《碳和碳的氧化物》

第六單元

碳和碳的氧化物考點(diǎn)一考點(diǎn)一碳單質(zhì)1.碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途考點(diǎn)一溫馨提示①同一種元素可以形成多種單質(zhì),如金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的。常見的還有O2和O3都是由氧元素組成的,白磷和紅磷都是由磷元素組成的,也就是說由同種元素組成的不一定是純凈物。②碳單質(zhì)都是由碳元素組成的,它們的化學(xué)性質(zhì)相似,但物理性質(zhì)存在較大差異,是由于碳原子的排列方式不同。考點(diǎn)一2.碳的化學(xué)性質(zhì)(1)古代書畫能完好保存,這是因為常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。(2)碳具有可燃性,能與氧氣反應(yīng),化學(xué)方程式是C+O2CO2;當(dāng)氧氣不充足時燃燒生成了一氧化碳,化學(xué)方程式是2C+O2 2CO。(3)碳具有還原性,在高溫下能與一些金屬氧化物反應(yīng)。如木炭還原氧化銅,產(chǎn)生的現(xiàn)象:黑色粉末逐漸變成紅色,澄清石灰水變渾濁。化學(xué)方程式:C+2CuO 2Cu+CO2↑,屬于置換反應(yīng)。溫馨提示碳還原氧化銅完畢要先將導(dǎo)管移開,再熄滅酒精燈,防止水倒流炸裂試管。考點(diǎn)二考點(diǎn)二二氧化碳的制法1.二氧化碳的工業(yè)制法煅燒石灰石:CaCO3 CaO+CO2↑。2.二氧化碳的實(shí)驗室制法藥品:石灰石、稀鹽酸。反應(yīng)原理:CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑考點(diǎn)三考點(diǎn)三二氧化碳和一氧化碳1.二氧化碳和一氧化碳的性質(zhì)比較考點(diǎn)三考點(diǎn)三溫馨提示①CO和CO2性質(zhì)有很大的不同,原因是它們的分子結(jié)構(gòu)不同。②二氧化碳本身沒有毒性,但當(dāng)空氣中的CO2超過正常含量時,會對人體產(chǎn)生不良的影響。在進(jìn)入久未開啟的菜窖、干涸的深井和深洞底部,必須先做燈火試驗。2.二氧化碳和一氧化碳的轉(zhuǎn)化CO CO2對應(yīng)的化學(xué)方程式為:2CO+O2 2CO2;C+CO2 2CO。考點(diǎn)三3.自然界中二氧化碳的循環(huán)(1)二氧化碳的生成和消耗①產(chǎn)生途徑:人和動植物的呼吸,化石燃料的燃燒等。②消耗途徑:綠色植物的光合作用;溶解并生成石灰石。(2)大氣中二氧化碳含量的變化對環(huán)境的影響科學(xué)家普遍認(rèn)為,大氣中二氧化碳或某些其他氣體的含量增加會導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”,從而導(dǎo)致全球變暖,使兩極冰川融化,海平面上升,淹沒部分沿海城市?？键c(diǎn)四考點(diǎn)四碳與一氧化碳的性質(zhì)比較

考點(diǎn)四考點(diǎn)四溫馨提示一氧化碳還原氧化銅時,實(shí)驗開始先通入一氧化碳,然后再點(diǎn)燃酒精燈加熱氧化銅,目的是將玻璃管內(nèi)的空氣完全排盡,防止加熱時發(fā)生爆炸;實(shí)驗結(jié)束時,先停止加熱,繼續(xù)通入一氧化碳直到玻璃管冷卻,目的是防止灼熱的銅再被氧化?？挤?單質(zhì)碳的物理性質(zhì)和用途試題常結(jié)合新材料、新信息考查幾種碳的單質(zhì)的性質(zhì)及用途;結(jié)合生活中的應(yīng)用考查碳的穩(wěn)定性。解題的關(guān)鍵是熟記碳的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)?？挤?例1(2015)有關(guān)碳和碳的化合物描述錯誤的是(

)A.干冰常用于人工降雨B.活性炭有較強(qiáng)的吸附性,常用于工業(yè)制糖時脫色C.金剛石和石墨組成元素相同,物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)相似D.室內(nèi)放一盆水不能防止一氧化碳中毒考法2考法2碳的化學(xué)性質(zhì)單質(zhì)碳的穩(wěn)定性常結(jié)合生活中的字畫進(jìn)行考查;可燃性、還原性的考查常以實(shí)驗探究的形式出現(xiàn)。例2(2015·廣東佛山)某同學(xué)設(shè)計了如圖實(shí)驗裝置,進(jìn)行碳的還原性的性質(zhì)驗證,對實(shí)驗進(jìn)行分析并回答:(1)檢查裝置氣密性的方法:將導(dǎo)管浸入水中,

,說明裝置氣密性良好。

(2)證明碳具有還原性的實(shí)驗現(xiàn)象是

,

。

(3)CuO發(fā)生

反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。

(4)酒精燈加上網(wǎng)罩的作用是

。

:(1)用手緊握試管,若導(dǎo)管口有氣泡冒出(2)固體由黑變紅澄清石灰水變渾濁

(3)還原

(4)集中熱量,提高溫度考法1考法2考法3考法4考法5考法6考法3一氧化碳的性質(zhì)常結(jié)合生活中的有毒物質(zhì)考查一氧化碳的毒性,一般是以選擇或填空的形式出現(xiàn);也常通過實(shí)驗探究的形式考查一氧化碳的還原性。例3(2015·上海)甲同學(xué)設(shè)計了如下實(shí)驗裝置驗證一氧化碳的部分性質(zhì)并驗證反應(yīng)產(chǎn)物。實(shí)驗時,在點(diǎn)燃B處酒精燈之前先通入一氧化碳排出裝置中的空氣,然后繼續(xù)實(shí)驗。考法3(1)B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是

,該反應(yīng)的還原劑是

。

(2)實(shí)驗過程中,C中的現(xiàn)象是

,D處點(diǎn)燃的目的是

。

(3)對該實(shí)驗的分析正確的是

(選填編號)。

a.實(shí)驗結(jié)束時應(yīng)先熄滅B處酒精燈b.C中增加的質(zhì)量與B中固體減少的質(zhì)量相等c.反應(yīng)開始后通入0.1mol一氧化碳可生成0.1mol銅d.反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)通入一氧化碳的目的是防止銅被氧化(4)甲同學(xué)認(rèn)為A裝置用于證明一氧化碳不能和澄清石灰水反應(yīng),乙同學(xué)認(rèn)為省略A可達(dá)到同樣的目的,理由是

。

:(1)CO+CuOCu+CO2CO澄清石灰水變渾濁防止有毒氣體CO逸散到空氣中污染環(huán)境ad為了排盡裝置中的空氣,反應(yīng)前已通入一段時間的CO考法4考法4二氧化碳的性質(zhì)對二氧化碳的考查,主要考查二氧化碳的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。如干冰用作制冷劑,常用來人工降雨;二氧化碳密度比空氣大,不能燃燒也不支持燃燒;CO2溶于水得到的溶液顯酸性等。應(yīng)聯(lián)系生活實(shí)例記憶二氧化碳的性質(zhì),將碳和碳的氧化物的性質(zhì)網(wǎng)絡(luò)化。注意:二氧化碳本身沒有酸性,不能使紫色石蕊溶液變色,它與水反應(yīng)生成的碳酸能使紫色石蕊溶液變色?？挤?例4、因為“1升水中大約能溶解1升二氧化碳”,所以我們常采用向上排空氣法收集二氧化碳。在集滿二氧化碳時,玻璃片的

(選填“毛”或“光”)面應(yīng)朝下蓋上集氣瓶。有同學(xué)質(zhì)疑:因為發(fā)生反應(yīng)時排出氣體的速度很快,二氧化碳與水接觸的時間很短,溶解的量可能不大,于是他們決定探究二氧化碳是否能用排水集氣法收集。

他們查閱資料得到:①排水集氣法收集時,二氧化碳在水中的溶解損失很小;②排空氣集氣法與排水集氣法得到的二氧化碳純度比較如圖所示:他們得出的結(jié)論是

。

毛二氧化碳能用排水集氣法收集考法5考法5二氧化碳的實(shí)驗室制法對二氧化碳的實(shí)驗室制法考查主要涉及實(shí)驗原理、選擇實(shí)驗裝置、收集、驗滿、檢驗方法、實(shí)驗操作步驟與注意事項等。答題時要明確選擇實(shí)驗裝置的依據(jù),對實(shí)驗裝置的評價等?？挤?例5(2015·湖南益陽)在一次化學(xué)課上,老師提供了以下裝置探究制取氣體的方法。請回答:(1)可用于實(shí)驗室制取CO2的發(fā)生裝置和收集裝置是

。

A.①與③

B.①與④C.②與③

D.②與④(2)寫出實(shí)驗室制取CO2的化學(xué)方程式:

。

(3)利用裝置③收集的氣體具有的性質(zhì)是

。

BCaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑密度比空氣小且不與空氣發(fā)生反應(yīng)考法6考法6溫室效應(yīng)與“低碳”生活溫室效應(yīng)和“低碳”生活中主要考查造成大氣中二氧化碳含量上升的原因,考查節(jié)能減排的措施和日常生活中的節(jié)能做法。試題常結(jié)合有關(guān)CO2和“低碳”的新材料、社會新聞等信息進(jìn)行考查。解題的關(guān)鍵是記清CO2含量上升的原因及節(jié)能減排的措施?？挤?例6(2015·黑龍江龍東)在日常生活中,我們每一個人都應(yīng)該傳播“低碳”理念,倡導(dǎo)“低碳”生活。讓我們積極行動起來,從一點(diǎn)一滴做起,努力減少二氧化碳等溫室氣體的排放,為保護(hù)地球盡一份責(zé)任。在日常生活中怎樣做才算是“低碳”呢?請回答你在生活中的具體做法。(答出三點(diǎn)即可)答案:(1)多步行,少開車;(2)隨手關(guān)燈;(3)電腦不用時處于休眠狀態(tài);(4)紙張雙面使用;(5)植樹造林;(6)使用太陽能,開發(fā)新能源,減少使用化石燃料等等(合理即可)。二氧化碳的實(shí)驗室制法1.實(shí)驗室制取二氧化碳溫馨提示實(shí)驗室制取二氧化碳的注意事項:①凈化:如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氫氣體和水蒸氣時,可先將氣體通過盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶(除去氯化氫),再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶(除去水蒸氣并進(jìn)行干燥)。②實(shí)驗室制取二氧化碳時,不能用碳酸鈉代替石灰石,原因是鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)速度太快不易控制;也不能用稀硫酸代替稀鹽酸,原因是稀硫酸與碳酸鈣反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣,它覆蓋在石灰石表面,阻止了稀硫酸與碳酸鈣的接觸從而使反應(yīng)停止;若用濃鹽酸與石灰石反應(yīng)來制取二氧化碳,會導(dǎo)致濃鹽酸揮發(fā)的氯化氫氣體混入產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w中,造成不純。2.實(shí)驗室制取氣體的一般思路和收集氣體的方法(1)一般思路(2)制取氣體常用的發(fā)生裝置和收集裝置例題:根據(jù)圖示回答問題。(1)儀器①的名稱是

;

(2)實(shí)驗室制取二氧化碳,所選擇的發(fā)生裝置是

(填標(biāo)號);

(3)實(shí)驗室常用加熱氯化銨和熟石灰兩種固體混合物的方法制取氨氣。已知氨氣(NH3)在通常狀況下是一種無色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小,極易溶于水。實(shí)驗室制取并收集氨氣,所選擇的裝置是

(填標(biāo)號)。

【變式訓(xùn)練】

某市中考化學(xué)實(shí)驗操作考試有四道題:①酸的化學(xué)性質(zhì);②粗鹽提純;③CO2的制取、收集和驗滿;④配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液。考試方法是由考生抽簽確定考題,小敏抽簽后被監(jiān)考老師引導(dǎo)至準(zhǔn)備了下列儀器和藥品的實(shí)驗臺前。回答下列問題:(1)指出圖中儀器a的名稱

;b儀器的一種用途是

。

(2)小敏抽到的是第

個考題。

(3)下列五個示意圖是小敏完成實(shí)驗的主要操作過程。按評分標(biāo)準(zhǔn),每項操作得1分,滿分5分。實(shí)驗完畢后,小敏得3分,造成他失分的操作是

(填序號)。

(4)第①步操作中,如果氣密性良好,觀察到的現(xiàn)象是

。

(5)選用上述部分儀器,藥品可另選,再補(bǔ)充一種儀器,則可完成另一個實(shí)驗考題。該考題是第

個考題,補(bǔ)充儀器的名稱是

。

答案:(1)試管收集氣體(2)③(3)②、④

(4)導(dǎo)管口有氣泡冒出(5)①膠頭滴管解析:(1)據(jù)圖可知,a是試管,b是集氣瓶,用于收集氣體等;(2)做酸的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗時,需要有金屬、金屬氧化物等,圖中沒有,故不會是①;粗鹽提純實(shí)驗中需要酒精燈,圖中沒有,故不會是②,實(shí)驗室制取二氧化