2022年中考化學(xué)總復(fù)習(xí)學(xué)案-第一部分模塊一專題二碳和碳的化合物

專題二碳和碳的化合物1.了解金剛石和石墨的物理性質(zhì)和主要用途。2.知道木炭和活性炭具有吸附性。3.知道不同元素可以組成不同的物質(zhì),同種元素也可以組成不同的物質(zhì)。4.知道碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)——穩(wěn)定性、可燃性、還原性。5.了解實驗室中制取二氧化碳的反應(yīng)原理。6.探究實驗室制取二氧化碳的裝置,并利用設(shè)計的裝置制取二氧化碳。7.知道二氧化碳、一氧化碳的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。8.了解二氧化碳、一氧化碳在生活和生產(chǎn)中的用途。9.了解自然界中的氧循環(huán)和碳循環(huán)。10.知道溫室效應(yīng),了解防止溫室效應(yīng)進一步增強應(yīng)采取的措施。名師考點精講(學(xué)用見P9~12)考點1碳單質(zhì)的性質(zhì)及碳、氧循環(huán)[5年5考]1.碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途金剛石、石墨、C60是常見的碳單質(zhì),它們雖然都是由碳元素組成的,但屬于三種不同的物質(zhì);由于構(gòu)成它們的碳原子的排列方式不同,因此它們的物理性質(zhì)存在很大差異。

(1)金剛石、石墨、C60的物理性質(zhì)和用途:物質(zhì)金剛石石墨C60結(jié)構(gòu)模型色、態(tài)、形無色透明、正八面體形狀的固體深灰色的有金屬光澤而不透明的細鱗片狀固體形狀似足球硬度天然存在的最硬的物質(zhì)

質(zhì)軟,有滑膩感

—導(dǎo)電性不導(dǎo)電良好的導(dǎo)電性常態(tài)下不導(dǎo)電用途裁玻璃、切割大理石,作鉆頭、裝飾品等作電極、制鉛筆芯、潤滑劑、石墨炸彈等廣泛用于超導(dǎo)、催化、材料、醫(yī)學(xué)及生物等領(lǐng)域(2)木炭、活性炭的性質(zhì)及用途:①木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu),因此它具有較強的吸附能力,可用于吸附色素和異味。

②活性炭的吸附作用比木炭強,常應(yīng)用于水的凈化、防毒面具里的濾毒罐、制糖工業(yè)、冰箱除味劑等。(1)石墨在一定條件下可轉(zhuǎn)化成金剛石,屬于化學(xué)變化。(2)活性炭的吸附性是物理性質(zhì)。2.碳的化學(xué)性質(zhì)和用途化學(xué)性質(zhì)用途常溫穩(wěn)定性用墨書寫或繪制字畫等高溫或點燃可燃性充分燃燒:C+O2CO2不充分燃燒:2C+O22CO說明:相同反應(yīng)物在不同條件下反應(yīng)產(chǎn)物可能不同用作燃料還原性現(xiàn)象:黑色固體逐漸變?yōu)榧t色,澄清石灰水變渾濁,反應(yīng)的化學(xué)方程式:C+2CuO2Cu+CO2↑,該反應(yīng)是還原反應(yīng),木炭(C)具有還原性

用于冶煉金屬與CO2反應(yīng):C+CO22CO

1.對“同種元素不一定只組成一種單質(zhì)”的說法理解不透徹。如碳元素可組成金剛石、石墨和C60等單質(zhì),所以只含一種元素的物質(zhì)不一定是單質(zhì),也可能是幾種單質(zhì)組成的混合物。2.金剛石、石墨、C60等都是由碳元素組成的單質(zhì),構(gòu)成它們的碳原子的最外層電子數(shù)相同(都是4),因此,不同碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)相同。3.碳、氧循環(huán)(1)人和動植物的呼吸、化石燃料的燃燒等均能產(chǎn)生二氧化碳;而綠色植物的光合作用卻吸收二氧化碳,放出氧氣。(2)溫室效應(yīng):①產(chǎn)生原因:大氣中的二氧化碳、甲烷、臭氧等溫室氣體增多,導(dǎo)致全球氣候變暖。

②危害:全球氣候變暖、兩極冰川融化、海平面升高、土地沙漠化等。③防治措施:減少使用化石燃料、開發(fā)和利用清潔能源、嚴(yán)禁亂砍濫伐、積極植樹造林等。典例1(2021·安徽)某小組利用如圖裝置進行創(chuàng)新實驗。實驗時,先加熱炭粉,一段時間后,將酒精燈移至CuO處加熱。下列說法錯誤的是()A.酒精燈加網(wǎng)罩是為了提高火焰溫度B.氣球可以收集尾氣,防止污染空氣C.反應(yīng)過程中,黑色氧化銅變?yōu)榧t色固體D.裝置中發(fā)生反應(yīng):C+2CuO2Cu+CO2↑【解析】還原氧化銅需要高溫的條件,酒精燈的溫度一般很難達到,需要加網(wǎng)罩提高火焰溫度,A項正確;反應(yīng)中生成的CO不能完全參與反應(yīng),故需要處理尾氣,氣球起到收集尾氣的作用,防止污染空氣,B項正確;反應(yīng)中氧化銅被還原為金屬銅,所以黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色固體,C項正確;根據(jù)反應(yīng)裝置可知,炭粉先與試管中的CO2發(fā)生反應(yīng)生成CO,CO再與CuO發(fā)生反應(yīng),炭粉與CuO沒有接觸,無法發(fā)生反應(yīng),D項錯誤?！敬鸢浮緿針對訓(xùn)練1.(2021·合肥廬陽區(qū)二模)據(jù)Science雜志報道,科學(xué)家合成了一種環(huán)狀碳分子C18,這種分子具有廣泛的應(yīng)用前景。下列有關(guān)說法正確的是(D)A.C18屬于有機物B.C18環(huán)狀碳分子間不存在間隙C.C18完全燃燒后的產(chǎn)物是COD.C18和C60的化學(xué)性質(zhì)相似2.(2021·湖北宜昌)碳單質(zhì)的性質(zhì)與用途對應(yīng)關(guān)系錯誤的是(C)A.石墨導(dǎo)電性好,可作電池電極B.活性炭吸附性強,可作冰箱除味劑C.金剛石硬度大,可制作鉛筆芯D.炭黑常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可制墨汁考點2二氧化碳的實驗室制取[5年4考]實驗室常用大理石(或石灰石)和稀鹽酸反應(yīng)制取CO2,其原理為CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑(用化學(xué)方程式表示)。

考點3碳的氧化物[5年6考]1.二氧化碳、一氧化碳的性質(zhì)和用途的比較物質(zhì)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)用途二氧化碳(CO2)無色、無味的氣體,密度比空氣大,能溶于水(1體積水大約能溶解1體積二氧化碳)

不燃燒,也不支持燃燒可用于制作碳酸飲料、滅火、植物的氣體肥料(光合作用的原料)、化工產(chǎn)品的原料,固態(tài)二氧化碳——“干冰”可用于人工降雨和作制冷劑等能與水反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+H2OH2CO3

能與澄清石灰水反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O

一氧化碳(CO)無色、無味的氣體,密度略小于空氣,難溶于水

①可燃性,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO+O22CO2;

②還原性,寫出其還原氧化銅的化學(xué)方程式:CO+CuOCu+CO2;

③毒性作氣體燃料(水煤氣的主要成分)、冶煉金屬等1.一氧化碳有毒性,因為一氧化碳極易與血液中的血紅蛋白結(jié)合,從而使血紅蛋白不能再與氧氣結(jié)合,使人體缺氧導(dǎo)致中毒,與二氧化碳含量過高使人窒息死亡有著本質(zhì)的區(qū)別。二氧化碳沒有毒性,但空氣中二氧化碳的含量過高會使人頭暈,甚至窒息死亡。2.二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,溶液變紅的實質(zhì)是二氧化碳與水反應(yīng)生成的碳酸使紫色石蕊溶液變紅。3.對物質(zhì)的性質(zhì)與組成、結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系缺乏正確理解。如CO和CO2因分子構(gòu)成不同而導(dǎo)致它們在性質(zhì)上有很大的差異。CO能進一步與氧結(jié)合生成CO2,故CO具有還原性。CO2可提供氧,具有氧化性。2.一氧化碳和二氧化碳的鑒別鑒別方法現(xiàn)象和結(jié)論分別通入澄清石灰水中能使澄清石灰水變渾濁的是二氧化碳,無明顯現(xiàn)象的是一氧化碳分別通入紫色石蕊溶液中能使紫色石蕊溶液變紅的是二氧化碳,無明顯現(xiàn)象的是一氧化碳分別通過灼熱的氧化銅能使黑色固體變紅的是一氧化碳,無明顯現(xiàn)象的是二氧化碳典例2(2021·長沙)2021年全國兩會期間,政府工作報告中的“碳達峰”“碳中和”成為熱詞,這也體現(xiàn)了我國對全球環(huán)境治理的大國擔(dān)當(dāng)。下列有關(guān)二氧化碳的說法正確的是()A.難溶于水B.有還原性,常用來冶煉金屬C.有可燃性,常用作燃料D.能使澄清石灰水變渾濁【解析】二氧化碳能溶于水,A項錯誤;二氧化碳不具有還原性,不能用來冶煉金屬,B項錯誤;二氧化碳不具有可燃性,不能用作燃料,C項錯誤;澄清石灰水的主要成分是氫氧化鈣,二氧化碳能與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水,故二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,D項正確。【答案】D針對訓(xùn)練3.某研究小組發(fā)現(xiàn),維C泡騰片(保健藥品,主要成分如圖1)溶于水,有許多氣泡產(chǎn)生(如圖2)。該小組同學(xué)進行如下探究。探究一:該氣體的成分【猜想與假設(shè)】小華說:該氣體可能是CO2、O2、CO、H2、N2。小明說:不可能含有N2,因為反應(yīng)物中不含氮元素(或不遵循質(zhì)量守恒定律)。

小芳說:不可能含有CO和H2,因為從藥品安全角度考慮,H2易燃易爆,CO有毒。

該小組同學(xué)認為該氣體可能含有CO2、O2中的一種或兩種?！具M行實驗】實驗編號實驗操作實驗現(xiàn)象①將氣體通入澄清石灰水中澄清石灰水變渾濁②將帶火星的木條伸入該氣體中帶火星的木條沒有復(fù)燃【得出結(jié)論】(1)由實驗①可知,該氣體中肯定含有CO2。

(2)由實驗②不能(填“能”或“不能”)確定該氣體中不含氧氣,理由是氧氣的含量較低時,帶火星的木條也不能復(fù)燃。

探究二:維C泡騰片溶液的酸堿性向維C泡騰片溶液中滴加石蕊試液,溶液變紅,說明溶液顯酸性。

實驗突破(學(xué)用見P12~13)實驗二氧化碳的實驗室制取1.實驗藥品:大理石或石灰石、稀鹽酸。說明:(1)不可用稀硫酸代替稀鹽酸,因為生成的硫酸鈣微溶于水,覆蓋在碳酸鈣表面,會阻止碳酸鈣與硫酸接觸,使反應(yīng)難以繼續(xù)進行。(2)不可用碳酸鉀、碳酸鈉代替大理石或石灰石,因為碳酸鉀、碳酸鈉是粉末狀固體,與稀鹽酸反應(yīng)的速率太快,不利于控制和收集。(3)不可用濃鹽酸,因為濃鹽酸易揮發(fā)出氯化氫氣體,會使制得的二氧化碳不純,且影響二氧化碳性質(zhì)的檢驗。2.實驗原理:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。3.實驗裝置(1)實驗室制取少量二氧化碳時可選擇甲裝置;制取較大量二氧化碳時可選擇乙、丙裝置;乙裝置的優(yōu)點是便于添加液體,丙裝置的優(yōu)點是可以控制反應(yīng)的速率。(2)注意:①實驗室用甲、乙裝置制取二氧化碳時,長頸漏斗下端管口須插入液面以下形成“液封”,以防生成的氣體從長頸漏斗逸出。②干燥二氧化碳可選用濃硫酸(若用戊裝置干燥二氧化碳,則氣體應(yīng)從a端通入)。(3)選擇收集裝置的依據(jù):CO2的密度比空氣大且易溶于水并與水反應(yīng),所以選用向上排空氣法收集,即選擇丁裝置。(4)收集二氧化碳也可用戊裝置,氣體由a端進入,在b端驗滿。4.實驗步驟(1)查:檢查裝置的氣密性。(2)裝:將藥品裝入試管或錐形瓶中,通過長頸漏斗或分液漏斗添加稀鹽酸。(3)收:收集二氧化碳。(4)驗滿:將燃著的小木條放在集氣瓶口,若木條熄滅,則說明二氧化碳已收集滿。5.二氧化碳的檢驗(1)操作:將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中,若澄清石灰水變渾濁,則證明氣體是CO2,相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O。(2)注意:檢驗二氧化碳不能用燃著的木條,因為能使燃著的木條熄滅的氣體不一定是二氧化碳,也可能是氮氣等不支持燃燒的氣體。6.二氧化碳的吸收實驗室常用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳,相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。說明:澄清石灰水也可吸收二氧化碳,但由于氫氧化鈣微溶于水,其溶液的濃度較小,故一般不用澄清石灰水來吸收二氧化碳。7.二氧化碳的凈化、干燥及體積的測量用稀鹽酸和大理石(或石灰石)反應(yīng)制取CO2時,由于反應(yīng)過程中放出熱量,會揮發(fā)出少量HCl氣體,從而使制得的CO2氣體中含有HCl、H2O等,可用飽和NaHCO3溶液(與HCl反應(yīng),與CO2不反應(yīng))除去HCl,再用濃硫酸干燥,最后將CO2氣體通入用植物油液封的盛水集氣瓶中,測得量筒內(nèi)水的體積即為生成的CO2的體積(如圖所示)。其中,在水面上方加一層植物油的目的是避免CO2與水接觸而部分溶解,減小測量誤差。此外,植物油上方原有的空氣對實驗結(jié)果沒有影響。針對訓(xùn)練(2021·安徽)某小組利用如下裝置制備CO2,并模擬自然界中CO2的循環(huán)?；卮鹣铝袉?/p>