2022年中考化学总复习学案-第一部分模块一专题二碳和碳的化合物

专题二碳和碳的化合物1.了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。2.知道木炭和活性炭具有吸附性。3.知道不同元素可以组成不同的物质,同种元素也可以组成不同的物质。4.知道碳单质的化学性质——稳定性、可燃性、还原性。5.了解实验室中制取二氧化碳的反应原理。6.探究实验室制取二氧化碳的装置,并利用设计的装置制取二氧化碳。7.知道二氧化碳、一氧化碳的物理性质和化学性质。8.了解二氧化碳、一氧化碳在生活和生产中的用途。9.了解自然界中的氧循环和碳循环。10.知道温室效应,了解防止温室效应进一步增强应采取的措施。名师考点精讲(学用见P9~12)考点1碳单质的性质及碳、氧循环[5年5考]1.碳单质的物理性质和用途金刚石、石墨、C60是常见的碳单质,它们虽然都是由碳元素组成的,但属于三种不同的物质;由于构成它们的碳原子的排列方式不同,因此它们的物理性质存在很大差异。

(1)金刚石、石墨、C60的物理性质和用途:物质金刚石石墨C60结构模型色、态、形无色透明、正八面体形状的固体深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体形状似足球硬度天然存在的最硬的物质

质软,有滑腻感

—导电性不导电良好的导电性常态下不导电用途裁玻璃、切割大理石,作钻头、装饰品等作电极、制铅笔芯、润滑剂、石墨炸弹等广泛用于超导、催化、材料、医学及生物等领域(2)木炭、活性炭的性质及用途:①木炭具有疏松多孔的结构,因此它具有较强的吸附能力,可用于吸附色素和异味。

②活性炭的吸附作用比木炭强,常应用于水的净化、防毒面具里的滤毒罐、制糖工业、冰箱除味剂等。(1)石墨在一定条件下可转化成金刚石,属于化学变化。(2)活性炭的吸附性是物理性质。2.碳的化学性质和用途化学性质用途常温稳定性用墨书写或绘制字画等高温或点燃可燃性充分燃烧:C+O2CO2不充分燃烧:2C+O22CO说明:相同反应物在不同条件下反应产物可能不同用作燃料还原性现象:黑色固体逐渐变为红色,澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式:C+2CuO2Cu+CO2↑,该反应是还原反应,木炭(C)具有还原性

用于冶炼金属与CO2反应:C+CO22CO

1.对“同种元素不一定只组成一种单质”的说法理解不透彻。如碳元素可组成金刚石、石墨和C60等单质,所以只含一种元素的物质不一定是单质,也可能是几种单质组成的混合物。2.金刚石、石墨、C60等都是由碳元素组成的单质,构成它们的碳原子的最外层电子数相同(都是4),因此,不同碳单质的化学性质相同。3.碳、氧循环(1)人和动植物的呼吸、化石燃料的燃烧等均能产生二氧化碳;而绿色植物的光合作用却吸收二氧化碳,放出氧气。(2)温室效应:①产生原因:大气中的二氧化碳、甲烷、臭氧等温室气体增多,导致全球气候变暖。

②危害:全球气候变暖、两极冰川融化、海平面升高、土地沙漠化等。③防治措施:减少使用化石燃料、开发和利用清洁能源、严禁乱砍滥伐、积极植树造林等。典例1(2021·安徽)某小组利用如图装置进行创新实验。实验时,先加热炭粉,一段时间后,将酒精灯移至CuO处加热。下列说法错误的是()A.酒精灯加网罩是为了提高火焰温度B.气球可以收集尾气,防止污染空气C.反应过程中,黑色氧化铜变为红色固体D.装置中发生反应:C+2CuO2Cu+CO2↑【解析】还原氧化铜需要高温的条件,酒精灯的温度一般很难达到,需要加网罩提高火焰温度,A项正确;反应中生成的CO不能完全参与反应,故需要处理尾气,气球起到收集尾气的作用,防止污染空气,B项正确;反应中氧化铜被还原为金属铜,所以黑色粉末逐渐变为红色固体,C项正确;根据反应装置可知,炭粉先与试管中的CO2发生反应生成CO,CO再与CuO发生反应,炭粉与CuO没有接触,无法发生反应,D项错误。【答案】D针对训练1.(2021·合肥庐阳区二模)据Science杂志报道,科学家合成了一种环状碳分子C18,这种分子具有广泛的应用前景。下列有关说法正确的是(D)A.C18属于有机物B.C18环状碳分子间不存在间隙C.C18完全燃烧后的产物是COD.C18和C60的化学性质相似2.(2021·湖北宜昌)碳单质的性质与用途对应关系错误的是(C)A.石墨导电性好,可作电池电极B.活性炭吸附性强,可作冰箱除味剂C.金刚石硬度大,可制作铅笔芯D.炭黑常温下化学性质稳定,可制墨汁考点2二氧化碳的实验室制取[5年4考]实验室常用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取CO2,其原理为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑(用化学方程式表示)。

考点3碳的氧化物[5年6考]1.二氧化碳、一氧化碳的性质和用途的比较物质物理性质化学性质用途二氧化碳(CO2)无色、无味的气体,密度比空气大,能溶于水(1体积水大约能溶解1体积二氧化碳)

不燃烧,也不支持燃烧可用于制作碳酸饮料、灭火、植物的气体肥料(光合作用的原料)、化工产品的原料,固态二氧化碳——“干冰”可用于人工降雨和作制冷剂等能与水反应,反应的化学方程式为CO2+H2OH2CO3

能与澄清石灰水反应,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O

一氧化碳(CO)无色、无味的气体,密度略小于空气,难溶于水

①可燃性,反应的化学方程式为2CO+O22CO2;

②还原性,写出其还原氧化铜的化学方程式:CO+CuOCu+CO2;

③毒性作气体燃料(水煤气的主要成分)、冶炼金属等1.一氧化碳有毒性,因为一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能再与氧气结合,使人体缺氧导致中毒,与二氧化碳含量过高使人窒息死亡有着本质的区别。二氧化碳没有毒性,但空气中二氧化碳的含量过高会使人头晕,甚至窒息死亡。2.二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,溶液变红的实质是二氧化碳与水反应生成的碳酸使紫色石蕊溶液变红。3.对物质的性质与组成、结构之间的关系缺乏正确理解。如CO和CO2因分子构成不同而导致它们在性质上有很大的差异。CO能进一步与氧结合生成CO2,故CO具有还原性。CO2可提供氧,具有氧化性。2.一氧化碳和二氧化碳的鉴别鉴别方法现象和结论分别通入澄清石灰水中能使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳,无明显现象的是一氧化碳分别通入紫色石蕊溶液中能使紫色石蕊溶液变红的是二氧化碳,无明显现象的是一氧化碳分别通过灼热的氧化铜能使黑色固体变红的是一氧化碳,无明显现象的是二氧化碳典例2(2021·长沙)2021年全国两会期间,政府工作报告中的“碳达峰”“碳中和”成为热词,这也体现了我国对全球环境治理的大国担当。下列有关二氧化碳的说法正确的是()A.难溶于水B.有还原性,常用来冶炼金属C.有可燃性,常用作燃料D.能使澄清石灰水变浑浊【解析】二氧化碳能溶于水,A项错误;二氧化碳不具有还原性,不能用来冶炼金属,B项错误;二氧化碳不具有可燃性,不能用作燃料,C项错误;澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,D项正确。【答案】D针对训练3.某研究小组发现,维C泡腾片(保健药品,主要成分如图1)溶于水,有许多气泡产生(如图2)。该小组同学进行如下探究。探究一:该气体的成分【猜想与假设】小华说:该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2。小明说:不可能含有N2,因为反应物中不含氮元素(或不遵循质量守恒定律)。

小芳说:不可能含有CO和H2,因为从药品安全角度考虑,H2易燃易爆,CO有毒。

该小组同学认为该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。【进行实验】实验编号实验操作实验现象①将气体通入澄清石灰水中澄清石灰水变浑浊②将带火星的木条伸入该气体中带火星的木条没有复燃【得出结论】(1)由实验①可知,该气体中肯定含有CO2。

(2)由实验②不能(填“能”或“不能”)确定该气体中不含氧气,理由是氧气的含量较低时,带火星的木条也不能复燃。

探究二:维C泡腾片溶液的酸碱性向维C泡腾片溶液中滴加石蕊试液,溶液变红,说明溶液显酸性。

实验突破(学用见P12~13)实验二氧化碳的实验室制取1.实验药品:大理石或石灰石、稀盐酸。说明:(1)不可用稀硫酸代替稀盐酸,因为生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在碳酸钙表面,会阻止碳酸钙与硫酸接触,使反应难以继续进行。(2)不可用碳酸钾、碳酸钠代替大理石或石灰石,因为碳酸钾、碳酸钠是粉末状固体,与稀盐酸反应的速率太快,不利于控制和收集。(3)不可用浓盐酸,因为浓盐酸易挥发出氯化氢气体,会使制得的二氧化碳不纯,且影响二氧化碳性质的检验。2.实验原理:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。3.实验装置(1)实验室制取少量二氧化碳时可选择甲装置;制取较大量二氧化碳时可选择乙、丙装置;乙装置的优点是便于添加液体,丙装置的优点是可以控制反应的速率。(2)注意:①实验室用甲、乙装置制取二氧化碳时,长颈漏斗下端管口须插入液面以下形成“液封”,以防生成的气体从长颈漏斗逸出。②干燥二氧化碳可选用浓硫酸(若用戊装置干燥二氧化碳,则气体应从a端通入)。(3)选择收集装置的依据:CO2的密度比空气大且易溶于水并与水反应,所以选用向上排空气法收集,即选择丁装置。(4)收集二氧化碳也可用戊装置,气体由a端进入,在b端验满。4.实验步骤(1)查:检查装置的气密性。(2)装:将药品装入试管或锥形瓶中,通过长颈漏斗或分液漏斗添加稀盐酸。(3)收:收集二氧化碳。(4)验满:将燃着的小木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明二氧化碳已收集满。5.二氧化碳的检验(1)操作:将产生的气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则证明气体是CO2,相关反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O。(2)注意:检验二氧化碳不能用燃着的木条,因为能使燃着的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳,也可能是氮气等不支持燃烧的气体。6.二氧化碳的吸收实验室常用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,相关反应的化学方程式为2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。说明:澄清石灰水也可吸收二氧化碳,但由于氢氧化钙微溶于水,其溶液的浓度较小,故一般不用澄清石灰水来吸收二氧化碳。7.二氧化碳的净化、干燥及体积的测量用稀盐酸和大理石(或石灰石)反应制取CO2时,由于反应过程中放出热量,会挥发出少量HCl气体,从而使制得的CO2气体中含有HCl、H2O等,可用饱和NaHCO3溶液(与HCl反应,与CO2不反应)除去HCl,再用浓硫酸干燥,最后将CO2气体通入用植物油液封的盛水集气瓶中,测得量筒内水的体积即为生成的CO2的体积(如图所示)。其中,在水面上方加一层植物油的目的是避免CO2与水接触而部分溶解,减小测量误差。此外,植物油上方原有的空气对实验结果没有影响。针对训练(2021·安徽)某小组利用如下装置制备CO2,并模拟自然界中CO2的循环。回答下列问