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第六單元 碳和碳的氧化物,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)四,考點(diǎn)一碳單質(zhì) 1.碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途,,,,,,,,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)四,溫馨提示①同一種元素可以形成多種單質(zhì),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。 ②碳單質(zhì)都是由碳元素組成的,它們的化學(xué)性質(zhì)相似,但物理性質(zhì)存在較大差異,是由于碳原子的排列方式不同。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)四,2.碳的化學(xué)性質(zhì) (1)古代書畫能完好保存,這是因?yàn)槌叵绿嫉幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑。 (2)碳具有可燃性,能與氧氣反應(yīng),化學(xué)方程式是C+O2CO2;當(dāng)氧氣不充足時(shí)燃燒生成了一氧化碳,化學(xué)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(yīng)。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(xué)方程式:C+2CuO 2Cu+CO2↑,屬于置換反應(yīng)。,溫馨提示碳還原氧化銅完畢要先將導(dǎo)管移開,再熄滅酒精燈,防止水倒流炸裂試管。,,,,,,,,,,,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)四,考點(diǎn)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(shí)驗(yàn)室制法 藥品:石灰石、稀鹽酸。 反應(yīng)原理:CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑,,,,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)四,考點(diǎn)三二氧化碳和一氧化碳 1.二氧化碳和一氧化碳的性質(zhì)比較,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)四,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)四,溫馨提示①CO和CO2性質(zhì)有很大的不同,原因是它們的分子結(jié)構(gòu)不同。 ②二氧化碳本身沒有毒性,但當(dāng)空氣中的CO2超過正常含量時(shí),會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不良的影響。在進(jìn)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(yàn)。 2.二氧化碳和一氧化碳的轉(zhuǎn)化 CO CO2 對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為:2CO+O2 2CO2;C+CO2 2CO。,,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)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 ①產(chǎn)生途徑:人和動(dòng)植物的呼吸,化石燃料的燃燒等。 ②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(duì)環(huán)境的影響 科學(xué)家普遍認(rèn)為,大氣中二氧化碳或某些其他氣體的含量增加會(huì)導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”,從而導(dǎo)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(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)四,考點(diǎn)四碳與一氧化碳的性質(zhì)比較,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)四,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)四,溫馨提示一氧化碳還原氧化銅時(shí),實(shí)驗(yàn)開始先通入一氧化碳,然后再點(diǎn)燃酒精燈加熱氧化銅,目的是將玻璃管內(nèi)的空氣完全排盡,防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸;實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),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(zhì)碳的物理性質(zhì)和用途 試題常結(jié)合新材料、新信息考查幾種碳的單質(zhì)的性質(zhì)及用途;結(jié)合生活中的應(yīng)用考查碳的穩(wěn)定性。解題的關(guān)鍵是熟記碳的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。,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(guān)碳和碳的化合物描述錯(cuò)誤的是( ) A.干冰常用于人工降雨 B.活性炭有較強(qiáng)的吸附性,常用于工業(yè)制糖時(shí)脫色 C.金剛石和石墨組成元素相同,物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)相似 D.室內(nèi)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(xiàng)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(xiàng)正確;金剛石和石墨組成元素雖然相同,但構(gòu)成它們的碳原子的排列方式不同,所以它們的化學(xué)性質(zhì)雖然相似但物理性質(zhì)不同,C項(xiàng)錯(cuò)誤;一氧化碳難溶于水,所以室內(nèi)放一盆水不能防止一氧化碳中毒,D項(xiàng)正確。 答案:C 易錯(cuò)點(diǎn)撥:碳原子的排列方式不同,決定了不同碳單質(zhì)物理性質(zhì)的差異,但其元素組成相同,決定了不同碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)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(xué)性質(zhì) 單質(zhì)碳的穩(wěn)定性常結(jié)合生活中的字畫進(jìn)行考查;可燃性、還原性的考查常以實(shí)驗(yàn)探究的形式出現(xiàn)。 例2(2015·廣東佛山)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行碳的還原性的性質(zhì)驗(yàn)證,對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析并回答:,(1)檢查裝置氣密性的方法:將導(dǎo)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 , 。 (3)CuO發(fā)生 反應(yīng)(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(nèi)氣體受熱膨脹,壓強(qiáng)變大,從導(dǎo)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(zhuǎn)化為二氧化碳。反應(yīng)過程中黑色氧化銅被還原,生成紅色的銅,生成的二氧化碳?xì)怏w能使澄清石灰水變渾濁。(4)碳和氧化銅反應(yīng)需要在高溫條件下進(jìn)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(dǎo)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(zhì) 常結(jié)合生活中的有毒物質(zhì)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(shí)驗(yàn)探究的形式考查一氧化碳的還原性。 例3(2015·上海)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證一氧化碳的部分性質(zhì)并驗(yàn)證反應(yīng)產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)時(shí),在點(diǎn)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(shí)驗(yàn)。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,(1)B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ,該反應(yīng)的還原劑是 。 (2)實(shí)驗(yàn)過程中,C中的現(xiàn)象是 ,D處點(diǎn)燃的目的是 。 (3)對(duì)該實(shí)驗(yàn)的分析正確的是 (選填編號(hào))。 a.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)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.反應(yīng)開始后通入0.1 mol一氧化碳可生成0.1 mol銅 d.反應(yīng)結(jié)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(xué)認(rèn)為A裝置用于證明一氧化碳不能和澄清石灰水反應(yīng),乙同學(xué)認(rèn)為省略A可達(dá)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?xì)怏w,所以C中澄清石灰水變渾濁。由于尾氣中含有CO氣體,會(huì)造成環(huán)境污染,因此,尾氣應(yīng)采用點(diǎn)燃等方法處理。(3)在此實(shí)驗(yàn)中為了防止生成的銅被氧化,在反應(yīng)結(jié)束后應(yīng)先撤B處的酒精燈,繼續(xù)通一段時(shí)間CO,直至試管冷卻;根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,固體減少的是CuO中氧的質(zhì)量,而不是二氧化碳的質(zhì)量,所以C中增加的質(zhì)量不等于B中固體減少的質(zhì)量。(4)為了排盡裝置中的空氣,反應(yīng)前已通入一段時(shí)間的CO,所以省略A可達(dá)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(yīng)前已通入一段時(shí)間的CO 方法點(diǎn)撥:解答本題的關(guān)鍵是理解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)步驟及設(shè)計(jì)原因,知道一氧化碳的性質(zhì)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(zhì) 對(duì)二氧化碳的考查,主要考查二氧化碳的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。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(yīng)聯(lián)系生活實(shí)例記憶二氧化碳的性質(zhì),將碳和碳的氧化物的性質(zhì)網(wǎng)絡(luò)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(yīng)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?yàn)椤?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(shí),玻璃片的 (選填“毛”或“光”)面應(yīng)朝下蓋上集氣瓶。有同學(xué)質(zhì)疑:因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)時(shí)排出氣體的速度很快,二氧化碳與水接觸的時(shí)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:①排水集氣法收集時(shí),二氧化碳在水中的溶解損失很小;②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(jié)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(yán),故應(yīng)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(shí)驗(yàn)室制法 對(duì)二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法考查主要涉及實(shí)驗(yàn)原理、選擇實(shí)驗(yàn)裝置、收集、驗(yàn)滿、檢驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作步驟與注意事項(xiàng)等。答題時(shí)要明確選擇實(shí)驗(yàn)裝置的依據(jù),對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的評(píng)價(jià)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(xué)課上,老師提供了以下裝置探究制取氣體的方法。,請(qǐng)回答: (1)可用于實(shí)驗(yàn)室制取CO2的發(fā)生裝置和收集裝置是 。 A.①與③ B.①與④ C.②與③ D.②與④ (2)寫出實(shí)驗(yàn)室制取CO2的化學(xué)方程式: 。 (3)利用裝置③收集的氣體具有的性質(zhì)是 。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,解析:(1)實(shí)驗(yàn)室制取CO2的藥品是稀鹽酸和大理石,因?yàn)閮煞N物質(zhì)的反應(yīng)在常溫下就可以進(jìn)行,因此發(fā)生裝置選①,又由于CO2的密度比空氣大,所以應(yīng)該用向上排空氣法收集,收集裝置選④。(2)實(shí)驗(yàn)室制取CO2的化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑。(3)由于裝置③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(zhì)是密度比空氣小并且與空氣不發(fā)生反應(yīng)。 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(yīng),,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(yīng)與“低碳”生活 溫室效應(yīng)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(jié)合有關(guān)CO2和“低碳”的新材料、社會(huì)新聞等信息進(jìn)行考查。解題的關(guān)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(gè)人都應(yīng)該傳播“低碳”理念,倡導(dǎo)“低碳”生活。讓我們積極行動(dòng)起來,從一點(diǎn)一滴做起,努力減少二氧化碳等溫室氣體的排放,為保護(hù)地球盡一份責(zé)任。在日常生活中怎樣做才算是“低碳”呢?請(qǐng)回答你在生活中的具體做法。(答出三點(diǎn)即可) 答案:(1)多步行,少開車; (2)隨手關(guān)燈; (3)電腦不用時(shí)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(shí)驗(yàn)室制法 1.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳,溫馨提示實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的注意事項(xiàng):①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(jìn)行干燥)。 ②實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳時(shí),不能用碳酸鈉代替石灰石,原因是鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)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(yīng)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(yīng)停止;若用濃鹽酸與石灰石反應(yīng)來制取二氧化碳,會(huì)導(dǎo)致濃鹽酸揮發(fā)的氯化氫氣體混入產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w中,造成不純。,2.實(shí)驗(yàn)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①的名稱是 ; (2)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳,所選擇的發(fā)生裝置是 (填標(biāo)號(hào)); (3)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室制取并收集氨氣,所選擇的裝置是 (填標(biāo)號(hào))。 解析:(1)儀器①的名稱是試管;(2)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳是固液反應(yīng)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(yīng)用D裝置作為收集裝置。 答案:(1)試管 (2)B (3)AD,,,【變式訓(xùn)練】 某市中考化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作考試有四道題:①酸的化學(xué)性質(zhì);②粗鹽提純;③CO2的制取、收集和驗(yàn)滿;④配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液。考試方法是由考生抽簽確定考題,小敏抽簽后被監(jiān)考老師引導(dǎo)至準(zhǔn)備了下列儀器和藥品的實(shí)驗(yàn)臺(tái)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(gè)考題。,(3)下列五個(gè)示意圖是小敏完成實(shí)驗(yàn)的主要操作過程。按評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),每項(xiàng)操作得1分,滿分5分。實(shí)驗(yàn)完畢后,小敏得3分,造成他失分的操作是 (填序號(hào))。,(4)第①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(bǔ)充一種儀器,則可完成另一個(gè)實(shí)驗(yàn)考題。該考題是第 個(gè)考題,補(bǔ)充儀器的名稱是 。,答案:(1)試管 收集氣體 (2)③ (3)②、④ (4)導(dǎo)管口有氣泡冒出 (5)① 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(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí),需要有金屬、金屬氧化物等,圖中沒有,故不會(huì)是①;粗鹽提純實(shí)驗(yàn)中需要酒精燈,圖中沒有,故不會(huì)是②,實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳實(shí)驗(yàn)中需要使用碳酸鈣和稀鹽酸,用到的儀器有大試管、帶導(dǎo)氣管的橡皮塞、集氣瓶等,圖中都有,故是③;配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液時(shí)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(huì)是④; (3)據(jù)圖可以看出,向試管中加入液體藥品時(shí),瓶塞沒倒放,檢驗(yàn)二氧化碳有沒有收集滿,燃著的火柴不能伸進(jìn)集氣瓶內(nèi); (4)檢驗(yàn)裝置氣密性的操作分析:將導(dǎo)管口放入水中,用手緊握試管,觀察燒杯內(nèi)導(dǎo)管口有氣泡冒出,則說明裝置氣密性良好; (5)金屬和酸反應(yīng)需要試管和膠頭滴管。,,