1、 年中考年模拟专题二 碳和碳的氧化物知识结构碳和碳的氧化物碳单质种类:金刚石、石墨、和无定形碳物理性质和用途金刚石:天然最硬制 玻璃刀 、钻头等;打磨后有夺目光泽制作首饰石墨:较软,深灰色制铅笔芯;导电作 电极 、电刷;熔点高、有润滑性高温润滑剂木炭、活性炭:疏松多孔结构,有 吸附 性净水、净化空气等:每个分子是由 个碳原子构成的,有超导性由于 碳原子的排列方式 不同,因此物理性质差异很大化学性质稳定性:常温下,化学性质不活泼,不与 空气、水分 等发生反应用碳素墨汁绘画、写字可燃性充分燃烧: 点燃 不充分燃烧: 点燃 还原性还原氧化铜: 高温 还原氧化铁: 高温 还原二氧化碳: 高温 碳的氧化
2、物二氧化碳物理性质:通常状况下,是一种无色、无味的气体,密度比空气 大 ,能溶于水( );固态二氧化碳叫干冰,干冰易 升华 化学性质一般不燃烧,也不支持燃烧能与水反应生成碳酸: 能与澄清石灰水反应: () 实验室制法原理: 装置发生装置: 固液常温型 收集装置: 向上排空气法集气装置 步骤:查装定收验验满:用 燃着的木条 检验:用 澄清石灰水 工业制法:高温煅烧石灰石: 高温 用途灭火、制汽水,作温室肥料、化工原料干冰:用作制冷剂,冷藏食物;用于人工降雨温室效应与低碳生活一氧化碳物理性质:通常状况下,是一种无色、无味的气体,密度比空气略小, 难 溶于水化学性质可燃性: 点燃 还原性还原氧化铜:
3、 还原氧化铁: 高温 毒性用途:作燃料、 冶炼金属 碳循环产生二氧化碳的途径:含碳物质的燃烧、动植物的呼吸吸收二氧化碳的途径:光合作用、海水溶解等专题二 碳和碳的氧化物 考点清单考点一 碳和碳的氧化物碳的单质金刚石、石墨、等都是碳的单质;由于碳原子结构相同,所以它们的化学性质相似;由于碳原子的排列方式不同,故它们的物理性质有较大差异。它们都是碳的不同单质,是不同种物质。例 随着科学技术的提高,人们可以利用石墨制造出人造金刚石,这属于物理变化还是化学变化,为什么?解析 金刚石和石墨虽然由同一种元素组成,但它们的物理性质有很大的差异,是两种不同的单质,所以应属于化学变化。答案 属于化学变化,因为由
4、石墨转化为金刚石,有新物质生成。二氧化碳和一氧化碳的比较物质性质和用途 二氧化碳一氧化碳物理性质色、态、味无色、无味的气体无色、无味的气体密度密度比空气大密度比空气略小溶解性能溶于水难溶于水化学性质可燃性一般情况下,不能燃烧,不支持燃烧具有可燃性点燃 还原性不具有还原性,而具有氧化性具有还原性 与水反应二氧化碳与水反应: 碳酸不稳定,易分解: 不与水反应与澄清石灰水反应( ) 不反应用途()灭火;()作工业原料;()干冰可作制冷剂;()温室里的气体肥料燃料,冶炼金属例 (宁夏,分)有关碳及碳的氧化物的描述不正确的是( )一氧化碳可以用来冶炼金属一氧化碳有毒,二氧化碳无毒碳在氧气中燃烧一定生成二
5、氧化碳二氧化碳是导致温室效应的主要气体之一解析 一氧化碳具有还原性,可以用来冶炼金属,故项正确;一氧化碳有毒,二氧化碳无毒,故项正确;碳在充足的氧气中燃烧生成二氧化碳,在不充足的氧气中燃烧生成一氧化碳,故项错误;项正确。答案 二氧化碳的性质实验()“倾倒二氧化碳”的实验实验实验现象解释与结论两支蜡烛自下而上依次熄灭蜡烛熄灭说明不能燃烧,也不支持燃烧下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭,说明的密度比空气大()“二氧化碳与水反应”的实验注:纸花用紫色石蕊溶液浸泡,并干燥。实验 ( ) ( ) ( ) ( )吹干第四朵花现象纸花由紫变红纸花不变色纸花不变色纸花由紫变红纸花由红变紫分析醋酸能使石蕊溶液变红
6、水不能使石蕊溶液变红 不能使石蕊溶液变红 二氧化碳与水反应生成了酸,酸使石蕊溶液变红不稳定,受热易分解结论 ()“二氧化碳与氢氧化钙反应”的实验实验现象解释与结论澄清石灰水变浑浊与氢氧化钙发生反应,生成了白色的碳酸钙沉淀:() (该反应可用来检验)()“二氧化碳的溶解性”实验实验现象解释与结论塑料瓶变瘪部分二氧化碳溶于水中,使瓶内气体体积减小,压强变小,在外界大气压的作用下,瓶子变瘪例 (湖南衡阳,分)如图所示实验能够说明二氧化碳具有的性质有( )不能燃烧 不能支持燃烧 还原性 密度比空气大 密度比空气小 解析 倾倒时,下层的蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大;蜡烛熄灭说
7、明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,故应选。答案 考点二 二氧化碳的制取实验室制取反应原理: 年中考年模拟实验装置收集方法:由于能溶于水、密度比空气大,且不与空气中的成分发生反应,故宜采用向上排空气法收集。验满方法:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条立即熄灭,则证明已经集满。检验方法:将气体通入澄清石灰水中(或将少量澄清石灰水倒入集气瓶内振荡),若澄清石灰水变浑浊,证明该气体是。实验步骤:茶(检查)庄(装药)定(固定)寿(收集)宴(验满)。注意事项()若用中图装置制取二氧化碳,长颈漏斗末端要插入液面以下形成“液封”,以防气体逸出。()伸入到反应容器中的导管稍露出橡胶塞即可,否则不利于气体导出。()
8、收集气体时,瓶口盖上玻璃片,集气瓶内的导管应伸入到集气瓶底部,利于排尽空气。()使用中图装置时,检查装置气密性的方法:先用弹簧夹夹紧橡胶管,然后向长颈漏斗中注水,若漏斗中形成一段稳定的液柱或液面不下降,则说明气密性良好。药品的选用()不可用浓盐酸代替稀盐酸,因为浓盐酸有挥发性,会使收集的气体不纯。()不可用稀硫酸代替稀盐酸,因为稀硫酸与石灰石(或大理石)反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在石灰石(或大理石)的表面,阻止了与酸的接触,使反应不能持续进行。()不可用、代替石灰石(或大理石),因为、是粉末状固体,与稀盐酸反应速率过快,不利于收集气体。一、几种固液发生装置的特点与适用范围装置图 装置特点安
9、装简单便于添加液体药品可控制反应速率可控制反应的发生与停止续表适用范围用于制取少量气体(实验操作考试时常用此发生装置)用于平稳反应并制取较多气体,如实验室制取二氧化碳进行性质实验用于剧烈反应并制取较多气体,如利用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气用于平稳并持续时间较长地制取气体的反应,如实验室制取氢气二、多功能瓶的使用()排气法(如图)气体密度比空气大长进短出气体密度比空气小短进长出()排水法(如图):先将集气瓶装满水,然后使气体从短管进入(气短进,水长流)收集气体()除杂与干燥(如图):气体一律长进短出 。()测量(如图):气体(如)从短导管进入,水从长导管排入量筒。排出水的体积即为收集的气
10、体体积。例 实验室常用块状大理石和稀盐酸制取气体。()写出实验室制取的化学方程式: 。()若用如图所示装置(固定装置省略)制。连接好装置后,需检查装置的气密性。具体操作方法是:先 (填字母,下同),后 ,若导管口有气泡,放手后导管内上升一段稳定的水柱,则气密性良好。用手捂住试管 将导管一端浸入水中()实验室收集可用的方法是 (填字母)。排水法 向下排空气法 向上排空气法()实验室常用澄清石灰水检验,写出反应的化学方程式: 。()某些大理石中含少量硫化物,使制得的中混有气体。欲获取纯净、干燥的,需对发生装置中产生的气体进行除杂,实验装置如下:查阅资料: 能与等碱溶液、溶液反应。 中混有的气体可用
11、饱和溶液吸收。装置甲中所盛试剂应选用 (填字母)。浓硫酸溶液澄清石灰水溶液装置丙的作用是 。解析 ()实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,同时还生成了氯化钙和水,反应的化学方程式为 。 ()检查题中装置气密性的方法是专题二 碳和碳的氧化物 “一浸二握三看”,即先将导管一端浸入水中,然后用手握住试管,看导管口是否有气泡产生,若产生气泡,放手后导管内上升一段稳定的水柱,表示装置的气密性良好。 ()二氧化碳的密度比空气大,能溶于水并与水反应,所以要用向上排空气法收集。()澄清石灰水与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为 () 。 () 中混有气体,欲获取纯净、干燥的,要先将气体除去
12、,由于二氧化碳也能与氢氧化钠溶液反应,故只能用硫酸铜溶液除去气体,即甲中所盛试剂为硫酸铜溶液;要得到干燥的二氧化碳,还要除去水蒸气,故丙中盛放的是浓硫酸。答案 () () ()()() () 除去中的水蒸气或干燥易混易错一、混淆“碳”与“炭”“碳”是元素名称,是核电荷数为的一类原子的总称。在表明碳元素、碳单质和含碳化合物时用“碳”,如碳元素、碳单质、二氧化碳等。“炭”表示由碳元素组成的某种单质,如木炭、活性炭、炭黑、焦炭等。一般未指明具体单质时,习惯上用碳,如“炽热的碳”“碳在氧气中燃烧”等。二、几种物质的化学式、俗名、组成成分、类别及转化关系物质名称化学式俗名组成成分物质类别氧化钙生石灰氧化
13、钙纯净物氢氧化钙()熟石灰消石灰氢氧化钙纯净物石灰水石灰浆()(主要成分)无氢氧化钙和水混合物石灰石大理石(主要成分)无碳酸钙及杂质混合物转化关系: () () 高温 三、对一氧化碳与二氧化碳的性质理解有误二氧化碳一氧化碳组成元素碳、氧元素碳、氧元素分子构成一个分子由个碳原子和个氧原子构成一个分子由个碳原子和个氧原子构成化学性质一般情况下不可燃、不助燃、无还原性和毒性,但能与水、澄清石灰水反应具有可燃性、还原性和毒性,但不与水、澄清石灰水反应续表二氧化碳一氧化碳使人窒息的原因本身无毒,但若室内的含量过高,会导致生物体外环境缺氧而窒息(俗称闷死)本身有剧毒,它极易与人体血液中的血红蛋白结合,从而
14、使血红蛋白不再与结合,造成生物体内缺氧而窒息四、对“检验”“验满”“吸收”区分不清解释例子检验利用物质的特性或特征反应来证明这种物质,可理解为“看看是不是”检验用澄清石灰水,不能用燃着的木条验满不需要验证该气体,只需证明集气瓶是否已集满该气体,可理解为“看看满不满”验满一般用燃着的木条,不用澄清石灰水吸收将某气体反应或溶解掉,可理解为“将气体除掉”吸收一般用溶液,少量时也可用澄清石灰水,一般不用水例 (山东临沂,分)对比是学习化学的重要方法。下列关于与的比较,错误的是( )可用于人工降雨,可用于光合作用通常情况下,能溶于水,难溶于水无毒,易与血液中的血红蛋白结合引起中毒一个二氧化碳分子比一个一
15、氧化碳分子多一个氧原子解析 二氧化碳可用于光合作用,也可用于人工降雨,一氧化碳不能用于光合作用,故错误;通常情况下,二氧化碳能溶于水,一氧化碳难溶于水,故正确;无毒,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而引起中毒,故正确;一个二氧化碳分子中含有个氧原子,一个一氧化碳分子中含有一个氧原子,故正确。答案 方法一 与的鉴别与除杂两种气体的鉴别方法操作方法实验现象 ()分别通入澄清石灰水中变浑浊无现象续表操作方法实验现象 ()分别通入紫色石蕊溶液中溶液变红无现象()分别通过灼热的氧化铜无现象黑色粉末变为红色 年中考年模拟续表操作方法实验现象 ()点燃不燃烧气体可燃()用质地较软的塑
16、料瓶分别装满两种气体,再分别加入体积的水,盖紧瓶盖后振荡软塑料瓶变瘪无变化混合气体的除杂方法物质(括号内为杂质)除杂方法化学方程式()通过足量灼热的 ()通入足量的溶液中 例 (湖南株洲,分)除去二氧化碳气体中混有的少量一氧化碳,最合理的方法是( )使混合气体通过氢氧化钠溶液将混合气体点燃使混合气体通过灼热的氧化铜使混合气体通过灼热的焦炭解析 二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,不符合除杂原则,故错误;二氧化碳中含有的少量一氧化碳不能被点燃,故错误;一氧化碳与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,能除去一氧化碳且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故正确;二氧化碳能与灼热的焦炭反应生成一氧化碳
17、,不符合除杂原则,故错误。答案 方法二 实验室制取气体时仪器和装置的选择自选仪器,组装实验装置的方法()选择仪器:若所给仪器中橡胶塞有单孔、双孔之分(如图 ),导管形状有排水法使用的斜管(如图 )和度弯管(如图 )之分,此时选择的可能组合不止一种,选仪器时要注意双孔橡胶塞一般要配上长颈漏斗或分液漏斗,向上排空气法收集气体的导管只能选用度弯管。()组装装置:依据自下而上,从左到右的原则。选择实验装置的方法()发生装置的选择固体和液体反应不需要加热选择固液常温型 固体加热型选择 固体和固体反应需要加热类型发生装置决定反应物的状态反应条件(是否需要加热)()收集装置的选择密度大于空气,且不与其中的成
18、分反应选择向上排空气法 向下排空气法选择 密度小于空气,且不与其中的成分反应排空气法 排水法选择 不易或难溶于水,且不与水反应类型收集装置决定气体的密度及能否与空气中的成分反应气体的溶解性及能否与水反应例 (吉林,分)根据下列图示,请回答问题:()图中仪器的名称是 ;()实验室用装置制取氧气的化学反应方程式为 ;此反应的条件是 ;收集装置是 (选一种填序号)。解析 ()仪器为酒精灯。 ()为固液常温型制气装置,故应选用过氧化氢制取氧气,反应的化学方程式为 ,可以用、等做催化剂。氧气不易溶于水,可以用排水法收集;氧气的密度比空气大且不与空气中的成分反应,也可以用向上排空气法收集,故选或。答案 (
19、)酒精灯() 做催化剂(或催化剂或或或或溶液或唾液等)(合理即可)(或)变式训练 硫化氢()是一种有毒气体,其密度比空气大,且能溶于水形成一种酸溶液。实验室通常用块状固体硫化亚铁()与稀硫酸混合,在常温下反应制得硫化氢气体。试回答:()实验室制取硫化氢气体的化学方程式为 。()根据下图,回答下列问题:制取硫化氢气体的发生装置可选用 。若用装置收集硫化氢气体,进气口应为 ,原因是 。做上述实验时,为了防止多余的硫化氢逸出污染环境,可以将其通入装置吸收,中倒置的漏斗的作用是 。答案 () () 气体的密度比空气大,从口进,气体沉降到底部,将空气从口逐渐排出 增大接触面积和防倒吸解析 ()根据质量守恒定律可推知与稀硫酸反应除生成气体外还会生成,由此可写出化学方程式。()由于反应物是固体和液体,在常温下反应,所以发生装置选择。 由于的密度比空气大,所以应由口进,从而将空气从口排出。 倒置的漏斗既增大了气体与液体的接触面积,又防止液体倒吸。