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2016年中學考試化學考點總動員系列 專題04 碳單質(zhì)及其氧化物

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1、word 考點四:碳和碳的氧化物 聚焦考點☆溫習理解 一、碳的幾種單質(zhì)〔金剛石、石墨、C60〕 1、金剛石〔C〕是自然界中最硬的物質(zhì),無色透明,正八面體??捎糜谥沏@石、刻劃玻璃、鉆探機的鉆頭〔表現(xiàn)了它的硬度大〕等。 2、石墨〔C〕是最軟的礦物之一,深灰色,具有金屬光澤,細鱗片狀的固體,有優(yōu)良的導電性,潤滑性。可用于制鉛筆芯〔表現(xiàn)了它深灰色、質(zhì)軟〕、干電池的電極〔表現(xiàn)了它的導電性〕、電車的電刷〔表現(xiàn)了它的導電性,潤滑性、常溫下化學性質(zhì)穩(wěn)定〕、做固體潤滑劑〔表現(xiàn)它具有潤滑性〕等 金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異的原因是:碳原子的排列不同。 3、無定形碳:由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成

2、.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等. 活性炭、木炭具有強烈的吸附性〔因為具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)〕,木炭可用于食品、工業(yè)產(chǎn)品中除去色素、異味等,活性炭可用于防毒面具中除去毒氣、制糖業(yè)中脫色以制白糖;焦炭用于冶鐵,炭黑加到橡膠里能夠增加輪胎的耐磨性。 注意:吸附性是活性炭、木炭的物理性質(zhì)而不是化學性質(zhì) 4、C60〔也叫“足球碳〞〕:C60分子是由60個碳原子構(gòu)成的分子,形似足球,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。 二、.單質(zhì)碳的化學性質(zhì): 單質(zhì)碳的物理性質(zhì)各異,而各種單質(zhì)碳的化學性質(zhì)卻完全一樣 1、常溫下碳的化學性質(zhì)比擬穩(wěn)定。因此古代用墨書畫的字畫保存時間很久仍不變色。 2、可燃性: 完全燃燒(氧氣充足),

3、生成CO2: C + O2CO2 不完全燃燒 (氧氣不充足),生成CO:2C + O2 2CO 3、復原性: C + 2CuO 2Cu + CO2↑ 〔置換反響〕 現(xiàn)象:黑色粉末逐漸變成光亮的紅色,生成的氣體能使澄清的石灰水變渾濁。 CuO在反響中失去氧元素,發(fā)生復原反響。C具有復原性。 應用:冶金工業(yè):2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑ C+CO22CO 三、二氧化碳 1、物理性質(zhì):無色,無味的氣體,密度比空氣大,能溶于水,高壓低溫下可得固體----干冰 2、化學性質(zhì): 1)一般情況下不能燃燒,也不支持燃燒,不能供應呼吸 2)與水反響生成碳酸: CO2+

4、H2O==H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊試液變紅, 碳酸不穩(wěn)定,易分解 H2CO3 == H2O+ CO2↑ 3)能使澄清的石灰水變渾濁:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 用于檢驗二氧化碳;這也是久置裝石灰水的試劑瓶壁有一層白膜的原因。要除去這白膜,用稀鹽酸。其原理是 CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ 4〕與灼熱的碳反響:C + CO22CO 3、用途:①滅火〔滅火器原理:Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑〕既利用其物理性質(zhì)〔密度比空氣大〕,又利用其化學性質(zhì)〔不能燃燒,也不支持燃燒〕 ②干冰用于人工降雨、制冷

5、劑〔利用干冰升華時要吸收大量的熱〕 ③溫室的氣體肥料 ④做碳酸型飲料〔利用二氧化碳能溶于水〕 4、二氧化碳對環(huán)境的影響: ⑴過多排放引起溫室效應。 ①造成溫室效應的原因:人類消耗的能源急劇增加,森林遭到破壞 ②減輕溫室效應的措施:減少化石燃料的燃燒;植樹造林;使用清潔能源 ⑵由于二氧化碳不能供應呼吸但無毒,因此在人群密集的地方注意通風換氣 四、一氧化碳 1、物理性質(zhì):無色,無味的氣體,密度比空氣略小,難溶于水 2、有毒:吸進肺里與血液中的血紅蛋白結(jié)合,使人體缺少氧氣而中毒。因此在冬季用煤爐來取暖時,要注意房間的通風和換氣。 3、化學性質(zhì): 1〕可燃性:2CO+O2

6、2CO2〔可燃性氣體點燃前一定要檢驗純度〕發(fā)出藍色火焰 H2和O2的燃燒火焰是:淡藍色的火焰。 CO和O2的燃燒火焰是:藍色的火焰。 CH4和O2的燃燒火焰是:明亮的藍色火焰。 鑒別:H2、CO、CH4可燃性的氣體:看燃燒產(chǎn)物〔不可根據(jù)火焰顏色〕 〔水煤氣:H2與CO 的混合氣體。制法: C + H2O H2 ↑+ CO↑〕 2〕復原性:CO+CuOCu+CO2 〔復原反響〕 應用:冶金工業(yè) 現(xiàn)象:黑色的氧化銅逐漸變成光亮的紅色,產(chǎn)生的氣體能使澄清的石灰水變渾濁。 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 現(xiàn)象:紅棕色粉末逐漸變成黑色,產(chǎn)生的氣體能使澄清的石灰水變渾濁。 H

7、2、CO、C具有相似的化學性質(zhì): A可燃性 C + O2CO2 2CO+O2 2CO2 2H2 + O2 2H2O B復原性 :H2 + CuO Cu + H2O CO+CuOCu+CO2 C + 2CuO 2Cu + CO2↑ 除雜的方法:①除去CO中混入的CO2雜質(zhì):通入石灰水: CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O ②除去CO2中混入的CO雜質(zhì): 通過灼熱的氧化銅: CO+CuOCu+CO2 4、一氧化碳與二氧化碳性質(zhì)不同的根本原因是:1個二氧化碳分子比1個一氧化碳分子多1個氧原子 名師點睛☆典例分類 類型一、碳單質(zhì)

8、的種類、結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 【例1】【2015年市】互為同素異形體的一組物質(zhì)是〔 〕 A.金剛石和石墨 B.雙氧水和水 C.干冰和冰 D.氧氣和液氧 【答案】A 考點:根本概念和原理。D碳海綿中主要含碳元素,燃燒會產(chǎn)生二氧化碳。此項推測中成立。所以應選C項。 考點:碳的幾種單質(zhì) 【點睛】碳元素形成的單質(zhì)有多種,碳單質(zhì)之間互成同素異形體,碳的同素異形體具有不同的物理性質(zhì),的原因是碳原子的排列方式不同,但化學性質(zhì)具有相似性.即常溫下穩(wěn)定、可燃性、復原性。 類型二、碳的化學性質(zhì) 【例2】?【2015年省眉山市】如下關于碳和碳的氧化物知識網(wǎng)絡圖〔圖中“→

9、〞 表示轉(zhuǎn)化關系,“……〞 表示相互能反響〕說確的是〔 〕 A.“C……CO2〞的反響是放熱反響 B.“CO→CO2〞的反響類型為置換反響 C.“CO2→CaCO3〞的反響可用于檢驗二氧化碳 D.“CO2 H2CO3〞 的反響可用酚酞試劑驗證 【答案】C 考點:碳單質(zhì)與其化合物的化學性質(zhì) 【點睛】考查碳與其化合物,要解這類題首先要熟記碳單質(zhì)、二氧化碳、一氧化碳的性質(zhì),特性與其過量的排放對社會環(huán)境造成的危害,然后根據(jù)題中的表示,進展判斷各選項的正誤. 類型三、一氧化碳的復原性 【例3】【2015年市】甲同學設計了如下實驗裝置驗證一氧化碳的局部性質(zhì)并驗證產(chǎn)物。實驗時

10、,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。 ①B中反響的化學方程式是,該反響的復原劑是。 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答案是〔選填編號〕 a、 實驗完畢時應先熄滅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、 d、 反響完畢后繼續(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石灰水反響,乙同學認為省略A可達到同樣的目的,理由是。 【答案】①CO+CuO Cu+CO2;CO;②澄清的石灰水變渾濁;防止有毒氣體一氧化碳散失到大氣中污染空氣③ad ④為了排盡裝置

11、中的空氣,反響前已經(jīng)通入一段時間的一氧化碳。 考點:實驗方案的設計   一氧化碳和二氧化碳的性質(zhì)  【點睛】一氧化碳是一種無色無味的難溶于水的氣體,密度比空氣的略小,對物理性質(zhì)的考查經(jīng)常在是收集方法和溶解性方面的進展,在化學性質(zhì)方面出題時,考查一氧化碳的可燃性、復原性和毒性往往是以選擇、填空實驗題的形式出現(xiàn). 類型四、碳與其氧化物性質(zhì)運用 【例5】【2015年省市】〔5分〕某研究小組利用如下圖所示裝置探究碳的氧化物的性質(zhì)〔固定裝置略〕。碳酸鎂加熱發(fā)生類似碳酸鈣的分解反響。 〔1〕裝置A中發(fā)生的反響:〔用化學方程式表示〕。 〔2〕裝置C的作用:,無水CaCl2的作用:。 〔

12、3〕裝置D中發(fā)生的反響:〔用化學方程式表示〕。 〔4〕圖中裝置E是安全瓶,能防倒吸,從實驗安全考慮,本實驗還應在裝置之間添加裝置E。 【答案】〔1〕MgCO3△MgO + CO2↑ ;〔2〕吸收二氧化碳;枯燥氣體;〔3〕Fe2O3+3CO高溫2Fe+3CO2 ;〔4〕B、C 考點:化學方程式的書寫,一氧化碳、二氧化碳的化學性質(zhì) 【點睛】物質(zhì)成分的探究要根據(jù)質(zhì)量守恒定律進展推斷,然后進展驗證,一氧化碳有毒是空氣污染物涉與到有一氧化碳參加的反響時,要有尾氣處理裝置。. 課時作業(yè)☆能力提升 一、 選擇題 1.【2015年市B】如下物質(zhì)或方式中的“碳〞,主要不是針對碳單質(zhì)的是〔 〕

13、 A.碳素墨水 B.打印碳粉 C.低碳生活 D.石墨碳棒 【答案】C 【解析】 試題分析:“低碳生活〞的理念中的碳是指二氧化碳,不是針對碳單質(zhì),應當選C 考點:單質(zhì)碳的用途與“低碳生活〞的理念 2.【2015年呼和浩特市】如下物質(zhì)的用途是由其物理性質(zhì)決定的是〔 〕 A.乙醇可作燃料 B.氧氣用于煉鋼 C.金剛石用來裁玻璃 D.氯化鈉用來制純堿 【答案】C 考點:物質(zhì)的性質(zhì)與用途 3.【2015年省市】除去如下物質(zhì)所含少量雜質(zhì),所用試劑或方法不正確的答案是〔 〕

14、 選項 物質(zhì) 所含雜質(zhì) 試劑或方法 A CO H2 通入O2點燃 B N2 O2 通過足量灼熱的銅網(wǎng) C KNO3溶液 Ba(NO3)2 滴加適量K2SO4過濾 D NaCl溶液 Na2CO3 滴加稀鹽酸至不再產(chǎn)生氣泡 【答案】A 【解析】 試題分析:A選項一氧化碳中混有氫氣,通入氧氣點燃,容易引進新雜質(zhì);B選項氮氣中混有氧氣通過灼熱的銅網(wǎng),反響掉氧氣,凈化氮氣是正確的表示;C選項硝酸鉀溶液中混有硝酸鋇溶液參加硫酸鉀溶液反響,生成硝酸鉀溶液和硫酸鋇沉淀,過濾除去,是正確的表示;D選項氯化鈉溶液中混有碳酸鈉,滴加鹽酸至不再產(chǎn)生氣泡,除去碳酸鈉是正

15、確的表示;故答案選擇A 考點:物質(zhì)的除雜 4.【2015年A】區(qū)別如下各組物質(zhì),選擇的實驗方法不能達到目的的是〔 〕 A.CO2和CO:聞氣味 B.黃銅片和銅片:相互刻畫 C.濃鹽酸和濃硫酸:分別用玻璃棒蘸取點在濾紙上 D.BaCl2溶液和KNO3溶液:分別參加Na2SO4溶液 【答案】A 【解析】 試題分析:A、CO2和CO都是無色無味的氣體,故聞氣味無法區(qū)別,錯誤,B、黃銅片是銅的合金,其硬度比銅片硬度要大,故可相互刻畫區(qū)分黃銅片和銅片,正確,C、濃硫酸具有強烈的腐蝕性〔即脫水性〕,能使物質(zhì)碳化變黑,而濃鹽酸不具有,故可分別用玻璃棒蘸取點在濾紙上,假如

16、碳化變黑的為濃硫酸,故可以區(qū)分,正確,D、由于BaCl2溶液和Na2SO4溶液會發(fā)生反響:Na2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2NaCl,有白色沉淀生成,而KNO3溶液不會與Na2SO4溶液反響,故可以區(qū)分,正確,應當選A 考點:物質(zhì)的鑒別 5.【2015年省資陽市】如下關于碳與碳的化合物的說法錯誤的答案是〔 〕 A.石墨、金剛石、C60的物理性質(zhì)不同,但都屬于碳的不同單質(zhì) 點燃 B.乙烯〔X〕的燃燒反響為X+3O2= 2H2O+2CO2,如此乙烯的分子式為C2H4 C.含碳的化合物中甲烷、乙醇屬于有機物,CO、CO2如此屬于無機物 D.C6H6〔苯〕和C2H2〔乙炔〕

17、中C、H原子個數(shù)比一樣,但元素質(zhì)量比不同 【答案】D 考點:碳與碳的化合物 6.【2015年市】 如下說確的是〔 〕 A.所有含碳元素的化合物都是有機物 B.農(nóng)藥施用后,不會在農(nóng)作物或農(nóng)產(chǎn)品留有剩余 C.人體中含量較多的前四種元素是氧、碳、氫、氮 D.草木灰的主要成分是碳酸鉀,碳酸鉀屬于復料 【答案】C 【解析】 試題分析:含碳元素的化合物不一定都是有機物,比如一氧化碳;農(nóng)藥施用后,會在農(nóng)作物或農(nóng)產(chǎn)品留有剩余,所以應該合理使用;人體中含量較多的前四種元素是氧、碳、氫、氮;草木灰的主要成分是碳酸鉀,碳酸鉀中只含有氮磷鉀中的鉀元素,所以屬于鉀肥。應當選C. 考點:根本概

18、念和原理 7.【2015年省市】按右圖進展實驗,有關說法與分析不正確的答案是〔 〕 A.烘干的木炭粉末與CuO 粉末須混合均勻 B.網(wǎng)罩的作用是集中火焰,提高溫度 C.可觀察到澄清石灰水變渾濁 D.產(chǎn)生的氣體一定沒有CO 【答案】D 考點:根本反響和原理  碳和碳的氧化物的性質(zhì) 8.【2015年省市】除去如下各物質(zhì)中的少量雜質(zhì),所選用的試劑、方法均正確的答案是〔 〕 編號 物質(zhì) 雜質(zhì) 試劑 除雜操作方法 A CO2 CO —— 點燃 B CaO CaCO3 水 過濾、蒸發(fā) C NaNO3溶液 Na2CO3

19、適量CaCl2溶液 過濾 D 銅粉 鐵粉 過量鹽酸 過濾、洗滌、枯燥 【答案】D 【解析】 試題分析:A CO2 中混有少量CO時,不宜使用點燃的方法來除去雜質(zhì)〔無法點著〕。此項不正確。B、 CaO可與參加的水反響生成氫氧化鈣,無法得到氧化鈣;此項不正確。C、Na2CO3和CaCl2溶液反響可生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,形成了一種新雜質(zhì);無法得到NaNO3溶液。此項不正確。D、鐵粉與鹽酸反響生成可溶的氯化亞鐵和氫氣;銅粉不反響。再經(jīng)過濾、洗滌、枯燥可得到純凈的銅粉。此項正確。所以應選C項。 考點:除雜 9.【2015年省樂川市】如下各組物質(zhì)間不能通過一步反響就能實現(xiàn)如圖轉(zhuǎn)化的

20、是〔 〕 X Y Z A H2SO4 H2 H2O B CuSO4 CuCl2 Cu(OH)2 C H2O H2 CO2 D Ca(OH)2 NaOH Na2CO3 【答案】C 【解析】 試題分析:A選項硫酸與活潑金屬反響生成氫氣,氫氣燃燒生成水,水與三氧化硫反響生成硫酸;B選項硫酸銅與氯化鋇反響生成氯化銅,氯化銅與氫氧化鈉反響生成氫氧化銅,氫氧化銅與硫酸反響生成硫酸銅;C選項水電解可得到氫氣,氫氣不能生成二氧化碳;故不能一步轉(zhuǎn)化;D選項氫氧化鈣和碳酸鈉反響生成氫氧化鈉,氫氧化鈉和二氧化碳反響生成碳酸鈉;故答

21、案選擇C 考點:物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化 10.【2015年省市】關于物質(zhì)的用途,如下說法錯誤的答案是〔 〕 A.食品包裝中充氮氣以防腐 B.氫氧化鈉固體枯燥二氧化碳 C.稀鹽酸用來除鐵銹 D.用石墨制作石墨電極 【答案】B 考點:常見物質(zhì)的用途 11.【2015年省市】通過實驗探究可獲得較多的化學知識,對右圖所示的實驗分析錯誤的答案是〔 〕 A.兩支蠟燭自下而上依次熄滅 B.二氧化碳不能燃燒 C.二氧化碳的密度比空氣大 D.二氧化碳支持燃燒 【答案】D 【解析】 試題分析:傾倒二氧化碳實驗中,兩支蠟燭自下而

22、上依次熄滅,該實驗說明二氧化碳的密度比空氣大,二氧化碳既不能燃燒也不能支持燃燒。應當選D。 考點:二氧化碳的性質(zhì) 12.【2015年省市】如下物質(zhì)的用途與性質(zhì)對應關系錯誤的答案是 選項 A B C D 用 途 金剛石做玻璃刀 石墨做電池電極 不銹鋼做水壺 鈦合金制造船舶設備 性質(zhì) 金剛石硬度大 石墨很軟 不銹鋼有導熱性 鈦合金抗腐蝕性強 【答案】B 【解析】 試題分析:石墨具有良好的導電性,能做電極,B錯誤。應當選B。 考點:物質(zhì)的性質(zhì)與用途 13.【2015年省襄陽市】在一定條件下,一氧化碳、木炭都能與氧化銅發(fā)生反響,如下表示正確

23、的答案是〔 〕 A.反響產(chǎn)生的氣體都有毒 B.反響中都有紅色固體生成 C.反響類型都是置換反響 D.反響的生成物不同 【答案】B 考點:氧化銅與碳單質(zhì)和一氧化碳的反響 二、非選擇題 14.【2015年省資陽市】〔5分〕碳與碳的化合物間的轉(zhuǎn)化關系可表示為:,由此可寫出各步反響的化學方程式。 硫與硫的化合物間的轉(zhuǎn)化關系可表示為:。 〔1〕模仿碳與碳的化合物間轉(zhuǎn)化反響方程式的書寫,寫出硫與硫的化合物轉(zhuǎn)化反響中指定反響的化學方程式:反響①:____;反響③:____。 〔2〕反響②中,V2O5在反響前后的質(zhì)量均為m,如此V2O5在該反響中起____作用。 〔3〕上

24、述反響中,屬于化合反響的有:____〔填反響序號〕。 點燃 〔4〕實驗室因操作不當,將濃硫酸滴在書頁上,一會書頁出現(xiàn)了黑色,且由糊狀至爛洞狀。這是因為濃硫酸具有____。 【答案】〔1〕S+O2= SO2;SO3+H2O=H2SO4; 〔2〕催化〔或催化劑的〕;〔3〕①②③〔不得有缺〕;〔4〕較強的腐蝕性〔或較強的脫水性〕; 考點:碳和碳的化合物 15.【2015年省市】〔3分〕二氧化碳是一種重要的化學物質(zhì)。請寫出如下化學方程式: 〔1〕二氧化碳和水反響; 〔2〕二氧化碳和澄清的石灰水反響; 高溫高壓 〔3〕尿素是一種重要的化學肥料,其化學式為CO(NH2)2。工業(yè)上,可以

25、在高溫高壓的條件下,以二氧化碳和NH3為原料制得尿素并生成水,化學方程式為。 【答案】〔1〕CO2+H2O==H2CO3 〔2〕Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O〔3〕CO2+ NH3======== CO(NH2)2+ H2O 【解析】 試題分析:化學方程式的書寫的原如此是質(zhì)量守恒定律,步驟是:一寫二配三標四查。 考點:化學方程式的書寫 16.【2015省市】〔8分〕竹炭包是一種集觀賞與空氣凈化為一體的產(chǎn)品。這種產(chǎn)品可對車與室空氣中的一氧化碳、甲醛等有害氣體進展吸附。某課外活動小組對竹炭進展初步探究。 【提 出 問題】竹炭中是否含有碳元素 【猜測與假設】竹炭中含有

26、碳元素 【查 閱 資料】新鮮的血液,遇一氧化碳由鮮紅變?yōu)榘导t。 【設 計 實驗】所用裝置如如下圖所示?!睞裝置的作用為吸收空氣中的水和二氧化碳〕 〔1〕實驗開始后,C裝置中產(chǎn)生白色沉淀,發(fā)生反響的化學方程式為,E裝置中新鮮的雞血變?yōu)榘导t色。 〔2〕小玥認為應在A、B裝置間,再增加一個C裝置,目的是。 〔3〕課外活動小組的同學設計的這套裝置的不足之處是,請你設計解決的方法 。 〔4〕小亮認為可以用右圖所示的裝置,替換原裝置中的E裝置,你認為〔填“可以〞或“不可以〞〕,原因是。 CuO 【結(jié) 論】竹炭中含有碳元素。 【拓展應用】竹炭細密多孔,竹炭牙膏中含有竹炭等成分具有

27、消炎、止痛、化淤、去 污等成效,如下有關竹炭牙膏的用途描述不正確的答案是。 A、可除衣領袖口等處的汗?jié)n B、不能除去口中異味 C、蟲咬、灼傷可消炎止痛 【答案】〔1〕Ca(OH)2 +CO2 === CaCO3 ↓+H2O? 〔2〕檢驗二氧化碳是否已除盡〔3〕沒有作尾氣處理 應在a處加一盞點燃的酒精燈或套上一個氣球〔4〕不可以因E裝置入的可能是一氧化碳和氧氣的混合氣體,加熱可能導致裝置發(fā)生爆炸【拓展應用】 B 氧化碳有毒,故課外活動小組的同學設計的這套裝置的不足之處是:沒有作尾氣處理;解決的方法:應在a處加一盞點燃的酒精燈或套上一個氣球〔4〕小亮認為可以用右圖所示的裝置,替換原裝置中的E裝置,是不可以;原因是:因E裝置入的可能是一氧化碳和氧氣的混合氣體,加熱可能導致裝置發(fā)生爆炸【拓展應用】根據(jù)信息:竹炭細密多孔,竹炭牙膏中含有竹炭等成分具有消炎、止痛、化淤、去污等成效,故不正確的說法不能除去口中異味,選B 考點:碳、一氧化碳、二氧化碳的化學性質(zhì) 13 / 13

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