聚焦中考陕西省中考化学总复习第一轮教案第3讲 碳和碳的氧化物 含答案文档格式.docx

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一氧化碳的用途，二氧化碳转化为一氧化

碳、二氧化碳的性质（氧化性、水溶液显酸性）

3

15B

二氧化碳的化学性质（与水反应生成物能使

石蕊溶液变色，不能用于检验二氧化碳）

19（3）

一氧化碳还原赤铁矿化学方程式的书写

2

考点三

碳循环

了解自然界中的氧循环和碳循环

10D

减缓温室效应的措施

考点四　

二氧化碳

的制取　

初步学会实验室制取二氧化碳的方法

10

实验室制取二氧化碳（装置气

密性检查、制取、收集和验满）

15

制取常见气体的发生装置、发生装置的改进、

气体适用于某种收集装置需满足的条件，实

验室收集氢气、氧气和二氧化碳的装置

实验及探究题

21

（1）

实验室制取二氧化碳的原理的书写

　　从陕西近三年中考试题和上述表格分析可以看出，本讲内容在中考中是重点考查内容，分值占5分左右；

在选择题、填空及简答题和实验及探究题中均有涉及；

考查的内容主要有碳单质的性质和用途、一氧化碳和二氧化碳的性质和用途、碳循环和二氧化碳的实验室制取；

试题综合性强，难度较大。

预计2015年考查的对象为：

碳单质的性质和用途，尤其是与水的净化相结合考查活性炭的吸附性，以选择题为主；

一氧化碳、二氧化碳性质和用途以及它们性质差异的原因，以选择题和填空及简答题为主；

二氧化碳的制取可能会结合实验室制取二氧化碳命制，备考时要掌握制取二氧化碳的原理、发生装置和收集装置、检验和验满等知识。

　　　　碳单质的性质和用途）

1．透明的__金刚石__、灰色的__石墨__和足球状的C60都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的__碳原子排列方式__不同，因此它们的性质存在着明显差异。

2．常见碳单质的物理性质及用途

碳单质

物理性质

用途

金刚石

__无__色透明、正八面体形状的固体，天然存在的最__硬__的物质

①__钻石__

②__玻璃刀头__

石墨

__深灰__色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体，质__软__有__滑腻感，具有优良的__导电__性能

可用于制作__铅笔芯__、石墨__电极__、__润滑__剂

C60

以单质形式存在的碳，形似__足球__

有可能广泛应用于超导材料等领域

3.木炭、活性炭

（1）木炭：

具有__疏松多孔__的结构，因此它具有__吸附__能力。

可用来吸附一些食品和工业产品里的色素和有异味的物质。

（2）活性炭（高频考点）：

吸附作用较木炭强，可用于防毒面具的__滤毒__罐，制糖工业的脱色剂，城市污水、工业废水和饮用水在深度净化处理时也要用到活性炭。

　　　　单质碳的化学性质）

1．稳定性：

常温下，碳的化学性质__不活泼__。

2．可燃性：

①燃烧充分时：

__C＋O2

CO2__；

②燃烧不充分时：

__2C＋O2

2CO__，说明了相同反应物在不同条件下生成物可能不同（相同点是均放出热量）。

3．还原性：

①与CuO反应：

__C＋2CuO

2Cu＋CO2↑__；

②与Fe2O3反应：

__3C＋2Fe2O3

4Fe＋3CO2↑__（焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来）；

③与CO2反应：

__C＋CO2

2CO__。

含氧化合物里的氧被夺去的反应叫__还原反应__；

上述反应体现了碳的__还原__性，利用此性质常用于__冶金__工业。

4．碳还原氧化铜的实验：

实验时会观察到试管内的黑色粉末逐渐变成__红__色，澄清的石灰水__变浑浊__；

实验时酒精灯上加网罩的目的是__使火焰集中并提高温度__；

实验完毕后，要先把导管从直立试管中撤出，然后再熄灭酒精灯，其原因是__防止直立试管内的液体倒吸回试管内，使其破裂__；

然后再等到横卧试管冷却后才能把其内部的粉末倒在纸上观察，其目的是__防止生成的铜再被空气中的氧气氧化成氧化铜__。

　　　　一氧化碳和二氧化碳的对比）

一氧化碳

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__大__

溶解性

__难__溶于水

__能__溶于水

化

学

可燃性

__可燃__，燃烧时火焰呈__蓝__色，化学方程式为__2CO＋O2

2CO2__

一般情况下，不__燃烧也不__支持燃烧__

还原性

有还原性，这一点性质与__碳或氢气__相似。

化学方程式为__CO＋CuO

Cu＋CO2__、__Fe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2__

无还原性，有较弱的氧化性，能与碳反应，化学方程式为__C＋CO2

2CO__，该反应__吸__（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__CO2＋H2O===H2CO3__；

生成的碳酸不稳定，易分解，化学方程式为__H2CO3===H2O＋CO2↑__

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__CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O__，与氢氧化钠反应化学方程式为__CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O__

毒性

有剧毒，它极易与血液中的__血红蛋白__结合，从而使__血红蛋白不能再与氧气结合__，造成生物体内__缺氧__，严重时危及生命

没有毒性，但不能__供给呼吸__，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__冶金__工业的还原剂

固体CO2俗称__干冰__，易升华吸热，可作__制冷剂__或用于__人工降雨__；

灭火；

作气体肥料等

对环境的影响

污染空气

造成__温室__效应

　　　　碳循环及温室效应）

1．自然界中产生CO2的途径有__化石燃料的燃烧及动植物的呼吸作用等__，消耗CO2的途径有__绿色植物的光合作用及海水的吸收__。

2．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。

3．防止温室效应进一步增强的措施：

__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，严禁乱砍滥伐森林；

在日常生活中每一个人都应该传播“低碳”理念，倡导“低碳”生活等__。

　　　　实验室制取气体的思路与方法）

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）发生装置的选择依据：

由反应物的__状态__和反应__条件__来确定。

①固体和固体药品混合加热型（装置如图）

使用这类装置应注意：

a．试管口应稍向__下__倾斜；

b.用排水集气法收集气体，实验完毕后，应将__导气管从水槽中取出__，然后再__熄灭酒精灯__。

②液体和固体（或液体和液体）反应不需加热型（装置如图A及变形装置图B）

若使用长颈漏斗，长颈漏斗导管下端应插入__液体药品的液面下__。

（2）实验室制取气体的收集装置：

依据气体的物理性质（是否__溶解于水__、密度__比空气大还是小__）和化学性质（是否与__水、空气__发生反应）来选择。

①常用的气体收集装置（如下图）：

Ⅰ.气体难溶于水且不与水反应，可用__排水法收集，即图__A__。

Ⅱ.气体的密度大于空气（或相对分子质量大于29），可用__向上排空气法__收集，如图__B。

Ⅲ.气体的密度小于空气（或相对分子质量小于29），可用__向下排空气法__收集，如图__C。

②如下图所示密封收集气体装置：

Ⅰ.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__。

Ⅱ.C装置用于排水法收集气体。

应先在瓶中__注满水__，气体从__b__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__b__端导入，排出的水经__a__导管流入量筒（量筒中收集的水的体积就是生成的气体的体积）。

3．验证所制得的气体。

4．二氧化碳的工业制取。

工业上常用煅烧__石灰石__的方法制取CO2，化学方程式为__CaCO3

CaO＋CO2↑__。

5．二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__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__。

（2）实验装置：

实验室制取气体的装置包括__发生__装置和__收集__装置。

制CO2应选择与用__过氧化氢__制氧气相同的发生装置，收集装置一般用__向上排空气__法，只能选择该方法收集的原因是__CO2密度比空气大且能溶于水__。

（3）检验CO2的方法：

__通入澄清石灰水中，变浑浊。

（4）验满的方法：

__把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明已满__。

（5）干燥方法：

通常使用__浓硫酸__对CO2进行干燥，不能使用__NaOH__、__碱石灰__进行干燥。

【例1】下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法，错误的是（　　）

A．璀璨夺目的钻石是由碳元素组成的

B．长期未用难以开启的铁锁可在锁孔中加入少量铅笔芯粉末作润滑剂

C．铅笔芯主要是用铅和少量炭粉制成的

D．活性炭可作防毒面具的滤毒剂

[答案]C　解析：

钻石是由金刚石制成的，金刚石是由碳元素组成的单质；

由于石墨具有滑腻感，因此可做润滑剂；

铅笔芯不含铅，是由石墨和粘土混合制成的；

活性炭作滤毒剂是利用其吸附性。

【例2】

（2013，广州）下列关于碳及其氧化物的说法，正确的是（　　）

A．CO和CO2都可将氧化铜还原为铜

B．CO2的排放不是导致酸雨的原因

C．在室内放一盆澄清石灰水可防止CO中毒

D．铅笔字迹易变模糊是因为常温下石墨化学性质活泼

[答案]B　解析：

CO2无还原性，不能将氧化铜还原成铜，A错误；

CO2与H2O反应生成的H2CO3的酸性很弱，CO2的排放不能导致酸雨的形成，B正确；

CO不能与澄清石灰水反应，澄清石灰水不能防止CO中毒，C错误；

常温下石墨化学性质不活泼，D错误。

【例3】

（2014，苏州）下列关于二氧化碳的说法正确的是（　　）

A．二氧化碳不供给呼吸，也不能作为植物养料

B．实验室常用纯碱粉末和盐酸制取二氧化碳

C．干冰可用作制冷剂和制造舞台云雾

D．若二氧化碳在空气中含量过高，则会引发酸雨

二氧化碳不供给呼吸，但植物光合作用需要二氧化碳，二氧化碳可作为植物的养料，A错；

实验室制取CO2用大理石或石灰石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸反应，故B错；

CO2在空气中含量过高会引起温室效应，而酸雨是由SO2、NO2等引起的，故D错。

只有C正确，故选C。

【例4】

（2013，重庆）温室效应有功有过，产生温室效应的主要气体是CO2，下列有关认识错误的是（　　）

A．CO2能使干燥石蕊纸花变红

B．CO2能使澄清石灰水变浑浊

C．“低碳”是指较低的CO2排放

D．温室效应为人类提供了适宜的生存温度

[答案]A　解析：

CO2接触干燥的石蕊，无碳酸生成，不能使干燥石蕊纸花变红，A错误；

CO2能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应，生成碳酸钙沉淀和水，B正确；

“低碳”是指较低的CO2排放，C正确；

大气中的二氧化碳就像温室的玻璃或塑料薄膜一样，既能让太阳光透过，又能使地面吸收的太阳光的能量不易向外散失，起到了对地球保温的作用，这就是二氧化碳的温室效应，正是因为有了温室效应，全球平均地表温度才提高到适合人类生存的温度，D正确。

【例5】

（2013，广安）二氧化碳和一氧化碳都是我们非常熟悉的物质，下列关于二氧化碳和一氧化碳的说法中正确的一组是（　　）

①二氧化碳和一氧化碳元素组成相同，性质相同　②二氧化碳能使染有紫色石蕊的干燥纸花变红　③二氧化碳在水中的溶解度与压强成正比　④进入久未开启的菜窖，应进行灯火实验　⑤一氧化碳、木炭、氢气都具有还原性和可燃性　⑥一氧化碳能与人体内的血红蛋白结合，使人缺氧而死亡

A．①②③　　　　　　　B．②⑤⑥

C．④⑤⑥D．③④⑤

二氧化碳和一氧化碳的元素组成相同，但分子结构不同，性质不同，①错误；

二氧化碳不能使染有紫色石蕊的干燥纸花变红，②错误；

二氧化碳在水中的溶解度随压强的增大而增大，但不能说成正比，③错误；

久未开启的菜窖会积存较多的二氧化碳，二氧化碳不能供给人呼吸，人若贸然进入，会因为二氧化碳浓度过高缺氧窒息发生危险，④正确；

一氧化碳、木炭、氢气都能夺取含氧物质（氧气或某些氧化物）里的氧，表现出还原性和可燃性，⑤正确；

一氧化碳能与人体内的血红蛋白结合，使人缺氧中毒，甚至导致死亡，⑥正确。

故应选C。

【例6】

（2013，成都）如图是某同学设计的实验室制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图。

请回答下列问题：

（1）将A、E装置连接时，应将A装置的导管a与E装置的导管________（填“b”或“c”）相连接。

检验E装置中二氧化碳已收集满的方法是________。

（2）将A、B装置连接，观察到的现象是________，可验证二氧化碳的性质是________。

（3）将A、C装置连接，可验证二氧化碳与氢氧化钙的反应，该反应的化学方程式为________。

（4）用E装置收集满一瓶二氧化碳气体，取下双孔橡皮塞，将瓶中的气体沿D装置烧杯右侧内壁缓慢倒入，观察到的现象是____________________，这些现象说明二氧化碳具有的物理性质是________。

化学性质是________、________。

[答案]

（1）c　用燃着的木条靠近E瓶b导管口，若木条火焰熄灭，则已集满　

（2）溶液由紫色变为红色　二氧化碳能与水反应　（3）Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O　（4）燃着的蜡烛由下至上依次熄灭　密度比空气大　不能燃烧　不支持燃烧　解析：

（1）A装置为二氧化碳的发生装置，E装置为二氧化碳的收集装置。

二氧化碳的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，因此二氧化碳气体应该从E装置的c端通入，收集满后，二氧化碳会从b端逸出。

因此，将A、E装置连接时，应将A装置的导管a与E装置的导管c相连接。

因二氧化碳不支持燃烧，检验E装置中二氧化碳已收集满的方法是用燃着的木条靠近E瓶b导管口，若木条火焰熄灭，证明瓶中二氧化碳已收集满。

（2）将A、B装置连接，生成的二氧化碳通入紫色的石蕊溶液中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊溶液变成红色，该实验主要是为了验证二氧化碳能与水反应，即CO2＋H2O===H2CO3。

（3）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，反应的化学方程式为Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。

（4）由于二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，所以遇到二氧化碳，燃着的蜡烛会熄灭，由于二氧化碳的密度比空气大，所以下面的蜡烛先灭，上面的蜡烛后灭。

1．（2014陕西第10题，2分）实验室制取CO2的有关操作如下图，不正确的是（B）

2．（2014陕西第17题，3分）今年5月，中俄签署了东线天然气合作协议。

天然气不充分燃烧时会产生炭黑或一氧化碳。

（1）CO具有还原性，写出其在工业上的一种具体用途__冶炼金属或炼铁或作燃料__。

（2）CO与CO2可以相互转化。

CO2在高温下与__碳或炭黑或焦炭或C__反应生成CO。

（3）将CO2通入紫色石蕊溶液中，溶液变红的原因是

__二氧化碳与水反应生成的碳酸使紫色石蕊溶液变红或生成了碳酸或H2O＋CO2===_H2CO3（其他合理答案均可）__。

3．[2012陕西第21

（1）题，3分]下图是某课外学习小组设计的气体制备与性质验证的组合实验，其中装置C的作用是将二氧化碳和炭粉在高温下转化为一氧化碳。

请看图回答下列问题：

（1）写出装置A中发生反应的化学方程式__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__。

（2）装置B中浓硫酸的作用是__吸收CO2气体中的水分或干燥CO2气体__。