内容正文:
单元复习与测试
第六单元
碳和碳的氧化物
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2
第六单元
碳和碳的氧化物
一氧化碳
二氧化碳
碳的单质
金刚石
石墨
C60
物理性质
化学性质
实验室制法
可燃性
还原性
化学性质
用途
毒性
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思维导图
考点一
单质碳的性质和用途
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金刚石 石墨 C60
外观
光泽
硬度
导电性
用途
无色透明固体
灰黑色的固体
加工琢磨后
有夺目光泽
有金属光泽
天然存在最硬的物质
很软
不导电
良好
1.物理性质和用途
考点一 单质碳的性质和用途
电极、铅笔芯、润滑剂
钻头、刻刀、装饰品
应用于超导、催化、能源及医学等领域
作光学仪器的涂层
用于集成电路基板散热
制高铁列车的受电弓滑板
考点解析
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______________________不同导致三者的物理性质存在明显差异。
2.区别与联系
碳原子的排列方式结构
立体网状
金刚石结构
层状结构
石墨结构
形似足球
C60结构
考点一 单质碳的性质和用途
考点解析
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2.单质碳的化学性质
碳的各种单质虽然物理性质差别很大,但都具有相同的化学性质,这是因为它们都是由________构成的。
碳原子
(1)碳的单质在常温下化学性质__________。
不活泼
(2)可燃性
注意:描述物质的化学性质时,要注意条件!如碳在常温下化学性质稳定;碳充分燃烧生成二氧化碳;不充分燃烧时则生成一氧化碳等。
[O2充足、燃烧充分]
CO2
C+O2
点燃
2C + O2 2CO
点燃
[O2不充足、燃烧不充分]
考点一 单质碳的性质和用途
考点解析
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实验装置 实验现象 实验结论
黑色粉末变成 红 色 实验现象说明反应生成了铜和二氧化碳 ,化学方程式:
________________________________
澄清石灰水 变浑浊
①在酒精灯上加网罩的目的:_________________________________。
②反应结束时,要先撤出导管,再停止加热的目的:
___________________________________________________________________
③用弹簧夹夹紧乳胶管后,要待试管冷却后再将粉末倒出:
___________________________________________________
(3)还原性
(木炭还原氧化铜)
2CuO+C 2Cu+ CO2 ↑
高温
集中火焰,提高温度
防止石灰水倒吸入热的试管中,使试管炸裂。
防止热的铜重新被氧化。
考点一 单质碳的性质和用途
考点解析
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【典例】下图为金刚石、石墨和C60的结构模型图,图中小球分别代表碳原子。下列有关说法正确的是
A.三种物质都是由碳原子直接构成的
B.在三种物质中碳原子的排列方式都不相同
C.三种物质在足量氧气中燃烧的产物都不同
D.三种物质的组成元素相同,它们的性质也相同
【答案】B
授之以鱼不如授之以渔
典例精讲
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【演练1】如图是金刚石、石墨、C60等碳单质的结构示意图,下列说法正确的是
A.物质的质地都很软 B.碳原子的排列方式都相同
C.完全燃烧后的产物都是CO2 D.都由碳原子构成
【答案】C
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温故而知新,可以为师矣
及时演练
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【演练2】中科院研究人员成功合成了一种类似金刚石结构的物质——“T-碳”(化学式为C)。有关“T-碳”的说法错误的是
A.属于单质
B.常温下化学性质稳定
C.由原子直接构成
D.物理性质与石墨相似
【答案】D
温故而知新,可以为师矣
及时演练
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【演练3】碳和氧化铜的混合物在一定条件下反应,质量变化情况如下图。下列判断错误的是
A.M点对应的固体物质只有两种
B.N点对应的固体中可能还含有黑色物质
C.反应后产生气体的总质量为(a-b)g
D.0-t2min内,固体中铜元素的质量分数不断增大
【答案】A
温故而知新,可以为师矣
及时演练
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考点二
碳的氧化物
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物理性质
状态 通常状况下,____色____味的气体,在加压和降温的情况下,二氧化碳会变成固体______
密度 比空气______
溶解性 _________,在1体积水里约溶解1体积二氧化碳。
1.二氧化碳
能溶于水
无
无
干冰
大
考点二 碳的氧化物
化学性质
三不 不能燃烧不支持燃烧不能供给呼吸
二水
一碳
H2O + CO2=H2CO3
CO2 + Ca(OH)2=CaCO3 ↓ + H2O
C + CO2 2CO
高温
(吸热反应)
(用于检验CO2)
考点解析
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2.二氧化碳的用途
用途 性质
①干冰(固体二氧化碳)作制冷剂,用于食品冷藏、制造舞台雾景、人工降雨。 干冰升华吸热(物理变化)
②灭火 ①二氧化碳不能燃烧,②不支持燃烧,③密度比空气的大
③温室肥料(气肥),可以增大农作物的产量 CO2是光合作用的原料,能促进光合作用
④制汽水饮料(碳酸饮料) CO2能溶于水;且与水反应生成碳酸
⑤化工原料,制纯碱、尿素等 能与多种物质反应
考点二 碳的氧化物
考点解析
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【典例】利用生活中的废弃材料来做家庭小实验,其乐无穷!小美同学设计了如图所示的装置(a、d为用紫色石蕊试液湿润的棉花,b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花,固定玻璃管的装置未画出)来探究二氧化碳的制取和性质,下列关于该实验装置的叙述不正确的是
A.通过推压注射器活塞,可以控制进入饮料瓶内液体的量
B.纸花变红的顺序是d→c→b→a
C.利用该装置可验证二氧化碳的密度比
空气的大及二氧化碳能与水发生反应
D.该装置的左半部分也可用于制取氧气
【答案】B
授之以鱼不如授之以渔
典例精讲
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【演练1】日本已经开始生产以二氧化碳为冷媒(制冷)物质的汽车空调。它与氟利昂相比有很多优点。下列说法正确的是
A.在制冷过程中,二氧化碳发生了化学变化
B.可以回收利用工厂排放的二氧化碳,减少二氧化碳的排放
C.使用二氧化碳冷媒会导致臭氧层空洞
D.可根据二氧化碳的气味判断二氧化碳是否泄漏
【答案】B
温故而知新,可以为师矣
及时演练
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【演练2】自然界中通过氧气的产生与消耗的平衡实现氧元素的循环,CO2与H2O通过绿色植物光合作用合成葡萄糖,是自然界产生氧气的重要途径。科学研究发现,CO2与H2O在人工控制下,通过一定条件,可转化为CH4和O2,微观模拟示意图如下、下列说法错误的是
A.甲烷中碳元素与氢元素的质量比为12∶1
B.反应中涉及的4种物质都是由分子构成的
C.反应前后,原子的种类和数目都不变
D.CO2与H2O在不同条件下反应,可生成不同的产物
【答案】A
温故而知新,可以为师矣
及时演练
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【演练3】水槽中漂浮着充满CO2气体的密封的锥形瓶(瓶底铺有适量的沙粒,以使其能正立于水中),瓶口橡皮塞上有一装满Ca(OH)2溶液的胶头滴管,将胶头滴管里的Ca(OH)2溶液轻轻挤入瓶中,充分反应后水槽中水面将会
A.上升
B.下降
C.不变
D.先上升后下降
【答案】C
温故而知新,可以为师矣
及时演练
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化学性质
可燃性 放出大量的热,火焰呈蓝色,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
2CO+O2 2CO2
毒性 CO极易与人体血液中的血红蛋白结合,使其不能再与氧气结合,造成人体缺氧,严重时会危及生命
冬天用煤火取暖时,一定要装烟囱,并且注意室内通风,防止CO中毒
物理性质
颜色 气味 状态 密度 溶解性
无色
无味
气态
比空气小
难溶于水
3.一氧化碳
点燃
考点二 碳的氧化物
考点解析
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化学性质
还原性 A处的现象是:黑色粉末逐渐变成光亮的红色。
反应方程式:CO+CuO Cu+CO2
B处的现象是:澄清石灰水变浑浊。
反应方程式:Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O
C处的现象是:气体燃烧,发出蓝色火焰。
反应方程式:2CO+ O2 2CO2
3.一氧化碳
点燃
点燃
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考点二 碳的氧化物
考点解析
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【典例】如图是CO与CuO反应的装置,下列关于图示实验说法正确的是
①说明CO具有还原性
②玻璃管中黑色固体变成了红色固体
③说明CO被还原后的产物是CO2
④既有效地防止了CO对空气的污染,又充分利用了能源
⑤玻璃管中发生的反应为化合反应
A.①②④
B.①③④
C.①④⑤
D.全部正确
【答案】A
授之以鱼不如授之以渔
典例精讲
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【演练1】一氧化碳有毒是因为它
A.能与血液里的氧气结合生成二氧化碳
B.具有可燃性
C.易与血液里的血红蛋白结合使人体缺氧
D.具有还原性
【答案】C
温故而知新,可以为师矣
及时演练
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【演练2】关于CO性质的描述不正确的是
A.能将铜从氧化铜中还原出来
B.能燃烧,火焰呈蓝色
C.标准状况下,密度比空气略小
D.无色无味,易溶于水
【答案】D
温故而知新,可以为师矣
及时演练
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【演练3】 《天工开物》中记载了金属的冶炼技术.在锌的冶炼方法中,主要反应之一为 。由此展开的分析和认识中正确的是
A.该主要反应中CO是还原剂
B.主要反应前后固体的质量不变
C.物质X的化学式是O2C
D.该主要反应属于置换反应
【答案】A
温故而知新,可以为师矣
及时演练
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考点三
实验室制取气体的思路
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1.二氧化碳的实验室制法
(1)实验药品:___________________________。
(2)实验原理:__________________________________。
石灰石(或大理石) 、稀盐酸
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
考点三 实验室制取气体的思路
①实验室不能用稀硫酸代替稀盐酸制取CO2,是因为
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙是微溶物,会覆盖在石灰石或大理石的表面,阻止反应继续进行。
②不能用浓盐酸代替稀盐酸制取CO2,是因为
________________________________________________________________________
浓盐酸挥发性强,挥发出的HCl气体会使制得的CO2不纯。
③不宜用碳酸钠粉末代替石灰石或大理石制取CO2,是因为
________________________________________________________________________
反应速率太快,不便于收集气体。
考点解析
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(3)实验装置
(4)装置气密性的检查
A装置:_______________;B、C、D装置:_________
(5)验满:
将________木条放在集气瓶___,若火焰_____,则说明二氧化碳已经集满。
燃着的
口
熄灭
(6)检验:
将气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水________,则证明该气体是二氧化碳。
变浑浊
手捂升温法
注水法
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考点三 实验室制取气体的思路
考点解析
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2.实验室制取气体的思路
(1)发生装置:
由______________________决定。通常有______________和________________。
(2)收集方法:
由气体的_______________决定。
难溶于水的气体可用__________收集。
密度比空气大的气体,可用________________收集;
密度比空气小的气体,可用________________收集。
固固加热型
固液常温型
反应物状态及反应条件
密度及溶解性
排水法
向上排空气法
向下排空气法
(不易溶于水且不与水反应)
与空气的密度相近且难溶于水时,一般用排水法收集。
不与空气的组成成分反应,不污染空气
考点三 实验室制取气体的思路
考点解析
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(3)实验装置
固固加热型 固液常温型
高锰酸钾制氧气 稀盐酸和大理石(石灰石)制二氧化碳
试管口略
向下倾斜
适合制取
少量气体
适合制取
大量气体
可随时添加液体药品,注意下端管口液封
可控制加入液体的速率,从而控制反应速率
考点三 实验室制取气体的思路
考点解析
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(3)实验装置
(可以控制反应的发生与停止)
开始:打开弹簧夹,液体从长颈漏斗流下,淹没过石灰石,反应开始
停止:夹紧弹簧夹,液体由于气体压强回流回长颈漏斗,液体液面低于隔板固液分离,反应停止
开始:
打开弹簧夹
停止:
关闭弹簧夹
开始:
打开弹簧夹,液体淹没固体
停止:
关闭弹簧夹,液体压入左侧
开始:
将铜网浸入溶液中
停止:
拉动铜丝离开液面
开始:
打开弹簧夹
停止:
关闭弹簧夹
考点三 实验室制取气体的思路
考点解析
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31
【典例】甲乙是某同学设计的两套制取二氧化碳的发生装置,对两套装置分析正确的是
A.此时甲装置中的止水夹M处于打开状态
B.甲装置气体导出过程中容器内部气压小于外部气压
C.甲装置具有启普发生器的功能
D.乙装置N处添加止水夹可以控制反应的发生和停止
【答案】C
授之以鱼不如授之以渔
典例精讲
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【演练1】用如图所示的装置制取二氧化碳,相关分析正确的是
A.以碳酸钙粉末和稀盐酸为原料
B.用该方法收集二氧化碳是因为其能溶于水
C.用燃着的木条放入瓶内以检验气体是否收集满
D.关闭k,若固液不分离,可能是某种反应物已消耗完
【答案】D
温故而知新,可以为师矣
及时演练
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【演练2】常温下块状大理石投入足量稀硫酸中,刚开始能产生气体,但很快就停止产生。而将大理石粉末逐步加入足量稀硫酸中却能持续产生气体。由此得出的结论或推理正确的是
A.物质间是否发生化学反应,只和反应的条件有关
B.反应物之间必须直接接触才会发生化学反应
C.块状大理石与粉末状大理石的化学性质不同
D.硫酸钙粉末也可和盐酸发生化学反应而溶解
【答案】B
温故而知新,可以为师矣
及时演练
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【演练3】以下装置均能用于制取二氧化碳,其中不能随时控制反应发生和停止的装置是
A. B. C. D.
【答案】C
温故而知新,可以为师矣
及时演练
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