,一般是以选择或填空的形式出现;也常通过实验探究的形式考查一氧化碳的还原性。 例3(2015上海)甲同学设计了如下实验装置验证一氧化碳的部分性质并验证反应产物。实验时,在点燃B处酒精灯之前先通入一氧化碳排出装置中的空气,然后继续实验。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,(1)B中反应的化学方程式是 ,该反应的还原剂是 。 (2)实验过程中,C中的现象是 ,D处点燃的目的是 。 (3)对该实验的分析正确的是 (选填编号)。 a.实验结束时应先熄灭B处酒精灯 b.C中增加的质量与B中固体减少的质量相等 c.反应开始后通入0.1 mol一氧化碳可生成0.1 mol铜 d.反应结束后继续通入一氧化碳的目的是防止铜被氧化 (4)甲同学认为A装置用于证明一氧化碳不能和澄清石灰水反应,乙同学认为省略A可达到同样的目的,理由是 。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,解析:(1)在CO+CuO Cu+CO2中,CO作还原剂,CuO作氧化剂。(2)气体经B后生成二氧化碳气体,所以C中澄清石灰水变浑浊。由于尾气中含有CO气体,会造成环境污染,因此,尾气应采用点燃等方法处理。(3)在此实验中为了防止生成的铜被氧化,在反应结束后应先撤B处的酒精灯,继续通一段时间CO,直至试管冷却;根据反应的化学方程式可知,固体减少的是CuO中氧的质量,而不是二氧化碳的质量,所以C中增加的质量不等于B中固体减少的质量。(4)为了排尽装置中的空气,反应前已通入一段时间的CO,所以省略A可达到同样的目的。 答案:(1)CO+CuO Cu+CO2 CO (2)澄清石灰水变浑浊 防止有毒气体CO逸散到空气中污染环境 (3)ad (4)为了排尽装置中的空气,反应前已通入一段时间的CO 方法点拨:解答本题的关键是理解实验的设计步骤及设计原因,知道一氧化碳的性质及用途。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法4二氧化碳的性质 对二氧化碳的考查,主要考查二氧化碳的物理性质和化学性质。如干冰用作制冷剂,常用来人工降雨;二氧化碳密度比空气大,不能燃烧也不支持燃烧;CO2溶于水得到的溶液显酸性等。应联系生活实例记忆二氧化碳的性质,将碳和碳的氧化物的性质网络化。 注意:二氧化碳本身没有酸性,不能使紫色石蕊溶液变色,它与水反应生成的碳酸能使紫色石蕊溶液变色。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,例4(2015浙江义乌)因为“1升水中大约能溶解1升二氧化碳”,所以我们常采用向上排空气法收集二氧化碳。在集满二氧化碳时,玻璃片的 (选填“毛”或“光”)面应朝下盖上集气瓶。有同学质疑:因为发生反应时排出气体的速度很快,二氧化碳与水接触的时间很短,溶解的量可能不大,于是他们决定探究二氧化碳是否能用排水集气法收集。 他们查阅资料得到:排水集气法收集时,二氧化碳在水中的溶解损失很小;排空气集气法与排水集气法得到的二氧化碳纯度比较如图所示:,他们得出的结论是 。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,解析:玻璃片有毛的一面与集气瓶口的磨砂面接触,摩擦力大,封闭比较严,故应用玻璃片有毛的一面朝下盖上集气瓶;通过查阅资料获得信息可知:二氧化碳在水中溶解得很少且收集到的二氧化碳比较纯净,因此,可以用排水集气法收集二氧化碳。 答案:毛 二氧化碳能用排水集气法收集,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法5二氧化碳的实验室制法 对二氧化碳的实验室制法考查主要涉及实验原理、选择实验装置、收集、验满、检验方法、实验操作步骤与注意事项等。答题时要明确选择实验装置的依据,对实验装置的评价等。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,例5(2015湖南益阳)在一次化学课上,老师提供了以下装置探究制取气体的方法。,请回答: (1)可用于实验室制取CO2的发生装置和收集装置是 。 A.与 B.与 C.与 D.与 (2)写出实验室制取CO2的化学方程式: 。 (3)利用装置收集的气体具有的性质是 。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,解析:(1)实验室制取CO2的药品是稀盐酸和大理石,因为两种物质的反应在常温下就可以进行,因此发生装置选,又由于CO2的密度比空气大,所以应该用向上排空气法收集,收集装置选。(2)实验室制取CO2的化学方程式为CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2。(3)由于装置适用于向下排空气法收集气体,因此,收集的气体具有的性质是密度比空气小并且与空气不发生反应。 答案:(1)B (2)CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2 (3)密度比空气小且不与空气发生反应,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法6温室效应与“低碳”生活 温室效应和“低碳”生活中主要考查造成大气中二氧化碳含量上升的原因,考查节能减排的措施和日常生活中的节能做法。试题常结合有关CO2和“低碳”的新材料、社会新闻等信息进行考查。解题的关键是记清CO2含量上升的原因及节能减排的措施。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,例6(2015黑龙江龙东)在日常生活中,我们每一个人都应该传播“低碳”理念,倡导“低碳”生活。让我们积极行动起来,从一点一滴做起,努力减少二氧化碳等温室气体的排放,为保护地球尽一份责任。在日常生活中怎样做才算是“低碳”呢?请回答你在生活中的具体做法。(答出三点即可) 答案:(1)多步行,少开车; (2)随手关灯; (3)电脑不用时处于休眠状态; (4)纸张双面使用; (5)植树造林; (6)使用太阳能,开发新能源,减少使用化石燃料等等(合理即可)。,二氧化碳的实验室制法 1.实验室制取二氧化碳,温馨提示实验室制取二氧化碳的注意事项:净化:如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氢气体和水蒸气时,可先将气体通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶(除去氯化氢),再通过盛有浓硫酸的洗气瓶(除去水蒸气并进行干燥)。 实验室制取二氧化碳时,不能用碳酸钠代替石灰石,原因是盐酸与碳酸钠反应速度太快不易控制;也不能用稀硫酸代替稀盐酸,原因是稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙,它覆盖在石灰石表面,阻止了稀硫酸与碳酸钙的接触从而使反应停止;若用浓盐酸与石灰石反应来制取二氧化碳,会导致浓盐酸挥发的氯化氢气体混入产生的二氧化碳气体中,造成不纯。,2.实验室制取气体的一般思路和收集气体的方法 (1)一般思路,(2)制取气体常用的发生装置和收集装置,例题(2015湖北鄂州)根据图示回答问题。,(1)仪器的名称是 ; (2)实验室制取二氧化碳,所选择的发生装置是 (填标号); (3)实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物的方法制取氨气。已知氨气(NH3)在通常状况下是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水。实验室制取并收集氨气,所选择的装置是 (填标号)。 解析:(1)仪器的名称是试管;(2)实验室制取二氧化碳是固液反应不需加热,故选B装置作为发生装置;(3)制取氨气需要加热,故发生装置用A,氨气的密度比空气小,极易溶于水,故应用D装置作为收集装置。 答案:(1)试管 (2)B (3)AD,【变式训练】 某市中考化学实验操作考试有四道题:酸的化学性质;粗盐提纯;CO2的制取、收集和验满;配制一定溶质质量分数的溶液。考试方法是由考生抽签确定考题,小敏抽签后被监考老师引导至准备了下列仪器和药品的实验台前。,回答下列问题: (1)指出图中仪器a的名称 ;b仪器的一种用途是 。 (2)小敏抽到的是第 个考题。,(3)下列五个示意图是小敏完成实验的主要操作过程。按评分标准,每项操作得1分,满分5分。实验完毕后,小敏得3分,造成他失分的操作是 (填序号)。,(4)第步操作中,如果气密性良好,观察到的现象是 。 (5)选用上述部分仪器,药品可另选,再补充一种仪器,则可完成另一个实验考题。该考题是第 个考题,补充仪器的名称是 。,答案:(1)试管 收集气体 (2) (3)、 (4)导管口有气泡冒出 (5) 胶头滴管 解析:(1)据图可知,a是试管,b是集气瓶,用于收集气体等; (2)做酸的化学性质实验时,需要有金属、金属氧化物等,图中没有,故不会是;粗盐提纯实验中需要酒精灯,图中没有,故不会是,实验室制取二氧化碳实验中需要使用碳酸钙和稀盐酸,用到的仪器有大试管、带导气管的橡皮塞、集气瓶等,图中都有,故是;配制一定溶质质量分数的溶液时需要使用到托盘天平、量筒、胶头滴管、玻璃棒等,图中没有,故不会是; (3)据图可以看出,向试管中加入液体药品时,瓶塞没倒放,检验二氧化碳有没有收集满,燃着的火柴不能伸进集气瓶内; (4)检验装置气密性的操作分析:将导管口放入水中,用手紧握试管,观察烧杯内导管口有气泡冒出,则说明装置气密性良好; (5)金属和酸反应需要试管和胶头滴管。,
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