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2019-2020年中考化學(xué) 第六單元 碳和碳的氧化物復(fù)習(xí)提綱 一、 “碳”和“炭”的區(qū)別：“碳”指碳元素，不是具體指某種物質(zhì)；而“炭”指具體的、由碳元素組成的單質(zhì)。 二、 金剛石、石墨、C60是由碳元素組成的三種不同的單質(zhì)。 所以，在一定條件下，將石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的變化是化學(xué)變化。 三、 金剛石、石墨的物理性質(zhì)和用途 化學(xué)式 顏色 形狀 硬度 導(dǎo)電性 導(dǎo)熱性 潤(rùn)滑性 熔點(diǎn) 用途 金剛石 C 無(wú)色透明 正八面體 最硬 無(wú) 無(wú) 無(wú) 高 劃玻璃、切割金屬、鉆探機(jī)鉆頭、制裝飾品等 石墨 深灰色、有金屬光澤、不透明 細(xì)鱗片狀 最軟之一 優(yōu)良 良好 良好 電極、鉛筆芯、潤(rùn)滑劑等 n 金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)。 n 無(wú)定形碳：由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成，沒(méi)有固定形狀。 常見(jiàn)的無(wú)定形碳：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。 顏色、狀態(tài) 制法 用途 木炭 灰黑色的多孔性固體 木材隔絕空氣加強(qiáng)熱 燃料、黑火藥、制活性炭、冶煉金屬 活性炭 灰黑色多孔顆粒狀固體 木炭在高溫下用水蒸氣處理 凈化多種氣體和液體、作防毒面具 焦炭 淺灰色多孔性固體 煙煤隔絕空氣加強(qiáng)熱 冶煉金屬 炭黑 極細(xì)的黑色粉末 含碳物質(zhì)不完全燃燒 墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等，作橡膠制品的填料 n 木炭、活性炭具有吸附性（物理性質(zhì)）。活性炭的吸附性更強(qiáng)。 四、 C60分子是一種由60個(gè)碳原子構(gòu)成的分子，它形似足球，這種足球結(jié)構(gòu)的碳分子很穩(wěn)定。 五、 金剛石、石墨、C60性質(zhì)不同的原因：碳原子的排列方式不同。 六、 碳的化學(xué)性質(zhì) n 單質(zhì)碳的物理性質(zhì)各異，而各種單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)卻完全相同 n 在常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。 n 碳具有可燃性：C+O2CO2（充分燃燒） 2C+O22CO（不充分燃燒） 碳在氧氣中燃燒的現(xiàn)象：燃燒劇烈，發(fā)出白光；放熱；生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體。 木炭+氧化銅 澄清的石灰水 n 碳具有還原性： C+2CuO2Cu+CO2↑ 2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑ 單質(zhì)碳的還原性可用于冶金工業(yè)。 七、 木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)（見(jiàn)右圖） 【實(shí)驗(yàn)操作】① 把剛烘干的木炭粉末和氧化銅粉末混合均勻，小心地鋪放進(jìn)試管； ② 將試管固定在鐵架臺(tái)上。試管口裝有通入澄清石灰水的導(dǎo)管； ③ 集中加熱； ④ 過(guò)幾分鐘后，先撤出導(dǎo)氣管，待試管冷卻后再把試管里的粉末倒在紙上。觀察現(xiàn)象并分析。 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】澄清的石灰水變渾濁；黑色固體逐漸變成紅色。 【化學(xué)方程式】C+2CuO2Cu+CO2↑ n 反應(yīng)開(kāi)始的標(biāo)志：澄清的石灰水變渾濁。 n 在酒精燈上加網(wǎng)罩的目的：使火焰集中并提高溫度。 n 配制混合物時(shí)木炭粉應(yīng)稍過(guò)量的目的：防止已經(jīng)還原的銅被氧氣重新氧化。 n 實(shí)驗(yàn)完畢后先熄滅酒精燈的后果：石灰水倒吸入熱的試管中使試管炸裂。 八、 還原反應(yīng)：含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)，叫做還原反應(yīng)。 木炭是使氧化銅還原為銅的物質(zhì)，具有還原性。木炭在反應(yīng)C+2CuO2Cu+CO2↑中作還原劑。 第二節(jié) 二氧化碳制取的研究 一、 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳 n 原料：大理石或石灰石、稀鹽酸。 u 不用稀硫酸代替稀鹽酸的原因：稀硫酸與大理石反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣，阻礙反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。 u 不用濃鹽酸代替稀鹽酸的原因：濃鹽酸易揮發(fā)，使生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體而不純。 u 不用純碳酸鈣或碳酸鈉等代替大理石、石灰石的原因：它們與稀鹽酸反應(yīng)速率太快，不容易控制和收集，且成本較高。 n 反應(yīng)原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ n 發(fā)生裝置：同分解過(guò)氧化氫溶液制取氧氣的發(fā)生裝置（原因：固體和液體混合，在常溫下反應(yīng)生成氣體） n 收集裝置：向上排空氣法收集氣體的裝置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空氣密度大） n 檢查裝置的氣密性：用長(zhǎng)頸漏斗插入液面內(nèi)的氣體發(fā)生裝置，緊閉導(dǎo)氣管出口，從漏斗中加水。如果液面穩(wěn)定后水面下降，則表明漏氣；若水面不下降，則表明不漏氣。 n 驗(yàn)滿：把燃著的木條放在集氣瓶口（不要伸入瓶?jī)?nèi)），如果火焰熄滅，證明二氧化碳已經(jīng)收集滿了。 n 檢驗(yàn)：把氣體通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水變渾濁，就證明收集的氣體是二氧化碳。 n 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(shí)，可先將氣體通過(guò)盛有碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶（除去氯化氫），再通過(guò)盛有濃硫酸的洗氣瓶（除去水蒸氣并進(jìn)行干燥）。 n 注意事項(xiàng)見(jiàn)第二單元。 二、 二氧化碳和氧化鈣的工業(yè)制法：CaCO3CaO+CO2↑ CO2 （2） 第三節(jié) 一氧化碳和二氧化碳 一、 二氧化碳的物理性質(zhì)及對(duì)應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)： CO2 （1） n 無(wú)色無(wú)味，常溫常壓下為氣體。 n 一般情況下，二氧化碳的密度比空氣的密度大。 【實(shí)驗(yàn)操作】如右圖（1），將CO2氣體慢慢倒入杯中。 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】蠟燭自下而上依次熄滅。 【實(shí)驗(yàn)分析】二氧化碳?xì)怏w沿?zé)瓋?nèi)壁流下，先聚集在底部， 然后逐漸上升，把杯內(nèi)的空氣自下而上排出。 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】① 一般情況下，二氧化碳既不能燃燒，也不能支持燃燒； ② 一般情況下，二氧化碳的密度比空氣的密度大。 n 二氧化碳能溶于水。 【實(shí)驗(yàn)操作】如右上圖（2）向一個(gè)收集滿二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)地較軟的塑料瓶中加入約1/3體積的水，立即旋緊瓶蓋，振蕩。 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】瓶體變癟。 【實(shí)驗(yàn)分析】二氧化碳溶于水時(shí)，使瓶?jī)?nèi)的氣體體積減小，因而壓強(qiáng)減小，外界大氣壓把瓶子壓癟了。 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】二氧化碳能溶于水。 二、 二氧化碳的化學(xué)性質(zhì) n 一般情況下，二氧化碳既不能燃燒，也不能支持燃燒。 n 二氧化碳不能供給呼吸。（注意：二氧化碳沒(méi)有毒性） n 二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸。 【實(shí)驗(yàn)操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的紙花。第一朵紙花噴上稀醋酸，第二朵紙花噴上水，第三朵紙花直接放入盛滿二氧化碳的集氣瓶中，第四朵紙花噴上水之后，再放入盛滿二氧化碳的集氣瓶中，觀察四朵紙花的顏色變化。然后將第四朵紙花取出，小心烘烤，觀察現(xiàn)象。 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】① 第一朵小花變紅；② 第二朵小花不變色； ③ 第三朵小花不變色； ④ 第四朵小花變紅； ⑤ 第四朵小花被烘烤后由紅色變成紫色。 【實(shí)驗(yàn)分析】① 醋酸能使紫色小花變紅，說(shuō)明酸（溶液）可以使紫色石蕊變紅；② 水不能使紫色石蕊變紅；③ 二氧化碳不能使紫色石蕊變紅；④ 二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變紅；⑤ 說(shuō)明碳酸被分解了。 【化學(xué)方程式】CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2↑ 【注意事項(xiàng)】 ① 第二朵、第三朵紙花可以說(shuō)明：水不能使紫色石蕊變紅，二氧化碳不能使紫色石蕊變紅，二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變紅。 ② 紙花必須是干燥的。如果紙花不是干燥的，那么在把第三朵紙花放入水中時(shí)，CO2會(huì)與紙花里的水分反應(yīng)生成碳酸使紙花變紅，這樣就起不到對(duì)照的作用。 ③ 二氧化碳不能使紫色石蕊變紅，但二氧化碳能使紫色石蕊溶液變紅。 n 二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O n 二氧化碳能與灼熱的碳反應(yīng)生成一氧化碳：CO2+C2CO 該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。該反應(yīng)既是化合反應(yīng)，又是氧化還原反應(yīng)（CO2是氧化劑，C是還原劑）。 該反應(yīng)是二氧化碳變?yōu)橐谎趸嫉囊环N方法。 三、 二氧化碳的用途 n 滅火（既利用了二氧化碳的物理性質(zhì)，又利用了二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)） 原因：① 二氧化碳的密度比空氣大；② 一般情況下，二氧化碳既不能燃燒，也不能支持燃燒。 滅火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ n 干冰（固體二氧化碳）：干冰升華吸收大量的熱，因此干冰可用于人工降雨、制冷劑。 n 光合作用：作氣體肥料，可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。 四、 二氧化碳對(duì)環(huán)境的影響：造成溫室效應(yīng) 【能導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體】二氧化碳、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等。 五、 一氧化碳的物理性質(zhì)：無(wú)色、無(wú)味的氣體，難溶于水，密度比空氣略小。 一氧化碳只能用排水法收集，不能用向下排空氣法收集。 六、 一氧化碳的化學(xué)性質(zhì) n 一氧化碳具有可燃性：2CO+O22CO2 【燃燒的現(xiàn)象】① 發(fā)出藍(lán)色火焰； ② 放熱； ③ 生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體。 煤爐從上至下，常發(fā)生的三個(gè)反應(yīng)：2CO+O22CO2、CO2+C2CO、C+O2CO2 n 一氧化碳具有毒性。 原因：一氧化碳極易與血液中的血紅蛋白結(jié)合，造成生物體內(nèi)缺氧，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及生命。 正常的血液呈深紅色，當(dāng)通入一氧化碳后，血液由深紅色變成淺紅色。 n 一氧化碳具有還原性。 七、 一氧化碳的用途： n 可燃性：作氣體燃料（2CO+O22CO2）。 n 還原性：冶煉金屬（3CO+Fe2O32Fe+3CO2、CO+CuOCu+CO2）。 八、 一氧化碳的還原性 ② ① ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ n 一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)： 【實(shí)驗(yàn)裝置】見(jiàn)下圖（這是整套裝置，但只需掌握虛線框中內(nèi)容，并且下文的操作、現(xiàn)象、結(jié)論僅針對(duì)虛線框內(nèi)的實(shí)驗(yàn)裝置）。 1-稀鹽酸　2-大理石　3-碳酸氫鈉溶液　4-濃硫酸　5-木炭　6-氧化銅　7-氫氧化鈣溶液 【實(shí)驗(yàn)操作】 ① 先通入一氧化碳，在加熱前必須先檢驗(yàn)一氧化碳的純度； ② 點(diǎn)燃酒精燈給玻璃管內(nèi)的物質(zhì)加熱； ③ 實(shí)驗(yàn)完畢，先熄滅酒精燈； ④ 再通入一會(huì)兒一氧化碳直到試管冷卻。 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】黑色粉末變成紅色，生成的氣體使澄清的石灰水變渾濁。 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】一氧化碳能使氧化銅還原成銅，同時(shí)生成二氧化碳。 【化學(xué)方程式】CO+CuOCu+CO2 【注意事項(xiàng)】 ① 檢驗(yàn)一氧化碳純度的目的：防止加熱空氣和一氧化碳的混合氣體引起爆炸。 ② 一氧化碳“早來(lái)晚走”，酒精燈“遲到早退”。 ③ 一氧化碳“早來(lái)”，酒精燈“遲到”的目的：排凈裝置內(nèi)的空氣，防止加熱空氣和一氧化碳的混合氣體引起爆炸。 ④ 一氧化碳“晚走”，酒精燈“早退”的目的：防止灼熱的銅重新被空氣中的氧氣氧化 （2Cu+O22CuO）。 ⑤ 因?yàn)橐谎趸加袆《?，隨意排放會(huì)造成空氣污染，所以必須進(jìn)行尾氣處理。 ⑥ 7溶液的目的：① 證明反應(yīng)生成二氧化碳； ② 除去裝置內(nèi)的二氧化碳。 n 一氧化碳還原氧化鐵 【實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作】與上面的實(shí)驗(yàn)類似（⑥ 下的酒精燈要換成酒精噴燈） 【實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象】紅色粉末逐漸變黑，生成的氣體使澄清的石灰水變渾濁。 【化學(xué)方程式】3CO+Fe2O32Fe+3CO2 【注意事項(xiàng)】鐵塊是銀白色的，但鐵粉是黑色的。 n 水煤氣（一氧化碳和氫氣的混合氣體）：C+H2OCO+H2 n 在我們學(xué)過(guò)的還原劑還原金屬氧化物的反應(yīng)中，只有兩個(gè)反應(yīng)的條件是“加熱”，其他的都是“高溫”： H2+CuOCu+H2O　和　CO+CuOCu+CO2 九、 一氧化碳和二氧化碳的性質(zhì)比較 一氧化碳 二氧化碳 物理性質(zhì) 無(wú)色無(wú)味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水 無(wú)色無(wú)味的氣體，密度比空氣大，能溶于水 化學(xué)性質(zhì) 可燃性、還原性、毒性 ① 二氧化碳能和水反應(yīng)生成碳酸 ② 二氧化碳可以和四大強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水 ③ 二氧化碳能和碳單質(zhì)反應(yīng) ④ 二氧化碳能參與光合作用 檢驗(yàn)方法 通過(guò)灼熱的氧化銅粉末，粉末由黑色逐漸變成紅色，產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁 通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁 主要用途 做燃料、冶煉金屬 滅火、制汽水、人工降雨 十、 三大還原劑：H2、C、CO——共同性質(zhì)：可燃性、還原性。 十一、 三大可燃性氣體及燃燒時(shí)的火焰顏色：H2（淡藍(lán)色）、CO（藍(lán)色）、CH4（明亮的藍(lán)） 十二、 當(dāng)碳與氧化劑不充分反應(yīng)時(shí)，會(huì)生成一氧化碳。