中考化學(xué)參考復(fù)習(xí) 第一部分 第四節(jié) 碳和碳的氧化物課件

第四節(jié)第四節(jié)碳和碳的氧化物碳和碳的氧化物石墨金剛石要點(diǎn) 1 碳的單質(zhì)1. 碳的單質(zhì)主要包括：、和 C60，它們都是由碳元素組成的單質(zhì)。原子的排列方式不同，2. 碳的幾種單質(zhì)的物理性質(zhì)有很大的差異，原因是但它們的化學(xué)性質(zhì)相同。 要 點(diǎn) 梳 理 碳單質(zhì)物理性質(zhì)用途金剛石能作鉆探機(jī)的鉆頭石墨作電池的電極作鉛筆芯的原料可用于打開生銹的鎖活性炭用于防毒面具濾毒罐中C60能用作超導(dǎo)體3. 碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途：硬度最大，無色透明的正八面體導(dǎo)電性質(zhì)軟潤滑性吸附性在超低溫度狀態(tài)下電阻極小碳的化學(xué)性質(zhì)(用化學(xué)方程式表示)用途常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易變質(zhì)可燃性；還原性4. 碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和用途：CO2CO2點(diǎn)燃2CO22CO點(diǎn)燃C2CuO2CuCO2高溫墨水書寫檔案、作畫作燃料冶煉金屬，作還原劑物理性質(zhì)無色無味的氣體，密度比空氣的 ； 溶于水；干冰是化學(xué)性質(zhì)“三不”：不能 ，不 ，不能供給呼吸。檢驗(yàn)地窖中CO2 含量的方法：與水反應(yīng)： ，石蕊溶液變 色將溶液加熱， ，石蕊溶液由紅色變成 色與堿反應(yīng)(化學(xué)方程式)與碳反應(yīng)： ， 該反應(yīng) 熱要點(diǎn) 2 二氧化碳的性質(zhì)大可固體的二氧化碳燃燒支持燃燒燈火實(shí)驗(yàn)紅紫吸CO2H2O H2CO3H2CO3 H2OCO2CCO2 2COCO2+Ca(OH)2 CaCO3H2O2NaOH+CO2 Na2CO3H2OCO2 的用途和危害干冰作制冷劑，用于 ，原理是CO2 可用于滅火，利用了 CO2 的三條性質(zhì)： 、 、CO2 可以作為氣體肥料的原因：大氣中 CO2 含量增加，造成 ，給人類帶來危害要點(diǎn) 3 二氧化碳的用途與危害制冷干冰“升華”時(shí)吸收大量的熱不能燃燒 不能助燃密度比空氣大促進(jìn)植物進(jìn)行光合作用溫室效應(yīng)要點(diǎn) 4 二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法圖 141圖 141 是實(shí)驗(yàn)室制取 CO2 的操作過程，(1)原料名稱：和。渾(2)反應(yīng)原理(化學(xué)方程式)：(3)驗(yàn)證二氧化碳的方法：將氣體通入澄清的石灰水中，出現(xiàn)濁現(xiàn)象，證明是二氧化碳?xì)怏w，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。驗(yàn)滿方法是。(4)收集 CO2 的方法是，因?yàn)?CO2 的密度且 CO2，所以 CO2 不能用排水法收集。石灰石(大理石)稀鹽酸白色CO2Ca(OH)2)CaCO3H2O將燃燒的木條放在瓶口，若木條熄滅則表示氣體已經(jīng)收集滿CaCO32HClCaCl2CO2H2O向上排空氣法比空氣的大可溶于水CO 的物理性質(zhì)密度比空氣 ； 溶于水。能否用排空氣法收集？ CO 的化學(xué)性質(zhì)(寫化學(xué)方程式)可燃性： ，火焰呈 色還原性：(煉鐵，與氧化鐵反應(yīng))毒性：極易與 結(jié)合，造成人體CO 的用途利用可燃性作 ；利用還原性作要點(diǎn) 5 一氧化碳的性質(zhì)和用途略小難不能藍(lán)血紅蛋白缺氧還原劑2COO22CO2燃料3COFe2O32Fe3CO2要點(diǎn) 6 自然界中的碳循環(huán)如圖 142 是自然界中的碳循環(huán)示意圖。注意：(1)CO2 不是空氣污染物。CO2 會參與大氣中的碳循環(huán)，是氧氣的間接來源。由于 CO2 的增多，會導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”，但只是影響環(huán)境，并不會污染環(huán)境。氣體肥料(2)CO2 可以促進(jìn)綠色植物的光合作用，因此在溫室中可用作，其反應(yīng)原理為。圖 1426CO26H2OC6H12O66O2光照葉綠體要點(diǎn) 7 幾個需要注意的問題1. 實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳時(shí)，需要注意三個問題：(1)不用碳酸鈉粉末代替石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制取 CO2 的原因是：碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)速度太快，不便控制。(2)不用稀硫酸與石灰石反應(yīng)制取 CO2 的原因是：反應(yīng)生成的 CaSO4微溶于水，覆蓋在碳酸鈣表面阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行。(3)不用濃鹽酸與石灰石反應(yīng)制取 CO2 的原因是：濃鹽酸有揮發(fā)性，導(dǎo)致氣體不純凈。2. 在實(shí)驗(yàn)室中，制取氣體的裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置兩部分。確定氣體發(fā)生裝置時(shí)，應(yīng)考慮反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件。確定收集裝置時(shí)，應(yīng)考慮生成氣體的密度和溶解性。綜上所述，制取 CO2 可用如圖 143 所示的裝置。其中長頸漏斗的下端管口應(yīng)伸入液面以下，形成液封，否則生成的氣體會從其中逸出。圖 1433. 構(gòu)建碳的單質(zhì)和化合物的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)如圖 144：放出 圖 144本網(wǎng)絡(luò)圖包括 9 個化學(xué)方程式，涵蓋了碳的單質(zhì)和化合物的重要化學(xué)性質(zhì)，這是掌握本節(jié)內(nèi)容的關(guān)鍵。其中 CO 與 O2 反應(yīng)的化學(xué)方程式為，該反應(yīng)(填“吸收”或“放出”)熱量。4. 含碳元素的化合物大多數(shù)是有機(jī)化合物，但有機(jī)化合物不包括 CO、CO2、H2CO3 以及碳酸鹽。最簡單的有機(jī)化合物是甲烷(CH4)，常見的有機(jī)化合物有乙醇(C2H5OH)和葡糖糖(C6H12O6)，它們?nèi)紵忌伤投趸肌?COO22CO2點(diǎn)燃考點(diǎn) 1 碳的單質(zhì)【例 1】(2013 自貢)碳在地殼中含量不高，但它的化合物數(shù)量眾多，而且分布極廣。根據(jù)所學(xué)知識回答：圖 145 考 題 研 究 (1) 圖 為碳原子的結(jié)構(gòu)示意圖，常溫下碳的化學(xué)性質(zhì) (填“活潑”或“不活潑”)。(2)圖對應(yīng)三種碳單質(zhì)：圖單質(zhì)的名稱是，圖單質(zhì)的名稱是，圖單質(zhì)的化學(xué)式是。思路點(diǎn)撥(1)在常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，碳受日光照射或與空氣、水分接觸，都不容易發(fā)生變化；(2)由碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)可知，圖的碳原子的排列是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的單質(zhì)的名稱是金剛石；圖的碳原子的排列是層狀結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的單質(zhì)的名稱是石墨；圖由 60個原子構(gòu)成的分子，形似足球，具有這種結(jié)構(gòu)的單質(zhì)的化學(xué)式是 C60。答案 (1)不活潑 (2)金剛石 石墨 C601. (2013 蘭州) 2013 年 3 月，浙江大學(xué)實(shí)驗(yàn)室里誕生了世界上最輕的材料“碳海綿”。“碳海綿”具備高彈性和疏松多孔的結(jié)構(gòu)，主要成分是石墨烯和碳納米管(兩者都是碳單質(zhì))。下列關(guān)于“碳海綿”的說法不正確的是()AA. 常溫下化學(xué)性質(zhì)活潑B. 具有吸附性C. 在一定條件下可還原氧化銅D. 在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物是 CO2 實(shí) 戰(zhàn) 體 驗(yàn) 考點(diǎn) 2 二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法【例 2】(2013 德陽)請根據(jù)下列裝置回答有關(guān)問題：圖 146(1)有標(biāo)號儀器的名稱：為；為。(2)若用上述裝置制取二氧化碳，則 A 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。容易要制取和收集一瓶干燥的二氧化碳?xì)怏w，其裝置接口的連接順序是(用接口字母順序從左至右連接)。檢驗(yàn)二氧化碳是否集滿的方法是 。思路點(diǎn)撥 本題綜合考查了實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置、檢驗(yàn)方法。故干燥氣體時(shí)要長進(jìn)短出，裝置接口的連接順序是 a、c、b、g。答案 (1)錐形瓶 水槽(2)CaCO32HClCaCl2CO2H2Oa、c、b、g用燃著的木條放在集氣瓶口2. (2013 大連)用以下裝置進(jìn)行氣體的實(shí)驗(yàn)室制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。圖 147 實(shí) 戰(zhàn) 體 驗(yàn) (1)選 擇 裝 置 A 用 氯 酸 鉀 和 二 氧 化 錳 制 氧 氣 的 化 學(xué)方程式為 ，用排水法收集氧氣的依據(jù)是(2)用裝置 B 制二氧化碳的化學(xué)方程式為，檢驗(yàn)二氧化碳已收集滿的方法是 ，長頸漏斗末端位于液面下的原因是 。 。將帶火星的木條放在瓶口，形成液封防止氣體逸出(3)將二氧化碳通入裝置 C 中 ，紫色石蕊溶液變紅的原因用化學(xué)方程式表示為 。氧氣不易溶于水2KClO32KCl3O2MnO2CaCO32HCl CaCl2H2OCO2若熄滅證明已滿H2OCO2 H2CO33. 請根據(jù)圖 148 中 A、B 兩圖回答下列問題。圖 148(1)儀器 a 的名稱是。長頸漏斗(2)寫出錐形瓶內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式：。(3)錐形瓶內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)行較長時(shí)間后，用燃著的火柴放在集氣瓶口，火焰仍不熄滅的原因是。(4)如圖 148B 所示，將一瓶二氧化碳?xì)怏w慢慢倒入放著蠟燭的燒杯中，發(fā)現(xiàn)上層蠟燭先熄滅，原因是。(5)實(shí)驗(yàn)室一般用向上排空氣法收集二氧化碳?xì)怏w，試問能否用排水法收集到二氧化碳？請說明理由。(通常狀況下 1 L 水大約能溶解 1 L 二氧化碳?xì)怏w)。長頸漏斗下端未伸入液面，造成氣體逸出上層燃著的蠟燭先接觸倒入的二氧化碳能。因?yàn)?CO2 的溶解性有限，從導(dǎo)管口產(chǎn)生的氣泡在水中能較快逸出CaCO32HCl CaCl2H2OCO2考點(diǎn) 3 一氧化碳的性質(zhì)和用途【例 3】(2012 麗水)某氣體可能由 CO、CO2、H2、HCl 中的一種或幾種組成。為研究其組成，某興趣小組的同學(xué)按如圖 149 裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(有些固定裝置已經(jīng)省去)。請回答：圖 149(1)若該氣體中含有 H2，則能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。(2)按上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察到 A 處沒有明顯現(xiàn)象，據(jù)此現(xiàn)象，你能確定氣體中 CO2 的存在嗎？若能，請說明理由；若不能，請你在不影響其他氣體檢驗(yàn)的前提下，對上述裝置提出一個簡單的改進(jìn)方案，使實(shí)驗(yàn)?zāi)艽_定 CO2 是否存在。思路點(diǎn)撥H2 具有還原性，能使 CuO 還原為紅色光亮的銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 H2CuOCuH2O。無水硫酸銅遇水變藍(lán)色，實(shí)驗(yàn)室根據(jù)這一性質(zhì)檢驗(yàn)水的存在。若該氣體中含有 H2，則能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 C 處黑色粉末變紅，D 處白色粉末變藍(lán)。本題難點(diǎn)在于：氣體中可能含有 HCl，如果 HCl 存在，通過裝置 A，HCl 與 Ca(OH)2 發(fā)生中和反應(yīng)，即使氣體中含有 CO2，通過 A 時(shí)也會沒有任何現(xiàn)象。因此，按上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察到 A 處沒有明顯現(xiàn)象，并不能確定氣體中是否存在 CO2。應(yīng)該在 A、B 之間再增加一個 A 裝置，如果這個裝置中石灰水變渾濁，則證明原氣體中有 CO2；若不變渾濁，則原氣體中不含 CO2。答案 (1)C 處黑色粉末變紅，D 處白色粉末變藍(lán) (2)在 A、B 裝置之間再連接一個裝有澄清石灰水的洗氣瓶?？諝釵2CO4. (2013 德州)對于化學(xué)反應(yīng)，我們不但要考慮加入的試劑，還要考慮環(huán)境中的其他物質(zhì)對化學(xué)反應(yīng)的影響。教材中“木炭還原氧化銅”的實(shí)驗(yàn)(如。圖 1410)，你認(rèn)為試管 A 中的物質(zhì)除木炭與氧化銅外，還包括(1)根據(jù)你所學(xué)化學(xué)知識猜測：試管 A 中，除 C、CuO 外，還可能有物質(zhì)(用化學(xué)式，下同)參與反應(yīng)。除木炭可以還原氧化銅外，經(jīng)反應(yīng)生成的也可以還原氧化銅。寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式：。要排除環(huán)境對該反應(yīng)的影響，你認(rèn)為應(yīng)采取何種措施？ 實(shí) 戰(zhàn) 體 驗(yàn) 抽成真空(或充入氮?dú)獾缺Ｗo(hù)氣體)COCuOCuCO2圖 1410(2)請你推測，進(jìn)入試管 B 的氣體，除二氧化碳外，還可能有 。要想使進(jìn)入試管 B 中的二氧化碳全部被吸收，應(yīng)采取什么措施？溶液(或?qū)⒃嚬軗Q成大燒杯、廣口瓶，增加澄清石灰水的量)氧氣(或空氣、氮?dú)?、一氧化?將澄清石灰水換成較濃的氫氧化鈉