内容正文:
第一部分 核心专题复习
主题一 物质的性质与应用
第3讲 碳和碳的氧化物
化学方程式网络构建
①____________________________________________
②______________________________________________
③_____________________________
④______________________________________________
⑤____________________________________________________________
⑥_____________________________________________________________
⑦_____________________________________________________________
⑧___________________________________________________
⑨___________________________________________________________
⑩__________________________________________
⑪__________________________________________
CO2+Ca(OH)2 === CaCO3↓+H2O
CaCO3+2HCl === CaCl2+H2O+CO2↑(合理即可)
Na2CO3+Ca(OH)2 === CaCO3↓+2NaOH(合理即可)
CO2+2NaOH === Na2CO3+H2O
Na2CO3+2HCl === 2NaCl+H2O+CO2↑(合理即可)
CO2+H2O === H2CO3
一、碳单质的性质与用途
1.物理性质和用途
名称 金刚石 石墨 C60
物理
性质 无色透明,天然存在的最硬的物质 灰黑色、有金属光泽,有滑腻感,质软,熔点高,有良好的导电性 —
用途 作钻头、裁玻璃、制装饰品 制铅笔芯、润滑剂、石墨电极等 用于超导、催化、能源及医学等领域
名称 金刚石 石墨 C60
区别 (1)金刚石、石墨和C60的物理性质有很大差异,原因是①_______ ________________;(2)金刚石、石墨由②______构成,C60由③______构成
联系 (1)金刚石、石墨和C60都是由碳原子组成的单质,故化学性质相似;(2)石墨在一定条件下可以转化为金刚石,属于④______变化
木炭、活性炭等物质的主要成分为碳单质,具有疏松多孔的结构,因此具有⑤______性,能吸附色素、异味和毒气等,可用于净水、制作防毒面具。
的排列方式不同
碳原子
原子
分子
化学
吸附
2.碳单质的化学性质和用途
化学性质 解释或化学方程式 用途
稳定性 常温下碳的化学性质不活泼 用于制墨
可燃性 木炭燃烧不充分:⑥_______________________
(写化学方程式,下同)
木炭充分燃烧:⑦_______________________ 用作燃料
化学性质 解释或化学方程式 用途
还原性 与氧化铜反应:⑧___________________________
与氧化铁反应:⑨___________________________ _______________ 冶炼
金属
与二氧化碳反应:⑩________________________ —
3.木炭还原氧化铜
(1)实验原理:⑪___________________________________
(填化学方程式)。
(2)实验现象:黑色固体逐渐变成⑫______,澄清石灰水变浑浊。
(3)实验结论:木炭与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳。
(4)实验分析:a.给酒精灯加网罩是为了使火焰集中,提高温度;b.反应结束后,先撤出导管,再停止加热,是防止⑬__________________________ __________________。最后用弹簧夹夹紧乳胶管。
红色
澄清石灰水倒吸入热的试管中,使试管炸裂
二、碳的氧化物
1.一氧化碳的性质和用途
性质 用途或注意事项
物理性质 无色、无臭的气体,⑭___溶于水 —
化学性质 可燃性 燃烧时发出⑮___色火焰,放出热量。
化学方程式为⑯___________________ 作燃料(点燃之前要验纯)
难
蓝
性质 用途或注意事项
化学性质 与某些氧化物反应 (1)与CuO反应:⑰________________ ______________(填写化学方程式,下同)。现象:黑色粉末变红。
(2)与Fe2O3反应:⑱_______________
__________________。现象:红棕色固体变黑 冶炼金属
毒性 CO极易与血液中的血红蛋白结合使其失去携氧能力,严重时会危及生命 —
2.二氧化碳的性质和用途
(1)物理性质:无色、无臭的气体,密度比空气的⑲___,⑳___溶于水;固态二氧化碳叫干冰,易升华吸热(可作制冷剂,用于人工增雨)。
大
能
(2)化学性质和用途
化学性质 现象、原理或化学方程式 用途
不燃烧、也不支持燃烧
现象:下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭。
结论:CO2不能燃烧,也不支持燃烧(化学性质),密度比空气大(物理性质) 用于灭火
化学性质 现象、原理或化学方程式 用途
与水反应
现象:干燥的紫色石蕊纸花不变色。试管中紫色石蕊溶液变为㉑___色,加热后又变为紫色。反应的化学方程式分别为㉒__________________________、
㉓______________________________ 制碳酸饮料
红
CO2+H2O === H2CO3
化学性质 现象、原理或化学方程式 用途
与碱反应 与澄清石灰水反应 ㉔_____________________________ _______________________________ 检验二氧化碳
与氢氧化钠溶液反应 ㉕_____________________________ _______________________________ 吸收二氧化碳
能参与光合作用 在绿色植物的光合作用下,与水反应生成葡萄糖和氧气 作气体肥料
与碳反应 ㉖_____________________ 为高炉炼铁提供一氧化碳
CO2+Ca(OH)2 === CaCO3↓
+H2O
CO2+2NaOH === Na2CO3+
H2O
3.二氧化碳对生活和环境的影响
(1)对人体健康的影响:二氧化碳本身没有毒性,但二氧化碳不能供给呼吸,所以在人群密集的地方应注意通风换气。
(2)自然界中的碳、氧循环:
(3)温室效应
a.能产生温室效应的气体主要有㉘___________________,还有甲烷、臭氧、一氧化二氮等。
b.造成的危害:全球变暖,两极冰川融化,海平面升高等。
c.缓解温室效应加剧的措施:减少使用㉙____________,更多地使用清洁能源,大力植树造林,禁止乱砍滥伐。
光合
二氧化碳(或CO2)
化石燃料
(1)将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,溶液由紫色变为红色,是什么物质使石蕊变色的?
二氧化碳本身没有酸性,不能使石蕊变色,是二氧化碳与水反应生成的碳酸使石蕊变色的。
(2)可以用点燃的方法除去二氧化碳中的一氧化碳吗?
不可以,因为一氧化碳燃烧需要氧气,会引入新的杂质气体氧气,无法达到除杂的目的。
(3)将二氧化碳通入氯化钙溶液中会产生白色沉淀吗?
不会,二氧化碳与氯化钙不反应,不能产生白色沉淀。
命题点1 碳单质的性质和用途
1.(人教上P134T1改编)下列关于金刚石、石墨和C60的说法中正确的是( )
A.石墨转化为金刚石属于物理变化
B.这三种物质完全燃烧后的产物都是二氧化碳
C.这三种物质都是由碳原子直接构成的
D.金刚石和石墨物理性质差异大的原因是构成它们的原子数目不同
B
2.在学习了“碳的化学性质”后,化学兴趣小组的同学在老师的指导下打算进行“木炭还原氧化铜”的实验。装置如图1所示:
图1
图2
(1)实验过程中,可观察到澄清石灰水变浑浊,写出相关的化学方程式:_______________________________________。
(2)实验结束时,应该先撤出导管,再熄灭酒精灯。要等盛装固体的试管冷却后才能把试管里的粉末倒出来,其原因是______________________。
CO2+Ca(OH)2 === CaCO3↓+H2O
防止热的铜被氧化
(3)实验开始时,导管口有气泡产生,却未观察到澄清石灰水变浑浊,其原因是__________________________________________。
(4)某同学设计了如图2所示的微型实验装置,若B处观察到黑色粉末变红,说明A处产生了____________________,由此可知该装置存在的一处缺陷是________________________。
刚开始排出的气体是左侧试管中的空气
CO(或一氧化碳)
没有进行尾气处理
3.(2023·贵州节选)生活中使用活性炭净化水,主要利用了活性炭的______性。
吸附
命题点2 CO和CO2的性质与用途
4.(人教上P143T1改编)二氧化碳在生产和生活中用途广泛。下列说法不正确的是( )
A.二氧化碳可作气体燃料
B.二氧化碳是植物光合作用的原料
C.二氧化碳可用于生产碳酸饮料
D.固态二氧化碳(干冰)可用于人工增雨
A
5.(人教上P143T2改编)下列关于CO和CO2的说法中,正确的是( )
A.CO和CO2均具有还原性
B.CO和CO2均具有可燃性
C.CO和CO2均能溶于水
D.CO和CO2组成元素相同
D
6.学科融合(2024·泸州)向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸,注入适量的蒸馏水,盖上玻璃片,上下振荡,再将其倒置(如图),把手移开,玻璃片没有掉下来。蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是( )
A.玻璃片没有掉下,证明瓶内气压大于大气压
B.玻璃片没有掉下,证明CO2与水发生了反应
C.振荡后试纸变红,证明CO2与水反应产生了酸
D.振荡后试纸变红,证明CO2能与石蕊反应变红
C
命题点3 二氧化碳的实验室制取
7.如图所示A~E为实验室常见的气体发生和收集装置,请回答下列问题。
A B C D E
实验室制取二氧化碳的发生和收集装置组合为______(填字母)。用如下图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验,验证二氧化碳的性质。
BC
(1)观察到澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为____________________ ____________________________;由该实验还可以得出分子具有的性质是_____________________。
(2)为验证CO2能与水反应,需进行的操作及现象是____________________ __________________________________________________________________________________________。
Ca(OH)2+CO2 === CaCO3↓+H2O
分子在不断运动
先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,再将纸花取出喷水后放入二氧化碳中,纸花变红
C+O2 CO2(合理即可)
2C+O2 2CO(合理即可)
C+CO2 2CO
2CO+O2 2CO2(合理即可)
CH4+2O2 CO2+2H2O
2C+O2 2CO
C+O2 CO2
C+2CuO 2Cu+CO2↑
3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2↑
C+CO2 2CO
C+2CuO2Cu+CO2↑
2CO+O22CO2
CO+CuOCu+CO2
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
H2CO3CO2↑+H2O
CO2+C2CO
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