第六單元 碳和碳的氧化物,考點一,考點二,考點三,考點四,考點一碳單質 1.碳單質的物理性質和用途,考點一,考點二,考點三,考點四,溫馨提示同一種元素可以形成多種單質,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。 碳單質都是由碳元素組成的,它們的化學性質相似,但物理性質存在較大差異,是由于碳原子的排列方式不同。,考點一,考點二,考點三,考點四,2.碳的化學性質 (1)古代書畫能完好保存,這是因為常溫下碳的化學性質不活潑。 (2)碳具有可燃性,能與氧氣反應,化學方程式是C+O2CO2;當氧氣不充足時燃燒生成了一氧化碳,化學方程式是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。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?；瘜W方程式:C+2CuO 2Cu+CO2,屬于置換反應。,溫馨提示碳還原氧化銅完畢要先將導管移開,再熄滅酒精燈,防止水倒流炸裂試管。,考點一,考點二,考點三,考點四,考點二二氧化碳的制法 1.二氧化碳的工業(yè)制法 煅燒石灰石:CaCO3 CaO+CO2。 2.二氧化碳的實驗室制法 藥品:石灰石、稀鹽酸。 反應原理:CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2,考點一,考點二,考點三,考點四,考點三二氧化碳和一氧化碳 1.二氧化碳和一氧化碳的性質比較,考點一,考點二,考點三,考點四,考點一,考點二,考點三,考點四,溫馨提示CO和CO2性質有很大的不同,原因是它們的分子結構不同。 二氧化碳本身沒有毒性,但當空氣中的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化 CO CO2 對應的化學方程式為:2CO+O2 2CO2;C+CO2 2CO。,考點一,考點二,考點三,考點四,3.自然界中二氧化碳的循環(huán) (1)二氧化碳的生成和消耗 產(chǎn)生途徑:人和動植物的呼吸,化石燃料的燃燒等。 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 科學家普遍認為,大氣中二氧化碳或某些其他氣體的含量增加會導致“溫室效應”,從而導致全球變暖,使兩極冰川融化,海平面上升,淹沒部分沿海城市。,考點一,考點二,考點三,考點四,考點四碳與一氧化碳的性質比較,考點一,考點二,考點三,考點四,考點一,考點二,考點三,考點四,溫馨提示一氧化碳還原氧化銅時,實驗開始先通入一氧化碳,然后再點燃酒精燈加熱氧化銅,目的是將玻璃管內的空氣完全排盡,防止加熱時發(fā)生爆炸;實驗結束時,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。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法1單質碳的物理性質和用途 試題常結合新材料、新信息考查幾種碳的單質的性質及用途;結合生活中的應用考查碳的穩(wěn)定性。解題的關鍵是熟記碳的物理性質和化學性質。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,例1(2015·湖北十堰)有關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,物理性質和化學性質相似 D.室內放一盆水不能防止一氧化碳中毒 解析:干冰升華吸熱,可用于人工降雨,A項正確;根據(jù)活性炭的吸附性,工業(yè)常用它作白糖的脫色劑,B項正確;金剛石和石墨組成元素雖然相同,但構成它們的碳原子的排列方式不同,所以它們的化學性質雖然相似但物理性質不同,C項錯誤;一氧化碳難溶于水,所以室內放一盆水不能防止一氧化碳中毒,D項正確。 答案:C 易錯點撥:碳原子的排列方式不同,決定了不同碳單質物理性質的差異,但其元素組成相同,決定了不同碳單質的化學性質基本相同。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法2碳的化學性質 單質碳的穩(wěn)定性常結合生活中的字畫進行考查;可燃性、還原性的考查常以實驗探究的形式出現(xiàn)。 例2(2015·廣東佛山)某同學設計了如圖實驗裝置,進行碳的還原性的性質驗證,對實驗進行分析并回答:,(1)檢查裝置氣密性的方法:將導管浸入水中, ,說明裝置氣密性良好。 (2)證明碳具有還原性的實驗現(xiàn)象是 , 。 (3)CuO發(fā)生 反應(填“氧化”或“還原”)。 (4)酒精燈加上網(wǎng)罩的作用是 。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,解析:(1)檢查裝置氣密性的方法一般是用焐氣法,即用手緊握容器外壁,然后使容器內氣體受熱膨脹,壓強變大,從導氣管口部逸出氣體,產(chǎn)生氣泡,如果出現(xiàn)上述現(xiàn)象,說明裝置氣密性良好。(2)碳具有還原性,能夠奪取氧化物中的氧元素,使其還原,本身轉化為二氧化碳。反應過程中黑色氧化銅被還原,生成紅色的銅,生成的二氧化碳氣體能使澄清石灰水變渾濁。(4)碳和氧化銅反應需要在高溫條件下進行,酒精燈加上一金屬網(wǎng)罩,可以使火焰集中,提高溫度。 答案:(1)用手緊握試管,若導管口有氣泡冒出 (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 常結合生活中的有毒物質考查一氧化碳的毒性,一般是以選擇或填空的形式出現(xiàn);也常通過實驗探究的形式考查一氧化碳的還原性。 例3(2015·上海)甲同學設計了如下實驗裝置驗證一氧化碳的部分性質并驗證反應產(chǎn)物。實驗時,在點燃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)實驗。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,(1)B中反應的化學方程式是 ,該反應的還原劑是 。 (2)實驗過程中,C中的現(xiàn)象是 ,D處點燃的目的是 。 (3)對該實驗的分析正確的是 (選填編號)。 a.實驗結束時應先熄滅B處酒精燈 b.C中增加的質量與B中固體減少的質量相等 c.反應開始后通入0.1 mol一氧化碳可生成0.1 mol銅 d.反應結束后繼續(xù)通入一氧化碳的目的是防止銅被氧化 (4)甲同學認為A裝置用于證明一氧化碳不能和澄清石灰水反應,乙同學認為省略A可達到同樣的目的,理由是 。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,解析:(1)在CO+CuO Cu+CO2中,CO作還原劑,CuO作氧化劑。(2)氣體經(jīng)B后生成二氧化碳氣體,所以C中澄清石灰水變渾濁。由于尾氣中含有CO氣體,會造成環(huán)境污染,因此,尾氣應采用點燃等方法處理。(3)在此實驗中為了防止生成的銅被氧化,在反應結束后應先撤B處的酒精燈,繼續(xù)通一段時間CO,直至試管冷卻;根據(jù)反應的化學方程式可知,固體減少的是CuO中氧的質量,而不是二氧化碳的質量,所以C中增加的質量不等于B中固體減少的質量。(4)為了排盡裝置中的空氣,反應前已通入一段時間的CO,所以省略A可達到同樣的目的。 答案:(1)CO+CuO Cu+CO2 CO (2)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 (3)ad (4)為了排盡裝置中的空氣,反應前已通入一段時間的CO 方法點撥:解答本題的關鍵是理解實驗的設計步驟及設計原因,知道一氧化碳的性質及用途。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法4二氧化碳的性質 對二氧化碳的考查,主要考查二氧化碳的物理性質和化學性質。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。應聯(lián)系生活實例記憶二氧化碳的性質,將碳和碳的氧化物的性質網(wǎng)絡化。 注意:二氧化碳本身沒有酸性,不能使紫色石蕊溶液變色,它與水反應生成的碳酸能使紫色石蕊溶液變色。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,例4(2015·浙江義烏)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”)面應朝下蓋上集氣瓶。有同學質疑:因為發(fā)生反應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:排水集氣法收集時,二氧化碳在水中的溶解損失很小;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:,他們得出的結論是 。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,解析:玻璃片有毛的一面與集氣瓶口的磨砂面接觸,摩擦力大,封閉比較嚴,故應用玻璃片有毛的一面朝下蓋上集氣瓶;通過查閱資料獲得信息可知:二氧化碳在水中溶解得很少且收集到的二氧化碳比較純凈,因此,可以用排水集氣法收集二氧化碳。 答案:毛 二氧化碳能用排水集氣法收集,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法5二氧化碳的實驗室制法 對二氧化碳的實驗室制法考查主要涉及實驗原理、選擇實驗裝置、收集、驗滿、檢驗方法、實驗操作步驟與注意事項等。答題時要明確選擇實驗裝置的依據(jù),對實驗裝置的評價等。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,例5(2015·湖南益陽)在一次化學課上,老師提供了以下裝置探究制取氣體的方法。,請回答: (1)可用于實驗室制取CO2的發(fā)生裝置和收集裝置是 。 A.與 B.與 C.與 D.與 (2)寫出實驗室制取CO2的化學方程式: 。 (3)利用裝置收集的氣體具有的性質是 。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,解析:(1)實驗室制取CO2的藥品是稀鹽酸和大理石,因為兩種物質的反應在常溫下就可以進行,因此發(fā)生裝置選,又由于CO2的密度比空氣大,所以應該用向上排空氣法收集,收集裝置選。(2)實驗室制取CO2的化學方程式為CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2。(3)由于裝置適用于向下排空氣法收集氣體,因此,收集的氣體具有的性質是密度比空氣小并且與空氣不發(fā)生反應。 答案:(1)B (2)CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2 (3)密度比空氣小且不與空氣發(fā)生反應,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法6溫室效應與“低碳”生活 溫室效應和“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。試題常結合有關CO2和“低碳”的新材料、社會新聞等信息進行考查。解題的關鍵是記清CO2含量上升的原因及節(jié)能減排的措施。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,例6(2015·黑龍江龍東)在日常生活中,我們每一個人都應該傳播“低碳”理念,倡導“低碳”生活。讓我們積極行動起來,從一點一滴做起,努力減少二氧化碳等溫室氣體的排放,為保護地球盡一份責任。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。(答出三點即可) 答案:(1)多步行,少開車; (2)隨手關燈; (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)。,二氧化碳的實驗室制法 1.實驗室制取二氧化碳,溫馨提示實驗室制取二氧化碳的注意事項: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(除去水蒸氣并進行干燥)。 實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停止;若用濃鹽酸與石灰石反應來制取二氧化碳,會導致濃鹽酸揮發(fā)的氯化氫氣體混入產(chǎn)生的二氧化碳氣體中,造成不純。,2.實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(2015·湖北鄂州)根據(jù)圖示回答問題。,(1)儀器的名稱是 ; (2)實驗室制取二氧化碳,所選擇的發(fā)生裝置是 (填標號); (3)實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。實驗室制取并收集氨氣,所選擇的裝置是 (填標號)。 解析:(1)儀器的名稱是試管;(2)實驗室制取二氧化碳是固液反應不需加熱,故選B裝置作為發(fā)生裝置;(3)制取氨氣需要加熱,故發(fā)生裝置用A,氨氣的密度比空氣小,極易溶于水,故應用D裝置作為收集裝置。 答案:(1)試管 (2)B (3)AD,【變式訓練】 某市中考化學實驗操作考試有四道題:酸的化學性質;粗鹽提純;CO2的制取、收集和驗滿;配制一定溶質質量分數(shù)的溶液?？荚嚪椒ㄊ怯煽忌楹灤_定考題,小敏抽簽后被監(jiān)考老師引導至準備了下列儀器和藥品的實驗臺前。,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驗的主要操作過程。按評分標準,每項操作得1分,滿分5分。實驗完畢后,小敏得3分,造成他失分的操作是 (填序號)。,(4)第步操作中,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,再補充一種儀器,則可完成另一個實驗考題。該考題是第 個考題,補充儀器的名稱是 。,答案:(1)試管 收集氣體 (2) (3)、 (4)導管口有氣泡冒出 (5) 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)做酸的化學性質實驗時,需要有金屬、金屬氧化物等,圖中沒有,故不會是;粗鹽提純實驗中需要酒精燈,圖中沒有,故不會是,實驗室制取二氧化碳實驗中需要使用碳酸鈣和稀鹽酸,用到的儀器有大試管、帶導氣管的橡皮塞、集氣瓶等,圖中都有,故是;配制一定溶質質量分數(shù)的溶液時需要使用到托盤天平、量筒、膠頭滴管、玻璃棒等,圖中沒有,故不會是; (3)據(jù)圖可以看出,向試管中加入液體藥品時,瓶塞沒倒放,檢驗二氧化碳有沒有收集滿,燃著的火柴不能伸進集氣瓶內; (4)檢驗裝置氣密性的操作分析:將導管口放入水中,用手緊握試管,觀察燒杯內導管口有氣泡冒出,則說明裝置氣密性良好; (5)金屬和酸反應需要試管和膠頭滴管。,