2025年中考化学单元复习:开展低碳行动
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考点01 常见碳单质
1.同种元素可以组成不同单质
(1)不同种元素可以组成不同的单质,如氧气是由氧元素组成的单质,氮气是由氮元素组成的单质。
(2)同种元素也可以组成不同的单质,如金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的不同单质。
2.金刚石、石墨和C60的物理性质与用途
| 金刚石 | 石墨 | C60 |
颜色硬度 | 透明固体自然界中最硬 | 深灰色固体质软 | 黑色固体 |
导电性 | 不导电 | 导电 |
|
用途 | 玻璃刀 | 铅笔芯、电极 |
|
构成微粒 | 碳原子 | 碳原子 | C60 |
结构 | |||
区别与联系 | 碳原子的排列方式不同导致三者的物理性质存在明显差异;三者都是由碳元素组成的单质,故化学性质基本相同。 | ||
3.无定形碳
(1)木炭、活性炭、焦炭和炭黑等通常称为无定形碳(主要是由结构类似石墨的微小晶体和少量杂质构成),属于混合物,主要成分是碳单质,结构与石墨类似。
(2)木炭具有疏松多孔的结构,因此具有吸附能力。利用木炭的这个性质来吸附一些食品和工业产品里的色素,也可以用它来吸附有异味的物质。木炭经水蒸气高温处理后,可得到活性炭。活性炭的吸附作用比木炭强。活性炭的用途:用在防毒面具里吸附毒气;用于制糖工业脱色以制白糖;污水的深度净化;吸附有害气体。
(3)焦炭用于冶金工业,作还原剂。炭黑用于制造油墨、油漆、鞋油、颜料、橡胶工业的填充剂等。
考点02 二氧化碳的性质
1.二氧化碳的物理性质
常温下无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水,固态二氧化碳俗称干冰。
2.二氧化碳的化学性质
(1)不可燃且不支持燃烧,不能供给呼吸
实验:
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现象:蜡烛自下而上依次熄灭。
结论:CO2密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧
(2)二氧化碳与水的反应
①现象:紫色石蕊试液变成红色,加热后,石蕊试液重新变成紫色
②化学方程式:CO2+H2O ═══ H2CO3 、H2CO3 ∆ CO2↑+H2O
(3)二氧化碳和澄清石灰水反应
原理:CO2 + Ca(OH)2=CaCO3↓+ H2O
现象:澄清石灰水变浑浊
3.二氧化碳对生活和环境的影响
(1)自然界中的二氧化碳循环
二氧化碳 氧气
(2)温室效应
二氧化碳本身没有毒性,但不能供给呼吸。当空气中的二氧化碳超过正常含量时,会使人感到气闷、头昏。因此在人群密集的地方应该注意通风换气。
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热量不易向外散失,起到了对地球保温的作用,这种现象叫做温室效应。注意:二氧化碳不是空气污染物。
二氧化碳产生温室效应的机制比较复杂。除了二氧化碳,还有甲烷、氮氧化物等,也都属于温室气体。
(3)低碳生活
倡导低碳生活的理念。如不使用一次性筷子、理性消费、不使用一次性购物袋、使用节能灯泡、随手关灯、少开私家车、出行多步行或骑自行车等。
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考点03 二氧化碳的排放
1.自然界中二氧化碳的产生
动植物和人类的每次呼吸,都会产生二氧化碳。火山喷发产生的气体和岩石风化产生的气体中也含有少量的二氧化碳。
2.人类活动中二氧化碳的排放
人类活动中二氧化碳的排放主要分为能源相关排放和工业过程排放。能源相关排放主要指煤、石油、天然气等含碳元素的化石燃料的燃烧产生的二氧化碳;工业过程排放主要是水泥、石灰、钢铁等相关产业释放的二氧化碳。
水泥是主要的建筑材料,水泥的生产是二氧化碳排放量较高的工业生产。生产水泥的主要过程是:把石灰岩(主要成分碳酸钙 CaCO3)和黏土等材料混合加热,得到氧化钙(CaO)作为水泥的主要成分之一,同时释放出二氧化碳。该过程可表示为:
CaCO3CaO + CO2↑
金属冶炼工业除了因使用化石燃料作为主要能量来源燃烧释放二氧化碳以外,有些金属冶炼过程也会释放二氧化碳。例如,用木炭或一氧化碳与铁矿石中铁的氧化物反应,生成铁的同时也生成二氧化碳,该主要过程可表示为:
3C+ 2Fe2O3 高温 4Fe + 3CO2↑
3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2
考点04 二氧化碳的制取
一、实验室制取二氧化碳
1.药品的选择
药品 | 实验现象 | 分析 |
稀盐酸与块状大理石 | 产生气泡,速率适中 | 反应速率适中,便于气体收集,原料廉价易得 |
浓盐酸与块状大理石 | 剧烈反应,迅速产生大量气泡,并伴有白雾 | 浓盐酸有挥发性,使制得的CO2中混有HCl气体 |
稀硫酸与块状大理石 | 刚开始时产生气泡,后来速率减慢并逐渐停止 | 稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在大理石的表面,阻止反应继续进行 |
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