2011年中考化学总复习(第六单元课题3二氧化碳和一氧化碳).doc

2011年中考化学总复习教学案第6单元 碳和碳的氧化物(三)知识巧学升华一、二氧化碳1.二氧化碳的物理性质标准状况下二氧化碳是一种无色、无味、密度比空气大、能溶于水的气体。增大压强、降低温度能变成固体，俗称“干冰”。2.二氧化碳的化学性质 (1)不能燃烧，也不支持燃烧二氧化碳能使燃着的木条熄灭，说明它既不能燃烧也不支持燃烧。不支持燃烧是相对的，指它不支持非还原性物质燃烧，却能支持一些还原性很强的物质（如活泼金属镁）燃烧。(2)与水反应生成碳酸CO2+H2OH2CO3，CO2能使紫色石蕊试液变成红色，碳酸不稳定容易分解，H2CO3 H2O+CO2，所以，实验室里没有碳酸存在。(3)与Ca(OH)2反应，生成白色沉淀碳酸钙2（）2 32所以，能使澄清石灰水变浑浊，以此来检验二氧化碳的存在。3.二氧化碳对生活和环境的影响（1）温室效应的产生因为大量使用化石燃料，森林破坏，大气中增多，地面吸收的太阳光不易散失而导致全球变暖，这种现象称为“温室效应”。能产生温室效应的气体除了，还有臭氧（）、甲烷（）和氟氯代烷等。（）温室效应产生的危害两极冰川融化，海平面上升淹没部分沿海城市；导致土地沙漠化；造成农业减产。（）防治温室效应的措施减少使用煤、石油和天然气等化石燃料；更多地利用太阳能、风能、地热等清洁能源；大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林；限制并逐步停止氟氯代烷的生产和使用。二、一氧化碳1.一氧化碳的物理性质通常状况下是无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。2.一氧化碳的化学性质实验探究一氧化碳的燃烧现象无色、无味的一氧化碳燃烧发出蓝色火焰，放出热量。在其火焰上方罩一个干而冷的烧杯，烧杯壁上出现水珠；把烧杯倒过来，迅速倒入少量澄清石灰水振荡，石灰水变浑浊。分析2222（1）可燃性反应原理：2222（2）毒性一氧化碳能与血液中的血红蛋白相结合，导致生物体因缺氧而死亡。煤气中毒就是一氧化碳造成的中毒。联想发散在新鲜的鸡血里通入一氧化碳，血液由鲜红色变成深红色，说明CO极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。（3）还原性一氧化碳能与大多数金属氧化物反应，如与氧化铜、氧化铁的反应。实验探究CO的还原性反应原理：COCuOCuCO2操作步骤：a.加热前先通入一氧化碳赶走空气b.再点燃酒精灯加热c.反应结束，先撤走酒精灯d.等试管冷却后再停止通入一氧化碳尾气处理：因一氧化碳有毒，可点燃剩余尾气实验现象：黑色粉末逐渐变成红色粉末；生成气体使澄清石灰水变浑浊；尾气燃烧产生蓝色火焰。要点提示先通入一氧化碳，在加热前必须先检验一氧化碳的纯度，防止加热时引起空气和一氧化碳混合气的爆炸。酒精灯应后点先熄，再通一会儿一氧化碳直到试管冷却。问题思路探究问题1：为了使用石灰浆Ca（OH）2抹的墙壁快点干燥，为什么常在室内生个炭火盆？为什么开始放炭火盆时，墙壁反而更潮湿？思路：这个问题与生活联系密切，石灰浆的主要成分是Ca(OH)2,它可与二氧化碳反应生成碳酸钙与水；生炭火盆的目的是产生大量的二氧化碳，使氢氧化钙尽快反应掉。探究：生炭火盆的目的是产生大量的二氧化碳，开始放炭火盆时，墙壁反而更潮湿是因为二氧化碳与氢氧化钙反应产生了水。 问题2水壶里的水沸腾后，溢出溅到煤炉的炉火上为什么火焰不熄灭，反而燃烧更旺？思路：水与碳的反应是吸收热量的反应，只有少量的水溅到炽热的炭火上才能发生上述现象。若水量较大时，由于上述反应进行时需从周围空间吸收大量的热，将使燃烧的物质温度降低到着火点以下。所以当水刚接触燃烧着的物体之初，燃烧的火焰显得更旺，随着水量的增加，周围空间温度的降低，最终火焰将逐渐减弱而熄灭。这也就是用水来灭火的原因。探究：水壶里的水沸腾后，溢出溅到正在燃烧旺盛的炽热的炭火时，水与灼热的炭便发生如下的化学反应：H2OCH2+CO，在高温点燃条件下，产生的氢气和一氧化碳可和空气中的氧气发生反应而燃烧。2H2+O22H2O2CO+O2CO2故水沸腾后，溢出溅到炉火时，炉火的火焰不但不熄灭反而燃烧得更旺。典题热题新题例1：某同学设计了如下一组实验。取四朵被石蕊试液染成紫色的干燥纸花，分别按下图进行实验。完成下列问题：.纸花变红；.；.纸花不变色；.。（2）该同学进行的、两项实验，说明什么？ 。（3）该同学进行四组对比实验的目的是什么？（用文字叙述） 。（4）写出实验中发生反应的化学方程式： 。思路解析：实验、起到了对比的作用，可以观察到稀醋酸使紫色石蕊变红，而水不能使之变色；中说明CO2不能使石蕊变色，喷水后紫色石蕊变红，说明CO2与水反应生成的H2CO3具有酸的性质。答案：（1）纸花不变色纸花变红（2）稀醋酸能使紫色石蕊变红，水不能使紫色石蕊变红（3）证明水和二氧化碳都不能使紫色石蕊变红，酸能使紫色石蕊溶液变红，二氧化碳能与水反应生成具有酸性的物质（4）CO2H2OH2CO3深化升华此题主要是通过对比实验，证明使紫色石蕊变红的是碳酸而不是。例2：将CO、CO2、N2的混合气体，通过足量的澄清石灰水，再通过足量灼热的氧化铜，充分反应后剩余的气体是（）A.N2B.CO2和N2C.CO2和COD.N2和CO思路解析：这类题一定要看每步反应掉什么气体，结果又生成什么气体。先通入澄清石灰水，除掉原有的CO2气体，再通过灼热的氧化铜，除掉原有CO气体，又生成了新的CO2气体，而N2在通常情况下不与其他物质发生反应，因此剩余的气体是CO2和N2。答案：B深化升华熟悉物质的性质，是处理这类问题的关键。每一步处理的结果，消耗了哪些物质，又能够产生哪些物质，这是正确处理这类问题的根本。例3用氢气、木炭粉、一氧化碳作还原剂，分别与质量相同的氧化铜在高温下反应，消耗的氢气、木炭粉、一氧化碳三种物质的质量比为（）A.111B.1314C.1614D.212思路解析：首先写出三种物质分别与氧化铜反应的化学方程式.(1)H2+CuOCu+H2OC+2CuO2Cu+CO2CO+CuOCu+CO2题中的条件是CuO的质量相等，可将反应方程式各项都乘2得：(2)2H2+2CuO2Cu+2H2OC+2CuO2Cu+2CO22CO+2CuO2Cu+2CO2所以氢气、木炭粉、一氧化碳的质量比为41256=1314答案：B深化升华相同量的氧化铜，消耗的氢气、木炭粉、一氧化碳三者的分子个数比为212，故三者的质量比为41256=1314。例4:一氧化碳有毒是因为它（）A.易燃B.是还原剂C.与氧结合生成二氧化碳D.与血红蛋白结合，使其失去吸收氧气的能力思路解析：一氧化碳有剧毒，吸进肺里跟血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白不能很好地跟氧气结合，使血液的携氧功能发生障碍，造成肌体急性缺氧，所以人吸入一氧化碳，就会因为缺乏氧气而死亡。答案：D深化升华 一氧化碳的毒性主要是与血红蛋白结合，这是一氧化碳毒性的关键性质。通过本题可整理有关有气体的知识，制成卡片，便于记忆。例5:冬季在塑料大棚中种植蔬菜，除保证适当的水、肥条件和控制适宜的温度外，还必须保证充足的光照和适量补充气肥（CO2），以满足蔬菜光合作用的需要。某同学设计了在自家大棚中施放气肥的方法：用塑料桶盛放稀释过的工业废酸并悬挂在高处，需要时向桶中加入一些固体物质，如a.石灰石块b.纯碱c.小苏打d.碳铵等即可有气肥放出。试完成下列问题：（1）若废酸中主要含有硫酸，则固体物质不能选用上述物质中的（填序号），因为 。（2）若废酸是盐酸、硫酸、硝酸的混合酸，则从反应产物在农业生产中的再利用角度考虑，固体物质最好选用上述物质中的（填序号），写出所选用固体物质与硫酸反应的化学方程式。（3）塑料桶挂在高处的原因是。思路解析：该题紧密联系生产、生活实际，以塑料大棚为载体，将蔬菜种植、施放气肥、光合作用、CO2的制取和性质等知识巧妙融为一题，突出考查同学们应用所学知识解决生产、生活实际问题的能力。据题给新信息，应用所学知识可知：（1）不能选用a，因块状石灰石与稀硫酸反应，生成的CaSO 4微溶于水，覆盖在石灰石表面，阻止了石灰石与酸的接触，而使反应逐渐停止。（2）选用d，因碳铵与混合酸反应，除生成CO2外，还生成促使蔬菜的茎、叶生长茂盛，叶色浓绿的氮肥氯化铵、硫酸铵、硝酸铵的混合物。其中碳铵与硫酸反应的化学方程式为：2NH4HCO3H2SO4(NH4)2SO42H2O2CO2。（3）CO2的密度比空气大，塑料桶挂在高处便于CO2与蔬菜叶面充分接触。答案：（1）a因实验室制取CO2若选用块状石灰石与稀硫酸反应，反应生成的CaSO4微溶于水，覆盖在石灰石表面，阻止了石灰石与酸的接触，而使反应逐渐停止。（2）d 2NH4HCO3H2SO4 (NH4)2SO42H2O2CO2（3）CO2的密度比空气大，塑料桶挂在高处便于CO2与蔬菜叶面充分接触。深化升华该题紧密联系生产、生活实际，以塑料大棚为载体，将蔬菜种植、施放气肥、光合作用、CO2的制取和性质等知识巧妙融为一题，突出考查同学们应用所学知识解决生产、生活实际问题的能力。原理：C+2CuO2Cu+CO2装置：铁架台、大试管、酒精灯（用高锰酸钾制氧气的装置）。实验步骤：按(上图)从下到上安装好仪器，试管口略向下倾斜。将木炭粉和黑色氧化铜分别充分烘干后，按一定的质量比称取两种黑色粉末。放入研钵中反复研碎、混匀。用药匙或小纸槽将黑色混合物放进试管底部，塞上带有橡皮塞的直角玻璃导管，玻璃导管的另一端插入另一支盛有澄清石灰水的试管中。点燃酒精灯，先预热试管，然后集中在盛有混合粉末处加强热。几分钟后，可观察到澄清石灰水变浑浊。拔下橡皮塞，熄灭酒精灯，待试管自然冷却后，将试管中的混合物倒在一张白纸上。混合粉末中有红色的单质铜生成。 现象：黑色粉末变成红色固体，放出的气体能使澄清石灰水变浑浊。要点提示试管口略向下倾斜。实验结束先从澄清石灰水中拿出导管再停止加热。待试管冷却后再把试管中的红色固体倒出来，防止生成的铜再被氧化；用酒精灯加热时可用网罩提升温度，也可用酒精喷灯加热。氧化铜与碳的配比：由化学方程式计算，氧化铜与碳的质量比应当是131，在实际操作中，氧化铜粉与炭粉的质量比控制在(913)1的范围内效果较好。（2）木炭还原氧化铁2Fe2O3+3C4Fe+3CO2三、还原反应含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应。含氧化合物提供氧的性质叫做氧化性，含氧化合物是氧化剂；夺取含氧化合物中氧的物质是还原剂，它的这种性质叫做还原性。用于冶金工业，如3C+2Fe2O34Fe+3CO2要点提示氧化剂和和还原剂描述的对象是反应物，还原反应和氧化反应描述的是反应过程，氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性。如：反应2CuO+C2Cu+CO2。 氧化铜失去氧而变成单质铜，氧化铜被还原发生了还原反应。木碳得到氧变成二氧化碳，木碳被氧化发生了氧化反应。木炭使氧化铜还原为铜，木炭具有还原性，是一种还原剂。氧化铜能使木炭氧化为二氧化碳，那么氧化铜具有氧化性，在这个反应中是还原剂。关于氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂的判断，可以根据下面的韵语：得氧氧化，失氧还原；要是问剂，恰恰相反。氧化反应和还原反应同时发生，不可能在一个反应中，只有物质发生氧化反应，没有物质发生还原反应。也就是说在同一反应中，有氧化剂，也有还原剂。问题思路探究 问题1：吸附（作用）是物理变化还是化学变化？思路:吸附是各种固体表面都有的性质。一定质量的吸附剂，吸附能力的大小决定于其表面积的大小，表面积越大，吸附能力越强。被吸附的气体物质的分子越大（半径越大）相对分子质量越大，沸点越高，越易被吸附。探究:木炭和活性炭的吸附是将被吸附物（有色液体、气体、有毒气体等）吸在表面（细管道内），这个变化并没有新物质生成，因此是物理变化。由于活性炭是将木炭在隔绝空气的条件下，通过水蒸气气流加强热得到的，所以管道更为疏通，因而吸附性强于木炭。问题2：同一种元素可以组成不同的单质吗？思路：由于同一种元素可以组成不同种单质，元素已经发现了109种，那么单质的种类就要更多了。注意元素和单质是不同的概念，单质一定是由同一种元素组成的，但一种元素不一定只形成一种单质。探究：同一种元素不仅能够组成一种单质，有的还能组成多种单质，如碳元素可组成金刚石、石墨、C60等几种单质；磷元素可组成红磷、白磷等单质；氧元素可组成氧气、臭氧等单质。 典题热题新题例1：碳元素有金刚石、石墨和无定形碳等多种单质，下列关于碳单质的叙述正确的是（）A.都是黑色固体B.碳原子的排列方式都相同C.在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳D.都能使红墨水褪色思路解析：金刚石是无色透明的，所以A选项不对；这几种物质正是因为碳原子排列方式不同所以结构不同，是不同的物质，所以B选项错；金刚石、石墨和无定形碳都是碳元素形成的单质，其燃烧产物相同，都是二氧化碳；这三种物质中，只有无定形碳是疏松多孔的物质，具有吸附性，能使红墨水褪色，所以D选项错。答案：C深化升华该题考查了对同种元素可以组成不同单质的理解，进一步提高了对组成结构决定性质、性质决定用途基本原理的认识。金刚石、石墨和无定形碳等单质都是由碳元素组成的，虽组成元素完全一样，但因结构不同,又是完全不同的几种物质，性质差别很大。如金刚石无色透明、硬度极大、不导电，石墨呈灰黑色、质软、具有良好的导电性，木炭、活性炭有较强的吸附性等，用途也各不相同。例2：1985年科学家发现的C60分子是由60个碳原子构成的，它的形状像足球（图C），因此又叫足球烯。1991年科学家又发现一种碳的单质碳纳米管，它是由六边环形的碳原子构成的管状大分子（图D）。图A、图B分别是金刚石和石墨的结构示意图，图中小黑点均代表碳原子。思路解析：由于碳原子排列方式的不同，导致它们的物理性质有较大差异。金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管都是由碳原子构成的碳单质，它们的化学性质（常温下稳定性、可燃性、还原性）是相同的，而且由于碳原子的最外层电子数为4，常温下不易得失电子，决定了这些碳单质在常温下性质稳定。证明足球烯和碳钠米管都是由碳元素组成的，首先利用其可燃性说明其含有碳元素，其次通过定量测定证明其只含碳元素。答案：（1）碳原子的排列方式不同。（2）不活泼，因为碳原子的最外层电子数为4，常温下不易得失电