贵阳专版中考化学总复习身边的化学物质课时2碳和碳的氧化物精讲习题文档格式.docx
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由于构成它们的碳原子的__排列方式__不同,因此它们的__物理性质__存在很大差异。
(1)金刚石、石墨、C60的物理性质和用途比较
名称
金刚石
石墨
C60
结构模型
碳原子排
列形状
锥形排列
层状排列
球状排列
色、态、形
无色__透明__、__正八面体__形状的固体
深灰色的有__金属__光泽而不__透明__的__细鳞片__状固体
形状像足球
硬度
天然存在的__最硬__的物质
很__软__
导电性
不导电
良好的__导电性__
常态下不导电
用途
玻璃刀切割大理石、__钻探机__钻头、装饰品
作电极、作__铅笔芯__、作__润滑剂__
有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域
区别
与联系
都是由碳元素组成的单质,但由于它们的碳原子的排列方式不同,因此它们的性质存在很大的差异
(2)木炭、活性炭都具有__疏松多孔__的结构,活性炭吸附能力更强。
2.碳单质的化学性质
稳定性
在常温下,碳单质的化学性质稳定,所以古代字画能保存很长时间不变色
可燃性
(与氧气反应)
①氧气充足:
C+O2
CO2
②氧气不充足:
__2C+O2
2CO__
还原性
(与某些氧
化物反应)
①与氧化铜反应:
C+2CuO
2Cu+CO2↑
②与氧化铁反应:
__3C+2Fe2O3
4Fe+3CO2↑__
③与CO2反应:
C+CO2
2CO
碳的还原性广泛应用于冶金工业
特别提醒
①碳在常温下性质稳定,所以用碳单质作还原剂与其他物质反应,必须是高温条件。
②碳与氧气反应有两种生成物,说明反应物的量不同生成物也不同。
③还原性:
物质在化学反应中夺取氧的性质,夺取氧的物质发生氧化反应,失去氧的物质发生还原反应。
3.实验突破:
碳粉还原氧化铜
(1)实验过程
实验药品
碳粉、氧化铜粉、澄清石灰水
反应原理
实验装置
实验步骤
①连接装置;
②检验装置的气密性;
③装药品,把装置固定在铁架台上;
④高温加热;
⑤实验完毕先将导气管从澄清石灰水中取出,再熄灭酒精灯
实验现象
①实验过程中观察到澄清石灰水变浑浊;
②将冷却后试管中的粉末倒在纸上,观察有红色物质生成
结论
碳粉与氧化铜反应,生成CO2和Cu
(2)选用装置分析:
因为反应条件是高温,所以采用酒精灯加网罩(或者用酒精喷灯)。
(3)实验现象分析:
反应物为碳粉和氧化铜。
虽然是高温加热,但其反应速度很缓慢,生成的Cu夹杂在黑色粉末中,需要将粉末倒出来,铺平在纸上观察。
二氧化碳和一氧化碳
二氧化碳分子中含有两个氧原子,一氧化碳分子中含有一个氧原子,同为碳的氧化物,因分子的构成不同,使得它们的性质有很大的不同。
1.二氧化碳与一氧化碳物理性质的比较
二氧化碳
一氧化碳
色、味、态
__无__色、无味、气态
__无色__、__无味__、
__气态__
密度(空气的平均相对分子质量为29)
__比空气__大(相对分子质量为44,比29大)
__比空气__略小(相对分子质量比空气略小)
溶解性
__能__溶于水
__难__溶于水
2.二氧化碳的化学性质
(1)二氧化碳既__不燃烧__,也__不支持燃烧__。
①现象:
下层的蜡烛__先__熄灭,上层的蜡烛__后__熄灭。
②结论:
二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧(化学性质),二氧化碳的密度比空气大(物理性质)。
③应用:
CO2可用于灭火,常用的灭火器中盛装的灭火剂就是CO2,CO2灭火,既利用了CO2不能燃烧,也不支持燃烧的性质,也利用了CO2密度比空气大的性质。
(2)与水的反应
实验①:
将CO2气体通入紫色石蕊溶液中
一段时间后给试管加热
现象:
紫色石蕊溶液变__红__
__红色__消失,溶液变成__紫色__
结论:
CO2与水反应生成__H2CO3__
__H2CO3__不稳定,加热易分解
反应的化学方程式为H2O+CO2===H2CO3
反应的化学方程式为H2CO3
H2O+CO2↑
实验②(变式实验):
用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥的四朵纸花做如下四个小实验。
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
现象
纸花由紫变__红__
纸花不
__变色__
纸花由紫
__变红__
分析
稀醋酸能使紫色石蕊变红
水不能使紫色石蕊变红
CO2不能使紫色石蕊变红
碳酸能使紫色石蕊变红
将第Ⅳ朵纸花取出用吹风机烘干,红色__消失__。
以上实验说明A:
CO2与水反应生成了H2CO3,__H2CO3__能使紫色的石蕊溶液__变红__,B:
碳酸__不稳定__,受热易分解。
醋酸作用:
醋酸能使紫色的石蕊溶液变红,醋酸属于酸,通过Ⅰ和Ⅳ对比,能使紫色石蕊溶液变红,证明有酸生成,即有碳酸生成。
(3)与碱反应
①与氢氧化钙反应:
澄清石灰水变__浑浊__;
CO2能与碱反应;
化学方程式:
__Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O__;
应用:
此反应常用于检验CO2气体。
②与氢氧化钠反应现象:
插入NaOH溶液中的试管水位上升的最高。
氢氧化钠能与CO2反应。
__2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O__。
分析:
水能与CO2反应:
水位上升;
氢氧化钙能与CO2反应:
水位上升(高于水);
氢氧化钠能与CO2反应:
水位上升[高于Ca(OH)2溶液]。
通过对比,说明NaOH溶液吸收试管中的CO2效果__最好__。
除去混合气体中的CO2,用__NaOH溶液__吸收效果最好。
3.一氧化碳
(1)一氧化碳的化学性质
化学性质
概述
化学方程式
CO燃烧放出大量的热,火焰呈蓝色
2CO+O2
2CO2
作燃料
毒性
CO极易与血液中的血红蛋白结合,造成生物体缺氧,严重时危及生命
—
CO夺取金属氧化物中的氧,而发生氧化反应(还原能力比碳粉强)
CO+CuO
Cu+CO2
3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
冶炼
金属
CO有剧毒,冬天用木炭火取暖时,要注意室内通风,防止CO中毒。
(2)CO与CO2的相互转化
转化
CO转化为CO2
CO2转化为CO
CO2+C
(3)鉴别和除杂
①鉴别CO和CO2根据性质不同的方法:
A.点燃
B.通入(或加入)澄清石灰水
C.通入(或加入)紫色石蕊溶液
②除杂:
A.CO2中混有CO:
通过灼热的氧化铜
B.CO中混有CO2:
通过澄清石灰水(或NaOH溶液)
二氧化碳对生活和环境的影响
1.二氧化碳的用途
__灭火__,__气体肥料__,固态CO2(干冰)作制冷剂,化工产品的原料,光合作用等。
2.二氧化碳对人体健康的影响
__二氧化碳__气体无毒,但二氧化碳__不供给呼吸__。
在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和岩洞底部之前,必须先做__灯火实验__。
3.自然界中碳(元素)的循环
有机物(食物和燃料等)
4.温室效应
二氧化碳属于__温室气体__,CO2的浓度__过高__,会造成环境的__温度升高__。
臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氟氯化碳(氟利昂)都属于__温室气体__。
二氧化碳的实验室制取
1.二氧化碳的实验室制取
块状大理石(石灰石)、稀盐酸
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
①此发生装置适用于固体与液体反应制取气体,不加热;
②收集装置,适用于密度比空气大,不与空气发生反应的气体
操作步骤
①连接仪器;
③装入药品(先装石灰石,再加入稀盐酸);
④收集气体
验满方法
将燃着的木条伸入到集气瓶口,若观察到燃着的木条熄灭,说明CO2已收集满
检验方法
将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,则证明收集到的气体是二氧化碳
2.实验室制取二氧化碳选用药品分析
实验室制取二氧化碳是用块状石灰石(或大理石)和稀盐酸反应,反应速度适中,现象明显,便于操作和观察现象。
(1)不用粉状碳酸钙、碳酸钠、碳酸钾,因为粉末状物体与稀盐酸反应时,接触面大,反应速度快,不便于操作和观察现象,不利于对反应的控制和气体的收集。
(2)不用浓盐酸与石灰石反应,因为浓盐酸代替稀盐酸:
①反应速率快;
②浓盐酸有挥发性,制取的CO2中混有HCl气体,得到的
气体不纯。
(3)不用稀硫酸代替稀盐酸与石灰石反应,因为稀硫酸与石灰石反应,生成微溶于水的硫酸钙覆盖在石灰石的表面,阻止了反应的继续进行。
3.其他装置及分析
装
置
图
装置
优点
安装简便
可以控制稀盐酸的滴加速度,从而控制反应速度
可随时控制反应的发生与停止
设问:
(1)实验室制取CO2的化学反应方程式:
__CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑__。
(2)如图
检验装置气密性的方法是__关闭止水夹,从长颈漏斗注入水,液面高度不变,说明气密性良好__。
(3)如图
收集CO2气体,应从__a__端进入。
体验中考
单质碳的性质和用途
1.[2018贵阳第30(3)题3分]石墨纤维的制造推动了宇航业等高科技产业的发展。
石墨纤维、石墨烯和石墨均是由__碳__元素组成的单质,石墨充分燃烧的化学方程式为__C+O2
CO2__,该反应的基本反应类型是__化合反应__。
2.(2017贵阳第3题2分)在“一带一路”伟大战略实施中,代表中国智造的高铁走在了前列。
高铁动车与电路连接的石墨电刷没有用到石墨的性质是( C )
A.稳定性B.滑腻感
C.还原性D.导电性
3.(2014贵阳第31题2分)在宏观、微观和符号之间建立联系,是化学学科的特点。
如图是某化学反应的微观过程示意图,请回答相关问题。
(1)A中物质的化学式分别是__O2、C__。
(2)请在B框内将相关粒子的图形补充完整。
(3)如图所示反应的化学方程式为__C+O2
CO2__。
(4)该反应的生成物所属类别是__化合物__,写出它的一种用途:
__灭火__。
4.(2017贵阳第5题2分)下列实验的操作或设计正确的是( D )
A.药品取用:
将试管竖直,垂直放入锌粒
B.区分物质:
用pH试纸可以区别两种不同浓度的NaCl溶液
C.气体净化:
除去CO2中混有的少量CO,可通入O2点燃
D.气体收集:
CO2和O2密度比空气大,故都能用向上排气法收集
5.[2014贵阳第34
(2)题1分]NaOH和Ca(OH)2都能与二氧化碳反应,写出其中一个反应的化学方程式:
__CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O[或C
O2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O]__。
6.(2018贵阳第31题4分)根据如图所示装置完成实验,并按要求填写表格内容。
关闭K2,打开K1,A中现象
B中发生反应化学方程式
解释A中现象
关闭K1,打开K2,C中现象
用化学方程式解释C中现象
蜡烛
熄灭
__CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑__
__二氧化碳的密度比空气大,不燃烧、也不支持
燃烧__
__澄清的石灰水变浑浊__
__CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O__
7.[2017贵阳第32(3)题2分]用如图所示装置制取二氧化碳并探究其性质,则:
①锥形瓶中发生反应的化学方程式为__CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑__,烧杯中观察到的现象是__矮的蜡烛先熄灭,高的蜡烛后熄灭__。
8.(2016
贵阳第32题8分)化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提升科学素养。
用如图所示装置进行实验(夹持装置已省略)。
请完成下列内容。
(1)制取气体。
气体
反应物
O2
__KClO3____
__2KClO3
2KCl+3O2↑__
石灰石、
稀盐酸
__Ⅱ__
__CaCO3+2HCl===
CaCl2+CO2↑+H2O__
(2)证明二氧化碳能与水反应。
将制CO2的装置与Ⅲ装置连接,若B中装入饱和NaHCO3溶液,则C、D、E中还应分别装入__浓硫酸、紫色石蕊溶液浸过的干纸花、紫色石蕊溶液浸过的湿纸花__。
(3)探究碳的还原性。
将上图的Ⅰ、Ⅲ装置连接,在Ⅰ装置的A试管中加入碳和氧化铜粉末。
若反应既有CO2又有CO生成,要证明有CO2生成并收集CO,B、D中都加入澄清石灰水,C中加入NaOH溶液。
证明有CO2生成的化学方程式为__Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O__,D的作用是__检验CO2是否除尽__,E用于收集CO,应对E装置进行的调整是__将E试管中左边导管只露出橡皮塞一点,右边导管伸入试管底部,并装满水__。
9.(2015贵阳第35题9分)由于二氧化碳与氢氧化钠反应无明显现象,对此同学们展开了探究,请你参与。
【提出问题】二氧化碳与氢氧化钠能否发生反应?
【查阅资料】常温下,氢氧化钠、碳酸钠在乙醇中的溶解性如下。
溶剂
乙醇
溶质
氢氧化钠
碳酸钠
溶解性
易溶
难溶
【方案设计】小明同学设计了如图所示装置进行探究。
【实验探究】
(1)溶液配制。
甲溶液:
将一定质量的氢氧化钠固体加入到一定体积的乙醇中,用玻璃棒不断搅拌,使其成为饱和氢氧化钠的乙醇溶液。
量取一定体积的乙醇要用到的仪器是__量筒和胶头滴管__,用玻璃棒搅拌的目的是__加速溶解__。
乙溶液:
将一定质量的氢氧化钠固体加入到一定体积的75%的乙醇溶液中,用玻璃棒不断搅拌,使其成为不饱和氢氧化钠的乙醇溶液。
判断甲、乙溶液形成的现象是__甲烧杯底部有固体,乙烧杯底部没有固体__。
(2)进行实验,按图所示装置加入药
品后进行实验。
A中发生反应的化学方程式为__2HCl+CaCO3===CaCl2+H2O+CO2__↑__,B装置的作用是__除去氯化氢__,C中观察到的现象是__溶液变浑浊__。
【实验结论】
(3)由此小明得出二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应,反应的化学方程式为__2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O__。
【反思交流】
(4)小刚同学认为小
明的实验不足以证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应,还应补充的实验是__将二氧化碳通入乙醇溶液,观察现象__。
(5)若将图C中甲溶液换成乙溶液进行实验,C中可能无明显现象发生,原因可能是__不饱和的乙醇溶液含有较多的水,碳酸钠溶于水中,故没有明显现象__。
重难突破
碳单质的性质和用途
例1 (2018兰州中考)下列有关碳单质的说法错误的是( )
A.金刚石是自然界最硬的物质,可作钻头
B.石墨有导电性,可制作电极
C.C60具有稳定结构,不能燃烧
D.活性炭疏松多孔,具有强烈的吸附性,可用作净水
【解题思路】金刚石是自然界最硬的物质,可作钻头;
石墨有导电性,可制作电极;
C60在常温下化学性质稳定,但在点燃条件下可以燃烧生成二氧化碳或一氧化碳;
活性炭疏松多孔,具有强烈的吸附性,可用作净水。
例2 (20
18北部湾四市同城中考)下列有关碳和碳的氧化物的说法,正确的是( D )
A.活性炭、金刚石都具有吸附性
B.一氧化碳和二氧化碳都具有可燃性
C.一氧化碳和二氧化碳都是有毒气体
D.在一定条件下,一氧化碳和二氧化碳可以相互转化
【解题思路】A.活性炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性,金刚石是正八面体状的固体,不具有吸附性;
B.一氧化碳具有可燃性,二氧化碳不具有可燃性,也不支持燃烧;
C.一氧化碳是有毒气体,二氧化碳本身没有毒性;
D.CO和CO
2在一定条件下可以相互转化,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳。
二氧化碳的制取
例3 如图是实验室制取气体的一些装置,据图回答有关问题。
(1)写出指定仪器的名称:
①________;
②________。
(2)写出一个实验室用装置B制取气体的反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(3)实验室在常温下用块状电石与水反应制取乙炔气体,该反应必须严格控制加水速度,以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂。
你认为图中最适合制取乙炔气体的发生装置是________(填装置序号);
如果用图E所示装置收集乙炔,气体应从________(填“a”或“b”)端管口通入。
【解题思路】
(2)装置B是可用于制取CO2的发生装置,它适用固体跟液体反应,不加热(3)块状电石固体与水反应,可不加热,且要控制加入水的速率,收集乙炔气体用排水法。
1.(2018宜昌中考)下列有关碳单质的说法错误的是( B )
A.金刚石是天然存在的最硬的物质
B.石墨和C60是由不同种原子构成
C.金刚石和石墨的化学性质相似
D.活性炭包可放在冰箱中除异味
2.(2018雅安中考)金刚石、石墨、C60物理性质有很大差异的原因是( C
)
A.原子种类不同
B.原子大小不同
C.原子排列方式不同
D.原子数目不同
3.(2018黄石中考)下列有关碳和碳的氧化物的说法,错误的是( A )
A.CO和CO2组成元素相同,所以它们的化学性质也相同
B.碳在空气中充分燃烧时生成CO2,不充分燃烧时生成CO
C.CO用于冶炼金属、做气体燃料;
CO2用于人工降雨、灭火
D.清明上河图至今图案清晰可见,是因为在常温下碳单质的化学性质稳定
4.(2017贵阳适应性考试)根据下列实验要求回答问题。
A)
B)
C)
D)
E)
F)
(1)选择上图中所示装置制取气体。
①实验室用KClO3制取O2,选用的制取装置为__A__,反应的化学方程式为__2KClO3
2KCl+3O2↑__;
②实验室制取CO2,选用的制取装置为__B__,反应的化学方程式为__CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑__。
(2)用图所示装置对气体进行净化、检验。
①若干燥CO2,瓶中盛放的试剂为__浓硫酸__;
②若检验CO2,瓶中澄清石灰水未变浑浊。
在下表中写出可能的原因,并用简单的实验加以验证。
可能的原因
验证方案(步骤、现象和结论)
澄清石灰水已变质
取石灰水,滴入几滴酚酞溶液;
现象未变红;
石灰水已变质
课堂评价
1.(2018湖州中考)下图所示的装置有很多用途,下列使用方法不正确的是( A )
A.排水法收集氧气时,由a口进气
B.排空气法收集氢气时,由b口进气
C.排水法收集氢气时,由b口进气
D.排空气法收集二氧化碳时,由a口进气
2.(2018广州中考)下列有关金刚石、石墨的说法正确的是( A )
A.都是由碳元素组成B.都是黑色
固体
C.都能导电D.硬度都很大
3.(2018荆门中考)下列有关元素、微粒以及物质的描述正确的是( B )
A.金刚石、石墨、C60都是由碳元素形成的结构不同、但性质相同的单质
B.“富硒大米”中的硒指的是元素
C.电解水可以制取氢气,说明水中含有氢气
D.O2-、Na+质子数和电子数都不同
4.(2018长沙中考)燃气热水器中燃气不充分燃烧易产生CO气体,下列关于CO的说法不正确的是( D )
A.CO气体有毒,可危害人体健康
B.CO可用于冶炼金属
C.CO可以燃烧,可作燃料
D.在煤炉上放一壶水就能防止CO中毒
5.(2018乌鲁木齐中考)下列关于碳和碳的化合物知识网络图(图中表示转化关系)的说法正确的是( C )
A.“C→CO”的反应中碳发生还原反应
B.“CO→CO2”的反应类型为置换反应
C.“CO2→CaCO3”的反应可用于检验二氧化碳
D.“CO2→H2CO3”的反应可用酚酞试剂验证
6.(2018桂林中考)下列不属于二氧化碳用途的是( D )
A.灭火B.制
汽水
C.人工降雨D.填充探空气球
7.(2018益阳中考)
(1)金刚石、石墨、C60是由碳元素组成的三种不同单质,它们的化学性质相似,但物理性质相差很大。
其原因是__碳原子的排列方式不同__。
(2)写出石墨充分燃烧的化学方程式:
__C+O2
CO2__;
工业上可以将石墨制作成电极(石墨电极)的原因是__石墨具有优良的导电性__。
教材基础实验突破二 二氧化碳的实验室制取与性质
8.(2018长沙中考)在实验桌上有如下几种气体发生装置和收集装置。
请你参与实验并回答问题:
A)
B)
C)
D)
E)
(1)写出标号①的仪器名称:
__铁架台__。
(2)实验室制取二氧化碳气体的发生装置为__B__(填字母)。
(3)用C装置收集二氧化碳,其验满的方法
是__将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,证明集满__。
9.(2018宿迁中考)某同学设计了如图所示的装置,用于实验室制取CO2,并对它的部分性质进行探究,按要求回答问题。
A)
B)
D)
(1)A装置用于制取CO2,反应的化学方程式为__CaCO3+2HCl===CaCl
2+H2O+CO2↑__。
(2)用B装置收集CO2,气体应从__a__(填“a”或“b”)端通入。
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