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打造中国远程教育第一品牌！旧人教九上5 碳和碳的化合物单元辅导1【例1】 关于碳元素组成的几种单质叙述错误的是 ( )A石墨是最软的矿物质之一 B金刚石是天然存在的最硬的物质C石墨是优良的绝缘材料 D金刚石可以制钻探机的钻头分析与解答 金刚石和石墨都是碳元素组成的不同单质,具有不同的物理性质.金刚石坚硬,可用于钻探机的钻头,而石墨质软,可用于铅笔芯、润滑剂等。石墨有优良的导电性能，可用作电极。 （ C ）【例2】 由同种元素组成的物质是 （ ）A一定是单质 B一定是金属 C可能是混合物 D可能是化合物分析与解答 由同种元素组成的纯净物是单质，而同种元素也可能组成几种不同的单质，如金刚石和石墨，红磷和白磷，氧气和臭氧等。当它们混合在一起时为混合物，但只有一种元素。B选项中金属是单质中的一种，说法不全面。化合物是由不同种元素组成的纯净物。所以同种元素组成的物质可能是单质也可能是混合物。 （ C ）【例3】 怎样证明金刚石和石墨都是由碳元素组成的？分析与解答 将石墨和金刚石分别在氧气里燃烧均生成二氧化碳一种产物，从而证明金刚石和石墨都是由碳元素组成，只不过由于碳原子的排列不同，所以形成两种不同的单质。【例4】 下列各物质的用途是利用了该物质的哪些性质？(1)活性炭能脱色，因为_。(2)石墨可作干电池里的电极，因为_。(3)金刚石可以作切玻璃刀，因为_。分析与解答 物质的用途是由它的性质决定的。(1)活性炭之所以能脱色，是因为它有疏松多孔的结构，增大了表面积能吸附大量气体或色素。制糖工业就是利用活性炭来除去糖浆里的色素。(2)石墨可以作电极，是因为它具有优良的导电性能。(3)金刚石的硬度特别大，它是天然存在的最硬的物质，所以可以用来切割玻璃等。【例5】 简要回答“碳”和“炭”所表示的意义有什么不同？分析与解答 “碳”是指碳元素，是核电荷数为6的同一类原子的总称，在描述物质组成时用“碳”如二氧化碳，碳酸，碳酸钙等。“炭”是指碳元素形成的部分单质，主要有木炭、活性炭、焦炭和炭黑等。【例6】 下列说法正确的是 ( )A金刚石和石墨都是由碳元素组成的，所以两者混合在一起形成的是纯净物B金刚石和石墨燃烧后都能生成CO2，证明它们都是仅由碳元素组成的C石墨能导电，木炭有吸附能力D金刚石和石墨的物理性质的差异是由于两物质的组成元素不同分析与解答 金刚石和石墨是由碳元素组成的不同单质，不同物质混合形成的是混合物，A错；金刚石、石墨燃烧能生成CO2，但没有说明是否还能生成别的物质，因此不足以证明金刚石和石墨仅由碳元素组成，B错；金刚石和石墨物理性质的差异是由于碳原子的排列方式不同造成的，D错。答案：C。【例7】 有何实验能证明金刚石和石墨都是碳元素构成的单质？分析与解答 远在17世纪，意大利佛罗伦萨科学院的院士们，用取火镜把日光聚焦在金刚石上，金刚石被烧红，体积缩小但不熔化，最后消失了。俄国科学家也曾在阳光下用放大镜照射金刚石，最后金刚石也变成了一缕青烟，金刚石不见了。后来拉瓦锡又在玻璃罩内重复了燃烧金刚石的实验，并将得到的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑了，与木炭燃烧结果一样，证明金刚石的成分是碳。金刚石太珍贵了，我们难以做金刚石燃烧的实验，有科学家的实验证实就可以了。燃烧石墨的实验人人都可以做，同样把燃烧产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑，也就证明了石墨也是由碳元素构成的碳单质。另外，由无定形碳可以制造石墨，由石墨可以人工合成金刚石，这些事实也证明了金刚石和石墨都是由碳元素构成的碳单质。答案：见分析。【例8】 已知二氧化氮（NO2）是一种红棕色气体，现在盛有二氧化氮气体的圆底烧瓶中投入少许木炭，按图装置好。试说明为什么红棕色消失，水会进入烧瓶？分析与解答 本题结合新实验，迁移考查木炭的性质。答案：因为木炭有吸附性，烧瓶中红棕色NO2气体被木炭吸附，导致烧瓶内压强减小，所以红棕色消失，在大气压作用下，水就从导管上升进入烧瓶。【例9】 最近科学家发现了一种新分子，它具有类似足球的结构，化学式是C60。对C60有下列几种说法：C60是一种新型的化合物；C60和金刚石、石墨是由碳元素组成的三种不同的单质；C60用于制造良好的超导材料；C60的相对分子质量是720。其中正确的叙述是( )A B C D分析：本题向同学们提出了四个问题：什么是单质？什么是化合物？用定义判断一下C60是单质还是化合物。C60、金刚石、石墨是不是同一种物质？C60有哪些重要的用途？怎样计算物质的相对分子质量？解决了这四个问题，就能找出本题应选择的正确答案。由定义可知：由同种元素组成的纯净物叫单质，由不同种元素组成的纯净物叫化合物。对比C60的化学式可知，它是由60个碳原子构成的分子，所以是单质，题中的叙述是错误的。C60、金刚石、石墨都是仅由碳元素组成的单质，但结构不同：C60有类似足球的结构，金刚石晶体是正四面体，石墨晶体则是层状结构。结构不同、性质必然不同。所以它们是由碳元素组成的不同单质。题中的叙述正确。C60是近年来科学家在研究中发现的一种奇特的大分子，在C60中掺以少量某些金属后具有超导性，它可用于制造良好的超导材料。题中的叙述正确。由此也启示我们，不能只埋头死记课本知识，应该关心当今飞速发展的科学技术的新成就、新信息。根据C60的化学式可知，它的相对分子质量为6012=720，题中的叙述正确。答案：C。【例10】 木炭在空气中灼热只是发红，没有火焰，为什么木条点燃有火焰产生？分析与解答 固体木炭在空气中燃烧，既无烟、也无火焰，而木条中含有多种碳的化合物，燃烧时有可燃性气体产生，所以产生火焰。【例11】 下列物质中，既有可燃性，又有还原性的是A.氢气 B.木炭 C.二氧化碳 D. 二氧化硫分析与解答 氢气和碳具有相似的化学性质，在常温下性质稳定，但在点燃或加热的条件下，均能与多种物质反应。如都能与氧气反应，具有可燃性。2H2+O22H2O2C+O22CO（氧气不足） C+O2CO2（氧气充足）都能夺取氧化物中的氧具有还原性。H2+CuOCu+H2O 3H2+Fe2O32Fe+3H2OC+2CuO2Cu+CO2 3C+2Fe2O34Fe+3CO2【例12】 为什么在烧得很旺的炉火里，添加新煤后，温度会降低？火焰颜色有何变化？分析与解答 煤的主要成分是碳，炉火旺时，碳完全燃烧，产生二氧化碳，同时放出大量的热，所以温度高，火焰明亮。当添加新煤后，高温下，碳表现了还原性，与二氧化碳反应，生成了一氧化碳，此反应需要吸热，所以温度降低，同时火焰呈蓝色。（一氧化碳燃烧的火焰是蓝色的）【例13】 “加热才能进行的反应，一定是吸热反应。”这种说法对吗？为什么？分析与解答 这种说法不对。有的反应加热是为了引发某些化学反应，例如，木炭在氧气中燃烧的实验，首先应把木炭烧红，才能和氧气反应，反应一旦发生就会放出大量的热，产生高温，使反应持续进行下去，不需要不断提供热量。有的吸热反应，加热是提供反应所需的热量。例如，利用氯酸钾制取氧气是吸热反应，必须不断加热，才能产生氧气，一旦停止加热，反应也就停止了。所以说，不能把引发某些化学反应所需的热和化学反应的放热和吸热现象混为一谈。【例14】 铜粉和碳粉的混合物在空气中充分灼烧后，最终得到的黑色物质与原混合物质量相等，则碳粉在原混合物中的质量分数为 ( )A20% B80% C15.8% D84.2%分析与解答 此题为无数据计算题，解题时需要创造性地找出数据，确定等量关系。2Cu+O22CuO，增加了氧元素的质量C+O2CO2，减少了碳元素的质量根据质量守恒守律：m(混合物)= m(Cu)+m(C) = m(CuO) = m(Cu)+m(O)即生成物氧化铜中氧的质量等于原混合物中碳粉的质量，所以：答案：A。【例15】 有氧化铜和铜的混合物1.5g，跟足量的木炭完全反应，生成二氧化碳气体0.33g，求原混合物中氧化铜的质量分数？分析与解答CuO能被木炭还原，铜与木炭不反应。所以根据生成二氧化碳的质量可以求出CuO的质量。再由CuO质量求出其质量分数。设混合物中含有CuO质量为x16044x0.33g2CuO + C 2Cu + CO2 = x = 1.2g CuO% = 100% = 80%答案：混合物中氧化铜的质量分数为80%。【例16】 将二氧化碳通入紫色石蕊试液，现象_，将上述试液加热煮沸后，现象_，原因_，此实验结论_。选题目的 通过实验分析认识二氧化碳的化学性质之一二氧化碳溶于水得到碳酸，碳酸显酸性。且酸性易分解。思路 考虑二氧化碳与水的反应，生成物的酸碱性及生成的酸的特性。二氧化碳溶于水生成酸，石蕊遇酸变为红色。但由于碳酸不稳定，遇热分解为二氧化碳和水，溶液变为中性，故石蕊恢复原色紫色。解答 石蕊试液变红，红色消失，恢复紫色。因为：二氧化碳溶于水得到酸，酸遇石蕊变红。碳酸不稳定，遇热分解。石蕊恢复紫色。结论：二氧化碳与水反应生成酸。碳酸不稳定遇热分解。启示 二氧化碳遇水反应的性质是本节重点知识，应强化。酸性氧化物与水反应生成对应的酸。化学实验现象反映了物质的化学性质。透过现象看本质是学习化学的科学方法。【例17】 在学生实验时，有一位同学发现实验室中石灰水试剂瓶内表面有一层白膜，问其化学成分是什么？如何形成的？选题目的突出二氧化碳与石灰水的反应，变换反应状况。思路 从石灰水的主要成分入手。主要成分是Ca(OH)2。长期存放时会与空气接触，溶液表面与空气中的二氧化碳接触机会较多，考虑CO2与Ca(OH)2的反应生成物之一（CaCO3）既是白膜的主要成分。解答 白膜的主要成分是CaCO3。石灰水的主要成分是Ca(OH)2。当长期放置时，表面的溶液与空气接触，发生如下反应：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O。生成的CaCO3是难溶于水的白色固体物质，故飘浮在溶液表面形成白膜。启示 二氧化碳与石灰水反应的性质极为重要，作为重点知识，要从不同角度强化。此题是从运用知识解释现象的角度强化。提倡学生细心观察，提出问题，并积极运用所学知识解决问题，是当前教学中应需要足够重视的问题。【例18】 有A、B、C、D四瓶无色无味的气体，可能是氧气、空气、氮气和二氧化碳气体，怎样用简单的实验方法将它们区分开来？选题目的 边学习边比较，在比较中明确各物质的性质。区分不同物质一定要考虑各物质的性质，此过程就是复习过程。思路 从四种物质的性质入手，找出性质上的差异性，利用某一类性质加以区别。解答 用一根燃着的木条分别伸入四种集气瓶中，木条依旧燃烧的是空气。木条燃烧得更旺者为氧气。木条熄灭为氮气和二氧化碳气体。取少量澄清的石灰水分别倒入使木条熄灭的两瓶气体中，振荡。石灰水变混浊的一瓶为二氧化碳。不变得为氮气。启示 利用物质的性质不同将物质区分开不是简单的知识复习，而是在比较中复习，在比较中掌握性质。【例19】 欲除去N2中的少量O2、H2、CO2和水蒸气等杂质，（内含H2、O2不在爆炸极限内）可使混合气体通过下列物质：石灰水 浓硫酸 灼热的氧化铜 灼热的铜。顺序正确的是（ ）A. B. C. D. 选题目的 除去一种物质中含有的多种杂质时，需要多方面的仔细的考虑。首先是选择除杂质；其次是排序，要考虑除杂后带来的新杂质。所有过程都是物质性质的复习过程，此类题可检查学生对物质性质的灵活掌握情况。思路 此题所给的试剂的作用分别为：石灰水除去二氧化碳；浓硫酸除去水；灼热氧化铜用于除去氢气；灼热的铜用于除去氧气。产物是新杂质，需要除去的是：除去氢气后产生的水；另外混合气通过石灰水后带出水蒸气需要用浓硫酸干燥。因此，除氢气、除二氧化碳需排在除水前。而除氢气需用干燥的试管，应排在二氧化碳前。氧气和氢气比较，将除氧气放在第一位最好，将通过氧气试管的水减少到最少。所以此题除杂顺序为氧气氢气二氧化碳水。既 解答： B启示 此类题目所给选项有特点，属排序题。解此类习题时，可不逐一分析排序，关键是找“龙头”或“凤尾”。所谓“龙头”、“凤尾”是指排序中的第一或最后一项。解题步骤，首先确定第一项或最后一项。利用排除法进行排除。然后在余下的选项中进行比较筛选已确定答案。此题若抓住浓硫酸吸水应放在最后一步，就一步选到B。为了准确无误，检验B中前几项是否合理，如合理则更进一步确认答案为B。【例20】为确认氮气中混有少量氢气、二氧化碳及水蒸气，并将这三种气体杂质除掉，请选用下列装置设计一个实验（已知U型干燥管中装有白色粉末状的无水硫酸铜固体，遇水时会变蓝色，洗气瓶中的浓流酸可以吸收水分，使气体干燥）。写出连接上述装置的正确顺序（写接口处的编号）。分析与解答 根据题首先要证明氢气、二氧化碳和水蒸气的存在，然后才能除去它们。分析题中提供的装置可知，确认氢气的存在，要使混合气通过灼热氧化铜，在这个反应中能生成水；要确认二氧化碳的存在，要使混合气体通过澄清石灰水，混合气体导出溶液后又会带出水蒸气，这些水都会影响对原混合气体中是否含水蒸气的判断，所以实验第一步，必须用无水硫酸铜确认水蒸气的存在，然后再确认二氧化碳和氢气的存在并除去它们。在选择装置时要注意这种装置是否合理以及气体的导入和导出接口是否正确。装置A中进气导管过短，混合气体不通过浓硫酸，不能很好地起干燥作用，装置C的出气导管也埋在溶液中，气体无法导出，这两种装置都不合理，不能选用。在连接装置B、装置D时，气体应该从导入，导出；导入，导出。装置E和F连接时，两端均可。答案：混合气(10)、(9)【或(9)、(10)】(8)、(7)(11)、(12)(4)、(3)。【例21】简答题(1)实验室为什么不能用稀硫酸跟碳酸钙反应制取二化碳？(2)把二氧化碳通入紫色石蕊试液，产生什么现象？述试液加热煮沸后，会发生什么变化？冷却后向上述试液投入活性炭并振荡，又发生什么变化？(3)为什么干冰可作致冷剂和用来人工降雨？(4)为什么用石灰浆粉刷的墙壁，几天后就变硬了？(5)为什么有时人走进菜窖会突然晕倒？进入菜窖前怎样检验并避免发生这种事故？分析与解答 (1)实验室制备二氧化碳气体应用大理石和盐酸反应，不宜用硫酸，因为硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙是微溶于水的物质，当反应进行到一定程度时，硫酸钙会包住碳酸钙表面，使碳酸钙与硫酸不再接触而反应停止，所以实验室一般用盐酸而不用硫酸与大理石反应制取二氧化碳。(2)二氧化碳通入紫色石蕊试液，石蕊试液由紫变红，因为二氧化碳与水反应，生成碳酸(H2CO3)。碳酸能使紫色石蕊试液变红。CO2H2O = H2CO3当加热煮沸后，石蕊试液由红变紫。因为碳酸不稳定，加热后，又分解成水和二氧化碳。H2CO3H2OCO2当加入活性炭后，石蕊试液的紫色褪去，因为，活性炭具有吸附性，可以吸附色素。(3)干冰可以做致冷剂，用来保存容易腐败的食品。因为干冰蒸发后，没有液体留下，不会使食品潮湿。用飞机从高空撒布干冰，能够使空气里的水蒸气凝结，变成水滴下降。这是人工降雨的一种措施。(4)石灰浆的成分是氢氧化钙，抹到墙壁上后，接触到空气中的二氧化碳生成难溶的碳酸钙从而使石灰墙壁硬化。CO2Ca(OH)2= CaCO3 H2O(5)白菜窖的底部，二氧化碳的浓度较大，由于二氧化碳不能供给呼吸，所以有时人走进菜窖会突然晕倒。因此在进去之前，须先用灯火试验。如灯火熄灭或燃烧不旺就不可入内。答案：见分析。【例22】实验室制取二氧化碳一般有五个步骤：检验装置的气密性，按要求装好仪器，向长颈漏斗注入酸液，向广口瓶中放入大理石小块，收集气体下列正确操作顺序是( C )A B C D分析与解答 制取气体时，首先要检验装置的气密性，不漏气之后，向瓶内放入小块石灰石或大理石，盖好双孔胶塞，导管伸入集气瓶底部，然后向长颈漏斗中加入稀盐酸，收集气体。【例23】下列反应中，不能生成二氧化碳的是( D )A碳酸钾跟硝酸反应 B白垩跟盐酸反应C酒精点燃 D12g木炭和16g氧气在点燃条件下在密闭容器里反应分析与解答 凡是金属离子跟碳酸根离子组成的化合物，遇到酸中的氢离子就生成二氧化碳气体，K2CO3+2HNO32KNO3+H2O+CO2；白垩的主要成分是碳酸钙，与盐酸反应生成二氧化碳气体；酒精是含有碳元素的有机化合物，燃烧时生成二氧化碳；12g木炭与16g氧气在密闭容器中充分反应能否生成二氧化碳，要通过下面计算来回答。C + O2CO212 32 44x 16g yx=6g y=22g上述计算表明16g氧气反应完全后，消耗碳6g，生成二氧化碳22g，剩余的碳与生成的二氧化碳又继续反应，生成一氧化碳。二氧化碳完全反应，没有剩余，不能得到二氧化碳。【例24】MgCO3、K2CO3、CaCO3都是由金属离子和碳酸根离子组成的化合物，它们都能与盐酸反应放出CO2，图是产生CO2的质量与所用三种物质质量的关系图如果用a代表MgCO3、b代表K2CO3、c代表CaCO3，这三种线从下到上的顺序是( B )Aa、b、c Bb、c、a Cc、b、a Da、c、b分析与解答 判断反应物的质量与生成二氧化碳的质量的关系，要分析三个化学方程式中各物质的质量比aMgCO3+2HClMgCl2+H2OCO284 44bK2CO3+2HCl2KCl+H2O+CO2138 44CCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2100 44以上三个化学方程式可看出，每84份质量的MgCO3生成44份质量的CO2，所以a用的物质量最少，产生的CO2最多，是最上面的一条线；b用的物质量最多是最下面的一条线因此从下到上的顺序是b、c、a【例25】有气体发生装置：a大试管 b启普发生器 c烧瓶 d广口瓶 固体药品有：e碳酸钠 f碳酸氢铵 g大理石 h碳酸钾 液体药品有：i稀盐酸 j稀硝酸 k稀硫酸 l稀碳酸 从以上选出适于实验室中制取大量二氧化碳气体的是( B )Aa、e、i Bb、g、i Cb、h、j Da、e、l分析与解答 为了控制反应速率，便于收集二氧化碳，固体药品应选用大理石，酸选用稀盐酸，启普发生器利于制取较多的气体【例26】欲将二氧化碳气体里混入的少量一氧化碳杂质除去，可让气体通过( D )A石灰水 B水 C炽热的炭层 D灼热的氧化铜分析与解答 除杂质时应该利用杂质和被提纯的物质的性质不同，采用物理方法或化学方法除去杂质，得到纯净的物质。提纯时，应该注意：(1)除杂质时不应引入新杂质。(2)选用的除杂试剂只能与杂质反应。(3)杂质跟试剂反应后的产物应容易和被提纯的物质分离。根据上述原则，分析一氧化碳有还原性，二氧化碳没有还原性；可将混合气通过灼热的氧化铜，则其中一氧化碳被氧化铜氧化转变成二氧化碳。【例 27】用三种方法鉴别一氧化碳和二氧化碳两种无色气体。分析与解答 鉴别二氧化碳和一氧化碳可根据两种气体的化学特性加以区别。方法1：利用二氧化碳能使紫色石蕊试液变红，而一氧化碳不能来进行鉴别。将两种气体分别通入紫色石蕊试液，若能使紫色石蕊变红则为二氧化碳；不发生变化的则为一氧化碳。方法2：利用一氧化碳能燃烧，而二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧来鉴别。将一燃烧的木条分别伸进两瓶气体中，气体能燃烧的则为一氧化碳；若木条熄灭了，则原气体为二氧化碳。方法3：利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳无此性质来鉴别。在两瓶气体中分别倒入少量澄清石灰水并振荡，使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳，不发生变化的为一氧化碳。答案：见分析。【例28】一氧化碳有毒是因为它 ( D )A易燃 B是还原剂C与氧结合生成二氧化碳 D与血红蛋白化合，使其失去吸收氧气的能力分析与解答 一氧化碳有剧毒，吸进肺里跟血液里的血红蛋白化合，使血红蛋白不能很好地跟氧气化合，使血液的带氧功能发生障碍，造成机体急性缺氧，所以人吸入一氧化碳，就会因为缺乏氧气而死亡。【例29】水壶里的水沸腾后，溢出溅到煤炉的炉火时为什么火焰不熄灭，反而燃烧更旺？分析与解答 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氧化反应而燃烧。2H2+O22H2O 2CO+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的更旺。应当指出的是：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向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物体之初，燃烧时的火焰显得更旺，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。这也就是用水来熄灭火的原因。答案：见分析。【例30】一氧化碳和氢气有哪些共性和异性？怎样区别这两种气体？分析与解答 一氧化碳和氢气从物质分类上区分，氢气是单质；二氧化碳是化合物，属于酸性氧化物。两者在组成和结构方面有着显著区别。但在性质上，却有相同点也有许多差别。列表如下：答案：见分析。【例31】一氧化碳和二氧化碳的性质有哪些相同点和不同点？分析与解答 一氧化碳和二氧化碳分别是碳的两种不同的氧化物，在组成上，一个一氧化碳分子中含有一个碳原子和一个氧原子。一个二氧化碳分子中含有一个碳原子和二个氧原子。它们在组成上不同。碳元素的化合价也不相同，在一氧化碳中碳元素为+2价，它的化合价即可升为+4价，又可降低为 0价。在二氧化碳中，碳元素的化合价为+ 4价是碳的最高正价。因此，在化学反应中，碳的化合价只能降低，变为+2价或0价。由于一氧化碳和二氧化碳的组成和结构的不同，所以它们的性质也有着很大的差别。现列表如下：答案：见分析。【例32】有两种黑色粉末A、B和两种无色气体C、D，用下面的装置图所示的装置做了以下实验：第一步：当加热管内盛有的黑色粉末A时，由a端导管通入气体D，结果在b端产生气体C，管内的黑色粉末变为亮红色；第二步：当加热管内盛的黑色粉末B时，由导管a 端通入气体C，结果在b端产生气体D，气体D可以燃烧；第三步：当把a端堵上，加热管内两种黑色固体的混合物，结果在b端也产生气体C。根据以上实验事实回答下列问题写出各物质的名称：A_；B_；C_；D_。写出各步反应的化学方程式：_，_，_。分析与解答 1A、B都是黑色粉末，第一步A能被D还原出亮红色铜。说明A是氧化铜。第二步B能把C还原成可燃性气体D；第三步A与B混合共热生成C，说明B是碳。2C、D两种都是无色气体，C、D之间可以互相转化，D有还原性及可燃性，说明D是一氧化碳，C是二氧化碳。3化学方程式：CuO+COCu+CO2 CO2+C2CO 2CuO+C2Cu+CO2答案：见分析。【例33】将CO、CO2、N2的混合气体，通过足量的澄清的石灰水，再通过足量灼热的氧化铜，充分反应后剩余的气体是（ B ）AN2 BCO2和N2 CCO2和CO DN2和CO分析与解答 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的气体，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【例34】用氢气、木炭粉、一氧化碳做还原剂，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（ ）A111 B1314 C1614 D212分析与解答 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+H2O； C+2CuO2Cu+CO2； CO+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+2H2O；4 C+2CuO2Cu+CO2；12 2CO+2CuO2Cu+2CO256所以氢气、木炭粉、一氧化碳的质比为41256=1314 答案：B【例35】由气体A开始，可发生如下四个变化：判断A、B、C、D各是什么物质？分析与解答 首先分析A气体与灼热的碳反应生成B，B可以是CO或CO2，接着B又与灼热的碳反应确定B只能是CO2，因为CO不与灼热的碳反应，所以推断出A是氧气，B是二氧化碳，C是一氧化碳，D是碳酸钙答案：A氧气 B二氧化碳 C一氧化碳 D碳酸钙【例36】有A、B、C、D四种物质，其中A、B、D都不溶于水，也不与水反应A和B是黑色粉末，将其混合在高温下反应，能生成红色粉末Y和能使X溶液变浑浊的气体Z，Z与灼热的B反应，生成无色有毒气体E，D在高温下煅烧生成C和Z，写出各物质的化学式分析与解答 A和B是黑色粉末，高温条件下生成红色粉末Y和能使X变浑浊的气体Z，由此现象推断A和B是碳粉和氧化铜的混合物，Y是铜，X是Ca(OH)2，Z是CO2；根据Z与灼热的B反应，生成无色有毒气体E，推断出E是CO，那么B则是碳，因此A是CuO，D不溶于水，且高温下分解出CO2，确定D是CaCO3，C则是CaO答案：ACuO BC CCaO DCaCO3 ECO XCa(OH)2 YCu ZCO2【例37】怎样用实验方法证明甲烷是由碳和氢两种元素组成的？分析与解答 点燃甲烷气体，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，过一会儿，观察烧杯壁上的现象。如有水雾，说明甲烷含有氢元素。然后把烧杯迅速倒过来，向杯内注入少量澄清石灰水并振荡，如石灰水变浑浊，证明燃烧产物有二氧化碳，甲烷含有碳元素。【例38】下列各组物质中，均为有机物的是（ B ）AH2，O2，CO2 B甲烷，乙炔，醋酸C蔗糖，大理石，木炭 DCO，CO2，H2CO3分析与解答 含碳的化合物叫做有机物，如甲烷、乙炔、醋酸、蔗糖、酒精等都属于有机物。但一氧化碳，二氧化碳，碳酸，大理石等少数物质虽然含有碳元素，但由于它们的组成和性质跟无机化合物很相似，因而把它们归类为无机物。【例39】回答下列问题(1)为什么煤矿的矿井要严禁烟火？(2)农村发展沼气有什么优越性？分析与解答 (1)煤矿的矿坑里常有甲烷逸出，甲烷有可燃性，当它与空气混合达到爆炸极限遇明火就会爆炸，所以矿井里必须采取通风，严禁烟火等安全措施，以防爆炸事故的发生。(2)沼气是一种生物能。它是由有机物质如杂草、树叶、粪便等在一定温度，湿度的条件下经发酵而产生的可燃性气体，它的主要成分是甲烷，燃烧时发热量高，利用科学方法生产沼气，是解决目前我国广大农村能源现实有效的一种途径。发展沼气既可充分利用农业资源，又是减少环境污染的一项重要措施。【例40】把蔗糖隔绝空气加热生成碳和水，蔗糖的组成是（ A ）A一定有碳元素、氢元素和氧元素 B一定有碳元素、氢元素，可能有氧元素C可能有碳元素和氢元素，一定没有氧元素 D可能有碳元素、氢元素和氧元素分析与解答 蔗糖隔绝空气加热生成碳和水的反应是分解反应。生成的碳是由碳元素组成的单质，水是由氢、氧两种元素组成的化合物。由于化学反应前后元素的种类不会改变，所以蔗糖一定是碳元素、氢元素和氧元素三种元素组成的化合物。【例41】某气体燃烧后仅产生二氧化碳和水，且二氧化碳和水分子的分子数之比为12，则该气体分子组成中碳氢两原子的个数之比是（ C ）A21 B12 C14 D41分析与解答 根据生成物中碳氢两种元素的原子个数比，等于反应物中碳氢两种元素的原子个数比，1CO22H2O CH=14【例42】区分H2、CO、CH4三种气体最好的方法是（ A ）A分别点燃后检验生成物 B填充气球，看能否上飘C看哪种气体具有毒性 D观察火焰的颜色分析与解答 三种可燃性气体的鉴别，根据燃烧后的生成物的性质判断。【例43】在H2、O2、CO、CO2、CH4五种气体中，密度比空气小的是_，具有可燃性的是_，能使紫色石蕊试液变红的是_，与空气混合后点燃会发生爆炸的是_，能使带余烬的木条复燃的是_，能燃烧生成使石灰水变浑浊的是_，能使灼热的氧化铜还原成铜的是_，只能用排水法收集的是_，只能用排空气法收集的是_，属于有机物的是_。分析与解答 相对分子质量小于29的气体，密度比空气小，H2、CO、CH4；H2、CO、CH4；CO2溶解于水生成碳酸可以使紫色石蕊变红，所以选CO2；凡是能与空气中氧气反应并放出大量热的气体，都可能会发生爆炸，H2、CO、CH4；O2；CO、CH4；H2、CO；CO因毒性不能用排空气法收集且密度与空气接近；CO2；CH4。【例44】下列物质在空气中完全燃烧，生成产物不止一种的是（A ）A酒精 B氢气 C一氧化碳 D碳分析与解答 酒精完全燃烧生成二氧化碳和水两种物质 C2H5OH+3O22CO2+3H2O氢气完全燃烧生成水一种物质 2H2+O22H2O一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳一种物质 2CO+O22CO2碳完全燃烧生成二氧化碳一种物质 C+O2CO2【例45】燃烧后的生成物中同时存在着二氧化碳和水蒸气，这种可燃性物质可能是（ C ）ACO BH2S C C2H5OH DH2分析与解答 燃烧后的生成物中同时存在着二氧化碳和水蒸气说明该物质中必须含有碳、氢两种元素。【例46】在2X+3O22CO2+4H2O中，X的化学式为（ D ）ACH4 BC2H5OH CC2H4 DCH3OH分析与解答 因为4H2O中有8个氢原子，所以X中应含有4个氢原子，根据2CO2判断X中含有1个碳原子，是否含有氧原子呢？看反应前有6个氧原子，反应后有8个氧原子，因此X中含有1个氧原子。【例47】下列说法不正确的是（ B、D ）A乙醇的化学式为C2H5OH，可作燃料 B消毒酒精中，乙醇的体积分数为8595C冰醋酸是纯净物，工业酒精是混合物 D酒精有强烈刺激性气味，易挥发分析与解答 乙醇的化学式为C2H5OH，燃烧时可放出大量热，能作燃料，A正确；消毒酒精中，乙醇的体积分数为7075，因为浓度过高在细菌表面形成一层保护膜反而杀不死细菌，B错；冰醋酸即无水醋酸，属于纯净物。工业酒精约含乙醇96，还含有少量甲醇等，属于混合物，C正确；酒精是一种易挥发具有特殊气味的液体，这种气味没有刺激性，D错。【例48】甲烷的化学式是_，俗称_；酒精的化学式是_，学名为_，酒精灯广泛用于实验加热，则酒精燃烧的化学方程式为_醋酸的化学式是_，学名为_。它们都属于_化合物。分析与解答 本题考查三种常见有机物的名你或俗称及化学式，学习时可将三者联系起来，对比学习，加强记忆。对于乙醇燃烧化学方程式，可采用奇偶数法和观察法进行配平。答案：CH4，沼气或天然气；C2H5OH，乙醇C2H5OH+3O22CO2+3H2O；CH3COOH，乙酸，有机。【例49】有两瓶无色溶液，一瓶是医用酒精，另一瓶是醋，如何区别。分析与解答 鉴别物质可运用物质的不同性质进行区分。本题没有指明用物理方法还是用化学方法进行鉴别，故两者都可考虑。解法一：物理方法。闻两瓶溶液的气味，有酒精气味的液体是医用酒精，有强烈刺激性气味的液体是食醋。解法二：化学方法。从两瓶溶液中分别各取少量置于两支洁净的试管中，再分别滴入12滴紫色石蕊试液，变红的为食醋，不变色的为医用酒精。【例50】已知水瓶胆内壁上沉积的水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，家用食醋中含有醋酸。试用化学方程式说明家庭中为什么可用食醋除去水瓶胆内壁沉积的水垢？分析与解答 醋酸是一种弱酸，具有酸的通性，可以和碱如Mg(OH)2、盐(如CaCO3)反应，生成可溶性的盐：醋酸镁Mg(CH3COO)2 和醋酸钙Ca(CH3COO)2。答案：2CH3COOH+Mg(OH)2=Mg(CH3COO)2+2H2O2CH3COOH+CaCO3=Ca(CH3COO)2+CO2+H2O【例51】一定量的酒精充分燃烧后，生成7.6g二氧化碳，计算生成的水的质量和参加反应的酒精的质量？解析：设生成水的质量为x，酒精的质量为yC2H5OH+3O2 2CO2 + 3H2O46 88 54y 7.6g x答：生成水的质量为4.66g，消耗酒精3.97g。【例52】为什么说煤和石油既是重要的能源，又是重要的化工原料？分析与解答 当煤以及从石油中分离出来的汽油、煤油、柴油等燃烧时，能放出大量的热。这些热可用来烹饪食物、取暖、用作化学反应的热源以制取新物质，也可用来转变为其它形式的能(如电能)，使机器转动、汽车奔驰等。所以说煤和石油是重要的能源。如果把煤隔绝空气加强热，可使煤分解生成焦炭、煤焦油和焦炉气等。焦炭是冶金工业的重要原料，焦炉气是重要的燃料，而煤焦油加工的产物是制染料、医药、杀虫剂等重要化工原料。石油经过炼制所得的产物是制塑料、合成橡胶、合成纤维等重要化工原料。所以煤和石油既是重要的能源，又是重要的化工原料，因此，人们常把煤称为“工业的粮食”，把石油称为“工业的血液”。【例53】下列变化是化学变化的是 （ ）A石油蒸馏 B煤干馏 C干冰升华 D煤燃烧分析与解答 石油蒸馏是根据组成石油的各物质的沸点不同，将石油加以分离的一种加工方法，蒸馏过程中没有其它物质生成，属于物理变化，A不合题意；干冰升华即由固体CO2变为气体CO2，仅为状态的改变，属于物理变化；煤干馏是指把煤隔绝空气加强热使其分解为焦炭、煤焦油、焦炉气等的过程，煤燃烧会生成CO2，两者均属于化学