中考化学考点分类解析导学案14第3讲碳和碳的氧化物1碳单质的物理性质和用途.docx

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中考化学考点分类解析导学案14第3讲碳和碳的氧化物1碳单质的物理性质和用途

第3讲碳和碳的氧化物

考点1碳单质的性质

1.碳单质的物理性质和用途

（1）碳单质有______、______和______。

它们的物理性质存在差异是因为____________。

（2）金刚石、石墨物理性质和用途比较

金刚石

石墨

色、态、形

无色透明正八面体状固体

深灰色细鳞片状固体、有金属光泽

硬度

硬度大

质软

导电性

不导电

导电性好

用途

装饰品、玻璃刀、钻探机钻头

润滑剂、铅笔芯、电极

（3）木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成，它具有______结构，因此它具有较强的吸附能力。

活性炭也具备这个性质，常用于______和______。

C60分子是一种由____________构成的碳分子，它形似足球，这种结构的碳分子很稳定。

它主要应用于材料科学和超导体等方面的研究。

2.碳单质的化学性质

稳定性

古代用墨书写或绘制的字画不易褪色，是因为常温下，碳的化学性质不活泼

可燃性

①充分燃烧：

________________________

②不充分燃烧：

________________________

说明：

相同反应物在不同条件下反应产物可能不同

还原性

①与CuO反应：

____________;现象：

____________。

CuO是______；C是______（填“氧化剂”或“还原剂”）

②与CO2反应：

___________________________________

提示：

碳的还原性可用于冶金工业

考点2二氧化碳的性质与用途

1.CO2的物理性质：

通常二氧化碳是一种______、______的气体，密度比空气______，______溶于水。

2.CO2的化学性质

化学性质

化学方程式

说明

一般不能燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸

与水反应

生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，碳酸不稳定,易分解

能与碱反应

用于检验二氧化碳

与灼热的

碳反应

吸热反应，既是化合反应又是氧化还原反应，CO2是氧化剂，C是还原剂

3.CO2的用途：

________________________等。

固体二氧化碳叫______，它升华时______，因此可作______。

4.二氧化碳对生活的影响

（1）产生温室效应的气体有：

______、______、甲烷、氟氯代烷等。

（2）防止温室效应的措施：

减少使用化石燃料，______，______，______。

考点3二氧化碳的制取

1.实验室制取气体的思路与方法

（1）实验室制取气体的一般思路：

①首先研究生成该气体的______,②需要研究制取这种气体所采用的______，③需要研究如何验证制得的气体就是所要制的气体。

（2）气体发生装置：

①选择发生装置的原理：

根据______和______。

②常用发生装置：

a.固体或固体混合物加热制取气体，如实验室加热高锰酸钾制氧气；b.固体与液体反应不加热制取气体，如实验室制二氧化碳或氢气。

（3）气体收集方法：

①气体收集方法取决于所制的气体的______和______。

②常见的方法：

a.排水法，适用于______的气体；b.排空气法，当气体密度大于空气的密度，即相对分子质量>29,用______法；当气体密度小于空气的密度，即相对分子质量<29，用______。

2.二氧化碳的实验室制取

（1）药品：

______与大理石（或石灰石，主要成分都是______）。

（2）反应原理：

__________________________________________。

3.二氧化碳的工业制取

工业上常用煅烧____________的方法制取CO2，化学方程式为________________________。

考点4一氧化碳的性质与用途

1.CO的物理性质

一氧化碳是______、______的气体，其密度比空气______，______溶于水。

2.CO的化学性质

（1）可燃性：

2CO+O2

____________（可燃性气体点燃前一定要检验______）。

现象：

发出______的火焰。

（2）还原性：

CO+CuO

____________（非置换反应）。

应用：

冶金工业。

现象：

黑色的氧化铜逐渐变成______，澄清石灰水变浑浊。

（3）CO的毒性：

煤气中毒即CO中毒，原因是CO很容易跟血液里的血红蛋白相结合，使血红蛋白不能很好地跟氧气结合。

3.CO的用途：

CO用于燃料和冶金工业。

命题点1　碳单质的性质

　（2015·自贡模拟）“碳海绵”是已知最轻的固体材料，由碳元素组成，具有疏松多孔的结构，弹性好。

它对石油有很强的吸附能力（不吸水），将吸入的石油挤出后仍可恢复原状。

下列关于碳海绵的说法正确的是（　　）

A．具有吸附性B．可重复使用

C．可处理海上石油泄漏D．以上答案都对

思路点拨：

“碳海绵”具有疏松多孔的结构，弹性好，对石油有很强的吸附能力（不吸水），可知碳海绵具有吸附性；将吸入的石油挤出后仍可恢复原状，则碳海绵可重复使用；“碳海绵”对石油有很强的吸附能力（不吸水），可处理海上石油泄漏。

由于碳原子排列方式不同，碳的不同单质物理性质不同，如金刚石硬度大，木炭和活性炭具有吸附性等；但由于它们都是由碳元素组成的，在常温下化学性质都非常稳定，具有可燃性和还原性。

1．（2015·成都模拟）同学们填写的“毕业生登记表”需要长期保存，因此书写时必须使用（　　）

A．铅笔B．圆珠笔

C．红墨水笔D．碳素笔

2．（2015·成都）按下图进行实验，有关说法及分析不正确的是（　　）

A．烘干的木炭粉末与CuO粉末须混合均匀

B．网罩的作用是集中火焰，提高温度

C．可观察到澄清石灰水变浑浊

D．产生的气体一定没有CO

命题点2　二氧化碳的性质和用途

　（2015·毕节）为了验证二氧化碳的性质，某同学将实验中制取的二氧化碳气体导入A、B装置（如图），回答下列问题：

（1）装置A中的现象是________，发生反应的化学方程式为________________。

（2）B装置中的现象是______________________，说明二氧化碳不能燃烧，也不支持蜡烛燃烧，且密度比空气大。

由此可知，二氧化碳在生活中可用于____________。

思路点拨：

二氧化碳溶于水，能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红色，所以A中可观察到的现象是溶液变红色；由于二氧化碳的密度比空气大，所以二氧化碳进入B装置烧杯中，会沉在烧杯底部，然后逐渐上升，包围蜡烛火焰，使蜡烛熄灭，该过程中火焰位置低的蜡烛先被熄灭，根据蜡烛熄灭实验，可知二氧化碳可用于灭火。

3．（2015·临沂）通过实验探究可获得较多的化学知识，对右图所示的实验分析错误的是（　　）

A．两支蜡烛自下而上依次熄灭

B．二氧化碳不能燃烧

C．二氧化碳的密度比空气大

D．二氧化碳支持燃烧

4．（2015·广州）如下图，将充满CO2的试管倒扣在滴有紫色石蕊的蒸馏水中，一段时间后，下列实验现象描述正确的是（　　）

①试管内液面上升　②试管内溶液变红　③试管内液面不上升　④试管内溶液变蓝　⑤试管内溶液不变色

A．①②B．①④C．②③D．③⑤

命题点3　二氧化碳的制取

　（2015·自贡）某校化学兴趣小组学习了气体的制取和收集后，对相关知识进行总结，请你一起参与，并完成下面题目内容：

（1）写出下列仪器名称：

a________，b________。

（2）若用D装置收集氧气，则氧气应从________口通入（填“c”或“d”）。

（3）装置B可用于制取CO2，实验室制取二氧化碳的化学方程式为________________________________________________________________________。

（4）若用装置E收集CO2并测量生成的CO2气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是：

________________________________。

思路点拨：

根据仪器的形状和用途确定仪器的名称；氧气的密度比空气大，故利用D装置收集氧气时应从c进入；碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；E装置设计比较巧妙，既能收集比较纯净的二氧化碳气体，又能防止二氧化碳溶于水或与水反应。

选择发生装置要根据反应物的状态和反应条件，固体和液体常温下制取气体用B装置，固体加热制取气体用A装置；根据气体的密度和溶解性选择收集装置，难溶解的用排水法，密度比空气密度大的用向上排空气法，密度比空气小的用向下排空气法。

5．（2013·德阳）请根据下列装置回答有关问题：

（1）有标号仪器的名称：

①为____________；②为____________。

（2）若用上述装置制取二氧化碳，则A中发生反应的化学方程式为____________________________________。

如若要制取和收集一瓶干燥的二氧化碳气体，其装置接口的连接顺序是（用接口字母顺序从左至右连接）________。

检验二氧化碳是否集满的方法是________________。

6．（2015·宜宾）化学是一门以实验为基础的科学。

请根据下列仪器和实验装置回答有关问题：

（1）仪器②的名称是________。

（2）用①②③组合可制备CO2，写出实验室用此装置制备CO2的化学方程式____________________________。

（3）收集CO2应选用装置________（填“④”或“⑤”）。

（4）利用图⑥所示装置（集气瓶中预先装满CO2气体）来验证CO2的性质，先加入足量氢氧化钠溶液，观察到的现象是气球________（填“变大”“变小”或“不变”），反应方程式为________________________________；再加入足量的盐酸，观察到的现象是气球________（填“变大”“变小”或“不变”）。

命题点4　一氧化碳的性质和用途

　CO是一种无色、无味、具有可燃性的有毒气体。

有科学家利用一种复杂的金属复合物研制出新型高灵敏度的CO探测器，它能通过颜色变化来探测空气中是否含有CO。

下列有关说法错误的是（　　）

A．无色、无味、具有可燃性，都是CO的物理性质

B．CO探测器用于空气质量监测，可以让人们及时了解空气质量状况

C．CO有毒，是因为易与血红蛋白结合，影响血液对氧气的输送

D．发现有人CO中毒时，应将病人迅速转移到清新的空气中

思路点拨：

CO通常是一种无色无味的气体，属物理性质，而CO具有可燃性是化学性质；CO探测器可让人们了解排放到空气中CO的多少；CO有毒，易于血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白与O2不能很好地结合。

CO是一种无色、无味、具有可燃性的有毒气体，属于大气污染物。

7．（2014·绵阳）“炭火烧烤”是许多同学喜爱的食物，其原理是利用木炭燃烧的高温来烤熟食物，木炭燃烧反应的化学方程式是____________。

冬天，在门窗紧闭的房间里吃“烧烤”容易发生的危险是______________。

如果在红热的木炭上撒一些氧化铁红棕色粉末，可能发生反应的化学方程式是________________________。

8．（2015·上海）甲同学设计了如下实验装置验证一氧化碳的部分性质并验证产物。

实验时，在点燃B处酒精灯之前先通入一氧化碳排出装置中的空气，然后继续实验。

（1）B中反应的化学方程式是________________________________，

该反应的还原剂是________。

（2）实验过程中，C中的现象是________________，D处点燃的目的是________________。

（3）对该实验的分析正确的是________（填编号）。

a．实验结束时应先熄灭B处酒精灯

b．C中增加的质量与B中固体减少的质量相等

c．反应开始后通入2.8g一氧化碳可生成6.4g铜

d．反应结束后继续通入一氧化碳的目的是防止铜被氧化

（4）甲同学认为A装置用于证明一氧化碳不能和石灰水反应，乙同学认为省略A可达到同样的目的，理由是________________________________________________________________________。

实验二氧化碳的实验室制法

药品

石灰石（或大理石）和稀盐酸

反应原理

发生装置

收集方法

验满

将____________，木条熄灭说明收满

检验气体

将____________中，看石灰水是否变浑浊

操作步骤

注意事项

①检查装置的气密性；②长颈漏斗的管口要插入液面下；③不能用排水法收集

【温馨提示】实验室制取二氧化碳所需要的药品是石灰石（或大理石）和稀盐酸，酸不能为浓盐酸和稀硫酸。

使用浓盐酸会因浓盐酸具有很强挥发性导致制取的CO2气体不纯；使用硫酸，生成的CaSO4微溶水，附着在大理石表面，使反应停止。

　（2015·攀枝花）如图是实验室制取二氧化碳的一种装置。

请回答下列问题：

（1）反应生成CO2的化学反应方程式是_______________________________________________________________________。

（2）为了检验该装置的气密性，可将橡胶管用止水夹夹住，然后通过长颈漏斗向试管内注水，当________________，说明装置的气密性良好。

（3）实验过程中加入的稀盐酸的液面必须浸没长颈漏斗的下端管口的理由是________________________________________________________________________。

思路点拨：

碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；检验图中发生装置的气密性的方法是：

用止水夹夹紧胶皮管，从长颈漏斗中加水，至管内形成一段液柱，观察液柱如果不下落，则气密性良好；长颈漏斗的末端一定要伸入液面以下，为防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗逸出。

根据反应物的状态和反应条件选择发生装置，根据气体的密度和溶解性选择收集方法。

乙炔（C2H2）气体和氧气反应能产生高温火焰，工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属。

乙炔由碳化钙（块状固体，化学式为CaC2）与水反应生成。

已知碳化钙与水反应非常剧烈，乙炔的密度比空气略小。

实验室欲制取并收集纯净的乙炔，要求做到节约、安全、随时发生、随时停止，你选择的装置是________（填下列图中装置序号）。

一、选择题

1．（2014·达州）下列有关物质的鉴别方法不正确的是（　　）

A．用燃烧的方法鉴别羊毛和塑料

B．用碘液鉴别淀粉和白糖

C．用肥皂水鉴别硬水和软水

D．用观察颜色的方法鉴别一氧化碳和二氧化碳

2．（2015·自贡模拟）下列关于碳及碳的化合物的说法正确的是（　　）

A．CO和CO2都可将CuO还原成Cu

B．在室内放一盆石灰水可防止CO中毒

C．CO2可使紫色石蕊试液变蓝

D．CO2的排放不是导致酸雨的原因

3．下列有关二氧化碳的说法正确的是（　　）

A．二氧化碳通入紫色石蕊溶液，溶液变为红色，说明二氧化碳具有酸性

B．二氧化碳和一氧化碳的组成元素相同，在一定条件下可以相互转化

C．二氧化碳的过度排放会加剧温室效应，因此应禁止使用化石燃料

D．进入久未开启的菜窖之前，必须做灯火试验，是因为二氧化碳有毒

4．（2015·张掖）证明汽水中含有CO2气体，最合理的做法是（　　）

5．（2015·资阳）下列关于碳及碳的化合物的说法错误的是（　　）

A．石墨、金刚石、C60的物理性质不同，但都属于碳的不同单质

B．乙烯（X）的燃烧反应为X＋3O22H2O＋2CO2，则乙烯的分子式为C2H4

C．含碳的化合物中甲烷、乙醇属于有机物，CO、CO2则属于无机物

D．C6H6（苯）和C2H2（乙炔）中C、H原子个数比相同，但元素质量比不同

二、填空题

6．（2015·泸州）根据下列图文回答下列问题：

（1）不锈钢是________（填“纯净物”或“混合物”）。

（2）果汁中蛋白质、糖和维生素都含有________元素（任填一种元素）。

（3）一个C60分子中含________个碳原子，C60是制作某种锂电池的原料，电池的能量转化形式是由________转化为电能。

7．（2015·天津）A、B、C、D是初中化学常见的物质，这四种物质中均含有同一种元素。

其中A为无色气体单质，B、C为氧化物，且B为有毒气体，D是大理石的主要成分。

它们之间的部分转化关系如下图所示（图中反应条件及部分反应物、生成物已省略）：

回答下列问题：

（1）写出下列物质的化学式：

A_______；D_______。

（2）写出由物质C转化为物质B的化学方程式________________________________________________________________________。

（3）写出物质C与过氧化钠（Na2O2）反应生成碳酸钠和物质A的化学方程式_________________________________________________________________________。

8．（2015·资阳）碳及碳的化合物间的转化关系可表示为：

，由此可写出各步反应的化学方程式。

硫及硫的化合物间的转化关系可表示为：

。

（1）模仿碳及碳的化合物间转化反应方程式的书写，写出硫及硫的化合物转化反应中指定反应的化学方程式：

反应①：

________________；反应③：

________________。

（2）反应②中，V2O5在反应前后的质量均为m，则V2O5在该反应中起________作用。

（3）上述反应中，属于化合反应的有：

________（填反应序号）。

（4）实验室因操作不当，将浓硫酸滴在书页上，一会书页出现了黑色，且由糊状至烂洞状。

这是因为浓硫酸具有。

三、实验探究题

9．（2013·达州）实验室要制取一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，请根据以下装置回答下列问题。

（1）发生装置应选________（填写装置的字母代号）。

（2）用F装置而不用E装置收集二氧化碳的原因是________________________________________________________________________。

（3）若用G装置来收集二氧化碳，气体应从________端进入（填“a”或“b”）。

（4）若要用C装置来干燥二氧化碳，C装置中应盛放的物质是________。

（5）D装置通常用来除去二氧化碳中混有的少量氯化氢气体，请写出化学方程式________________________________。

10．（2013·泸州）已知，过氧化钠（化学式为Na2O2）是一种浅黄色固体粉末，可用作呼吸面具里的供氧剂利用人呼出的二氧化碳与过氧化钠反应放出氧气，供给人的正常生命活动，该反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。

某同学利用该反应原理制取氧气，设计实验装置如下图所示：

（1）装置①中CO2的制取方法有多种：

若用稀盐酸和石灰石制取CO2，该反应的化学方程式为

________________________________________________________________________。

若用加热NaHCO3固体制取CO2，应该选用的发生装置为________（填下图字母）。

（2）装置③中盛装的试剂为________，作用是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）④为O2的收集装置，可选用装置________（填上图字母）。

四、计算题

11．（2015·广安）测定石灰石中的碳酸钙的含量，取出2.5克石灰石样品，逐渐加入稀盐酸，充分反应后测得剩余固体质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示。

（已知CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑杂质不参与反应，也不溶于水）

（1）石灰石样品中碳酸钙的质量是________g。

（2）石灰石样品中碳酸钙的质量分数是________。

（3）计算稀盐酸溶质的质量分数。

一、选择题

1．（2015·襄阳）在一定条件下，一氧化碳、木炭都能与氧化铜发生反应，下列叙述正确的是（　　）

A．反应产生的气体都有毒

B．反应中都有红色固体生成

C．反应类型都是置换反应

D．反应的生成物不同

2．（2014·雅安）下列物质的用途与性质不对应的是（　　）

A．食品包装中充氮气以防腐——常温下氮气的化学性质不活泼

B．一氧化碳用于冶炼金属——一氧化碳具有可燃性

C．稀有气体能制成多种用途的电光源——稀有气体在通电时发出不同颜色的光

D．干冰可用做制冷剂——干冰升华吸热

3．（2015·武汉）有关物质之间的部分转化关系如右图所示。

其中“—”表示物质之间能发生化学反应，“→”表示物质之间的转化关系。

下列说法中正确的是（　　）

A．物质X是一种常见的有机化合物

B．反应②是一定有盐参加反应

C．向Ca（OH）2溶液中加入CaO，所得溶液的溶质质量分数一定增大

D．图中的所有反应均不属于置换反应

二、填空题

4．（2014·成都）根据下列图文回答问题：

（1）青铜剑属于________（填“纯金属”或“合金”）。

（2）高钙豆奶粉的“钙”指的是________（填“元素”“原子”或“分子”）。

（3）C60分子是由________构成的。

（4）干冰可用于________（填一例）。

5．（2014·宜宾）对比、分析、归纳是学习化学的重要方法。

（1）已知H2、CO、C是初中化学常见的还原剂，请分析下列反应：

H2＋CuOCu＋H2O

3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2

C＋O2CO2

得出的结论是：

物质（如H2、CO、C）作还原剂时，所含元素中，一定有元素的化合价在反应后____________（填“升高”“降低”或“不变”）。

（2）依据上述结论，则在反应SO2＋2H2S＝3S↓＋2H2O中作为还原剂的物质是________；该还原剂中所含元素化合价的变化是：

由________价变为________价。

6．（2014·内江）已知：

二氧化碳气体既不溶于饱和NaHCO3溶液也不与NaHCO3反应；NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。

某学生欲用浓盐酸与大理石反应制取干燥纯净的二氧化碳气体，实验室提供了下列装置和药品。

请回答相关问题：

（1）仪器①的名称是____________，仪器②的名称是____________。

（2）实验室制取二氧化碳气体的反应原理是________________________________________________________________________

（用化学方程式表示）。

（3）装置A、B都可作发生装置，其中可控制反应进行的是________（填装置序号）。

（4）装置C中浓硫酸的作用是_________________________________________