初三化学体系讲义第10讲.docx
《初三化学体系讲义第10讲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《初三化学体系讲义第10讲.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
初三化学体系讲义第10讲
初三化学讲义
第十讲碳的几种单质、二氧化碳的制法
考考你
1．摩托罗拉公司研发了一种由甲醇做原料的新型手机电池，其容量为锂电池的10倍，可连续使用一个月才充电一次，其电池反应原理为：
2CH3OH+3X+4NaOH==2Na2CO3+6H2O，其中X的化学式为（）。
A．O2B．COC．CO2D．H2
2．蔗糖在隔绝空气加热时生成碳和水，则可推断蔗糖的组成元素是（）。
A．只有碳B．只有碳、氢C．只有氢、氧D．碳、氢、氧
3．甲分子和乙分子反应生成丙分子的示意图如下。
下列说法不正确的是（）。
A．物质甲是单质
B．丙分子中A、B原子个数比为3︰1
C．反应前后原子的个数没有改变，分子的个数也没有改变
D．根据质量守恒定律可推知，乙的化学式为A2
4．下列是某同学书写的7个化学方程式。
点燃
高温
①C+CO2=====CO②2H2O=====2H2↑+O2↑
燃烧
③CuSO4+Fe==FeSO4+Cu④2Mg+O2↑=====2MgO
点燃
⑤3Fe+2O2=====Fe3O4⑥CuSO4+2NaOH==Na2SO4+Cu（OH）2
⑦P+O2=====PO2
其中，化学方程式没配平的是（填序号下同）；化学式写错的是；
“↑”或“↓”使用不当或遗漏的是；反应条件没有注明或不正确的的是
；完全正确的是。
5．一定条件下，在一个密闭容器内发生某反应，测得反应过程中各物质的质量如下表所示，下列说法错误的是（）。
物质
a
b
c
d
反应前质量（g）
10
10
10
2
反应后质量（g）
待测
2
21
2
A．该反应是化合反应，d可是能催化剂
B．反应后a物质的质量为3g
C．b物质可能是单质
D．a、b两种物质中元素种类一定与c物质中元素种类相同
一、知识要点
（一）碳的单质
1．单质是元素组成的纯净物，一种元素可形成多种单质。
例如：
、、
都是由碳元素组成的单质。
2．金刚石、石墨、C60的性质及用途
金刚石
石墨
C60
外观
无色、透明、正八面体形状的固体
深灰色、不透明、鳞片状的固体，有金属光泽
分子形似足球，有金属光泽的固体，其晶体粉末显黄色
导电性
几乎不导电
良好
几乎不导电
硬度
天然存在的最硬物质
质软（最软的矿物之一）
质脆
导热性
很差
良好
很差
用途
钻探机钻头、玻璃刀、装饰品
电极、铅笔芯、润滑剂
材料科学、超导领域等
备注
人们对C60性质的认识正在不断地深入
想一想：
怎样证明金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质呢？
。
想一想：
下图是金刚石、石墨、C60的结构示意图，图中小黑点均代表碳原子。
由下图你能知道为什么它们的物理性质会相差那么大吗？
C60分子的结构
石墨的结构
金刚石的结构
金刚石的结构
3．金刚石、石墨、C60的物理性质有很大差异的原因是这些单质中。
小结：
从上述学习可知，物质的结构、性质与其用途的关系为：
物质的结构物质的性质物质的用途
【例题1】下列关于金刚石、石墨和C60的说法正确的是（）。
A．是由三种不同的碳元素组成的
B．都是由碳原子构成的，性质相同
C．取相同质量的金刚石、石墨和C60完全燃烧，得到相同质量的CO2
D．三种单质中碳原子的排列方式不同
E．金刚石和石墨是单质，C60是化合物
F．它们是由碳元素组成的不同单质
分析：
金刚石、石墨和C60虽然是不同的单质，但它们都是由碳元素组成的，“碳元素”只有一种，所以A是错误的；这些单质的化学性质相同，物理性质差异很大，所以B也是错误的；质量相同的这三种单质所含碳元素的质量相同，所以完全燃烧后生成二氧化碳的质量相同，所以C是正确的；金刚石、石墨和C60都是单质，D、F说法正确。
答案：
C、D、F
4．木炭、活性炭的吸附性
由于木炭疏松多孔，有很大的表面积，因此它具有吸附性；活性炭的吸附性比木炭更强，吸附作用是将气体或染料的微小粒子吸附在活性炭的表面，并没有生成新物质。
因此，吸附作用是物理变化，吸附性属于物理性质。
【例题2】向一个装蒸馏水的小烧杯中滴入几滴红墨水，观察到的现象是，这表明
。
如果此时向小烧杯中放入一些活性炭，并用玻璃棒搅拌，
稍等片刻后，过滤，又观察到的现象是，这说明活性炭具有
能力，这是因为活性炭具有的结构。
分析：
在蒸馏水中滴入几滴红墨水时，由于分子在不断运动，会导致红墨水慢慢散开，由于活性炭具有疏松多孔的结构，决定了活性炭具有较强的吸附能力，能够吸附液体中的有色物质，而使溶液变得无色透明。
答案：
红墨水慢慢散开，液体的红色变得均匀液体分子在不断地运动
红色液体变为无色透明吸附疏松多孔
变式练习
（1）下列关于金刚石、石墨、C60的说法错误的是（）。
A．它们都是电的良导体B．石墨质软，可作铅笔芯
C．C60是一种新型的单质D．金刚石硬度大，可切割大理石
（2）金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是（）。
A．金刚石是纯净物，石墨是混合物
B．金刚石是单质，石墨是化合物
C．金刚石和石墨的碳原子的排列方式不同
D．金刚石和石墨是由不同元素组成的
（3）防毒面具的滤毒罐中用来吸附毒气的物质是（）。
A．炭黑B．活性炭C．木炭D．石墨
5．碳的化学性质
碳的化学性质
常温
稳定
高温
可燃性
氧气充足：
碳充分燃烧
化学方程式：
氧气不充足：
碳不充分燃烧
化学方程式：
用途：
碳单质有可燃性，可用作燃料
还原性
碳还原氧化铜
化学方程式：
碳还原氧化铁
化学方程式：
用途：
碳单质具有还原性，可作还原剂
想一想：
从上述可知，虽然碳单质的物理性质差异很大，但化学性质完全相同，你们知道其原因吗？
变式练习
（4）“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词被美国《广告时代》评为20世纪的经典广告之一，该广告词能体现的钻石的性质是（）。
A．硬度大B．不能导电C．化学性质稳定D．熔点低
（5）单质硅是制作电子集成电路的基础材料，工业上通过以下反应将自然界中的二氧化硅（SiO2）
转化为硅（Si）：
SiO2+2CSi+2CO↑。
该反应中具有还原性的物质是（）。
A．SiO2B．CC．SiD．CO
（二）二氧化碳的制取
1．实验室制取二氧化碳
⑴常用药品：
（或）跟。
⑵反应原理（用化学方程式表示）：
。
⑶实验现象：
固体逐渐溶解，有大量产生。
⑷反应装置：
如右图所示。
注：
长颈漏斗应插入液面以下，否则二氧化碳会从长颈漏斗口逸出。
⑸收集方法：
向上排空气法（二氧化碳能溶于水）。
⑹二氧化碳的检验：
将气体通往中，如果石灰水变，
则通入气体为二氧化碳；如果未变，则不是二氧化碳。
⑺二氧化碳的验满：
将燃着的木条放在，观察燃着的木条如果，证明气体已收集满。
2．二氧化碳的工业制法
高温
工业上，把石灰石放在石灰窖里，经过高温煅烧，就制得生石灰，同时得到副产品二氧化碳。
化学方程式为：
CaCO3======CaO+CO2↑
【例题3】实验室制取二氧化碳可选用的试剂是（）。
①石灰石和稀盐酸②炭粉燃烧③炭粉还原氧化铜④大理石和稀硫酸
⑤碳酸钠和稀盐酸⑥煅烧石灰石
A．①②③⑤⑥B．①④⑤⑥
C．②③⑤D．①
分析：
实验室制取某物质的一般要求是：
实验原理正确；操作方法简便易行；原料廉价易得；反应速度适中。
炭粉燃烧可以制得二氧化碳，但是由于燃烧消耗的氧气也是气态物质，不好与生成的二氧化碳分离；炭粉还原氧化铜是在高温下才能进行的，操作不方便；大理石和稀硫酸反应只能生成少量的二氧化碳，因为生成物之一硫酸钙是微溶于水的物质，它会包裹在碳酸钙的表面，阻止反应的进一步进行，所以反应开始不久就会停止；碳酸钠与稀盐酸反应太快，短时间内产生大量气体并急速涌出，既不易控制反应，也给收集气体带来了麻烦，所以多在灭火的时候才需要；煅烧石灰石的设备比较大，适合工业上制取大量二氧化碳气体时使用。
答案：
D
变式练习
（6）检验集气瓶中的二氧化碳是否收集满时，应将燃着的木条（）。
A．伸入集气瓶底部B．伸入集气瓶中部
C．伸入集气瓶口部D．接近集气瓶口部
（7）下列装置能用来收集二氧化碳气体的是（）。
二、巩固与提高
A．巩固练习
1．下列物质属于纯净物的是（）。
A．碳酸钙B．石灰石C．澄清石灰水D．大理石
2．下列过程中发生化学变化的是（）。
A．石墨导电B．金刚石切割金属
C．用焦炭冶炼铁矿石D．用铅笔写字
3．下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法，错误的是（）。
A．璀灿夺目的天然钻石是由碳元素组成的
B．铅笔芯主要是用铅和少量碳粉制成的
C．长期未用而难以开启的铁锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯来作润滑剂
D．活性炭可作防毒面具的滤毒剂
4．某物质在氧气中燃烧，有二氧化碳生成，则证明（）。
A．该物质中一定含有碳元素B．该物质一定是金刚石
C．该物质一定是石墨D．该物质中可能含有碳元素
5．下列说法正确的是（）。
A．由一种元素组成的物质一定是纯净物
B．金刚石、石墨的物理性质不同，化学性质也不同
C．C60是纯净物，是单质
D．吸附一定是化学变化
6．如右图所示的装置是一个简易的净水器，从上面缓缓地注入混有
品红的水，净水器的下端流出的水为无色，则下列说法正确的是
（）。
A．木炭能与品红反应，使之褪色
B．品红颗粒较大，不能通过木炭
C．木炭多孔，可吸附品红
D．该实验原理与过滤完全相同
7．试管里盛有黑色粉末，加热后有红色固体生成，同时产生没有颜色、没有气味的气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，这种黑色粉末是（）。
A．氧化铜B．木炭粉和铜的混合物
C．木炭粉D．氧化铜跟木炭的混合物
8．当氧化铜中混有少量木炭时，提纯的方法是（）。
A．在氢气流中加热混合物B．加热混合物
C．加入足量水然后过滤D．在氧气流中加热混合物
9．鉴别H2、O2、CO2最简便的方法是（）。
A．测定它们的密度B．用燃着的木条伸入集气瓶内
C．比较它们的溶解性D．通入澄清石灰水
10．实验室制二氧化碳气体应选用的仪器是（）。
A．长颈漏斗、集气瓶、水槽、导管
B．集气瓶、试管、水槽、导管
C．酒精灯、广口瓶、集气瓶、长颈漏斗
D．广口瓶、集气瓶、长颈漏斗、带导管的橡皮塞
11．检验一种气体是否二氧化碳的可靠方法是（）。
A．通入澄清石灰水，看澄清石灰水是否变浑浊
B．将燃着的木条伸入气体中，看火焰是否熄灭
C．检验该气体的密度是否比空气的密度大
D．通入水中看溶解性
12．在实验室中制取二氧化碳。
下列有关该实验的说法，正确的是（）。
A．用排水法收集一瓶二氧化碳气体
B．先往试管中放入石灰石，再滴入稀硫酸
C．将燃着的木条伸入集气瓶中，检验二氧化碳是否收集满
D．将收集满二氧化碳气体的集气瓶盖上玻璃片，正放在桌上
13．长期盛放石灰水的试剂瓶内壁有一层白膜，除去这层白膜使试剂瓶变得明净的最好方法是
（）。
A．用加了洗洁精的水冲洗B．用钢丝刷刷洗
C．用稀盐酸洗涤D．用热水冲洗
14．下列各组气体都能用向上排空气法收集的是（）。
A．O2、H2B．O2、CO2C．H2、CO2D．H2、O2、CO2
15．用推拉注射器活塞的方法可以检查如右图装置的气密性。
当缓慢
向右拉动活塞时，如果装置气密性良好，则能观察到（）。
A．注射器内有液体
B．瓶中液面明显上升
C．长颈漏斗内液面上升
D．长颈漏斗下端管口产生气泡
16．金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，关于它们的说法中正确的是（填编号）。
①碳原子的排列不同；②化学性质相似；③物理性质相似；④是同一种物质；⑤完全燃烧都生成二氧化碳；⑥都是黑色固体
17．物质的性质决定物质的用途。
请你仿照例子，利用碳单质性质，填写下列空格。
例子：
铝具有导电性，可以用来作导线。
（1）；
（2）；
（3）。
18．煤的主要成分是炭，含硫的煤不完全燃烧时能放出的有毒气体是和。
所涉及的化学反应方程式为。
19．以木炭为原料，试分别写出两个有二氧化碳生成的反应和两个有一氧化碳生成的反应（用化学方程式表示）
，；
，。
20．在木炭还原氧化铜的实验中
（1）反应开始后，盛有澄清石灰水的试管中观察到
的现象是，
说明反应中有生成，被加热的试
管中发生反应的化学方程式为
。
（2）反应完成后，把被加热的试管里的粉末放在纸
上可以看到色物质夹杂着色物
质，它们分别是和。
这个反应说明碳有。
（3）图中酒精灯火焰上加了一个金属网罩，目的是。
（4）实验结束时，应先，再熄灭。
B．能力拓展
21．甲、乙两同学想通过实验鉴别炭粉和氧化铜两种黑色粉末，各设计如下方案：
甲：
将两种黑色粉末分别在空气中灼烧，有火星出现并且黑色粉末逐渐减少的是炭粉。
乙：
将两种黑色粉末分别放入试管里，通入氢气后加热，有亮红色物质出现的原物质是氧化铜。
你认为最佳方案是（填“甲”或“乙”），其原因是
。
22．实验室中，利用如下图所示装置可以制取某些气体，请回答下列问题。
（1）写出图中标号仪器的名称：
①；②。
（2）用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，应选用的发生装置（填编号，下同），最好选用的收集装置是。
（3）加热固体碳酸氢钠或固体碳酸氢铵都能产生二氧化碳，其化学方程式分别是：
△
①2NaHCO3====Na2CO3+H2O+CO2↑
△
②NH4HNO3====NH3↑+H2O+CO2↑
某同学采用反应①的方法制取二氧化碳，应该选用的发生装置是，他不选择反应②制取二氧化碳的理由是。
23．利用下图所示仪器进行气体的制取和性质实验。
请完成下列问题。
（1）仪器B、I的名称分别是、。
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，所需仪器除铁架台外还有（填编号），反应的化学方程式。
（3）实验室制二氧化碳，所用的药品是，从上述仪器中组合三套制取二氧化碳的发生装置为、、、（填编号）。
（4）在B中收集满二氧化碳，倒扣于盛水的H中，一段时间后，B中液面（填“上
升”或“不变”）
24．有A、B、C、D四种单质，通常状况下，A、D是无色气体，B是红色金属，C是黑色粉末。
现在进行下列实验：
①在D中加热B，生成一种黑色的固体物质；
②C与①的生成物混合，高温下得到B和一种无色气体；
③向①的生成物中通入气体A并加热，得到B和水。
（1）依据以上实验，试推断这四种单质的名称：
A；B；C；D。
（2）写出有关反应的化学方程式：
①；
②；
③。
C．趣味化学
点石成金
在超强X射线的高压作用下，通常作为铅笔芯的石墨居然可与金刚石“一较软硬”。
美国伊利诺斯先进光子源实验室以及阿尔贡国家实验室高压站的研究人员在2005年10月17日出版的《科学》杂志上报道了这一最新研究成果。
石墨和金刚石都由碳元素组成，只是由于碳原子空间排列和间距不同，导致二者外形和强度的天壤之别。
研究人员采用简单、安全的钻石砧骨细胞（DiomondAnvilCell）手段产生高压，将相当于17万大气压的高强度X射线照射石墨，并使X射线聚焦于一点，从而在原子水平上观察到钻石砧骨细胞中石墨分子结构的改变过程，原本松散排列的碳原子被挤压在一起，最终使得石墨也具有了如同金刚石一般的碳原子排列结构及类似的硬度。
研究小组负责人温迪表示，实验首次证实了高压条件可大量改变石墨分子的结构。
这一研究成果将极大地拓宽石墨作为一种结构成分在工业上的应用范围
三、课外练习
25．如右图所示，向盛有红棕色
气体的烧瓶中投入若干块木炭，连接好装置，稍待片刻，能
看到的现象是：
（1）_______________________________________；
（2）_______________________________________。
原因是______________________________________。
木炭为什么具有这种性质？
_________________________________________________。
初三化学讲义第十讲参考答案（56期）
考考你
1．A2．D3．C
4．①⑦④⑥②⑤③
5．B
变式练习
（1）A
（2）C（3）B（4）C（5）B（6）D（7）B
巩固与提高
1．A2．C3．B4．A5．C6．C7．D8．D9．B10．D11．A12．D
13．C14．B15．D
16．①②⑤
17．
（1）石墨具有导电性，可以用来作电极
（2）金刚石硬度大，可以切割玻璃
（3）活性炭具有吸附性，可以净化水（答案合理即可）
18．二氧化硫、一氧化碳
点燃
点燃
2C+O2====2COS+O2====SO2
19．C+O2点燃CO22CuO+C高温2Cu+CO2↑
2C+O2点燃2COC+CO2高温2CO
高温
20．
（1）澄清石灰水变浑浊二氧化碳C+2CuO=====2Cu+CO2↑
（2）黑色红色碳铜还原性
（3）提高温度（4）将导管移出液面酒精灯
21．甲方法简便，安全（答案合理即可）[提示：
本题中若采用乙方案，一是要制取氢气，二是使用氢气前，氢气要验纯，否则实验过程可能引起爆炸，故相对于乙方案来说，甲方案操作上简便，易于进行，并且安全可靠]
22．
（1）①试管②集气瓶
（2）BC
（3）A生成的气体中有NH3，使制取的二氧化碳不纯
23．
（1）试管酒精灯
（2）BCGHI2KClO3=====2KCl+3O2↑
（3）大理石（或石灰石）和稀盐酸AFADEBF（4）上升
24．
△
⑴氢气铜碳氧气
⑵①2Cu+O2======2CuO②2CuO+C2Cu+CO2↑
△
③CuO+H2======Cu+H2O
25．
（1）瓶内的红棕色逐渐变浅
（2）会有水倒流入烧瓶中。
木炭吸附了红棕色
气体，烧瓶内气压低于大气压强，因此水被压入烧瓶中。
木炭具有疏松多孔的结构。
升级会员 