2012年中考初三化学第一轮复习学案第六单元 碳和碳的氧化物.doc

第六单元 碳和碳的氧化物教材精梳理知识清单1.碳的单质(1)同一种元素可以组成不同的单质如：金刚石和石墨(2)金刚石、石墨、C60的性质比较及用途：具有不同的物理性质，相似的化学性质(3)木炭、活性炭的吸附性用在生活生产的各个方面(4)碳和炭的区别由碳元素组成的单质，用“炭”字2.碳的化学性质(1)常温下的稳定性(2)随着温度的升高具有：可燃性 还原性3.二氧化碳的制取(1)实验室制取二氧化碳的原理CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O(2)装置的设计与选择(3)收集的方法及验满(4)操作顺序4.二氧化碳的性质及用途(1)CO2的物理性质无色无味，密度比空气大，能溶于水。固态的二氧化碳叫干冰，可以升华，升华时吸收大量的热，可以作制冷剂。(2)CO2的化学性质不供给呼吸，不支持燃烧；能与水发生反应；能使澄清的石灰水变浑浊。(3)CO2的用途灭火、工业原料、干冰可作制冷剂、温室里的气体肥料。5.一氧化碳的性质及用途(1) CO的物理性质无色无味，密度与空气非常接近，难溶于水。(2)CO的化学性质可燃性、还原性、毒性(3) CO的用途作燃料、冶炼金属初三化学第一轮复习教学案第六单元 碳和碳的氧化物【基础过关】1.下列过程中发生化学变化的是( )A.石墨导电 B.金刚石切割金属C.用铅笔写字 D.用焦炭冶炼金属2.同一种元素可以形成不同的单质。碳的单质有_、_和_等，其中_是天然存在的最硬的物质，_是最软的矿物之一，它们的性质差异是因为_，由此可知_决定物质的性质。3.实验室制取二氧化碳用不到的仪器是( )A.长颈漏斗 B.广口瓶 C.酒精灯 D.集气瓶4.为什么不能用稀硫酸和碳酸钙反应来制取二氧化碳？5.实验室用高锰酸钾加热分解制取O2和用大理石与盐酸反应制取CO2相比较，下列说法中，正确的是( )A.都需要加热 B.前者反应物是固体，后者反应物是固体和液体C.都是分解反应 D.前者可用向下排气法收集，后者可用向上排气法收集6.用向上排气法收集二氧化碳如何验满？7.一氧化碳和二氧化碳虽然都是由_元素和_元素组成的，但是，一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个_，这种不同的分子构成，使得它们性质_。8.一氧化碳主要化学性质是_ 性、_性和 性。它的主要用途是做_和在冶金工业中作_剂。9.用纯净的CO还原CuO时，试管中CuO由_色逐渐变为_色；将生成的气体通入澄清的石灰水中，可以看到澄清的石灰水_。10.现有一氧化碳和二氧化碳的混合气20 g，其中氧元素的质量分数为64%。先使该混合气体通过灼热的氧化铜再通入足量的澄清石灰水中，生成沉淀的质量为_。示例提示1.D 2.金刚石 石墨 C60 金刚石 石墨 碳原子的排列不同 结构 3.C 4.如果用稀硫酸跟碳酸钙反应来制取二氧化碳，在反应开始时生成不易溶解的硫酸钙，会包住碳酸钙，使它不能接触到稀硫酸，因而反应很难继续进行。 5.B 6.将燃着的木条放在瓶口 7.碳 氧 氧原子 有很大的不同 8.可燃 还原 毒 燃料 还原 9.黑 红 变浑浊 10.60 g知识点点通【重难透析】重点1 金刚石的石墨(1)金刚石晶体结构：正八面体形状的固体，其空间结构如典题1右图所示。物理性质：无色透明，不导电，硬度很大，天然存在的最硬的物质。主要用途：a.雕琢作装饰品;b.玻璃刀;c.钻头。(2)石墨晶体结构：细鳞片状，碳原子是层状排列。如典题1左图所示。物理性质：深灰色，有金属光泽，不透明，质软，有滑腻感，导电。用途：铅笔芯，电极，润滑剂等。(3)组成：金刚石和石墨都是由碳原子构成的单质，由于碳原子的排列不同，所以物理性质差异很大。注：从组成上认识金刚石和石墨，不同的元素可以组成不同的单质，同种元素也可以组成不同的单质，金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的不同的单质。从结构上认识金刚石和石墨：金刚石是空间网状结构，石墨是层状结构，结构不同，决定了金刚石和石墨的性质不同，又决定了其用途不同。重点2 单质碳的化学性质 碳在常温下化学性质比较稳定，但随着温度的升高碳的化学活性将大大增强。表现为可燃性和还原性。(1)碳的可燃性碳与充足的氧气反应 CO2(充足)CO2碳不充分燃烧时 2CO2(不足)2CO 碳和氧气在不同的质量比时，产物不同，也就是氧气的量是否充分的问题。在解题中应具体考虑二者的质量比。(2)碳与某些氧化物的反应(碳的还原性) 能够夺取某些金属氧化物或非金属氧化物中的氧元素，表现出还原性，特别是碳与氧化铜的反应以及碳与二氧化碳的反应。 碳与氧化铜反应的装置如下图：注：首先要明确装置的特点和操作注意事项：试管口要略向下倾斜，是为了防止水蒸气冷凝倒流到试管底部，炸裂试管。用酒精灯(可加网罩以使火焰集中并提高温度)加热时应先均匀加热，然后固定在有药品的部位加热。实验结束后，先把导管从澄清石灰水中拿出，再熄灭酒精灯，防止澄清石灰水倒流到试管底部，引起试管炸裂。注意反应前后的实验现象，反应前碳和氧化铜都是黑色粉末，加热后，会发现澄清石灰水变浑浊，证明反应已经开始，黑色粉末变为红色光亮的金属。智慧火花 碳元素是一种非金属元素，但在化学反应中，主要作还原剂，显还原性。碳元素能形成多种单质，常见为石墨、金刚石、C60和无定形炭。这些不同单质，物理性质不同，但化学性质相似。碳元素是形成化合物最多的元素，因碳是有机物的骨架，而有机物种类繁多，现已发现2千多万种。不过，我们把碳的单质、氧化物、碳酸及其碳酸的盐一般都称无机物。重点3 实验室制取二氧化碳的药品和反应原理(1)实验室制取二氧化碳通常选用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应制取。 明确石灰石(或大理石)的主要成分是CaCO3，是块状固体和液体反应，速率适中，原料价廉易得，便于气体收集。实验室一般不选用粉末状的碳酸钠、碳酸钾代替石灰石做反应物，是因为反应剧烈，产生的二氧化碳不利于收集。实验室也不选用稀硫酸与石灰石反应，因为生成物CaSO4微溶，会附着在石灰石表面，使反应很快停止。选择稀盐酸，不应选用浓盐酸做反应物，因为浓盐酸有挥发性，挥发出氯化氢气体导致制取的CO2气体不纯。(2)反应原理 CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O 有CO2生成的化学反应都适应实验室制取二氧化碳。实验室制取首先要考虑可操作性，其次要考虑操作是否简便，原料是否易得，是否利于收集气体等。重点4 总结制取气体的思路和方法，并应用于气体的制取 具体思路和方法：(1)了解在实验室条件下，运用什么反应原理制取这种气体，在此原理的基础上，选择合适的药品：反应速率适中、便于控制、原料易得、不污染等；(2)根据反应物的状态和反应条件选择气体发生装置；(3)根据生成气体的密度和水溶性选择气体的收集装置；(4)需要检验产生的气体就是要制取气体。 具体操作：气体发生装置的选择：根据反应物的状态和反应条件。(1)固体加热制气体，如:实验室用高锰酸钾加热制氧气的装置。特点：试管口略向下倾斜，以免水倒流炸裂试管；铁夹夹在离试管口的1/3处；导管在试管内不宜太长，否则不利于气体导出。(2)固液不需加热制气体，例如：实验室用过氧化氢和二氧化锰制氧气的装置。特点： 长颈漏斗下端管口必须插在液面以下，用液体密封；反应器可以选择锥形瓶，大试管或广口瓶等。气体收集装置的选择：根据气体的密度和水溶性确定。(1)排水集气法：适用于不易溶于水或难溶于水且不与水发生反应的气体。(2)向上排空气集气法：密度比空气大，且不与空气中任一成分发生反应的气体。导器管要接近集气瓶底部，便于排出空气。(3)向下排空气集气法：密度比空气小且不与空气中任一成分发生反应的气体，导管口要接近集气瓶底部。注：比较密度的大小，可用相对分子质量大小来比较。空气的平均相对分子质量为29，相对分子质量大于29的气体密度比空气大，相对分子质量小于29的气体密度比空气小；相对分子质量接近29的气体，不能用排空气法收集，如：CO、N2等，因为密度相差很小，很难将空气全部排除。重点5 二氧化碳的化学性质 (1)CO2能溶于水并与水反应生成碳酸，使紫色石蕊试液变成红色：CO2+H2O=H2CO3H2CO3又是一种不稳定的酸，易分解重新释放出CO2H2CO3=CO2H2O(2)CO2可使澄清的石灰水变浑浊，此反应常用于检验CO2的存在：CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O(3)CO2中碳为4价，可被某些强还原剂还原，如与赤热的碳作用还原成CO，CO2与活泼金属作用被还原成碳：CO2C2CO(4)绿色植物的光合作用，把CO2和H2O合成碳水化合物：6CO2+6H2O(CH2O)6+6O2重点6 一氧化碳的化学性质 (1)可燃性 一氧化碳能够燃烧，产生蓝色火焰，放出热量，因此常用作气体燃料，煤气的主要成分为一氧化碳。一氧化碳的可燃性特别注意与氢气和碳可燃性的区别；鉴别H2和CO常利用燃烧产物的不同进行鉴别；工业上利用煤和水蒸气高温生成水煤气(主要成分是H2和CO)。(2)还原性与氢气和碳的不同之处是一定要进行尾气的处理。常设计在实验题中。典题诠释典题1下图是金刚石、石墨、C60的结构示意图，它们的化学性质相似，物理性质却有很大差异。其原因是( )A.构成它们的原子大小不同 B.构成它们的原子数目不同C.金刚石、石墨、C60由不同种原子构成 D.金刚石、石墨、C60里碳原子的排列不同答案：D典题2我国的黑白山水画用的墨汁主要成分为炭黑的微粒，用这种墨汁画的国画千百年都不易褪色，这是因为墨汁中的碳( )A.具有氧化性 B.具有还原性C.具有吸附性 D.常温下化学性质稳定答案：D典题3在密闭容器中盛有6 g碳和12 g氧气，加热时它们充分反应后，容器内的气体是( )A.CO2 B.CO C.CO2、CO D.CO2、O2答案：C典题4(2010江苏徐州，25) 为了研究CO2的性质，需要制取并收集干燥的CO2气体。以下是老师提供的一些实验装置。(1)制取并收集干燥的CO2气体，可采用的装置组合是_(填字母)。(2)实验室制取CO2的化学方程式为_。(3)若在上述实验中气体无法收集满，则可能的原因是_。答案：(1)A、D、B (2)略 (3)药品量不足或气密性不好等典题5(2010河南课改区，)下图A、B、C是实验室常用的气体发生装置，装置A中为分液漏斗，通过分液漏斗活塞的“开”“关”，可以向锥形瓶中滴加液体。请完成下列问题：(1)请写出在装置B中放入氯酸钾和二氧化锰混合物加热制取氧气的化学方程式： _ 。(2)已知过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体，常温下可与水反应生成氢氧化钠和氧气。如果在实验室中用A作气体发生装置，用过氧化钠和水反应来制取一瓶干燥的氧气，所选装置的正确连接顺序是(填写管口字母) _。若只改变A装置中的药品，仍采用已连接的整套装置，还可以用来制取的气体是_。(3)通过上述两种制取氧气的方法所选用发生装置的对比，可总结出选择气体发生装置应考虑的因素有哪些？(4)装置A和C都可以作为实验室制取氢气的发生装置，A和C相比，A具有哪些优点？(答出一条即可)答案：(1)2KClO32KCl+3O2 (2)a接d、e接hCO2 (3)反应物的状态和反应条件等。(4)可随时加液体反应物(或通过滴加液体的快慢,控制反应的速率等)。典题6某同学用如下图装置，利用碳酸饮料(如雪碧)中溶解的二氧化碳气体进行下列实验。请完成问题：(1)写出图中a仪器的名称_。(2)如果a中盛有紫色石蕊试液，观察到的现象是_产生这一现象的原因是_。(3)如果a中盛有澄清的石灰水，观察到的现象是_，反应的化学方程式为_。(4)实验过程中，若要使CO2迅速冒出，应怎样操作?答案：(1)试管 (2)紫色石蕊试液变红 二氧化碳与水反应生成碳酸 (3)澄清石灰水变浑浊 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O (4)振荡饮料瓶或将饮料瓶放入热水中中考真题演练1（2011苏州市）下列有关物质的检验方法和结论都合理的是 （ C ） A加入稀盐酸，有无色气体产生的物质中一定含有碳酸盐 B用燃着的木条伸入某气体中，火焰熄灭，则该气体一定是二氧化碳 C经点燃，产生蓝色火焰的气体不一定是一氧化碳 D尝一下，有咸味的白色固体一定是食盐2.（2011.百色市）关于一氧化碳和二氧化碳的叙述正确的是 （ C ）A. 一氧化碳和二氧化碳均有可燃性 B.室内放一盆水能防止一氧化碳中毒C. 一氧化碳具有还原性可用于冶炼金属 C.可用烧碱溶液鉴别二氧化碳气体3.（2011巢湖市）下列措施不符合世博会“节能、环保、低碳”理念的是 （C ） A“阳光谷”上采阳光、下蓄雨水，可给世博园区提供照明用电和生活用水 B主题馆的东、西两墙种植大面积的生态植物，以吸收二氧化碳 C用煤发电，以保证充足的电力供应 D在交通、建筑、生活设施等方面广泛应用新能源技术，以减少化石燃料的使用4.（2011.福州市）下列说法不符合“节能减排、低碳生活” 理念的是 （ B ）A.大量植树造林，禁止乱砍滥伐 B.大量使用一次性塑料餐具 C.开发回收利用二氧化碳的新技术 D.开发和利用风能、太阳能等新能源5.（2011.合肥市）据报道，化学家创造出对CO2有较强吸收能力的糖粉状物质“干水”，其每个颗粒含水95，外层是SiO2。下列说法正确的是 （ D ）A.干水吸收的CO2过程中只发生物理变化 B. 干水和干冰是同一种物质C.干水中的分子不再运动 D.干水是一种混合物6.（2011南通市）下列有关碳及其氧化物的说法错误的是 （ C ） AC0与C02 可用澄清石灰水区分 BC0具有还原性，可用于铁的冶炼 CC02的过多排放可导致酸雨的产生 D金刚石和石墨结构中碳原子排列方式不同7.（2011广州市）下列关于O2和CO2的说法正确的是 （ A ）A都含有氧元素 B都是氧化物C都含有氧气分子 D都能使带有火星的木条复燃8.（2011.陕西省）节能减排、低碳出行是我们倡导的生活方式，“低碳”指的是尽量减少二氧化碳的排放。下列有关二氧化碳的说法正确的是 （ C ）A. 二氧化碳通人紫色石蕊溶液，溶液变为红色，说明二氧化碳具有酸性B. 二氧化碳的过度排放会加剧温室效应，因此应禁止使用化石燃料C. 二氧化碳和一氧化碳的组成元素相同，在一定条件下可以相互转化D. 进入久未开启的菜窖之前，必须做灯火试验，是因为二氧化碳有毒9.（2011.南充市）下列有关二氧化碳的检验、制备和用途能达到目的的是 （ A ）A. 干冰用于人工降雨B二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，溶液变为蓝色C用块状石灰石和稀硫酸迅速制备大量二氧化碳D将燃着的木条伸入集气瓶，火焰立即熄灭，证明瓶内原有气体就是二氧化碳10.（2011广州市）下列说法正确的是 （ D ） ACO2能与血液中血红蛋白结合导致中毒 BCO能溶于水生成酸C用闻气味的方法能够区别CO2和CO D CO可以在O2中燃烧11.（2011.无锡市）下列做法不符合“低碳环保”理念的是 （ B ） A为了节约用纸，两面使用草稿纸 B为了QQ能够升级，长期把QQ挂在线上C为了节约用水，洗菜、淘米后的水用来浇花 D为了提高资源利用率，分类回收废弃物12.（2011日照市）2010年诺贝尔物理奖授予发现石墨烯的开创性研究者。以石墨为原料，先制备氧化石墨, 再经过热还原制备石墨烯。石墨烯硬度大，导电性能好，有韧性，可弯曲。下列关于金刚石、石墨、C60和石墨烯四种单质的叙述错误的是 （ D ）A将石墨变成石墨烯发生了化学变化 B四种物质碳原子的排列方式不同C四种物质完全燃烧后的产物都是CO2 D石墨烯是一种新型的有机物13.（2011.黄石市）“归纳与比较”是化学学习的主要方法，下列关于CO2 与CO 的不同点比较错误的是 （ C ） A. 组成：一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子 B. 性质：CO2能溶于水，水溶液呈酸性；CO难溶于水，但能燃烧 C. 用途：CO2可用于光合作用、灭火等；CO可作气体燃料，还可用于人工降雨 D. 危害：CO2会造成“温室效应”；CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒 14.（2011.广安市）科学研究发现：金星大气层的成分之一是三氧化二碳（C2O3）,实验证明三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似。下列关于三氧化二碳的说法中，不正确的是 AA. C2O3能使澄清石灰水变浑浊 B.C2O3在O2中充分燃烧的产物为CO2C.C2O3在一定条件下能还原氧化铁 D.C2O3中碳的化合价为3价15.（2011.宜宾市）某化学课外兴趣小组探究氢气还原氧化铜的反应，有如下实验装置：（1）上述A装置可用于实验室制取氢气和二氧化碳，请分别写出实验室制取氢气和二氧化碳的化学方程式 ； ；上述可用于收集二氧化碳装置是 （用装置字母序号填空）。（2）请你参与探究氢气还原氧化铜得到的红色固体的成分，完成下列各题：已知信息：氢气还原氧化铜除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu2O）；Cu和Cu2O均为不溶于水的红色固体；Cu2O+H2SO4CuSO4+Cu+H2O提出问题：红色固体含有什么物质？猜想假设：假设一：红色固体只含Cu；假设二：红色固体只含Cu2O；假设三： （请补充完成假设三）。实验探究：（填写表中空格）实验操作实验现象实验结论 取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中无明显现象假设成立 b取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中 假设二和假设三均成立数据处理：甲同学称取Wg红色固体加入到足量硫酸溶液中使其充分反应后， （填操作名称）、洗涤、干燥，称量剩余红色固体质量为mg，通过计算，若m （选填、或），则假设二成立；若m （选填、或），则假设三成立。交流与反思：只要假设合理，实验方法正确，根据实验现象和数据就能得出结论。（1）Zn+H2SO4ZnSO4+H2 CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2 C（2） 红色固体含有Cu和Cu2O； 假设一 有红色固体生成 过滤 = 16.（2011.鸡西市）实验室部分仪器或装置如下图所示，请回答下列问题： (1)若要组装一套二氧化碳的发生装置，可选择图中的 （填仪器下方的字母，下同），ab水收集装置可选用图中的 ，检验二氧化碳是否收集满的方法是 。用该发生装置还可以制取的气体是 （填一种）。(2)若用高锰酸钾制取氧气，除需增加酒精灯外，还需要的实验用品是 ，写出用高锰酸钾制取氧气的化学方程式 ，用右图所示装置收集氧气，氧气应从 （填“a”或“b”）端导入。（1）A D; F ; 将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明气体已收集满。O2（2）一团棉花 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 17、某同学设计右图所示的实验装置，进行一氧化碳还原氧化铜的实验。试回答： (l)该装置存在的一个主要问题是 ，你的改进方法是 ， (2)实验开始时，是先给氧化铜加热，还是先通入一氧化碳? ，(3)实验过程中，图中A处能观察到的实验现象是 。发生反应的化学方程式为 。B处观察到的实验现象是 。18、某化学课外兴趣小组成员小东、小芳和小红三个同学在学习了碳和碳的氧化物的知识以后，提出如下问题：“木炭与一氧化铅（化学式PbO）反应生成铅的同时产生的气体一定全部为二氧化碳吗？”请你和她们一起对产物中气体的成分进行研究，并回答有关问题。（1）猜想：小东认为：反应产生的气体全部