九年级化学复习学案碳和碳的氧化物.docx
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九年级化学复习学案碳和碳的氧化物
单元概述
碳和碳的化合物(氧化物)是物质世界中最庞大的家族,它们在工农业生产中起着至关重要的作用。
通过本单元的学习,我们将了解碳单质的组成、结构和物理性质,了解金刚石、石墨和C60的应用,激发探究物质世界奥秘的热情;认识二氧化碳的性质和制备方法,掌握二氧化碳气体制备的基本实验操作,培养基本实验能力,掌握通过实验学习物质基本性质的一般方法,培养学习兴趣;了解一氧化碳和二氧化碳的组成、性质和差异,把握一氧化碳和二氧化碳的检验方法,通过对比,了解二者的相同点和不同点。
课题1金刚石、石墨和C60
自主梳理
一、碳的单质
1.同一种元素可以组成不同的单质
金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,但由于___________________不同,因此它们的____________________有很大差异。
2.金刚石、石墨和C60的物理性质和用途
金刚石
石墨
C60
物理性质
外观
无色透明正八面体形状的固体
深灰色细鳞片状固体
形似足球,这种足球状的碳分子很稳定
光泽
加工琢磨后有夺目光泽
有金属光泽
硬度
最硬(天然存在)
很软
导电性
不导电
优良的导电性
用途
刻刀、钻石、钻头
铅笔芯、电极、润滑剂
制备新材料、制作新器件等
3.木炭、活性炭的吸附性
木炭、活性炭、炭黑、焦炭等物质都是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。
由于木炭和活性炭都具有__________________的结构,因此它们都具有较强的_________________能力,可以吸附毒气、色素以及有异味的物质等。
4.物质的结构、性质、用途之间的关系
物质的组成结构
物质的性质
物质的用途
1.答案:
碳原子的排列方式物理性质
3.答案:
疏松多孔吸附
二、碳的化学性质
1.稳定性
常温下,碳受日光照射或跟空气、水分接触,都________________发生变化。
但是随着温度的升高,碳的活动性大大增强,在高温下,碳能够跟很多物质起反应。
2.可燃性
氧气充足时:
____________________________(写化学方程式)。
氧气不足时:
________________(写化学方程式),用煤生炉子,燃烧不旺时就会发生这一反应。
3.还原性
(1)与非金属氧化物反应,如:
__________________________(写化学方程式),煤炉中经常发生这一反应。
(2)与金属氧化物反应,如与氧化铜、氧化铁、氧化铝等的反应。
木炭还原氧化铜的反应原理:
__________________________________。
现象:
黑色粉末变成______________固体,放出的气体能____________________________。
装置:
用高锰酸钾制氧气的装置。
(3)还原反应:
含氧化合物里的氧______________叫做还原反应。
含氧化合物提供氧的性质叫做______________,含氧化合物是______________;夺取含氧化合物中氧的物质是______________,它的这种性质叫做______________。
1.答案:
不容易
2.答案:
C+O2
CO22C+O2
2CO
3.答案:
(1)C+CO2
2CO
(2)C+2CuO
2Cu+CO2↑红色使澄清石灰水变浑浊
(3)被夺去的反应氧化性氧化剂还原剂还原性
师生互动
一、同种元素组成的不同单质
探究:
同一种元素不仅能够组成一种单质,有的还能组成多种单质,如碳元素可组成金刚石、石墨、C60等几种单质;磷元素可组成红磷、白磷等单质;氧元素可组成氧气、臭氧等单质。
元素和单质是不同的概念,单质一定是由同一种元素组成的,但一种元素不一定只形成一种单质。
【例题1】据报道,科学家已经研制出世界上最薄的材料——碳膜片,其厚度只有一根头发的二十万分之一。
如图所示,这种碳膜片状如蜂巢,是由碳原子构成的六边形单元向外延展而成,下列有关碳膜片的说法中,正确的是()
A.碳膜片属于单质
B.碳膜片与C60是同一种物质
C.碳膜片属于人工合成的有机高分子材料(属于化合物)
D.碳膜片在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物不同
解析:
碳膜片是由碳元素(只一种)组成的,属于碳单质;C60形状似足球,俗称“足球烯”,显然碳膜片与C60不是同一种物质;有机高分子材料属于化合物,而碳膜片则属于单质;由于碳膜片只由碳元素组成,完全燃烧的产物只有二氧化碳,故与碳在氧气中完全燃烧的产物相同。
答案:
A
绿色通道:
该题考查了同学们对同种元素可以组成不同单质的理解。
同种元素可组成不同单质,主要是由于其内部原子排列方式不同所致。
针对训练:
1.碳元素有金刚石、石墨和无定形碳等多种单质,下列关于碳单质的叙述正确的是()
A.都是黑色固体
B.碳原子的排列方式都相同
C.在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
D.都能使红墨水褪色
答案:
C解析:
金刚石、石墨和无定形碳等单质都是由碳元素组成的,虽组成元素完全一样,但又是完全不同的几种物质,物理性质差别很大。
如金刚石无色透明、硬度极大、不导电,石墨呈灰黑色、质软、具有良好的导电性,木炭、活性炭有较强的吸附性等,用途也各不相同。
2.下面是碳的几种单质的结构示意图,图中小圆圈均代表碳原子。
(1)在物质甲的结构中,每个碳原子最多连有_________________个碳原子。
(2)根据乙物质层与层之间能发生滑动,具有滑腻感的特点,写出它的一种用途________________。
(3)图中物质丙的化学式为C60,已知硅的一种单质也有与物质丙相同的原子数和类似的结构,有科学家尝试把物质丙的一个分子放进硅的这种单质的一个分子中,反应形成一种新型分子,该分子的化学式为________________________________。
解析:
(1)从图中不难看出,每个碳原子最多连有4个碳原子。
(2)有滑腻感,可作润滑剂或铅笔芯原料。
(3)根据题目所给信息,把物质丙的一个分子放进硅的这种单质的一个分子中,形成新型分子的化学式应为Si60C60。
答案:
(1)4
(2)用作铅笔芯原料(3)Si60C60
二、氧化还原反应
探究:
氧化还原反应是中学化学的一个难点,特别是同学们在分析氧化剂、还原剂、氧化性、还原性时容易产生混淆。
从得失氧的反应观点讲:
(1)氧化反应、还原反应。
物质与氧发生的反应叫氧化反应,含氧化合物里的氧被夺去的反应叫还原反应。
(2)氧化剂、还原剂。
在反应中,供给氧的物质叫氧化剂,得氧的物质叫还原剂。
(3)氧化性、还原性。
在反应中,供给氧的物质所具有的性质叫氧化性,夺取氧的物质所具有的性质叫还原性。
实例:
【例题2】近年我国科学家将二氧化碳和金属钠在一定条件下发生反应,制得金刚石,同时生成了碳酸钠,下列说法中错误的是()
A.二氧化碳转化成金刚石是化学变化
B.金刚石是碳的一种同素异形体
C.金属钠在反应中由游离态转变为化合态
D.该反应不是氧化还原反应
解析:
二氧化碳和金属钠在一定条件下发生反应的化学方程式为4Na+3CO2====2Na2CO3+C,在该反应中金属钠得氧发生氧化反应,二氧化碳失氧发生还原反应,故该反应为氧化还原反应。
答案:
D
绿色通道:
初中化学判断氧化还原反应是从得氧和失氧的角度,得氧的物质发生氧化反应,作还原剂,失氧的物质发生还原反应,作氧化剂。
针对训练:
(1)写出仪器的名称:
a________________,b.________________。
(2)根据要求填表:
实验
A装置
B装置
实验一:
实验室制取并测定氧气的体积
化学方程式:
____________
反应的基本类型是_________
B中要盛满____________,同时还应该连接一个________
实验二:
碳还原氧化铜(酒精灯换成酒精喷灯)
化学方程式:
____________________
还原剂是______________
B中盛有一定量的澄清的石灰水,其作用是__________
(3)上述两实验中,B装置与A装置连接方式是否相同?
如有不同,请说明不同之处:
________________________。
解析:
用高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰)制取氧气的反应类型为分解反应。
碳还原氧化铜的还原剂是碳,写化学方程式时要注明反应条件是高温,生成的CO2加“↑”。
实验一B中装满水同时还要用量筒测定从瓶中流出水的体积;实验二B中的澄清石灰水用来检验产物是否是二氧化碳;实验一B中的f与c连接目的是将广口瓶中的水排出,实验二B中的e与c连接目的是使生成的气体与澄清的石灰水充分反应。
2020年中考化学模拟试卷
一、选择题
1.下列应用,相关化学方程式及基本反应类型都正确的是()
A.一氧化碳用于炼铁:
4CO+Fe3O4
3Fe+4CO2置换反应
B.用氢氧化钙溶液吸收二氧化碳气体:
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O复分解反应
C.用含有氢氧化铝的药物治疗胃酸过多症:
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O复分解反应
D.实验室加热高锰酸钾制取氧气:
K2MnO4
2KMnO4+MnO2+O2↑分解反应
2.类推是学习化学的重要方法之一,但盲目类推又可能得出错误结论。
下列类推正确的是
A.原子和分子均是微观粒子,原子在化学变化中不能再分,则分子在化学变化中也不能再分
B.锌和银均是金属,锌能与稀硫酸反应放出氢气,则银也能与稀硫酸反应放出氢气
C.金刚石和石墨均是碳的单质,金刚石十分坚硬,则石墨也十分坚硬
D.H2SO4与HCl均是酸,H2SO4在水溶液中能电离出H+,则HCl在水溶液中也能电离出H+
3.向滴有酚酞的盐酸溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液,所得溶液的pH与加入溶液体积关系如图所示。
下列说法不正确的是()
A.反应过程中溶液温度升高B.A点对应溶液的溶质为HCl、NaCl
C.恰好完全反应时溶液显中性D.反应过程中溶液的颜色由红色变为无色
4.某溶液能使紫色石蕊溶液变红,下列各组离子在该溶液中能大量共存的是()
A.Ag+、Na+、Cl﹣、NO3﹣B.Na+、K+、OH﹣、SO42﹣
C.K+、Na+、CO32﹣、Cl﹣D.Ba2+、Mg2+、NO3﹣、Cl﹣
5.如图是某汽车尾气净化装置中发生反应的微观示意图。
下列说法正确的是()
A.该反应中,Z是由Y分解生成的
B.一个Y和W分子中均有11个电子
C.参加反应的X与生成的Z的质量比为9:
7
D.化学反应前后,催化剂的质量和性质一定不变
6.从反应原理和产物纯度两个角度考虑,下列制取FeCl2溶液的方案中可行的是()
A.过量的Fe粉与稀盐酸混合后,过滤
B.过量的Fe2O3与稀盐酸混合后,过滤
C.过量的Fe粉和ZnCl2溶液混合后,过滤
D.过量的CuCl2溶液与Fe粉混合后,过滤
7.归纳与整理利于梳理知识,小明同学整理的下列各组化学知识全部正确的是()
A.灭火的原理与方法
B.反应类型
C.物质俗名
D.化学与生活
烧杯罩灭蜡烛﹣﹣隔绝氧气;
森林起火设置隔离带﹣﹣清除可燃物;
高压水枪灭火﹣﹣降低着火点
碳燃烧﹣﹣化合反应;
小苏打治疗胃酸过多
﹣﹣中和反应;
双氧水制取氧气﹣﹣分解反应
固态二氧化碳﹣﹣干冰;
氧化钙﹣﹣熟石灰;
碳酸氢钠﹣﹣苏打
软化硬水﹣﹣煮沸;
除水垢﹣﹣用食醋浸泡;
改良酸性土壤﹣﹣
施用Ca(OH)2
A.AB.BC.CD.D
8.“绿色化学”能实现零排放(即反应物中的原子利用率达到100%).CO和H2在一定条件下按照不同的比例可以合成不同的有机化工原料.根据零排放的要求,以CO和H2合成的有机物不可能是()
A.甲醇(CH4O)B.乙醇(C2H6O)
C.甲醛(CH2O)D.乙酸(C2H4O2)
9.甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量关系如图所示,下列有关说法错误的是
A.x的值是15
B.丙可能是该反应的催化剂
C.该反应是分解反应
D.反应中甲和乙的质量比为4∶1
10.下列说法不正确的是()
A.工业废水应处理达标后再排放
B.空气级别越高,空气质量越差
C.纯净的水是无色、无气味的透明液体
D.石墨与金刚石中碳原子的排列方式相同
11.电脑芯片的制作要用到高纯度的硅。
目前广泛采用石英砂(主要成分是SiO2)为原料制取,其中一步反应为:
SiO2+2C
Si+2CO↑。
对该反应分析正确的是
A.该反应属于置换反应B.碳发生了还原反应
C.碳元素化合价由0价变为+4价D.该反应利用了CO的还原性
12.燃气热水器中燃气不充分燃烧易产生CO气体,下列关于CO的说法不正确的是:
()
A.CO气体有毒,可危害人体健康B.CO可用于冶炼金属
C.CO可以燃烧,可作燃料D.在煤炉上放一壶水就能防止CO中毒
13.下列实验方法错误的是
选项
实验目的
实验方法
A
鉴别硬水和软水
加入肥皂水,观察是否有大量泡沫
B
鉴别蔗糖和NH4HCO3固体
加少量水溶解,测量溶液温度
C
除去粗盐中难溶性杂质
加适量水溶解,过滤,蒸发
D
除去KCl溶液中少量CuCl2
滴加NaOH溶液,至不再生成沉淀,过滤
A.AB.BC.CD.D
14.除去下列各物质中含有的少量杂质,所选用的试剂、操作方法都正确的是()
选项
物质
杂质
试剂
操作方法
A
Fe
Fe2O3
稀盐酸
加入足量的稀盐酸,过滤
B
FeSO4溶液
H2SO4
Fe
加入过量的铁粉,过滤
C
NaOH溶液
Ca(OH)2
Na2CO3
加入过量Na2CO3溶液,过滤
D
KNO3溶液
K2CO3
CaCl2
加入适量CaCl2溶液,过滤
A.AB.BC.CD.D
15.区分下列各组物质的两种方法均正确的是()
选项
待区分物质
方法一
方法二
A
18K黄金和黄铜
在空气中灼烧
固体表面滴加稀盐酸
B
空气和人呼出的气体
伸入燃着的小木条
滴入澄清的石灰水
C
聚乙烯和聚氯乙烯
观察颜色
加热,观察是否熔化
D
烧碱和熟石灰
闻气味
放置于空气中观察固体表面的变化
A.AB.BC.CD.D
二、填空题
16.化学世界千变万化,请写出下列反应的化学方程式
(1)有水生成的分解反应_____
(2)非金属单质置换金属单质的反应_____
(3)生成硝酸的复分解反应_____
17.溶液与人们的生产生活密切相关。
(1)将少量下列物质分别放入水中,充分搅拌,可以得到无色溶液的是_____(填字母)。
A.高锰酸钾B.汽油C.面粉D.白糖
(2)在盛有水的烧杯中加入以下某种物质,形成溶液过程中,温度没有明显变化的是_____(填字母)。
A.烧碱B.硝酸铵C.氯化钠D.浓硫酸
(3)下图1为甲、乙两种固体物质的溶解度曲线。
①溶解度随温度升高而增大的物质是_____(填“甲”或“乙”)。
②某同学按图2所示进行实验,得到相应温度下的A、B、C溶液,在A、B、C三种溶液中属于饱和溶液的是________(填字母)。
向溶液C中再加入25g甲,充分搅拌,恢复到t2℃时,所得溶液中溶质的质量分数为_______________(结果精确到0.1%)。
③将t2℃时的甲、乙两种物质的饱和溶液降温至t1℃,所得溶液中溶质的质量分数甲_____乙(填“<”、“=”或“>”)。
18.图1为元素周期表中1﹣3周期的原子结构示意图,图2为铷(Rb)元素原子结构示意图,请根据初中所学知识按要求填空:
(1)13号元素形成的单质具有良好的抗腐蚀性能,请写出其抗腐蚀的原理(用化学方程式表示)_____;
(2)第三周期元素中,核外电子排布与Ne相同的金属离子符号_____(写一个);
(3)写出铷的氧化物的化学式_____。
三、简答题
19.向含有Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,过滤后所得固体的质量等于加入的锌粉的质量。
(1)写出一个相关反应的化学方程式_______。
(2)请分析过滤所得固体物质中的成分_______。
20.化学知识与生活联系密切。
请回答:
(1)高锰酸钾(KMnO4)溶液常用于消毒,KMnO4中锰元素的化合价为_____。
(2)天然气是比较清洁的常用燃料,天然气的主要成分是_____(填化学式)。
(3)国际上推广使用生铁铸造的锅。
因为食入的少量铁与人体胃液中的盐酸反应,生成的盐能预防缺铁性贫血。
写出该反应的化学方程式:
_____。
(4)包饺子的食材有面粉、韭菜、瘦肉、植物油、食盐等。
其中富含糖类的是_____。
四、实验题
21.根据下图回答有关问题。
(1)仪器E、F的名称为_______、_______________。
(2)图A、B是常见实验基本操作。
其中正确的是__________(填序号);请对错误的操作进行改正:
__________________。
(3)选择仪器D---I完成下列实验操作:
①用KMnO4制备O2,应选仪器________(填序号),其化学反应方程式为_________;
②用大理石与稀盐酸反应制备CO2并使反应随时发生或停止,应选仪器_____________,其反应方程式为___________________________。
五、流程题
22.纳米碳酸钡是一种重要的化工产品,下图是某厂生产纳米碳酸钡的工艺流程。
请回答下列问题:
(1)碳酸钡的碳元素的化合价为。
(2)试剂A的化学式为,操作1、操作2的名称是,若在实验室中进行该操作,实验中的玻璃棒的作用是。
(3)写出纳米碳酸钡与稀盐酸发生反应的化学方程式:
。
(4)该流程操作2得到的滤液中含有KCl,其用途是。
六、计算题
23.某补钙剂的主要成分是碳酸钙。
欲测定该补钙剂中碳酸钙的质量分数,某同学进行了如图所示的操作。
实验前(即未装药品前)测得装置总质量为196.9g。
(假设其它成分可溶于水但不参与反应)。
(1)补钙剂中碳酸钙的质量分数为_____。
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数_____。
(写出计算过程,结果保留整数)
24.如图是高炉炼铁的示意图。
请根据图例回答。
(1)焦炭在炼铁过程中的主要作用是_____。
(2)高炉炼铁会产生大量的高炉气体,其主要成分含有CO和尘粒。
请你对高炉气体的处理提出合理化的建议_______。
(3)高炉内还原氧化铁的主要物质是CO,写出炉内生成CO的化学反应方程式______。
(4)用化学方程式计算,要炼得56t纯铁,需要氧化铁的质量是______?
七、探究题
25.氢化钙(CaH2)固体是一种储氢材料,是登山运动员常用的能源提供剂。
某化学小组的同学在老师的指导下制备氢化钙。
(查阅资料)
氢化钙通常用氢气与钙加热制得。
氢化钙要密封保存,遇水反应生成氢氧化钙和氢气。
钙遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气,并放出大量的热。
标准状况下氢气的密度为0.09g/L。
(进行实验)
小组同学设计的制取装置如下图所示(固定装置略)。
回答下列问题:
(1)写出A中发生反应的化学方程式_____________________________。
(2)B、D中所盛试剂相同,该试剂为_____,其作用分别是___________、_______________。
(3)实验时先打开A中活塞,一段时间后,再点燃C中酒精灯,其目的是__________________________________________________________________________。
(4)装置C中制取氢化钙的化学方程式是_________________。
(实验反思)小组同学通过反思提出问题:
上述制得的氢化钙是否纯净?
(样品成分的猜想)通过上述方法制得的氢化钙样品的成分有下列两种猜想:
他们按照下图所示装置进行检验。
(设计实验)若所加入的氢化钙样品质量为2.1g,请验证该氢化钙样品是否纯净?
_________________________________________________________________(要求操作、数据和结论)。
【参考答案】***
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
C
D
D
D
C
A
D
B
C
D
A
D
D
B
B
二、填空题
16.
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
17.DC甲B28.6%>
18.4Al+3O2=2Al2O3Na+(合理即可)Rb2O或Rb2O2
三、简答题
19.Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag或Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu一定有银和铜(或Ag和Cu),可能有锌(或Zn)
20.+7CH4Fe+2HCl=FeCl2+H2↑面粉
四、实验题
21.试管酒精灯B;应先挤压出胶头中空气,再插入吸取液体DEFG;2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑;DEICaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
五、流程题
22.
(1)+4
(2)HCl;过滤;引流;
(3)BaCO3+2HCl
BaCl2+H2O+CO2↑;(4)作钾肥(合理即可)。
六、计算题
23.75%10%。
24.燃烧提供反应的热量、生成还原剂CO回收,循环利用(处理达标后排放)C+CO2
2CO80t
七、探究题
25.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑浓硫酸干燥氢气防止空气中的水蒸气进入C中排除装置内的空气,防止加热时产生爆炸Ca+H2
CaH2步骤:
将Y形管倾斜,使A中的水全部进入B中,完全反应后,冷却至室温,
读取量筒读数。
依据:
根据实验得出的氢气的体积,可计算出氢气的质量,再根据氢化钙与水反应的化学方程式,计算出所需氢化钙的质量,并与氢化钙样品质量作对比(或根据氢化钙与水反应的化学方程式,计算与样品质量相同的氢化钙可生成氢气的质量,并转化成氢气的体积,再与实验中所得的氢气体积作对比)
2020年中考化学模拟试卷
一、选择题
1.下列说法中正确的是()
A.H2O和H2O2的组成元素相同,所以它们的化学性质相同
B.石墨晶体是灰黑色的固体,所以碳元素形成的单质都是(灰)黑色的
C.化合物中一定含有多种元素,含有多种元素的物质却不一定是化合物
D.氧化物一定含氧元素,含氧元素的物质一定是氧化物
2.以下是四种粒子的结构示意图,下列说法正确的是()
A.①表示的稀有气体元素B.②在化学反应中容易得到电子
C.③表示的是阳离子D.④表示的是阴离子
3.实验室中用质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84g/cm3)配制成
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