中考化学一轮复习《碳和碳的氧化物》复习学案.docx
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中考化学一轮复习《碳和碳的氧化物》复习学案
《碳和碳的氧化物》复习学案
一、碳的单质
1、碳单质的存在形式
碳的单质有_______、_____和____，由于它们的原子______________不同，导致它们在_________上存在很大差异。
（金刚石、石墨、C60，排列方式，物理性质）
2、常见的几种单质
（1）金刚石和石墨的物理性质和主要用途比较
金刚石
石墨
色、形、态
无色透明、正八面体形状的固体
深灰色的有金属光泽、不透明的细鳞片状固体
硬度
天然存在的最硬的物质
最软的矿物之一
导电性
不导电
易导电
主要用途
做钻石、制玻璃刀等
做铅笔芯、电极、高温润滑剂
（2）木炭和活性炭。
木炭和活性炭具有_____性，可以用作_______，除去食品和工业产品中的色素，消除异味和吸收有毒气体等。
（吸附，吸附剂）
（3）C60。
①构成：
每个C60分子由___________构成，它形似_____。
（60个碳原子，足球）
②用途：
主要应用于材料科学、超导等方面。
【思考感悟】
①碳的单质一定都是由碳原子直接构成的吗？
提示：
不一定。
金刚石和石墨是由碳原子直接构成的，而C60则是由C60分子构成的。
②“金刚石和石墨都是由碳元素组成的，因而其性质是相同的。
”这种说法是否正确，为什么？
提示：
不正确。
碳单质都是由碳元素组成的，但不同的碳单质（如金刚石和石墨）中碳原子的排列方式不同，因而其性质差异较大。
【甄别·判断】
①金刚石和石墨都是由碳原子构成的，因而由石墨转化为金刚石的变化属于物理变化。
（）
提示：
石墨和金刚石属于不同的单质，因而其变化过程中有新物质生成，故属于化学变化。
②一种元素只能组成一种单质。
（）
提示：
金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，说明一种元素不一定只能形成一种单质。
二、碳的化学性质
1、常温下，碳的化学性质_______，随着温度的升高，碳的活泼性大大增强。
（不活泼）
2、可燃性
氧气充足时，反应的化学方程式为：
______________________________________；
氧气不足时，反应的化学方程式为：
______________________________________。
3、还原性
（1）与CuO反应。
②
现象：
试管①中_____________________________；
试管②中___________________________________。
化学方程式：
①中___________________________；
②中_______________________________________。
【思考感悟】
①实验中，酒精灯加网罩的作用是什么？
提示：
集中酒精灯的火焰，以提高试管内药品的受热温度。
②实验完毕后，是先熄灭酒精灯还是先将导管从试管②中拿出？
理由是什么？
提示：
先将导管拿出，以避免熄灭酒精灯后试管①内温度降低，试管②中的液体倒流将试管①炸裂。
（2）与CO2反应：
化学方程式：
________________________________。
（C+CO2.高温2CO）
4、用途
用于_____工业。
如焦炭把铁从铁的氧化物矿石中还原出来，化学方程式为：
_____________
________________________________________________。
（冶金，2Fe+3C.高温4Fe+3CO2↑）
【典例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720
B.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
【变式备选】金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质。
关于它们的说法正确的是（）
A.化学性质相同B.碳原子的排列方式不同
C.物理性质相同D.是同一种物质
三、二氧化碳
1、物理性质。
颜色
气味
状态
密度
溶解性
2、化学性质。
（1）不能燃烧，也不支持燃烧
现象：
___________________________________________________；
结论：
CO2____________________。
且______________。
（下面的蜡烛先灭，上面的蜡烛后灭；不能燃烧，也不支持燃烧；密度比空气大）
（2）与水化合现象：
紫色石蕊溶液__________________________________，
结论：
________________________________________，
化学方程式：
__________________________________。
（3）与澄清石灰水反应
现象：
澄清的石灰水____________________________，
化学方程式：
__________________________________。
应用：
实验室常用该反应检验二氧化碳气体。
3、用途及对环境的影响
（1）用途。
①用于灭火:
是因为CO2___________，也_____________，且密度___________。
（不燃烧，不支持燃烧，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。
③参与光合作用，作气体肥料。
④作化工原料。
（2）温室效应。
①成因：
大气中的二氧化碳增多，使全球变暖。
②危害：
导致两极的冰川融化，使海平面上升，土地沙漠化。
③缓解措施：
减少____________的使用；使用_________型能源；大量植树造林，严禁乱砍滥伐等。
（化石燃料，清洁）
四、一氧化碳
1、物理性质
颜色
气味
状态
密度
溶解性
2、化学性质
（1）可燃性。
反应现象：
纯净的CO在空气中点燃时，能产生___________火焰，放出大量的热。
化学方程式为：
_____________________________________________。
（蓝色）
（2）还原性。
①CO还原CuO反应的化学方程式为：
________________________________________________。
②反应装置：
如图。
③反应原理：
①处__________________________，
②处__________________________，
③处__________________________。
【问题思考】
①图示中①、②、③各处的反应现象分别是什么？
提示：
①黑色固体逐渐变为红色固体；②澄清的石灰水变浑浊；③导管口有蓝色火焰。
②装置图中②的作用是什么？
提示：
图中②的作用是检验CO与氧化铜反应的产物中是否有CO2。
③处酒精灯的作用是什么？
因反应排放的尾气中有CO，若直接排入空气中，易造成空气污染，故③处酒精灯的作用是通过点燃的方法将尾气中的CO燃烧掉。
④实验的操作顺序是怎样的？
这样操作的原因是什么？
提示：
实验开始时应先通入CO气体，排尽装置内的空气后再点燃酒精灯，目的是防止加热时发生爆炸；实验完毕，应先熄灭酒精灯，还要继续通入CO直到试管冷却才停止通入CO，以防止生成的灼热的铜再被氧化。
【拓展延伸】CO还原氧化铜的实验注意事项
为防止CO不纯发生爆炸，使用（特别是点燃）前一定要先验纯。
（3）剧毒性。
毒性原理：
CO与血液中的__________结合，使___________________________，造成生物体缺氧，甚至危及生命。
（血红蛋白，血红蛋白不能很好地与O2结合）
【思考感悟】
为防止一氧化碳中毒，可在房间内放一盆水的做法是否正确？
提示：
CO难溶于水，故在房间内放一盆水，不能有效吸收CO，而应保持房间通风、透气。
3.用途
（1）用作______________。
（燃料）
（2）用于_________，如用CO冶炼生铁的化学方程式为：
________________________________。
（冶炼金属，Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2）
【典例2】CO是一种无色、无味、有毒的可燃性气体污染物，具有还原性，可用于冶金工业。
某兴趣小组为探究其具有还原性，设计了如图所示的实验装置。
请回答以下有关问题：
（1）CO气体能使人中毒，其原因是_____________
_______________________________________________。
（2）实验开始时，先通入一段时间CO后，再加热，其原因是______________________________________。
（3）实验中图A处玻璃管中发生的现象是________，
其化学反应方程式为_____________________________。
（4）实验中图B处发生的现象是________________，
其化学反应方程式为_____________________________。
（5）该装置中有一个明显的缺陷，请指出改正方法_____________________________________。
五、CO和CO2的有关性质、检验与除杂
1、CO与CO2的比较
一氧化碳
二氧化碳
物理性质
色、味、态
无色、无味、气体
无色、无味、气体
密度
略小于空气
大于空气
溶解性
难溶
能溶（1体积水约溶1体积二氧化碳）
化学性质
可燃性
可燃
既不燃烧，也不支持燃烧
还原性
有还原性
无还原性，有较弱的氧化性
与水反应
不能与水反
应与水反应
与石灰水
反应
不发生反应
反应，使澄清石灰水变浑浊
毒性
有剧毒
无毒
主要用途
作气体燃料和冶金工业的还原剂
制汽水，作制冷剂，灭火，气体肥料
对环境的影响
污染空气
造成温室效应
2.鉴别CO、CO2的方法
（1）依据：
两种气体性质的不同。
（2）鉴别的方法：
①通入澄清的石灰水②通入紫色的石蕊试剂③通过灼热的氧化铜④点燃
3.互为杂质时的除杂方法
（1）CO中混有CO2杂质：
①通过足量氢氧化钠溶液；②通过足量灼热的碳粉。
（2）CO2中混有CO杂质：
通过足量的灼热的氧化铜。
【误区警示】
用点燃的方法不能除去CO2中的CO。
在CO2气体中CO属于杂质，其含量不会很多，而二氧化碳不能支持燃烧，因此，不能将其中的CO点燃。
【典例3】“归纳与比较”是化学学习的主要方法，下列关于CO2与CO的不同点比较错误的是
A.一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子
B.CO2能溶于水；CO难溶于水
C.CO2可用于光合作用；CO可用于人工降雨
D.CO2会造成“温室效应”；CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
【变式备选】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分别通入到滴有紫色石蕊溶液的水中，③分别通入少量澄清石灰水中，振荡，④分别通入少量NaOH溶液中，振荡，⑤分别通入少量稀硫酸，振荡。
A.①②③B.②③C.③④⑤D.①②⑤
六、实验室制取。
1、反应原理：
__________________________。
（CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑）
【思考感悟】
①实验室能否用浓盐酸或硫酸反应制取CO2？
提示：
不能。
因浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢会使制得的二氧化碳不纯；不能用硫酸，是因为硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在碳酸钙的表面，阻止反应的继续进行。
②实验室能否用碳酸钠或纯净的碳酸钙粉末代替石灰石制取CO2？
提示：
不能。
因它们与盐酸反应速率太快，不便于控制，不利于收集气体。
2、制取装置
（1）气体的发生装置与收集装置的综合探究
①气体发生装置（图1）
②气体收集装置（图2）
【问题思考】
①选择气体的发生装置的依据是什么？
图1中A、B、C三套气体发生装置各自适用于什么条件下的反应？
②选择气体的收集装置的依据是什么？
图2中A、B、C三套收集装置各自适用于收集具有什么特点的气体？
③用图2中D装置收集气体，若收集二氧化碳，气体应从哪端（填“a”或“b”）进入？
若用排水法收集氧气呢？
（2）实验室常用的制取二氧化碳的装置如图甲、乙所示。
3、检验和验满
（1）验满方法：
将燃着的木条平置在___________，如木条_________，证明已收集满了。
（瓶口，复燃）
（2）检验方法：
将气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变________，则该气体为CO2。
（浑浊）
4、实验步骤：
①检查装置的气密性；②装入大理石，塞紧胶塞；③固定装置；④从长颈漏斗加入稀盐酸至长颈漏斗下端管口液封；⑤收集气体，导管一定要伸入集气瓶底部；⑥检验是否集满。
5、工业制法：
工业上可用煅烧石灰石的方法制取CO2，反应方程式为_____________________
_____________________________________________。
（CaCO3.高温CaO+CO2↑）
【典例4】为了制取氧气和二氧化碳，实验室提供了以下药品和仪器装置
【药品】①二氧化锰②氯酸钾③大理石④过氧化氢溶液⑤稀盐酸
【装置】
（1）小明同学选择的药品是③和⑤，则发生反应的化学方程式____________________________，
他应该选择的发生装置是_______________（填序号），收集装置是____________________（填序号）。
（2）小永用装置A制取氧气，试管中应装入的药品是______（填序号），加热时发生反应的化学方程式为__________________________________________________。
他选择了E作收集装置。
如果a与b相连，c端排出的物质主要是________________；如果a与c相连，b端排出的物质是___________________________。
练习题
1、竹炭制品深受消费者欢迎，竹炭是竹子经过炭化处理后形成的多孔性材料，竹炭不具有的性质是（）
A.黑色固体B.易溶于水C.有吸附性D.能够燃烧
2、下列说法不正确的是（）
A.利用木炭的还原性用CuO冶炼铜B.天然金刚石是最硬的非金属单质，可制成钻石
C.利用活性炭的稳定性来吸附冰箱中的异味D.利用石墨的导电性制造石墨电极
3、碳在地壳中的含量不高，但它的化合物数量众多，而且分布极广。
根据所学知识回答：
（1）图①为碳原子的结构示意图，碳原子最外层电子数为_____________，常温下碳的化学性质______________________（填“活泼”或“不活泼”）。
（2）图②、③、④对应三种碳单质：
图②单质的名称是__________________，图③单质的名称是__________________________，图④单质的化学式是_________________________________。
（3）C为+4价，Cl为-1价，由C和Cl组成的化合物的化学式为______________________。
4、下列关于二氧化碳的说法错误的是（）
A.二氧化碳可用于制碳酸类饮料
B.干冰（固体二氧化碳）可用于人工降雨
C.常温下二氧化碳是一种有刺激性气味的有毒气体
D.大气中二氧化碳的消耗途径主要是植物的光合作用
5、下列制取二氧化碳的装置中，不能做到“随时控制反应的发生与停止”的是（）
6、用下图装置在实验室收集一瓶CO2进行性质实验，据图回答问题：
（1）写出图中标号仪器的名称：
A是__________________，B是________________________。
（2）检查装置气密性的操作和现象是：
先用夹子夹住导气管中的橡皮管，再向A中加入水至形成一段水柱，静置，若观察到___________________________________，说明气密性良好。
（3）检验CO2是否收集满的操作和现象是：
将燃着的木条放在_____________________，若火焰熄灭，说明已经收集满。
（4）Na、Mg等活泼金属可以在CO2中燃烧。
某同学收集到一瓶CO2后，通过实验验证镁条能够在CO2中燃烧。
下列物品中他需要使用的有__________。
①酒精灯②铁架台③坩埚钳④砂纸⑤试管夹⑥蒸发皿
7、“吸烟有害健康”，我国政府规定：
从20XX年5月1日起，公共室内禁止吸烟。
烟草燃烧释放的物质中，能与血红蛋白结合引起中毒的是（）
A.一氧化碳B.二氧化碳C.尼古丁D.焦油
8、株洲晚报报道：
“因厨房窗户紧闭，4名年轻人深夜煤气中毒，幸好被及时抢救，均脱离危险”。
下列有关叙述正确的是（）
A.引起煤气中毒的主要成分是CO2
B.为了便于及时发现煤气泄漏，煤气厂常在家用煤气中掺入微量具有难闻气味的气体
C.冬天用煤炉取暖时，为了防止冷空气进入，应关闭门窗
D.在煤炉旁放一盆冷水，可以防止煤气中毒
9、一氧化碳气体在生产生活中有着广泛的应用。
（1）下列对一氧化碳的有关描述，错误的是_________________（填序号）。
A.组成：
由碳原子和氧原子组成B.性质：
能燃烧
C.危害：
易与血液中的血红蛋白结合引起中毒D.用途：
可以作为燃料
（2）如图是一氧化碳还原氧化铜的装置。
指出实验中能证明发生了化学变化的证据_____________________________________________________________________________（写一条）。
10、鉴别O2、CO、CO2三种气体，可行简便的方法是（）
A.将气体分别通入澄清石灰水B.将气体分别通入石蕊溶液
C.试验三种气体在水中的溶解性D.将燃着的木条分别伸入瓶内
11、下列关于碳和碳的氧化物的说法正确的是（）
A.金刚石和石墨硬度都很大B.二氧化碳和一氧化碳都能灭火
C.二氧化碳可作为大棚种植农作物的气体肥料D.一氧化碳可使澄清石灰水变浑浊
12、碳及许多含碳化合物不充分燃烧都要产生一氧化碳，一氧化碳是一种污染空气的有毒气体，它使人中毒的原因是__________________________________________，
通常采用燃烧法处理尾气中的一氧化碳。
某同学对一氧化碳与一定量的氧气反应后所得的气体成分进行了如下实验探究：
【提出猜想】反应后气体的组成可能是：
①CO和CO2；②只有CO2；③_________________。
【实验探究】该同学为了验证自己的猜想，用下列装置进行实验：
①装置B中氢氧化钠溶液的作用是____________________________________________。
②装置A中出现的现象是______________________________________________，发生反应的化学方程式是____________________________________________________________，用带火星的木条伸入D中出现的现象是____________________________________________________________。
【实验结论】通过实验验证，猜想③成立。
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