第六单元 碳和碳的氧化物复习

第六单元第六单元 碳和碳的氧化物碳和碳的氧化物 考情概览考情概览 内容考查方向要求 碳的单质的性质和用途了解碳的主要性质和用途 b 能结合实例说明二氧化碳的主要性质和用途 c 二氧化碳和一氧化碳 了解一氧化碳的主要性质和用途 b 初步学习二氧化碳的实验室制取方法 b 了解自然界中的氧循环 b 二氧化碳的制取 完成基础的学生实验 二氧化碳的实验室制取与性质 c 温室效应与 低碳 生活 了解自然界中的碳循环 b 考点梳理考点梳理 碳的单质的性质和用途 1 1 碳的单质碳的单质 1 1 金刚石 石墨 金刚石 石墨 C C60 60 都是由碳元素组成的单质 由于它们的碳原子排列方式不同 它们的物理 性质存在明显差异 2 2 碳单质的物理性质与用途 高频考点 碳单质的物理性质与用途 高频考点 金刚石 C 石墨 C C60 外观 模型 无色 透明 正八面体形状 的固体 深灰色 不透 明 细磷片状 固体 有金属 光泽 有滑腻感 有金属光泽的固 体 其微晶体粉 末呈黄色 结构 硬度 天然存在最硬 的物质 很软 导电 性 几乎不导电良好 用途 加工成钻石 裁玻璃 切割 大理石 钻探 机钻头等 制铅笔芯 石 墨电极 石墨 电刷等 应用于超导 催 化 材料 医学 及生物等领域 备考提示备考提示 1 木炭具有疏松多孔的结构 具有吸附能力 可用来吸附色素和异味 2 活性炭的吸附作用比木炭强 常用于水的净化 防毒面具 制糖工业脱色制白糖 2013 云南普洱 2 白糖和红糖主要成分是蔗糖 利用活性炭的吸附性 可将红糖脱色为白糖 2 单质碳的化学性质单质碳的化学性质 稳定性 常温下 碳的化学性质不活泼 所以古代 用墨书写或绘制的字画能够长时间保存而 不变色 可燃性 充分燃烧 氧气充足 C O2 点燃 CO2 不充分燃烧 氧气不充足 2C O2 点燃 2CO 还原性 碳与 CuO 反应 C 2CuO 高温 2Cu CO2 碳与 Fe2O3反应 3C 2Fe2O3 高温 4Fe 3CO2 碳在高温下与 CO2反应 C CO2 高温 2CO 注意 注意 碳的还原性可用于冶金工业 二氧化碳和一氧化碳二氧化碳和一氧化碳 1 CO1 CO2 2与与 COCO 的物理性质的物理性质 COCO2 2COCO 色 味 态 无色 无味 气 体 无色 无味 气 体 密度密度比空气大 密度比空气略小 溶解性能溶于水难 溶于水 2 COCO2 2与与 COCO 的化学性质的化学性质 高频考点高频考点 1 1 COCO2 2化学性质化学性质 一般情况下 不燃烧也不支持燃烧 如图实验说明 COCO2 2不燃烧也不支持燃烧且密 度比空气的密度大 与水反应与水反应 COCO2 2能与水反应 化学方程式为CO2 H2O H2CO3 生成的碳酸不稳定 易分解 化学方程式为 H2CO3 H2O CO2 用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花 做如下实验 序号 烘干 中的花 现象纸花 由紫 变红 纸花不 变色 纸花 不变 色 纸花由紫 变红 纸花由 红变紫 分析醋酸 能使 石蕊 溶液 变红 水不能 使石蕊 溶液变 红 CO2 石蕊 溶液 变红 CO2 与水 反应生成 碳酸 碳 酸使石蕊 溶液变红 碳酸不 稳定 受热分 解 与碱反应 A COCO2 2能使澄清石灰水变浑浊 化学方程式为 CO2 Ca OH 2 CaCO3 H2O 用该反应检验 CO2 B COCO2 2能与氢氧化钠反应化学方程式为 CO2 2NaOH Na2CO3 H2O CO CO2 2没有毒性 但不能供给呼吸 因此人群密集的地方应该注意通风换气 在进入久未开启的菜窖 干涸的深井之前 应先做灯火实验 2 2 COCO 的化学性质的化学性质 可燃性 CO 燃烧时火焰呈蓝色 化学方程式为 2CO O2 点燃 2CO2 还原性还原性 CO 与氧化铜反应的化学方程式为 CO CuO Cu CO2 毒性 CO 有剧毒 它极易与血液中的血红蛋白结合 从而使血红蛋白不能很好与氧气结合 造成生物体内缺氧 严重时危及生命 备考提示备考提示 1 CO2和 CO 由于分子构成 的不同 使得它们性质有很大的不同 2 防止煤气中毒可采取的措施有安装排气良好的烟囱并注意室内通风 有人说在煤炉旁放上一 大盆水可防止煤气中毒 这种说法不对 因为 煤气难溶于水 3 C CO CO2之间的转化关系 化学方程式 C O2 点燃 CO2 2C O2 点燃 2CO CO2 C 高温 2CO 2CO O2 点燃 2CO2 3 COCO2 2与与 COCO 的用途的用途 1 COCO2 2的用途 2 COCO 的用途 具有可燃性 可用作气体燃料 具有还原性 可用于冶炼金属 4 CO2与 CO 的鉴别与除杂 1 两种气体的鉴别方法 现象方法 CO2CO 通入澄清石灰水中变浑浊无现象 点燃不燃烧可燃 通入石蕊溶液中溶液变红无现象 通过灼热的氧化铜无现象黑色固体变红 2 两种气体互为杂质时的除杂方法 物质 括号内为杂质 除杂方法 CO2 CO 通过足量灼热的氧化铜 通入足量 NaOH 溶液中 CO CO2 通过足量灼热的碳粉 二氧化碳的制取二氧化碳的制取 1 二氧化碳的工业制取二氧化碳的工业制取 工业上常用煅烧 石灰石 的方法制取 CO2 化学方程式为 CaCO3 高温 CaO CO2 2 二氧化碳的实验室制取 高频考点 见实验解读栏目 二氧化碳的实验室制取 高频考点 见实验解读栏目 温室效应与 低碳 生活 1 自然界中 CO2的循环 2 温室效应 1 温室效应的危害 可能导致两极的冰川融化 使海平面升高 淹没部分沿海城市 以及使土地 沙漠化 农业 减产 2 温室效应产生的原因和防治措施 产生的原因防治措施 人类消耗的化石能源急剧 增加 排放到大气中的二 氧化碳的含量不断上升 减少使用煤 石油 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 人类的乱砍滥伐 使森林 遭到破坏 能够消耗大量 二氧化碳的绿色植物减少 大力植树造林 严禁乱 砍滥伐森林 3 3 低碳 生活 1 低碳 生活是指生活中要尽力减少所消耗的能量 特别是二氧化碳的排放量 从而减少二氧化碳 的排放 减少对大气的污染 减缓生态恶化 2 在日常生活中每一个人都应该传播 低碳 理念 倡导 低碳 生活等 如骑自行上班 提倡纸 张双面使用 使用清洁能源等 注意 二氧化碳的大量排放 会导致温室效应 但二氧化碳不是空气污染物 CO2在自然界不断循环 是氧气的间接来源 实验解读实验解读 二氧化碳的实验室制取二氧化碳的实验室制取 1 反应原理 实验室常用大理石或石灰石 主要成分都是 碳酸钙 与稀盐酸反应制取 化学方程式为 CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2 2 实验装置 1 制取 CO2的发生装置应选择液体和固体反应不加热型 如图所示 2 收集装置一般用 向上排空气 法 选择该方法收集的原因是 CO2密度比空气大 且能溶于水 3 操作步骤 连接仪器 检查装置的气密性 加入药品 收集气体 4 验满的方法 将燃着的木条放在集气瓶口 若木条熄灭 证明已满 5 检验方法 把产生的气体通入澄清石灰水中 若变浑浊 证明生成的气体是二氧化碳 6 干燥方法 通常使用 浓硫酸 对 CO2进行干燥 不能使用 NaOH 碱石灰进行干燥 易错警示 选择药品注意事项 选择药品注意事项 1 不能用浓盐酸代替稀盐酸 因为浓盐酸有挥发性 制得的气体不纯 生成的 CO2中混有氯化氢 气体 2 不能用稀硫酸代替稀盐酸 因为硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙微溶于水 覆盖在石灰石或大理 石表面阻碍反应的进行 3 不能用碳酸钠等代替大理石或石灰石 因为它们与稀盐酸反应速率过快 不易控制 例 实验室部分仪器或装置如图所示 请回答下列问题 1 实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体 发生装置可选择图中的 填字母序号 进行组装 反应的化学方程式为 2 在制取过程中 小雨同学选用 F 装置收集二氧化碳 并用燃着的小木条放在瓶口验证二氧化碳 是否收集满 结果发现小木条始终不灭 说明该瓶气体没有集满 出现上述情况的原因可能是 写出其中 3 条 3 采用上述方法制取的二氧化碳中常含有氯化氢气体和水蒸气 为获得纯净 干燥的二氧化碳气 体 可选用右图所示的 H 装置和 I 装置进行除杂和干燥 导管口连接的正确顺序是 气体 F 4 在实验室中制取氢气 发生装置与制二氧化碳的相同 收集方法可采用向下 填 向上 或 向下 排空气法 若用右图所示 J 装置采用 排空气法 收集氢气 请在图中将导管补画完整 解析 1 实验室制取 CO2采用固体与液体不加热型气体发生装置 组装该气体发生装置可选择图中的 仪器 ABCD 2 用向上排空气法收集二氧化碳时可能由于气体发生装置漏气 药品的用量太少 长颈漏斗 下端管口下端没有伸入到液面以下等原因造成气体收集不满 3 除去二氧化碳气体中的氯化氢气体和水 蒸气时 应先通过饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体 再通入浓硫酸除去水蒸气 仪器连接顺序为 c d a b 4 氢气的密度小可用向上排空气法收集 采用 J 装置收集气体时 氢气应从短管进入 将空 气从长管排出 答案 1 ABCD CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2 2 装置漏气 药品量不足 稀盐酸或石灰石不足 长颈漏斗下端管口未伸 入液面下等 3 c d a b 4 考法探究考法探究 碳的单质的性质和用途碳的单质的性质和用途 考法突破 对碳的单质的考查主要涉及碳单质的组成 几种 碳单质物理性质有较大差异的原因 活性炭的吸附性 化学性质和用途 利用碳单质的性质解释一些常见的 现象 2013 云南红河 C60的分子结构形似足球 如图所示 关于 C60的说法错误的是 A 它是一种新型化合物 B 每个 C60分子由 60 个碳原子构成 C 它是一种单质 D 它的相对分子质量为 720 解析 C60是由碳元素组成的一种单质 不是化合物 每个 C60分子由 60 个碳原子构成的 其相对 分子质量为 12 60 720 答案 A 2013 云南大理八地 1 关于金刚石 石墨 C60的认识 正确的是 C A 这三种物质都很软 可作润滑剂 B 这三种物质碳原子的排列方式相同 C 这三种物质完全燃烧后的产物都是 CO2 D 这三种物质都能导电 二氧化碳和一氧化碳二氧化碳和一氧化碳 常涉及的考查点有 1 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 溶 于水溶液显酸性等 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 CO2本身没有酸性 不能使紫色石蕊溶液 变色 与水反应生成的碳酸能使紫色石蕊溶液变色 2 对一氧化碳的考查主要是毒性和还原性 如 CO 易与人体中的血红蛋白结合 有毒 CO 具有还原 性 可用于冶炼金属 3 考查一氧化碳和二氧化碳的相互转化和性质对 比及性质差异的原因 4 考查两种气体的鉴别与除杂 试题形式为选择题 填空与简答 实验与探究 此部分考查时涉及化学方程式较多 书写时应注意配 平 标注反应条件等 2 2013 云南普洱 关于 CO 和 CO2的说法错误的是 A CO2是绿色植物光合作用的原料之一 B CO 能燃烧 具有毒性和还原性 C CO2不供给人呼吸的性质和 CO 的毒性都会致人死亡 D CO 和 CO2性质和用途的较大差异 是因为组成它们的元素的种类不同 解析 CO2和水参与绿色植物光合作用 CO 具有可燃性 还原性和毒性 CO2不能供给呼吸 可以 使人窒息死亡 一氧化碳有毒会使人中毒死亡 一氧化碳和二氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的 但 是由于其分子构成不同 两种物质的性质和用途存在有较大差异 答案 D 2 2 2013 云南昆明 根据下图回答问题 3 用制取的二氧化碳进行如下实验 实验 II 中溶液变 红 色 实验 III 中加热之后 溶液又变为 紫 色 解释出现此现象的原因 碳酸受热分解 或碳酸不 稳定 或 H2CO3 CO2 H2O 二氧化碳的实验室制法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是实验原理 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 要明确选择实验装置的依据 对实 验装置的评价等 试题形式为选择题 实验与探究 3 2013 云南红河 下面是实验室制备气体的实验装置图 据图回答下列问题 3 实验室采用 B 装置制取二氧化碳气体 应该选择收集装置为 填字母 二氧化碳验满 的方法是 将燃着的木条放在 若木条熄灭 说明已满 若将 B 装置中的长颈漏斗用分液漏斗代 替 其优点 4 能用 D 装置收集的气体应具有的主要性质是 解析 二氧化碳能溶于水 密度比空气大 应该用向上排空气法收集 因二氧化碳不能燃烧 也不 支持燃烧 将燃着的木条放在瓶口 若熄灭表明气体已收集满 分液漏斗可以控制随时滴加稀盐酸 通 过可控制滴加速率可控制反应速率 答案 3 E 瓶口 可以通过控制稀盐酸的滴加速率 控制反应速率 4 密度比空气小 3 2013 云南昆明 根据下图回答问题 2 实验室若选用装置 B 制取二氧化碳 则需要改正的一点是 改用向上排空气法收集气体 请 你写出用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程 式 CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2 将产生的二氧化碳气体通入澄清石灰水 可观察到的现象是 澄 清石灰水变浑浊 温室效应与低碳生活温室效应与低碳生活 温室效应和 低碳 生活是社会热点 也是近几年 各地中考的热点内容 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做法 试题形式为选择题 填空与简答 4 2013 云南普洱 低碳 生活是一种以低能耗和高效能等为主要特征 以较少的温室气体排放 获得较大产出的新经济发展模式 请问 近年来大气中二氧化碳含量不断上升的主要原因是 请你另举一例在日常生活中符合 节能减排 的做法 解析 近年来由于大量使用化石燃料 排入大气中的二氧化碳越来越多 另外 由于森林的大量 减少 自然界吸收二氧化碳的能力减弱 使得大气中二氧化碳的含量不断上升 在日常生活中请你另举 一例在日常生活中符合 节能减排 实例很多 如骑自行车或乘坐公交车上下班 少开私家车出行 使 用太阳能热水器等 答案 人类所消耗的化石能源急剧增加 使用太阳能热水器等 4 2012 云南昭通 低碳 生活是指节约资源 减少能源消耗 降低二氧化碳排放的新型生活方 式 下列不符合 低碳生活 的是 B A 提倡纸张双面使用 B 增加私家车用量 提高生活质量 C 关闭未使用的家用电器的待机指示灯 提倡节约用电 D 发展太阳能 风能 减少火力发电 真题试练 基础检测基础检测 一 选择题一 选择题 1 2014 湖南邵阳 考生答题时必须用 2B 铅笔填涂答题卡 2B 铅笔芯的主要成分是 B A 木炭 B 石墨C 焦炭D 铅 2 2013 云南西双版纳 下列气体能使人中毒的是 B A O2 B CO C N2 D He 3 2013 云南玉溪 形成温室效应的主要气体是 C A CO B SO2 C CO2 D O2 4 2012 云南昭通 下列关于金刚石 石墨和 C60的说法正确的是 C A 它们是同一种物质 B 它们中碳原子的排列方式相同 C 它们都是由碳元素组成的单质 D 它们的物理性质相同 5 2013 云南德宏 下列有关碳和碳的氧化物的说法中不正确的是 B A CO2是植物光合作用的重要原料 B 在煤炉上放一壶水就能防止一氧化碳中毒 C 木炭和一氧化碳都能作燃料 D 金刚石 石墨和 C60都是由碳元素组成的单质 6 2014 江苏苏州 下列关于二氧化碳的说法正确的是 C A 二氧化碳不供给呼吸 也不能作为植物养料 B 实验室常用纯碱粉末和盐酸制取二氧化碳 C 干冰可用作制冷剂和制造舞台云雾 D 若二氧化碳在空气中含量过高 则会引发酸雨 点拨 二氧化碳不供给呼吸 但它是植物光合作用的主要原料 A错误 实验室常用石灰石和稀盐酸制 取二氧化碳 B错误 干冰可用作制冷剂和制造舞台云雾 C正确 二氧化硫在空气中含量过高 会引发 酸雨 不是二氧化碳 D选项错误 7 2014 陕西 实验室制取 CO2的有关操作如下图 不正确的是 B A 检查气密性 B 制气 C 收集 D 验满 点拨 实验室不能用稀硫酸和大理石制取 CO2 因为产物 CaSO4是微溶物 会附着在大理石表面 阻止 反应的进行 8 2014 山东泰安 节能减排 低碳生活 的主题旨在倡导节约能源和利用清洁能源 减少温室气 体二氧化碳的排放 下列措施中不符合该主题的是 C A 广泛使用太阳能和风能等清洁能源 B 回收利用废旧金属 C 多使用一次性筷子 D 减少使用私家车次数 多乘公交车或骑自行车 二 填空与简答二 填空与简答 9 2014 四川绵阳 炭火烧烤 是许多同学喜爱的食物 其原理是利用木炭燃烧的高温来烤熟食物 木炭燃烧反应的化学方程式是 冬天 在门窗紧闭的房问里吃 烧烤 容易发生的危险是 CO 中毒 如果 在红热的木炭上撒一些氧化铁红棕色粉末 可能发生反应的化学方程式是 3C Fe2O32Fe 3CO2 点拨 木炭充分燃烧生成二氧化碳 不充分燃烧生成一氧化碳 一氧化碳有毒 在高温的条件下 碳 能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳 三 实验与探究 10 2012 云南大理八地 根据如图所示的实验装置回答问题 1 写出指定实验仪器的名称 a 试管 b 集气瓶 2 实验室制取二氧化碳时 可选用的发生装置是 B 填字母代号 发生反应的化学方程式为 CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2 二氧化碳气体验满 的方法是将燃着的木条放到集气瓶口 木条熄灭证明已满 11 2014 重庆 B 卷 为了制取 CO2并验证它的性质 张林同学设计并进行了如图所示的实验 请根据 要求回答有关问题 仪器 a 的名称是长颈漏斗 B 中玻璃管内发生化学反应的方程式为 C CO22CO D 中石蕊溶液始终没有变红 则 C 装置中 M 最有可能是 填序号 稀硫酸 澄清石灰水 氢氧化钠溶液 尾气的处理方法可以是点燃 或用气球收集 为了证明 A 中反应后的溶液里含有 CaCl2 张林同学向 溶液中滴加少许 Na2CO3溶液 结果没有观察到白色沉淀 你推测是稀盐酸 填物质名称 的干扰 解析 B 装置玻璃管内是 CO2与 C 反应 C CO22CO D 中石蕊溶液始终没有变红 说明没有 CO2 则 C 装置中 M 应该是把 CO2清除完全 而除 CO2用氢氧化钠溶液 由于尾气中含有 CO CO 有剧毒 不能 直接排放 可以点燃 或用气球收集 A 中反应后的溶液里一定含有 CaCl2 也可能含有过量 未反应 完 的盐酸 能力提升能力提升 一 选择题一 选择题 1 2013 云南昭通 下列关于碳和碳的化合物的说法不正确的是 D A 过多 CO2排放会导致 温室效应 应提倡 低碳生活 B 一氧化碳易与血液中的血红蛋白结合 C 金刚石和石墨都是碳单质 但原子排列方式不同 物理性质也不同 D CO CO2 葡萄糖都属于有机物 2 2014 广西南宁 下列有关碳和碳的氧化物的说法中 错误的是 A 一氧化碳和二氧化碳都有毒 B 木炭 活性炭都具有吸附性 C 木炭 一氧化碳在一定条件下都能与氧化铜反应 D 金刚石和石墨物理性质不同 是因为它们的碳原子排列方式不同 3 2014 江苏盐城 2013 年 3 月 我国研制出世界上最轻 吸油力最强的固体 碳海绵 碳海绵 由碳元素组成 具有疏松多孔的结构 下列关于碳海绵的说法不正确的是 B A 常温下化学性质不活泼 B 是一种新型的化合物 C 具有较强的吸附性 D 可处理海上泄漏的石油 点拨 碳海绵 由碳元素组成 碳在常温下性质稳定 A 说法正确 碳海绵由碳元素组成 不是化合 物 B 说法不正确 碳海绵 具有疏松多孔的结构 具有很强的吸附性 C 说法正确 碳海绵 具有 很强的吸附性 可处理海上石油泄漏 D 说法正确 二 填空与简答二 填空与简答 4 2013 云南大理八地 碳及碳的化合物在人类生产生活中应用广泛 随着科技的发展 含碳元素的 新材料不断涌现 根据所学知识回答下列问题 2 由 4 价碳元素与 1 价氢元素形成化合物的化学式为 CH4 3 倡导 低碳 生活 让我们积极行动起来 请举一例在日常生活中符合这一主题的做法骑自行车上 学 4 X Y Z 是初中化学常见的物质 它们之间有如图所示的转化关系 X 是有毒气体 Y 是不支持燃烧 的气体 请回答下列问题 写出 X 的化学式 CO 写出 Y Z 反应的化学方程式 CO2 Ca OH 2 CaCO3 H2O 在自然界中 Y 转化为 O2的主要途径是绿色植物的 光合作用 点拨 由正价在前负价在后 各元素的化合价代数和为零 该化学式为 CH4 低碳 就要减少二氧化 碳的排放和消耗更多二氧化碳 方法有少用化石燃料 少开车 多植树造林等 X 是毒气体 为 CO 点 燃后生成 Y 二氧化碳 Y 与石灰水反应生成 Z 碳酸钙沉淀 三 实验与探究三 实验与探究 5 2013 云南昭通 1 用石蕊染成紫色的干燥纸花 进行如下操作 能够观察到纸花变红的是 D 2 下列 A B 是探究物质性质的实验 二氧化碳是否可以溶于水 很难直接观察到现象 可以通过 A 中塑料瓶 形状 的变化来间接感知 同样 研究氢氧化钠溶解于水时是吸热还是放热 可利用密闭的广口瓶内 气压 的变化引起 U 形管内水 位的变化 若 b 填 a 或 b 处的水位升高 则是放热 解析 1 二氧化碳溶于水生成碳酸 碳酸能使紫色石蕊变红色 D 选项符合要求 2 二氧化碳溶于水会导致瓶内气压减小 塑料瓶会变瘪 由塑料瓶形状的变化可感知二氧化碳溶于水 氢氧化钠溶于水放热 瓶内气压会增大 使得 U 形管内 a 液面下降 b 液面会上升 6 2014 山西 化学兴趣小组的同学设计并进行了 CO2的制取与性质的实验 制取与性质 如图 A 检查装置的气密性 操作为 导管末端放入水中 手握试管 观察到导管口有气泡冒出 然后 加入药品 固定装置 制取 CO2 有关化学方程式 CaC03 2HCl CaCl2 H20 C02 如图 B 现象为 下层蜡烛先灭 上层蜡烛后灭 说明 CO2的性质是 不能燃烧 不