2013版中考化学总复习(人教版)精讲精练：第6单元 碳和碳的氧化物

1第六单元碳和碳的氧化物考标要求备考指津1.知道金刚石、石墨等碳单质的一些物理特性，初步了解它们的用途，感受物质的多样性；知道碳单质在常温下化学性质稳定，在高温下能跟一些物质反应。2．知道二氧化碳和一氧化碳的主要性质和用途，并能以此解释日常生活中的一些现象。3．初步学会在实验室制取二氧化碳的基本方法，并会检验CO2的存在。4．初步了解温室效应及防治温室效应采取的措施。5．了解自然界中碳的循环。1.金刚石、石墨在物理性质上的差异、原因和无定形碳中的木炭、活性炭的吸附性能，结合实际考查碳的稳定性、可燃性和还原性一直是学业水平考试命题的热点，题型包括选择题、填空题、简答题，并以综合实验题、探究题形式考查碳的还原性。2．二氧化碳的性质和用途是历年来考查必考内容，常结合生产生活实际和社会热点进行考查，如植物的光合作用、温室效应等。历年来，对二氧化碳的性质探究，特别是运用二氧化碳的性质解释生活中的一些化学现象分析其用途，根据化学现象分析二氧化碳的性质及环保问题的考查将成为热点。3．在一氧化碳的性质中将侧重一氧化碳毒性的考查：如实验尾气的处理、煤气的泄漏、处理煤气中毒的正确方法等，CO的可燃性和还原性，CO与Fe2O3反应的实验探究也将是考查热点。4．二氧化碳的实验室制法在注重基础题的前提下，综合实验是学业水平考试考查的热点，它集气体的制备、除杂、干燥、验证于一体，全面考查综合能力，题型常以实验题形式出现。5．联系生产生活实际判断自然界中的碳循环。考点梳理考点一、碳的单质1．碳单质的存在形式碳的单质有金刚石、石墨和C60，由于它们的碳原子排列方式不同，导致它们在物理性质上存在很大差异。2．金刚石、石墨的物理性质和用途的比较金刚石石墨色态无色透明、正八面体形状的固体深灰色有金属光泽而不透明的细鳞片状固体硬度是天然物质中最硬的物质是最软的矿物之一导电、导热性不导电、不导热导电、导热熔点很高高、耐高温组成元素碳碳主要用途作钻石、制玻璃刀作铅笔芯、作电极、作润滑剂等3．木炭和活性炭木炭和活性炭具有吸附性，可以用作吸附剂，除去食品和工业产品中的色素，消除异味和吸收有毒气体。24．C60(1)构成：每个C60分子由60个碳原子构成，化学性质稳定。(2)用途：主要应用于材料科学、超导体等方面。温馨提示由石墨转化为金刚石是化学变化；吸附作用是物理变化。考点二、单质碳的化学性质1．稳定性在常温下，单质碳的化学性质不活泼，受日光照射或跟空气、水分接触，都不容易起变化。2．可燃性3．还原性(1)与CuO反应①中化学方程式为C＋2CuO=====高温2Cu＋CO2↑；②中化学方程式为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。(2)与CO2反应反应的化学方程式为C＋CO2=====高温2CO。(3)应用用于冶金工业。如焦炭把铁从它的氧化物矿石中还原出来的反应为2Fe2O3＋3C4=====高温Fe＋3CO2↑。考点三、二氧化碳1．性质(1)物理性质颜色状态气味密度溶解性无色气体无味比空气大能溶于水(2)化学性质操作现象3现象：蜡烛自下而上依次熄灭，说明CO2密度比空气大，既不燃烧也不支持燃烧现象：紫色石蕊溶液变成红色，该实验说明了CO2能与H2O反应生成H2CO3，反应的化学方程式为CO2＋H2O===H2CO3现象：澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O2.CO2对生活和环境的影响(1)用途①用于灭火：是因为CO2不燃烧，也不支持燃烧，且密度比空气大；②制冷剂、人工降雨：固体二氧化碳叫“干冰”，升华时吸收大量的热；③光合作用；④化工原料；⑤气体肥料。(2)温室效应①成因：大气中的CO2能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收的太阳光的热量不易散失，从而使地球变暖。能产生温室效应的气体有：CO2、臭氧、甲烷、氟氯代烷等。②危害：导致两极的冰川融化，使海平面上升，淹没部分沿海城市，使土地沙漠化、农业减产等。③缓解措施：减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，更多地利用太阳能、风能、地热能等清洁能源；大力植树造林、严禁乱砍滥伐等。3．制取(1)工业制法高温煅烧石灰石，反应方程式为CaCO3=====高温CaO＋CO2↑。(2)实验室制法①反应原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。温馨提示在二氧化碳实验室制法中，不能用稀硫酸与块状石灰石反应来制取CO2，这是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4，它会覆盖在CaCO3的表面，阻碍反应的进行。若用浓盐酸与石灰石反应来制取CO2，会导致浓盐酸中的氯化氢气体混入产生的CO2气体内，使制得的CO2气体不纯。②制取装置实验室常用的制取二氧化碳的装置如图所示。4考点四、气体发生装置和收集装置的综合探究1．气体发生装置一般根据反应条件(是否加热、加催化剂等)和反应物状态(固体和固体反应、固体和液体反应或液体和液体反应等)设计发生装置，如下图所示：(1)固＋固，可选用图A的装置。可制取O2等气体。(2)固＋液――→△，可选用图B或C的装置。可制取O2、H2、CO2等气体。2．气体收集装置一般根据气体的溶解度、气体的密度设计收集装置，如下图所示：收集方法气体性质优缺点A.向上排空气法密度比空气大纯度不高、干燥B.排水法难溶于水纯度高、不干燥C.排空气法—纯度不高、干燥D.向下排空气法密度比空气小纯度不高、干燥考点五、一氧化碳1．物理性质颜色状态气味密度溶解性无色气体无味比空气略小难溶于水2.化学性质(1)可燃性：纯净的CO在空气中点燃时，能产生蓝色火焰，放出大量的热。化学方程式为2CO＋O2=====点燃2CO2。(2)还原性：CO还原CuO反应的化学方程式为CO＋CuO=====△Cu＋CO2。5(3)剧毒性：CO极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成体内缺氧，甚至危及生命。3．用途作燃料、冶炼金属。4．CO、CO2的鉴别方法(1)用澄清石灰水：CO2能使澄清石灰水变浑浊，CO不与石灰水等碱溶液反应。(2)用点燃法：CO能燃烧，生成使澄清石灰水变浑浊的气体，而CO2不能燃烧。(3)用灼热的CuO和澄清石灰水：CO能与灼热的CuO反应，生成红色固体，且能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，而CO2则不与CuO反应。(4)用紫色石蕊试液：CO2通入到紫色石蕊试液中能产生使紫色石蕊试液变红的碳酸，而CO不能。考点六、气体混合物分析实验初中化学实验中，气体成分(如H2、CO、CO2、H2O等)的分析实验占很大的比重。通常用无水CuSO4粉末检验H2O(气态)的存在，若白色CuSO4粉末变成蓝色，说明存在H2O(气态)。用灼热的CuO粉末检验H2和CO，黑色粉末变成红色，有水珠生成，说明存在H2；生成的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明存在CO。(气体通过灼热的CuO前，必须干燥)CO2的存在对检验CO产生干扰，所以有时要先除去CO2且确认CO2已除尽，才能检验CO。自主测试1．下列关于碳单质的说法中正确的是()。A．C60的相对分子质量为720B．金刚石、石墨和C60都由碳元素组成，结构相同C．木炭具有还原性，常温下可以将氧化铜中的铜还原出来D．石墨很软，不能用于制石墨电极2．齐白石最大尺幅黑白作品《松柏高立图·篆书四言联》，于2011年5月22日以4.255亿人民币拍出，其画用墨汁的主要成分为炭黑，它能使画很长时间不褪色，这是因为墨汁中的炭黑具有()。A．可燃性B．还原性C．稳定性(常温下不易发生化学反应)D．吸附性3．当氧化铜中混有少量炭粉时，提纯的方法是()。A．隔绝空气加热混合物B．在氢气流中加热混合物C．在氧气流中加热混合物D．加入足量盐酸，待反应终止后过滤4．节能减排、低碳出行是我们倡导的生活方式，“低碳”指的是尽量减少二氧化碳的排放。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．二氧化碳的过度排放会加剧温室效应，因此应禁止使用化石燃料C．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5．由图可知，大气中CO2浓度大约从1800年起急剧增加，下列解释合理的是()。6大气中CO2浓度随时间变化图A．大量火山的喷发B．气候的自然波动C．浮游生物的光合作用D．人类大量使用燃料6．在实验操作考查中，小明抽到的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”。下图是他的主要实验步骤，其中操作有误的是()。7．下列有关“固液反应，不需加热”的气体发生装置合理的是()。8．下列关于一氧化碳和二氧化碳的叙述正确的是()。A．一氧化碳和二氧化碳均有可燃性B．室内放一盆水能防止一氧化碳中毒C．一氧化碳具有还原性，可用于冶炼金属D．可用烧碱溶液鉴别二氧化碳气体9．为了区别CO(可能混有氧气)与CO2两瓶无色气体，下列方法中可行的是()。①伸入燃着的木条②分别通入滴有紫色石蕊溶液的水中③分别通入少量澄清石灰水，振荡④分别通入少量NaOH溶液，振荡⑤分别通入少量稀硫酸，振荡A．①②③B．②③C．③④⑤D．①②⑤710．某无色气体可能含有H2、CO、CO2和N2中的一种或几种。当混合气体通过紫色石蕊溶液时没有变色，又通过灼热的氧化铜时有红色物质生成，再通过澄清石灰水时，石灰水变浑浊，则下列有关该气体的组成叙述正确的是()。A．一定不含CO2，肯定含H2B．一定含CO，可能含H2C．一定含H2和CO中的其中一种D．一定含H2与N2两种气体归类精析[归类示例一]碳单质的性质及用途【例1】石墨烯是新发现的二维空间材料，它是由石墨制成的新型碳单质。金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构示意图如下所示，下列关于这四种物质的说法中正确的是()。A．都是黑色固体B．都质软，可作润滑剂C．碳原子排列方式都相同D．在氧气中充分燃烧都生成二氧化碳解析：金刚石是无色晶体，A错；金刚石的硬度很大，不能作润滑剂；石墨质软，可作润滑剂，B错；在这些单质中碳原子的排列方式不同，使得物理性质差别很大，C错；这四种物质均是由碳原子直接构成的，因此完全燃烧生成物都是二氧化碳。答案：D方法归纳由于金刚石、石墨、C60和石墨烯中的碳原子排列方式不同，决定了它们的物理性质有很大差异，但其化学性质基本相同。根据碳单质物理性质不同，反映出有不同的用途。[归类示例二]制取二氧化碳的实验探究【例2】实验室常用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳。(1)该反应的化学方程式为______________________。(2)图Ⅰ表示加入药品前的一个操作，其目的是____________________。图Ⅰ(3)检验生成的气体是二氧化碳的方法是__________________。(4)实验室通常不选用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳，因生成的微溶物硫酸钙会阻碍反应的进一步进行。某小组经研究，用图Ⅱ所示方法成功制得了大量CO2(反应物为稀硫酸和石灰石)。8图Ⅱ①该方法中加热仪器名称是____________。②推测：在硫酸溶液中加入氯化铵和对溶液加热，目的都是______________________。③思考图Ⅱ方法，你认为相比用稀盐酸和石灰石反应，其改进的出发点是__________；对比两种方法，你认为要进行实验改进，关键是____________。解析：(1)稀盐酸和石灰石反应的化学方程式是CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑；(2)图Ⅰ是检查装置的气密性；(3)利用CO2使澄清石灰水变浑浊，检验CO2气体；(4)①加热仪器名称是酒精灯；②目的是增大CaSO4在溶液中的溶解度，有利于H2SO4与石灰石持续反应；③原方法中的盐酸具有挥发性，混入CO2中，干扰部分性质实验的完成；进行实验改进的关键是在实验中发现问题，针对发现的问题改进，获得合理的实验方案。答案：(1)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O(2)检查装置的气密性(3)将生成的气体通入澄清石灰水中，观察是否有变浑浊的现象(4)①酒精灯②增大硫酸钙在溶液中的溶解度③原方法中的盐酸