届人教版化学河北中考考点学案第3讲 碳和碳的氧化物Word文档格式.docx
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35(6)
在实验探究题中考查二氧化碳的检验
3
考查CO2与石灰水的化学方程式
考查CO还原CuO实验操作
31(4)
以框图题的形式考查CO的用途
3二氧化碳的制取
30(3)
考查制取二氧化碳的注意事项
考查气体发生装置的选择
由近年我省中考试题可知,碳和碳的氧化物是中考常考内容,考查内容主要集中在碳单质的性质与用途、二氧化碳的性质与用途、碳循环与温室效应、实验室制取二氧化碳等。
试题主要是选择题和填空及简答题,分值为4分左右。
预计在2016年我省中考会联系生活实际与社会热点,重视对碳和二氧化碳的性质与用途,温室效应与节能减排、二氧化碳制取方法的考查。
试题仍会多以理化综合题的形式出现。
碳单质的性质和用途
1.金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,由于它们的__________________,它们的性质存在明显差异。
2.碳单质的物理性质与用途
物理性质
用途
金刚石
无色透明、正八面体形状的固体。
它是天然存在的最____的物质
加工成钻石、裁玻璃、切割大理石、钻探机钻头
石墨
深灰色、有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。
很软、有滑腻感、有导电性
制铅笔芯、石墨电极、石墨电刷
【温馨提示】木炭、活性炭都具有吸附性,活性炭吸附能力比木炭强,可用于防毒面具、脱色制白糖。
3.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______
可燃性
充分燃烧:
____________________
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
与CuO反应:
________________________
与Fe2O3反应:
与CO2反应:
碳的还原性可用于冶金工业
一氧化碳和二氧化碳
一氧化碳
二氧化碳
物理
性质
色、味、态
无色、无味、气体
密度
密度比空气略小
密度比空气____
溶解性
____溶于水
化
学
性
质
可燃,燃烧时火焰呈蓝色,化学方程式为______________________
一般情况下,不______也不________
有还原性,这一点性质与碳和氢气相似。
化学方程式为__________________________、________________________
无还原性,有较弱的氧化性,能与碳反应,化学方程式为________________________,该反应____(填“放”或“吸”)热
与水反应
不能与水反应
能与水反应,化学方程式为________________________;
生成的碳酸不稳定,易分解,化学方程式为________________________
与石灰水
等可溶性
碱反应
不发生反应
能使澄清石灰水变浑浊,化学方程式为________________________;
能与氢氧化钠反应,化学方程式为________________________
毒性
有剧毒,它极易与血液中的________结合,从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合,造成生物体内______,严重时危及生命
没有毒性,但不能______,因此人群密集的地方应该注意通风换气
主要用途
用作气体燃料和________的还原剂
固体CO2俗称______,易升华吸热,可作制冷剂或用于________;
灭火;
作气体肥料等
对环境的影响
污染空气
造成______效应
【温馨提示】
(1)CO2和CO由于分子构成的不同,使得它们的性质有很大的不同。
(2)防止煤气中毒可采取的措施有安装排气良好的烟囱并注意室内通风。
有人说在煤炉旁放上一大盆水可防止煤气中毒,这种说法不对,因为煤气难溶于水。
(3)实验室常用澄清的石灰水检验二氧化碳;
常用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳。
碳循环及温室效应
1.自然界中产生CO2的途径有______________及人和动植物的呼吸作用等,消耗CO2的途径有______________________及海水的吸收等。
2.温室效应
(1)温室效应的危害:
可能导致两极的冰川融化,使海平面升高,淹没部分沿海城市,以及使土地沙漠化、农业减产。
(2)能产生温室效应的气体:
二氧化碳(CO2)、臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氟氯代烷(商品名为氟利昂)等。
(3)温室效应产生的原因和防治措施
产生的原因
防治措施
含碳燃料的使用急剧增加,排放到大气中的二氧化碳的含量不断上升
________________________________________________________________________,
更多地利用太阳能、风能、地热能等清洁能源
人类的乱砍滥伐,使森林遭到破坏,能够消耗大量二氧化碳的绿色植物减少
大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林
3.低碳生活指生活中要尽力减少所消耗的能量,特别是二氧化碳的排放量,从而减少二氧化碳的排放,减少对大气的污染,减缓生态恶化。
二氧化碳的制取
1.二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:
_____________________________________________________。
2.二氧化碳的工业制取
工业上常用煅烧________的方法制取CO2,化学方程式为________________________。
命题点1 碳单质的性质和用途
(2015·
佛山)某同学设计了如下实验装置,进行碳还原性性质验证,对实验进行分析并回答:
(1)检查装置气密性的方法是将导管浸入水中,________________________________,说明装置气密性良好。
(2)证明碳具有还原性的实验现象________________________________________。
(3)CuO发生________(填“氧化”或“还原”)反应。
(4)酒精灯加上网罩的作用是_____________________________________________。
思路点拨:
检查装置气密性的方法一般是用捂气法。
碳具有还原性,在高温下还原氧化铜生成铜和二氧化碳,实验中可观察到黑色固体变红色,澄清的石灰水变浑浊。
化学方程式为C+2CuO
2Cu+CO2↑,在反应中氧化铜失去氧变成单质铜,发生还原反应;
该反应条件需要高温,实验时最好使用酒精喷灯,酒精灯加上网罩可以使火焰集中提高温度。
该实验属于教材演示实验,通过回忆实验现象和相关分析即可回答此类问题。
还原剂夺氧,表现还原性,发生氧化反应;
氧化剂失氧,表现氧化性,发生还原反应。
1.(2015·
重庆)下列物质或方式中的“碳”,主要不是针对碳单质的是( )
A.碳素墨水B.打印碳粉
C.低碳生活D.石墨碳棒
2.(2015·
成都)按如图进行实验,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
3.(2015·
石家庄18县摸底)下列有关碳和碳的氧化物的说法中不正确的是( )
A.金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质
B.金刚石和石墨的结构中碳原子的排列方式不同
C.一氧化碳能与血液中的血红蛋白结合导致中毒
D.一般情况下二氧化碳不支持燃烧,也不与其他物质发生反应
命题点2 一氧化碳和二氧化碳
玉林)下列关于二氧化碳与一氧化碳的比较,错误的是( )
A.组成:
都是由碳元素和氧元素组成
B.性质:
二氧化碳能溶于水;
一氧化碳难溶于水
C.用途:
二氧化碳可用作气体肥料;
一氧化碳可用作气体燃料
D.危害:
二氧化碳会导致“温室效应”增强;
一氧化碳会形成酸雨
物质的组成、溶解性、用途描述均正确;
从造成危害的角度看,二氧化碳含量过高会使温室效应增强,CO易与人体血液中的血红蛋白结合使人中毒。
一氧化碳与二氧化碳组成元素相同,但其分子构成不同,物质性质不同,用途不同。
由于两种物质的性质不同,其危害也不相同。
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
5.(2015·
唐山路南二模)下列关于二氧化碳的说法不正确的是( )
A.二氧化碳可用于制碳酸类饮料
B.干冰(固体二氧化碳)可用于人工降雨
C.用二氧化碳灭火,只与它的化学性质有关
D.大气中二氧化碳的消耗途径主要是植物的光合作用
6.(2015·
张家界)下列关于一氧化碳和二氧化碳两种气体的叙述不正确的是( )
A.二氧化碳的大量排放会造成温室效应
B.一氧化碳易与血红蛋白结合能使人中毒
C.一氧化碳和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊
D.向种植蔬菜的大棚中补充适量的二氧化碳有利于蔬菜的生长
实验 二氧化碳的实验室制取
一、二氧化碳的实验室制取
1.反应原理:
实验室常用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取,化学方程式为
________________________________________________________________________。
2.实验装置:
(1)制取CO2的发生装置应选择液体和固体反应不加热型(见下图)。
(2)收集方法一般用__________法,只能选择该方法收集的原因是CO2的密度________且能溶于水。
3.操作步骤:
①连接仪器;
②检查装置的气密性;
③加入药品;
④收集气体。
4.检验CO2的方法:
把产生的气体通入__________,若________,证明生成的气体是二氧化碳。
5.验满的方法:
将燃着的木条放在________,若木条熄灭,证明已满。
6.干燥方法:
通常使用________对CO2进行干燥,不能使用________、碱石灰进行干燥。
二、实验室制取气体的一般思路和方法
1.选择适当的反应,包括反应物和反应条件。
2.选择合适的实验装置:
(1)选择气体发生装置要考虑反应物的状态和反应条件
反应物
的状态
固体
固体与液体
反应
条件
加热
不需加热
装置
示意图
制取气
体举例
加热高锰酸钾制取氧气
实验室制取二氧化碳
(2)选择气体收集装置
【知识拓展】①空气的平均相对分子质量为29,如果某气体的相对分子质量大于29,则这种气体的密度比空气的大;
如果小于29,则密度比空气的小。
②如下图所示密封收集气体装置
A、B装置可用于排空气法收集气体。
A装置收集密度比空气大的气体时,气体应从b端进入,收集密度比空气小的气体时,气体从a端进入;
图B装置气体进出口顺序与之相反。
C装置用于排水法收集气体。
应先在瓶中注满水,气体从a端进入。
用排水法测量反应放出的气体体积时,气体从装满水的容器的短导管或a端导入,排出的水经长或b导管流入量筒(量筒中收集到的水的体积就是生成的气体的体积)。
3.验证所制得的气体。
南宁)某化学兴趣小组的同学对实验室制取二氧化碳及相关性质进行一系列的探究活动。
(1)气体制取按如图1所示的制取装置进行实验。
图1
①写出有标号仪器的名称:
a________,b________。
②实验室制取二氧化碳的反应化学方程式是______________________________。
③实验室收集二氧化碳的方法是____________,原因是__________________。
(2)实验研究。
【提出问题】实验室制取二氧化碳时能否采用排水法收集?
【设计实验】
实验一:
向一个充满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,用力摇晃塑料瓶。
可观察到塑料瓶变瘪,说明二氧化碳能溶于水。
实验二:
先用集气瓶装满一瓶蒸馏水(pH=7.0),然后按如图2所示组装并进行实验,再用pH计测定从C装置排到烧杯中的液体的pH。
图2
①装置B中碳酸氢钠溶液的作用是____________________________。
②测得烧杯中液体的pH<
7.0,说明溶液呈酸性,原因是______________________________。
【实验结论】实验室制取二氧化碳不宜采用排水法收集。
【拓展延伸】某同学先对图3装置做了以下改进:
将装置C中的部分蒸馏水换成植物油,将烧杯换成量筒(如图3所示),然后利用改进后的装置测定收集到二氧化碳的体积,测得气体的实际体积小于理论值,原因可能是:
①________,②______________________________。
(合理即可)
图3
实验室常用石灰石或大理石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应制取二氧化碳,反应物是固体与溶液,反应条件为常温,选用固+液常温型气体发生装置;
因为二氧化碳能溶于水,密度比空气大,采用向上排空气法收集。
【设计实验】通过证明二氧化碳能溶于水,二氧化碳能与水反应生成碳酸,来说明二氧化碳不宜用排水法收集。
向一个充满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水。
利用二氧化碳溶于水后瓶内气压变化——瓶子变瘪,可证明二氧化碳能溶于水。
通过测定二氧化碳溶于水后溶液的pH,证明二氧化碳能与水反应生成碳酸。
为防止实验时盐酸挥发出来的氯化氢气体对实验造成干扰,装置B装入碳酸氢钠溶液用来除去挥发出来的氯化氢气体。
【拓展延伸】图3装置中植物油防止二氧化碳溶于水,改为该装置后收集的气体小于理论值的原因可能是由于装置漏气,也可能是由于装置B造成的,即二氧化碳溶于碳酸氢钠溶液等。
有关实验室制取二氧化碳的实验题主要集中在药品的选择,选用仪器组装反应装置与注意事项;
实验步骤、验满方法与检验方法;
书写化学反应方程式等方面。
学习时要注意掌握相关知识。
此题较为新颖之处在于通过实验说明二氧化碳不应采用排水法收集。
(3)实验室一般不用碳酸钠粉末和稀盐酸反应来制取二氧化碳的原因是
(4)二氧化碳验满的方法是_________________________________________________。
(5)检验二氧化碳可用____________,发生反应的化学方程式为
(6)图2的B装置中发生反应的化学方程式为______________________________。
(7)图3装置中植物油的作用是______________________________。
参考答案
第3讲 碳和碳的氧化物
考点解读
考点1 1.碳原子排列方式不同 2.硬 3.不活泼 C+O2
CO2 2C+O2
2CO C+2CuO
2Cu+CO2↑ 3C+2Fe2O3
4Fe+3CO2↑ CO2+C
2CO
考点2 大 难 能 2CO+O2
2CO2 燃烧 支持燃烧 CO+CuO
Cu+CO2 Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2 C+CO2
2CO 吸 CO2+H2O===H2CO3 H2CO3===H2O+CO2↑ CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O 血红蛋白 缺氧 供给呼吸 冶金工业 干冰 人工降雨 温室
考点3 1.化石燃料的燃烧 绿色植物的光合作用 2.减少使用煤、石油、天然气等化石燃料
考点4 1.
(1)稀盐酸 碳酸钙
(2)CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 2.石灰石 CaCO3
CaO+CO2↑
各个击破
例1
(1)用手紧握试管,若导管口有气泡冒出
(2)固体由黑变红,澄清石灰水变浑浊 (3)还原 (4)集中热量,提高温度
例2 D
题组训练 1.C 2.D 3.D 4.A 5.C 6.C
实验突破
实验 1.CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 2.向上排空气 比空气大 4.澄清石灰水中 变浑浊 5.集气瓶口 6.浓硫酸 NaOH
例3
(1)①铁架台 试管 ②CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ ③向上排空气法 密度比空气大,且能溶于水
(2)①除去挥发的氯化氢气体 ②二氧化碳能与水反应生成碳酸 【拓展延伸】装置漏气 二氧化碳溶于碳酸氢钠溶液
拓展训练 (3)反应速率太快,不利于气体的收集 (4)将燃着的木条放在瓶口,若木条熄灭,表明瓶内二氧化碳集满 (5)澄清石灰水 CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O (6)NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑ (7)防止二氧化碳溶于水
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