中考化学碳和碳的氧化物一轮专项练习 8页

‎2013届中考化学 知识点归纳复习题6‎ 第六单元《碳和碳的氧化物》‎ 第一节 金刚石、石墨和C60‎ 一、 ‎“碳”和“炭”的区别：“碳”指碳元素，不是具体指某种物质；而“炭”指具体的、由碳元素组成的单质。‎ 二、 金刚石、石墨、C60是由碳元素组成的三种不同的单质。 所以，在一定条件下，将石墨转化为金刚石的变化是化学变化。‎ 三、 金刚石、石墨的物理性质和用途 化学式 颜色 形状 硬度 导电性 导热性 润滑性 熔点 用途 金刚石 C 无色透明 正八面体 最硬 无 无 无 高 划玻璃、切割金属、钻探机钻头、制装饰品等 石墨 深灰色、有金属光泽、不透明 细鳞片状 最软之一 优良 良好 良好 电极、铅笔芯、润滑剂等 n 金刚石是天然存在的最硬的物质。‎ n 无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成，没有固定形状。 常见的无定形碳：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。‎ 颜色、状态 制法 用途 木炭 灰黑色的多孔性固体 木材隔绝空气加强热 燃料、黑火药、制活性炭、冶炼金属 活性炭 灰黑色多孔颗粒状固体 木炭在高温下用水蒸气处理 净化多种气体和液体、作防毒面具 焦炭 浅灰色多孔性固体 烟煤隔绝空气加强热 冶炼金属 炭黑 极细的黑色粉末 含碳物质不完全燃烧 墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等，作橡胶制品的填料 n 木炭、活性炭具有吸附性（物理性质）。活性炭的吸附性更强。‎ 四、 C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，这种足球结构的碳分子很稳定。‎ 五、 金刚石、石墨、C60性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。‎ 六、 碳的化学性质 n 单质碳的物理性质各异，而各种单质碳的化学性质却完全相同 n 在常温下，碳的化学性质不活泼。‎ n 碳具有可燃性：C+O2CO2（充分燃烧） 2C+O22CO（不充分燃烧） 碳在氧气中燃烧的现象：燃烧剧烈，发出白光；放热；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。‎ n 碳具有还原性： 木炭+氧化铜 澄清的石灰水 C+2CuO2Cu+CO2↑ 2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑ 单质碳的还原性可用于冶金工业。‎ 二、 木炭还原氧化铜的实验（见右图） 【实验操作】① 把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管； ② 将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管； ③ 集中加热； ④ 过几分钟后，先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析。 【实验现象】澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色。 【化学方程式】C+2CuO2Cu+CO2↑‎ n 反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。‎ n 在酒精灯上加网罩的目的：使火焰集中并提高温度。‎ n 配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。‎ n 实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。‎ 三、 还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。 木炭是使氧化铜还原为铜的物质，具有还原性。木炭在反应C+2CuO2Cu+CO2↑中作还原剂。‎ 第二节 二氧化碳制取的研究 一、 实验室制取二氧化碳 n 原料：大理石或石灰石、稀盐酸。‎ u 不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。‎ u 不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。‎ u 不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：它们与稀盐酸反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高。‎ n 反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑‎ n 发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体）‎ n 收集装置：向上排空气法收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）‎ n 检查装置的气密性：用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置，紧闭导气管出口，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降，则表明漏气；若水面不下降，则表明不漏气。‎ n 验满：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰熄灭，证明二氧化碳已经收集满了。‎ n 检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，就证明收集的气体是二氧化碳。‎ n 净化：如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氢气体和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去氯化氢），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去水蒸气并进行干燥）。‎ CO2‎ ‎（1）‎ n 注意事项见第二单元。‎ 二、 二氧化碳和氧化钙的工业制法：CaCO3CaO+CO2↑‎ CO2‎ ‎（2）‎ 第三节 一氧化碳和二氧化碳 1. 二氧化碳的物理性质及对应的探究实验：‎ n 无色无味，常温常压下为气体。‎ n 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。 【实验操作】如右图（1），将CO2气体慢慢倒入杯中。 【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。 【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯 内壁流下，先聚集在底部， 然后逐渐上升，把杯内的空气自下而上排出。 【实验结论】① 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧； ② 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。‎ n 二氧化碳能溶于水。 【实验操作】如右上图（2）向一个收集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，振荡。 【实验现象】瓶体变瘪。 【实验分析】二氧化碳溶于水时，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。 【实验结论】二氧化碳能溶于水。‎ 1. 二氧化碳的化学性质 n 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。‎ n 二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性）‎ n 二氧化碳能与水反应生成碳酸。 【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。 【实验现象】① 第一朵小花变红；② 第二朵小花不变色； ③ 第三朵小花不变色； ④ 第四朵小花变红； ⑤ 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。 【实验分析】① 醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变红；② 水不能使紫色石蕊变红；③ 二氧化碳不能使紫色石蕊变红；④ 二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红；⑤ 说明碳酸被分解了。 【化学方程式】CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2↑ 【注意事项】 ① 第二朵、第三朵纸花可以说明：水不能使紫色石蕊变红，二氧化碳不能使紫色石蕊变红，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红。 ② 纸花必须是干燥的。如果纸花不是干燥的，那么在把第三朵纸花放入水中时，CO2会与纸花里的水分反应生成碳酸使纸花变红，这样就起不到对照的作用。 ③ 二氧化碳不能使紫色石蕊变红，但二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红。‎ n 二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O n 二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳：CO2+C2CO 该反应是吸热反应。该反应既是化合反应，又是氧化还原反应（CO2是氧化剂，C是还原剂）。 该反应是二氧化碳变为一氧化碳的一种方法。‎ 二、 二氧化碳的用途 n 灭火（既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质） 原因：① 二氧化碳的密度比空气大；② 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。 灭火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑‎ n 干冰（固体二氧化碳）：干冰升华吸收大量的热，因此干冰可用于人工降雨、制冷剂。‎ n 光合作用：作气体肥料，可以提高农作物的产量。‎ 三、 二氧化碳对环境的影响：造成温室效应 【能导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等。‎ 四、 一氧化碳的物理性质：无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。 一氧化碳只能用排水法收集，不能用向下排空气法收集。‎ 五、 一氧化碳的化学性质 n 一氧化碳具有可燃性： 2CO+O22CO2 【燃烧的现象】① 发出蓝色火焰； ② 放热； ③ 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 煤炉从上至下，常发生的三个反应：2CO+O22CO2、CO2+C2CO、C+O2CO2‎ n 一氧化碳具有毒性。 原因：一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。 正常的血液呈深红色，当通入一氧化碳后，血液由深红色变成浅红色。‎ n 一氧化碳具有还原性。‎ 六、 一氧化碳的用途：‎ n 可燃性：作气体燃料（2CO+O22CO2）。‎ n 还原性：冶炼金属（3CO+Fe2O32Fe+3CO2、CO+CuOCu+CO2）。‎ 二、 一氧化碳的还原性 n 一氧化碳还原氧化铜的实验： 【实验装置】见下图（这是整套装置，但只需掌握虚线框中内容，并且下文的操作、现象、结论仅针对虚线框内的实验装置）。‎ ‎②‎ ‎①‎ ‎③‎ ‎④‎ ‎⑤‎ ‎⑥‎ ‎⑦‎ ‎ 1-稀盐酸　2-大理石　3-碳酸氢钠溶液　4-浓硫酸　5-木炭　6-氧化铜　7-氢氧化钙溶液 【实验操作】 ① 先通入一氧化碳，在加热前必须先检验一氧化碳的纯度； ② 点燃酒精灯给玻璃管内的物质加热； ③ 实验完毕，先熄灭酒精灯； ④ 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。 【实验现象】黑色粉末变成红色，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。 【实验结论】一氧化碳能使氧化铜还原成铜，同时生成二氧化碳。 【化学方程式】CO+CuOCu+CO2 【注意事项】 ① 检验一氧化碳纯度的目的：防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。 ② 一氧化碳“早来晚走”，酒精灯“迟到早退”。 ③ 一氧化碳“早来”，酒精灯“迟到”的目的：排净装置内的空气，防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。 ④ 一氧化碳“晚走”，酒精灯“早退”的目的：防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化 ‎ ‎（2Cu+O22CuO）。 ⑤ 因为一氧化碳有剧毒，随意排放会造成空气污染，所以必须进行尾气处理。 ⑥ 7溶液的目的：① 证明反应生成二氧化碳； ② 除去装置内的二氧化碳。‎ n 一氧化碳还原氧化铁 【实验装置和实验操作】与上面的实验类似（⑥ 下的酒精灯要换成酒精喷灯） 【实现现象】红色粉末逐渐变黑，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。 【化学方程式】3CO+Fe2O32Fe+3CO2 【注意事项】铁块是银白色的，但铁粉是黑色的。‎ n n 水煤气（一氧化碳和氢气的混合气体）：C+H2OCO+H2‎ n 在我们学过的还原剂还原金属氧化物的反应中，只有两个反应的条件是“加热”，其他的都是“高温”： H2+CuOCu+H2O　和　CO+CuOCu+CO2‎ 二、 一氧化碳和二氧化碳的性质比较 一氧化碳 二氧化碳 物理性质 无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水 无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水 化学性质 可燃性、还原性、毒性 ‎① 二氧化碳能和水反应生成碳酸 ‎② 二氧化碳可以和四大强碱反应生成盐和水 ‎③ 二氧化碳能和碳单质反应 ‎④ 二氧化碳能参与光合作用 检验方法 通过灼热的氧化铜粉末，粉末由黑色逐渐变成红色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊 通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊 主要用途 做燃料、冶炼金属 灭火、制汽水、人工降雨 三、 三大还原剂：H2、C、CO——共同性质：可燃性、还原性。‎ 四、 三大可燃性气体及燃烧时的火焰颜色：H2（淡蓝色）、CO（蓝色）、CH4（明亮的蓝）‎ 五、 当碳与氧化剂不充分反应时，会生成一氧化碳。‎