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文档简介
1、 第六单元 碳和碳的氧化物 第一节 金刚石、石墨和C60知识点:1.金刚石、石墨和C60,同素异形现象例1:下列有关碳的物质的用途说法错误的是A. 金刚石中混有杂质就呈现不同颜色B. 铅粉和少量石墨粉制作铅笔芯C. 长期未用而难开启的锁,可在锁孔中加入少量铅笔芯粉末来作润滑剂D. 活性炭可作冰箱的去味剂【解析】本题主要利用碳的单质的物理性质及对应的用途。如:金刚石经过仔细雕琢,可成为璀璨夺目的装饰品钻石。利用石墨质软的性质可制成铅笔芯,因为石墨具有滑腻感,可用来作润滑剂。利用活性炭的吸附性可作冰箱的除味剂。【答案】B例2:金刚石和石墨的不同点是A. 金刚石是纯净物,石墨是混合物B. 金刚石是单
2、质,石墨是化合物C. 金刚石和石墨中碳原子的排列不同D. 金刚石和石墨中碳原子内部结构不同【解析】金刚石和石墨都是由碳元素组成的,但由于在金刚石和石墨里碳原子的排列方式不同,所以金刚石和石墨是两种不同的单质。即石墨是单质,属于纯净物。A、B错;原子是化学变化中最小的粒子,金刚石和石墨中的碳原子内部结构应相同,D错。【答案】C例3: 2003年2月1日,美国“哥伦比亚”号航天飞机在空中失事。有专家分析认为,其原因可能是航天飞机机壳底部的石墨瓦在空中脱落,击中机翼。航天飞机表面覆盖石墨瓦可以起隔热和保护作用,这主要是因为石墨A. 能导电 B. 密度小C. 熔点高、耐高温、化学性质稳定D. 硬度小,
3、有润滑作用【解析】解此题的关键是根据石墨的特性再结合题中的信息,即航天飞机表面覆盖石墨瓦的作用作出选择。而石墨具有质软、导电性良好、有润滑作用,还有熔点高、耐高温等特性。【答案】C例4:下列关于C60的说法正确的是A. 属于单质 B. 属于混合物C. 由30个碳原子构成的分子 D. 相对分子质量为60【解析】C60是由一种元素组成的纯净物,属于单质。一个C60分子中有60个碳原子。相对分子质量=6012=720【答案】A例5:如图,向盛有二氧化氮气体的集气瓶里投入几块木炭,为什么红棕色会消失?漏斗中液面为什么会上升?为什么用漏斗而不直接用导管插入水中?【解析及答案】木炭具有疏松多孔的结构,有效
4、面积大,有强烈的吸附性,能把大量的气体或染料等微小粒子吸附在它的表面,所以,二氧化氮气体被木炭吸附了,红棕色会消失。二氧化氮被吸附后,集气瓶内的气体减少,压强变小了,所以,漏斗中液面会上升。如果直接用导管插入水中,则烧杯中的水会沿着导管进入集气瓶中。练习题:1. 人们把活性炭放入红糖溶液中来制取白糖,这是利用活性炭的( ) A. 氧化性 B. 还原性 C. 吸附性 D. 不可溶性 2. 关于金刚石和石墨,下列叙述错误的是( ) A. 都是碳元素组成的单质 B. 有相同的物理性质 C. 它们的碳原子的排列不同 D. 有相同的用途 3. 金刚石和石墨在物理性质上有明显差异的原因是( ) A. 它们
5、是由不同元素所组成 B. 金刚石是纯净物而石墨是混合物 C. 金刚石和石墨中碳原子的排列不同 D. 金刚石是单质而石墨是化合物 4.选择下列描述物质的词语填空:可燃性、吸附性、导电性、导热性。(1)木炭生火 ; (2)活性炭脱去红糖的颜色制白糖 ;(3)碳纤维制导线 ; (4)石墨制坩埚 ;5. 防毒面具滤毒罐内盛放的物质是( )A. 石墨 B. 活性炭C. 焦炭D. 生石灰6.已知纳米材料是指粒子直径在1100nm的材料。美国IBM 制造出了第一批纳米碳管晶体管,发明了利用电子的波性为传递信息的“导线”。下列有关纳米碳管的说法正确的是 ( )、纳米碳管是一种新型的高分子化合物、纳米碳管的化学
6、性质活泼、纳米碳管导电属于化学变化、纳米碳管、金刚石、石墨、60的构成相同7.“钻石恒久远,一颗永流传”这句广告词能体现钻石的性质是( )A. 硬度大 B. 不能导电 C. 化学性质稳定 D. 熔点低知识点:2.碳的化学性质单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!1、常温下的化学性质比较稳定。因此古代用墨书写、绘画的字画保存时间很久,且不易变色。2、可燃性:完全燃烧(氧气充足),生成CO2:C + O2 CO2不完全燃烧 (氧气不充足),生成CO:2C + O22CO量变引起质变:A. 氧气的量引起碳燃烧生成的产物不同;B. CO和CO2分子中氧原子个数不同,导致二者性质不同。
7、 3、还原性:C + 2CuO2Cu + CO2(置换反应)现象:黑色粉末逐渐变成光亮的红色,产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。C在反应中得到氧元素,发生氧化反应,是还原剂,具有还原性。CuO在反应中失去氧元素,发生还原反应,是氧化剂,具有氧化性。小结:还原剂:得到氧元素,发生氧化反应。具有还原性氧化剂:失去氧元素,发生还原反应。具有氧化性应用:冶金工业:2C+ Fe3O4 3Fe + 2CO23C+ 2Fe2O3 4Fe + 3CO2C+CO22CO(吸收热量)例1:书写档案规定使用碳素墨水,其理由是A. 单质碳不与其他任何物质反应B. 常温下,碳的化学性质不活泼C. 碳易与纸张反应生成化学
8、性质稳定的物质D. 这种墨水是经过加工的性质稳定的化合物【解析】本题主要考查物质的性质与用途之间的关系。碳素墨汁是由碳的单质制成的,碳在常温下化学性质稳定,受日光照射或与空气、水分接触不起变化,用碳素墨水书写的字虽然年深日久也不褪色。【答案】B例2:某物质在空气中燃烧,其产物之一是二氧化碳,则该物质A. 一定是碳的某种单质 B. 一定是含氧元素的物质C. 一定是含碳元素的物质 D. 一定是由碳、氧元素组成的化合物【解析】根据质量守恒定律,反应前后元素的种类和质量相同。【答案】C例3:甲、乙两同学分别做鉴别碳粉和氧化铜两种黑色粉末的实验,各设计如下方案:甲:将两种黑色粉末分别在空气中燃烧,有火星
9、出现并且黑色粉末逐渐减少的是碳粉。乙:将两种黑色粉末分别放在试管里,通入氢气后加热(H2 + CuO Cu + H2O),有亮红物质出现的是氧化铜。你认为最佳方案是 (填“甲”或“乙”),简要说明理由。【解析】选择实验方案时一般从以下几方面考虑:操作是否简便易行,是否节约能源、经济实惠,是否安全等。【答案】甲。甲方案只要点燃木炭就行,不需要再消耗其他能源,既经济实惠,又简便易行;乙方案需要加热,得消耗热能,制取所使用的氢气要消耗化学药品,并且,使用氢气具有一定的危险性。例4:水煤气厂生产煤气,将水加热成水蒸气,通过赤热的炭,得到氢气和一氧化碳。王老师为了说明其化学原理,画出了如图所示的卡通片,
10、其中A图表示 (物质): 剂;B图表示 (物质) 剂;写出该反应的化学方程式 。【解析】根据氧化还原反应的原理,氧化剂给出氧原子,还原剂得到氧原子,从反应可看出,H2O给出氧原子,是氧化剂;碳得到氧原子,是还原剂。【答案】H2O 氧化 C 还原 例5:已知木炭粉与某红棕色粉末在高温下反应生成二氧化碳和铁。某同学设计了一个实验,证明红棕色粉末中含有氧元素,并测定其中氧元素的质量分数,装置如下图所示。(1)实验前,首先要进行的操作是_;(2)实验中,盛放澄清石灰水的大试管中出现的现象是_;(3)实验中通入纯净而干燥的氮气,其目的是_;(4)如果3.2 g该红棕色粉末与碳充分反应,测得澄清石灰水增重
11、1.32 g,则该红棕色粉末中氧元素的质量分数为_。【解析】(1)凡是有气体生成的装置都需要检查气密性。(2)澄清石灰水可用于检验二氧化碳气体,因为“已知木炭粉与某红棕色粉末在高温下反应生成二氧化碳和铁”(3)因要测量产生二氧化碳的质量,为了测量准确,需要将反应产生的二氧化碳气体全部赶入石灰水中以便测量准确(4)因二氧化碳与石灰水反应后没有气体生成,因此石灰水增重的质量即为产生的二氧化碳的质量。而二氧化碳中所含氧元素的质量即为该红棕色粉末中的氧元素的质量。利用CO22O 44 32 1.32g x 44:32=1.32g:x x=0.96g 0.96g/3.2g100%=30%【答案】(1)检
12、查装置气密性(2)澄清石灰水变浑浊 (3)使产生的二氧化碳气体全部被澄清石灰水吸收(4)30%【本讲小结】:1、碳的几种单质,金刚石、石墨、C60,及几种常见的碳,虽然它们都是由碳元素组成的单质,但在物理性质上却有较大的差异,这是由于它们的晶体中碳原子的排列方式不同。同一种元素可以组成不同的单质。2、根据它们的性质掌握它们的主要用途。这一讲通过对比分析、对比实验,从结构、性质和用途三个方面介绍了碳元素形成的单质。三者之间的关系是:结构决定性质,性质决定用途;反之,用途体现了性质,性质又体现了结构。3、碳的原子结构决定碳在常温下化学性质稳定,随着温度的升高,化学活动性大大增强,具有可燃性和还原性
13、。重点掌握碳的还原性及有关实验装置。练习题:1、 选择题1、 下列变化属于化学变化的是() (A)石墨导电 (B)活性炭吸附有毒气体 (C)金刚石切割大理石 (D)木炭还原氧化铜 2. 用墨书写的字画久不褪色,是因为墨的主要成分碳在常温下具有( ) A. 氧化性 B. 还原性 C. 吸附性 D. 稳定性 3. 下列关于碳的化学性质的叙述中,错误的是( ) A. 碳的化学性质很活泼 B. 碳与O2反应可生成CO2也可生成CO C. 炽热的碳与CO2反应生成CO,这个反应需要吸热 D. 碳在空气中燃烧时放出热量,是一种重要的能量 4. 下列物质具有还原性的固体单质是( ) A. CO2 B. H2
14、 C. O2 D. C 5. 由下面实验现象可知,黑色粉末可能是( ) A. CuO和C B. Fe和CuO C. MnO2和CuO D. FeO和C 6. 下列物质中一定是纯净物的是( )木炭;纯净的金刚石;铅笔芯;黑火药;冰水混合物A. B. C. D. 7. 化学方程式:,则X的化学式是( )A. B. C. D. 8.用一氧化碳还原氧化铜的实验中,有 撤去酒精灯,停止加热 检查装置的气密性待还原生成的铜完全冷却 点燃酒精灯,加热氧化铜 通入一氧化碳,并于整套装置的出口导管口处将验纯的一氧化碳点燃 停止通入一氧化碳 装药品() (A) (B) (C) (D) 9. 氧化铜中混有少量炭粉,
15、提纯的依据或采取的方法是( ) A把混合物隔绝空气强热 B.在氧气流中加热混合物 C氧化铜可溶于水,炭粉不溶 D.在氢气流中加热混合物二、实验题:1. 如图是实验室木炭还原氧化铜的实验,请回答: (1)盛放氧化铜的试管内的现象是_ _;盛放石灰水的试管内的现象是_ _;(2)盛放氧化铜的试管内的反应的化学方程式为_,反应类型是_,在这个反应中_发生还原反应,_具有还原性。(3)石灰水可用来检验_气体。三、计算题:1. 6碳在氧气中充分燃烧,生成多少克二氧化碳?2. 现有21. 2g碳和氧化铜组成的黑色固体混合物,放入试管中,高温加热,使其充分反应后,把生成的气体全部通入足量的澄清石灰水中,结果
16、生成10. 0g白色沉淀。求黑色固体混合物中各物质的质量分数(计算结果精确到0. 1)。【答案】:三、实验题:1. (1)黑色固体逐渐减少,产生红色固体;导气管口冒气泡,澄清石灰水逐渐变浑浊(2) 置换反应 CuO C (3)二氧化碳四、计算题:1. 解:设生成二氧化碳的质量为X。C + O2 CO2 12 446g X 12/6g=44/X X=22g 答:6碳在氧气中充分燃烧,生成22g二氧化碳。2. 解析:解法一:设生成10.0 g白色沉淀需二氧化碳的质量为x,参加反应的碳的质量为y,参加反应的氧化铜的质量为zCO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O44 100x 10.0g x=4.
17、4gC+2CuO2Cu+CO212 160 44y z 4.4g y=1.2g z=16g因为m(C)+m(CuO)=1.2g+16g=17.2g21.2g,则有4g固体剩余。讨论:当剩余的4g固体为碳时: w(C)=175.5=24.5当剩余的4g固体为氧化铜时:W(CuO)=15.7=94.3解法二 设参加反应的碳的质量为x,参加反应的氧化铜的质量为y。12 1601.2g y y=16 g因为m(C)+m(CuO)=1.2g+16g=17.2g 空气 氧气不易溶于水,也不与水发生反应。且不与空气中的成分反应 向上排空气法收集 排水取气法收集二、实验室制取二氧化碳或双氧水(过氧化氢)制取氧
18、气注意事项:分液漏斗可以用长颈漏斗代替,但其下端应该深入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出;导管只需略微伸入试管塞气密性检查:用止水夹关闭,打开分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持续下降,就说明气密性良好。装药品时,先装固体后装液体该装置的优点:可以控制反应的开始与结束,可以随时添加液体。【例1】现有下列药品和实验仪器。药品:石灰石、稀硫酸、稀盐酸仪器如下:(1)写出未标注的仪器名称: , 。(2)实验室用题中药品制备并收集一瓶气体应选择的仪器是(填写仪器序号) ,反应的化学方程式为 。 【例2】:实验室常用下列装置制取气体,请你根据所学知识回答下列问题。带小孔的隔板A B C D E
19、 F G(1)写出编号所指仪器的名称: ; 。(2)以上装置图中共有两处明显的错误,请你找出错误的地方并把改正的结果填在下列横线上: ; 。上述装置改进后,请继续回答下列问题。(3)小李在实验室中用氯酸钾和另一种固体制取氧气,他选择上述装置中的A和 (填字母)进行组装。小红在实验室中选用C装置作为氧气的发生装置。在他们的实验中都用到了一种相同的固体药品是 (填化学式),在两个反应中它起 作用。请你写出小红制取氧气的化学反应方程式: 。(4)实验室选用C和E装置还可以制取的气体是 (填化学式),写出实验室制取该气体的化学方程式 。(5)装置B、C都可以用来制取(4)中的气体,比较这两个装置的不同
20、,指出B装置的一个突出优点 。(6)有一名同学欲用G装置收集H2,则H2应从导管口 通入【例3】:水蒸气通过灼热的煤所制得的水煤气,其主要成分是CO、H2,还含有少量的CO2和水蒸气。如用下列装置设计一个实验以证明水煤气中含有CO和H2,试回答:(1)连接上述所有装置的正确顺序是(用甲、乙、丙、丁、戊填入方框内)水煤气 点燃。(2)气体经过丙、丁、戊装置都应从_进入。(3)请说出各装置在本实验中的作用:甲 乙 丙 丁 戊 丙【例4】:气焊和气割都需要用到乙炔。乙炔俗称电石气(化学式为C2H2),是一种无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水。实验室常用块状固体碳化钙与水反应制备乙炔,该反应比二
21、氧化锰催化过氧化氢分解更加剧烈。请回答: (1)乙炔的物理性质之一是 ;(2)图中仪器a的名称是 ;(3)从下图选择实验室制备乙炔所用仪器的最佳组合是 (填序号)。A B C D E Fa练习题:1. 右图有多种功能,如收集气体、洗涤气体、贮存气体等。回答下列问题:(1)气体从a端进入集气,该气体必须具有的性质是 。(2)气体从b端进入集气,该气体必须具有的性质是 。(3)将此装置倒置后,气体从a端进入集气,该气体必须具有的性质是 。(4)将此装置倒置后,气体从b端进入集气,该气体必须具有的性质是 。(5)装置中预先盛满水,将水排出贮气,气体从 端进入。(6)用水将瓶中贮有的气体排出使用,水从
22、 端进入。答案:(1)密度比空气小 (2)密度比空气大 (3)密度比空气大 (4)密度比空气小 (5)a (6)b2、下面有关气体的制取、收集和检验方法不正确的是A实验室可用甲装置来制取氧气 B乙装置可用来制取、检验二氧化碳C收集氢气可用丙装置 D丁装置可用来收集氧气3、如图是实验室制取气体的常用装置。(1)写出图中仪器a的名称 _ _ _ (2)利用此套装置可以进行哪些实验? A.用高锰酸钾制取氧气 B.用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳 C.用双氧水和二氧化锰制取氧气 D.用锌和稀盐酸制取氢气4、利用图2所示装置,能完成实验室制取气体的是 图2A用制取氧气B用制取二氧化碳C用制取氧气D用制取二氧
23、化碳5、右下图是实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置图,下列有关实验操作的分析错误的是( ) A.气密性检查:用手握紧试管,观察到水中导气管有气泡冒 出,说明装置不漏气 B.试管口略向下倾斜:防止试管壁上的水流入试管底部,导致试管炸裂 C.加热:直接用酒精灯的火焰对准药品所在位置加热 D.停止加热:先把导管移出水面,再熄灭酒精灯6、右图是老师放置在实验桌上的三瓶无色气体,它们可能是H2 、O2 、CO2。下列关于这三种气体的的鉴别方法中,不正确的是A.根据瓶倒置,可判断瓶存放的是H2B.用带火星的木条放入中,若复燃,则存放的是O2C.用点燃的木条伸入中,若火焰熄灭,则存放的是CO2D.向中加入少量
24、蒸馏水,若变为红色,则存放的是是CO2 7.实验室制取二氧化碳时,向盛有石灰石的锥形瓶中加入酸后,过一会儿石灰石表面几乎没有气泡产生,其原因是 ( )A、锥形瓶塞处漏气 B、没有加热 C、加入的是硫酸溶 D、没有用玻璃棒搅拌溶液8.民族英雄于谦的石灰吟:“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间。”请你从化学的视角,找出符合诗句中物质变化顺序的选项( )A、CaCO3Ca(OH)2CaOCaCO3 B、CaCO3CaOCa(OH)2CaCO3C、CaCO3Ca(OH)2CaCl2CaCO3 C、Ca(OH)2CaCO3CaOCaCO3mA0tabmB0tabmD0tabm
25、C0taA. B C D称量10.05g固体OCmL2010080604020100mL量筒量9.5mL液体点燃酒精灯ab9、.质量相等的a、b两份固体,a为纯净的KClO3,b为加入少量的MnO2的KClO3,且分别同时加热。则放出O2的质量m(纵坐标),与反应时间t (横坐标)的关系的图像正确的是 ( )10、实验室用下列装置制取几种气体:按要求回答下列问题(1)写出图中标有、的仪器名称 、 。(2)某同学选用B和D两种装置,则他是否能制取并测量氢气的体积? 。(填“是”或“否”)。(3) 实验室用A和C装置可制取氧气,请写出氯酸钾与二氧化锰混合加热制氧气的化学方程式 。11.氯气(Cl2
26、)通常情况下为有刺激性气味的黄绿色的有毒气体,密度比空气大,可跟水反应,反应后溶液呈酸性。实验室通常用浓盐酸与二氧化锰共热的方法来制取氯气。实验室制取气体的一套完整装置应包括发生装置、净化装置(包括干燥)、收集装置、尾气处理装置。回答下列问题:(1)制取氯气的发生装置应选用下左图中的 ,写出标号的名称 ;ABCDEFG饱和NaCl 溶液(吸杂质HCl )浓硫酸NaOH 气体发生装置甲乙丙(2)用上右图中的仪器(不一定全部用到)完成氯气的净化(包括干燥)、收集、尾气处理,其正确的连接方法是:A接 接 接F接 接 ;(3)在放入药品之前必须检查 。 第三节 二氧化碳和一氧化碳知识点:1.二氧化碳的
27、性质和用途【例1】:二氧化碳占空气总体积的0.03%,正常情况下能维持这个含量基本不变是因为自然界存在如图所示的循环过程,图中A处不包括下列哪项( )A. 发展和利用太阳能 B. 植物的呼吸作用C. 人和动物的呼吸 D. 含碳燃料的燃烧【解析】二氧化碳的循环使二氧化碳在自然界中相对稳定,对生命活动非常重要,对循环中的每一个环节都要掌握。由题中图示显示,A处应是消耗氧气,产生二氧化碳,B、C、D都符合这一要求。【答案】A 【例2】:常用二氧化碳灭火的原因是 ( )A. 它是一种能溶解于水的气体 B. 降温加压下它可以变成固体“干冰”C. 通常状况下,它的密度比空气的密度大 D. 它不能燃烧也不能
28、支持燃烧【解析】二氧化碳能灭火是因为二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧,但是氮气也能灭火(氮气不能燃烧也不能支持燃烧),为什么不常用氮气来灭火呢?由于在通常状况下,氮气的密度比空气的密度小,不会覆盖在燃烧的物体上,不能隔绝空气,而通常状况下,二氧化碳的密度比空气的密度大,能覆盖在燃烧的物体上,使燃烧的物体与空气隔绝。因此常用二氧化碳来灭火,既利用了二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧的化学性质,又利用了通常状况下它的密度比空气的密度大的物理性质。【答案】CD【例3】将燃着的木条伸入盛有某种气体的集气瓶中,木条熄灭,对瓶中气体判错误的是( )A. 一定是二氧化碳 B. 一定不是氧气 C. 可能是二氧化碳
29、D. 可能是氮气答案:A解析:注意不支持燃烧也不可燃的物质不只有二氧化碳。【例4】:实验室里,有两支试管分别充满了氧气和二氧化碳气体,你有哪些方法来鉴别这两种气体?【解析与答案】鉴别这两种气体的方法很多,可以从氧气和二氧化碳的性质对比进行鉴别:氧气不易溶解于水,化学性质比较活泼:能支持燃烧、供给呼吸;二氧化碳能溶解于水,通常情况下不能支持燃烧、不供给呼吸、能与水反应生成碳酸(能使石蕊试液变红)、能和氢氧化钙溶液反应。因此鉴别方法可以是如下几种:(1)取样,用燃着的木条伸入,燃烧更旺的是氧气,熄灭的是二氧化碳;(2)取样,然后分别倒入石蕊试液,振荡,溶液变红的是二氧化碳,另一种是氧气;(3)分别
30、向两支集满二氧化碳和氧气的试管中倒入澄清石灰水,堵住试管口并振荡,澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳,不变的是氧气。(4)将两支集满二氧化碳和氧气的试管倒置在水中,水面上升较高的是二氧化碳,较低的是氧气。【例5】:某同学设计了如下一组实验。取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥纸花,(石蕊与酸接触会变红)分别按下图进行实验。回答下列问题:(1)观察到纸花的颜色变化:.纸花变红;_;. 纸花不变;_;(2)该同学进行的、两项实验,说明了_。(3)该同学进行四组对比实验的目的是_。【解析】本题是通过实验对比,探究使紫色石蕊试液变红的是碳酸而不是二氧化碳,实验、起到了对比作用,可以观察到稀醋酸使紫色石蕊变红,而水
31、却不能,中说明二氧化碳不能使石蕊变红色,说明二氧化碳与水反应生成的碳酸具有这个性质。【答案】(1)不变红 变红 (2)酸能使紫色石蕊变红,水却不能 (3)证明二氧化碳与水反应能生成碳酸,而碳酸能使紫色石蕊变红【例6】:(1)如图(甲)是实验室制备二氧化碳的装置图,该装置图的特点是:打开弹簧夹,大理石和盐酸接触,发生反应;关闭弹簧夹后,盐酸反应产生的二氧化碳气体压回长颈漏斗,与大理石分离,停止反应。用该装置制取二氧化碳,可起到节约药品和取用方便的效果。图(乙)装置中哪些可以起到与图(甲)装置相同的效果?_(填写编号)甲A B C D乙(2)某同学设计了一个有关二氧化碳的探究实验,以下是实验报告的
32、一部分,请填写实验目的和有关实验仪器的名称。实验目的:_ 。 仪器和试剂:_ 、玻璃管、二氧化碳气体、肥皂水等。实验步骤现象和结论1. 将标有“A”或“B”的两个空量筒(2 000 mL)放在实验台上,往B量筒中充满二氧化碳气体。2. 用玻璃管蘸取少量肥皂水,在两个量筒上方分别吹出一个肥皂泡(两个肥皂泡大小相仿,内含空气),使其缓缓落入两个量筒中,并观察现象。A量筒中的肥皂泡不久即沉入量筒的底部,而B量筒中的肥皂泡基本上不下沉,悬浮在中间,说明二氧化碳的密度比空气的大。【解析】这是一道实验综合题,涉及实验的注意事项、装置的选择和改进、生成气体的探究等多个问题。结合实验室制取二氧化碳的药品的选择
33、原则,装置的特点以及二氧化碳的化学性质等,再加上认真阅读题中所给条件作答。【答案】(1)B D。(2)验证二氧化碳气体的密度比空气大(或者比较二氧化碳气体和空气的密度大小);2 000 mL量筒2只。【例7】:某钙片的标签如图所示,可知此钙片成分中只有碳酸钙含有钙元素。 (1)请通过计算说明此标签中的含钙量是否错误。(2)为测定其真实的含钙量,小东每次取10片钙片放入已称量的含足量盐酸的烧杯中,发生的化学反应是:CaCO3+2HClCaCl2+H2OCO2,充分反应后再称取烧杯和剩余物的总质量。小东做了三次实验,数据如下:物质的质量第一次第二次第三次平均值反应前:烧杯+盐酸22 g22 g22
34、 g22 g10片钙片8 g8 g8 g8 g反应后:烧杯+剩余物26.7 g26.5 g26.9 g26.7g请列式计算每片钙片含碳酸钙的质量。请列式计算每片钙片的含钙量,并建议厂家应如何修改标签。(1)解:假设该钙片为纯碳酸钙,碳酸钙中钙元素的质量分数=100%=40%那么每片钙片中含钙的质量=40%=0.32g,所以此钙片不可能每片含钙0.75g。(2)根据实验数据,反应后烧杯和剩余物的平均质量=26.7g故平均生成CO2的质量=8+2226.7=3.3g设10片钙片中含碳酸钙质量为X,则CaCO3+2HClCaCl2+H2OCO2100 44 X 3.3g= X=7.5g因此每片钙片含
35、碳酸钙的质量为0.75g每片钙片含钙元素质量=0.7540%=0.3g答:在标签上将含钙量由每片含钙0.75g改为每片含钙0.3g。练习题:一、选择题1. 下列关于二氧化碳性质的叙述不正确的是 ( )A. 二氧化碳不易溶于水 B. 二氧化碳无色无味C. 固体二氧化碳俗称“干冰”,易升华 D. 相同条件下,二氧化碳的密度比空气大2. 二氧化碳可用于灭火的原因是 ( )A. 二氧化碳的密度比空气大 B. 二氧化碳不燃烧C. 二氧化碳不支持燃烧 D. 以上三个原因都有3. 将干冰放在空气中,其周围就会产生大量的白雾,因而舞台上常用其制造云雾缭绕的环境。干冰能产生白雾的原因是 ( )A. 干冰升华出大
36、量的水蒸气 B. 干冰升华出大量的白色二氧化碳气体 C. 干冰升华时吸收大量的热,使周围温度降低,大量的水蒸气凝结成了小液滴 D. 干冰被空气中的氧气氧化产生了大量的白色气体4. 下列物质造成的火灾不宜用二氧化碳灭火的是 ( )A. 木柴燃烧 B. 石油燃烧 C. 镁条等活泼金属燃烧 D. 塑料制品燃烧5. 二氧化碳通入紫色石蕊试液中,试液变红的原因是 ( )A. 二氧化碳能溶于水 B. 二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使其变红C. 二氧化碳的密度比空气大 D. 二氧化碳能和紫色石蕊反应6. 常温下能与二氧化碳发生化合反应的物质是 ( )A. 水 B. 澄清石灰水 C. 氧气 D. 木炭7. 鉴
37、别氢气、氧气、空气和二氧化碳四瓶无色气体,最好的方法是 ( )A. 分别测定四种气体的密度 B. 分别倒入澄清石灰水C. 将燃烧的木条分别放入四个集气瓶中 D. 分别称量四瓶气体的质量8. 炎热的夏季,人们常喝啤酒、可乐等气体饮料来消暑,当我们打开气体饮料时,会有很多气体冒出,该气体是 ( )A. 氧气 B. 氢气 C. 二氧化碳 D. 氮气9. 下列有关二氧化碳的实验中,只能证明二氧化碳的物理性质的是 ( ) A B C D10. 在蔬菜大棚内种植蔬菜、花卉等经济作物时,常向大棚内释放适量的二氧化碳,这样做的目的是 ( )A. 使害虫窒息死亡,有效预防病虫害的发生 B. 促进植物的光合作用,
38、提高产量C. 产生温室效应,使棚内温度降低 D. 避免火灾发生11.不会加剧酸雨、臭氧层空洞、温室效应等环境问题的是 ( ) A、使用太阳能淋浴器 B、燃烧煤C、超音速飞机尾气排放 D、使用氟利昂作制冷剂12.下列二氧化碳的用途,既跟它的物理性质有关,又跟它的化学性质有关的是( ) A、用来灭火 B、制干冰 C、制纯碱 D、制化肥二、填空题1.向紫色石蕊溶液中通入CO2,溶液变为_色,反应的方程式是_,加热后溶液呈_色,反应的方程式是_;盛装石灰水的瓶壁上常有一层白膜,这层白膜的成分主要是_,要洗净表面的白膜要用_,其反应的化学方程式可表示为_。三、实验题1. 如图是实验室制取二氧化碳并检验其
39、性质的装置. (1)图中有一处明显的错误,是_. (2)装置A中物质的名称是_ 和_. (3)装置B用来证明二氧化碳与水的反应,B中应装入的溶液是_,实验现象是_. (4)装置C中盛有澄清的石灰水,通入二氧化碳的实验现象是_,反应的化学方程式是_. (5)在装置D中,_蜡烛先熄灭,说明二氧化碳_ 和_,因此可以用二氧化碳来_ . 2. 小强、小明和小梅三位同学在学习了木炭还原氧化铜的实验后,提出如下问题:“木炭与一氧化铅(化学式为PbO)反应生成铅的同时产生的气体一定全部为二氧化碳吗?”请你和他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:小强认为:反应产生的气体全部为二氧化碳
40、。小明认为:反应产生的气体全部为一氧化碳。小梅认为:反应产生的气体既有二氧化碳又有一氧化碳。(2)设计实验:根据各自的猜想,他们共同设计了实验,实验装置如下图(他们在实验中进行了规范操作和细致的观察)。(3)现象与结论:如果小强的猜想正确,装置B、C中的实验现象是 ;如果小明的猜想正确,装置B、C中的实验现象是 ;如果小梅的猜想正确,装置B、C中的实验现象是 。(4)此实验装置有不足之处,请你对该装置进行改进,具体措施是 。(5)根据上述实验及学习的木炭与CuO、Fe2O3的反应,请你归纳出单质碳的一项重要用途是 知识点:2.一氧化碳的性质和用途【例1】:欲除去CO2中混有的少量CO气体,可采
41、用的方法是( )A. 将混合气体点燃 B. 将混合气体通过澄清的石灰水C. 将混合气体通过灼热的CuO D. 将混合气体通过灼热的炭层【解析】本题是有关CO与CO2的鉴别与除杂。如果要除去CO2中混有的少量CO气体,一般是将混合气体通过灼热的CuO等金属氧化物;如果要除去CO中混有的少量CO2气体,一般是将混合气体通过澄清的石灰水,或是将混合气体通过灼热的炭层。此题A的意图是想将混合气体中的CO通过点燃的方法使之转化为CO2而除去,但是因为混合气体的主要成分是CO2,CO2不支持燃烧,因此很难点燃。另外要点燃就必须引入O2,而O2的量又很难控制,一旦过量,引入的O2就会成为新的杂质;B、D除去
42、的是CO2气体;C利用CO的还原性而将其除去。【答案】C【例2】 除去CO中混有少量的CO2,其正确的方法是( )A. 将混合气体通过足量的石灰水 B. 将混合气体通过灼热的氧化铜C. 将混合气体与灼热的木炭充分反应 D. 将混合气体通过纯净水答案:A 解析:注意什么方法能把杂质除尽。 【例3】:下列物质中,不能用来鉴别CO和CO2的是( ) A. 澄清的石灰水 B. 蒸馏水 C. 灼热的氧化铜 D. 紫色的石蕊试液【解析】此题考查二氧化碳和一氧化碳性质的差异。二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,二氧化碳与水生成的碳酸能使紫色石蕊试液显红色,一氧化碳能使灼热的氧化铜由黑色变为红色。【答案】B【例4】
43、 水煤气的组成是一氧化碳和氢气,它们可由水蒸气和灼热的焦炭反应制得。在该反应中,还原剂是( )A. 氢气 B. 一氧化碳 C. 水蒸气 D. 焦炭 答案:D 解析:注意还原剂应从反应物中找,应是得氧的物质。 【例5】:用下图所示的仪器组装一套实验装置,并完成下列实验任务:用干燥的CO气体还原CuO检验CO还原CuO的气体生成物,请回答下列问题:(浓硫酸具有吸水性,使气体干燥)(1)实验进行时,若要气体从左向右流动,则这套装置的连接顺序应是(填仪器接口字母):( )接( ),( )接( ),( )接( )。(2)实验开始时,先通入CO气体,后加热氧化铜的理由是 。(3)A中澄清石灰水的作用是_。 (4)该套实验装置从环境保护的角度考虑,可能存在的不足是_,你提出的合理处理建议是_。【解析】根据图示仪器及药品可知:打开D中分液漏斗的活塞排出D中的一氧化碳,这时的气体中含有一定量的水蒸气;为得到干燥的一氧化碳,应用C中的浓硫酸加以干燥;干燥后的一氧化碳用来还原氧化铜;然后将尾气通入A的澄清石灰水中,来检验生成物
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