6.2碳的氧化物(第二课时)讲义--2025-2026学年九年级化学人教版上册
2025-12-18
|
2份
|
27页
|
204人阅读
|
0人下载
普通
摘要:
本讲义聚焦一氧化碳核心知识点,系统梳理其物理性质(颜色、气味、溶解性、密度)、化学性质(可燃性、还原性、毒性及对应方程式),通过与二氧化碳的性质对比构建知识网络,结合还原氧化铜实验探究(原理、操作、现象、尾气处理)及鉴别除杂方法,形成从性质到应用的完整学习支架。
资料以科学探究为主线,实验环节(如“先通CO后加热”操作分析)培养科学思维与实践能力,性质决定用途的关联(如还原性用于冶金)深化化学观念,结合2025年高炉改造等真实情境例题渗透科学态度与责任。课堂检测与课后作业分层设计,助力教师高效授课,学生查漏补缺。
内容正文:
2025-2026学年人教版九年级化学
《第六单元碳和碳的氧化物课题2碳的氧化物(第二课时》精品讲义
(
学习
目标
1.
能准确描述一氧化碳的物理性质(颜色、气味、状态、溶解性、密度),牢记其化学性质(可燃性、还原性、毒性)及对应的化学方程式。
2.
理解一氧化碳毒性的作用机理,掌握煤气中毒的预防与应急处理方法,增强安全意识和环保意识。
3.
掌握一氧化碳还原氧化铜的实验原理、操作步骤、实验现象及注意事项,能解释实验中尾气处理的原因和方法。
4.
能区分一氧化碳与二氧化碳的性质差异,学会两种气体的鉴别、除杂方法,理解物质组成与性质的关联。
5.
了解一氧化碳的用途(燃料、冶金),能结合性质分析用途的合理性,构建
“
性质决定用途
”
的化学思维。
)
(
二
.重点难点
(一)重点
1.一氧化碳的化学性质(可燃性、还原性、毒性)及相关化学方程式。
2.一氧化碳还原氧化铜的实验探究(原理、现象、操作注意事项)。
3.一氧化碳与二氧化碳的性质对比及鉴别、除杂方法。
(二)难点
1.一氧化碳毒性的微观机理(与血红蛋白的结合作用)。
2.一氧化碳还原氧化铜实验中
“
先通CO后加热
”“
先停加热后停CO
”
的操作原因分析。
3.
混合气体(如CO与CO
2
)除杂方案的设计与优化。
)
(
三
.
课前预习
阅读教材,完成下列问题:
1.
一氧化碳的化学式为______,相对分子质量为______,通常状况下是______色、______味的气体,溶于水,密度比空气(填
“
大
”
或
“
略小
”
),收集时常用______法(填
“
排水
”
或
“
排空气
”
)。
2.
一氧化碳具有可燃性,燃烧时火焰呈______色,放出大量热,反应的化学方程式为______;点燃一氧化碳前必须______,防止发生爆炸。
3.
一氧化碳具有毒性,其原因是______,因此冬天用煤取暖时,应注意______。
4.
一氧化碳具有还原性,能还原氧化铜,反应的化学方程式为______,实验中观察到的现象是______和______。
5.
一氧化碳的用途主要有两个:一是利用其可燃性作______;二是利用其还原性用于______工业。
【
答案
】
1.
CO;28;无;无;难;略小;排水
2.
蓝;
2
C
O
+ O
2
点燃
===
2
CO
2
;验纯
3.
极易与血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白不能很好地与氧气结合,造成生物体缺氧;通风换气(或安装烟囱、CO报警器)
4.
C
O
+ CuO
高温
===
Cu + CO
2
;黑色氧化铜逐渐变为红色;澄清石灰水变浑浊
5.
气体燃料;冶金
)
四.课堂探秘
探究一:一氧化碳的物理性质
1、CO的物理性质
(1)通常状况下,是无色、无味的气体。
(2)难溶于水,这也是实验室可用排水法收集一氧化碳的原因。
(3)密度比空气略小(相对分子质量为28,空气平均相对分子质量约29),因密度与空气接近且有毒,一般不用排空气法收集。
2. CO与CO2的物理性质比较表
性质
一氧化碳(CO)
二氧化碳(CO2)
颜色、气味、状态
无色、无味气体
无色、无味气体
溶解性
难溶于水
能溶于水
密度(与空气比)
略小(1.25g/L)
大(1.977g/L)
收集方法
排水集气法
向上排空气法
3、收集CO的方法
【分析】(1) CO难溶于水;(2) CO密度比空气略小;(3) CO具有毒性。
(
C
A
B
)
CO的收集方法:只能用排水法。
【思考】:为什么一氧化碳不能用排空气法收集?
【解析】:密度与空气接近,且有毒。
探究二:一氧化碳的化学性质实验探究
1. 可燃性实验
(1)操作:点燃纯净的一氧化碳,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,再迅速倒转烧杯,加入少量澄清石灰水。
(2)现象:火焰呈蓝色,干冷烧杯内壁无水雾,澄清石灰水变浑浊。
(3)结论:一氧化碳燃烧生成CO2,化学方程式为2CO + O2 === (点燃) 2CO2。
2. 还原性实验(一氧化碳还原氧化铜)
(1)实验装置:
硬质玻璃管(装CuO)→ 澄清石灰水 → 尾气处理装置(酒精灯点燃或气球收集)
(2)操作步骤:
① 检查装置气密性;
② 装入药品,连接装置;
③ 先通入纯净的CO(约1分钟),排尽装置内空气;
④ 点燃酒精灯加热CuO;
⑤ 实验结束后,先熄灭酒精灯,继续通CO至玻璃管冷却;
⑥ 处理尾气。
(3)实验现象:
① 硬质玻璃管内:黑色粉末逐渐变为亮红色;
② 澄清石灰水:变浑浊。
(4)化学方程式:CO + CuO Cu + CO2
(5)关键问题讨论:
① 为什么先通CO后加热?
【解析】:防止CO与空气混合加热发生爆炸。
② 为什么实验结束后要继续通CO至冷却?
【解析】:防止生成的铜被空气中的氧气氧化。
③ 尾气为什么要处理?处理方法有哪些?
【解析】:CO有毒,会污染空气;点燃、气球收集、循环利用。
3. 毒性原理
CO与血红蛋白的结合能力是O2的200~300倍,结合后形成碳氧血红蛋白,使血红蛋白失去运输O2的能力,导致人体组织缺氧,严重时危及生命。
【现象】:血液由深红色变为鲜红色。
【中毒预防】:
①.用煤炉取暖时,注意通风。发生一氧化碳中毒时,轻者呼吸大量空气,重者送往医院治疗。
②.安装一氧化碳报警器:及时发现一氧化碳泄漏,采取应对措施。
③.定期检查燃气设备:确保燃气设备正常运行,减少一氧化碳泄漏的风险。
探究三:一氧化碳与二氧化碳的鉴别与除杂
1. 鉴别方法(至少3种)
(1)方法1:通入澄清石灰水(CO2使石灰水变浑浊,CO无现象);
(2)方法2:点燃(CO能燃烧,CO2不能燃烧也不支持燃烧);
(3)方法3:通入紫色石蕊溶液(CO2使溶液变红,CO无现象);
(4)方法4:通过灼热的氧化铜(CO使黑色CuO变红,CO2无现象)。
2. 除杂方法
(1)除去CO中的CO2:通入足量NaOH溶液(2NaOH + CO2=N2aCO3+ H2O);
(2)除去CO2中的CO:通过灼热的氧化铜(CO + CuO=== (高温) Cu + CO2),不能点燃(因CO2不支持燃烧,少量CO无法点燃)。
探究四:CO的用途和来源
1.一氧化碳的来源
(1)人为来源:含碳燃料(煤、石油、天然气等)不完全燃烧是主要来源,比如家用燃气灶、汽车尾气、工业炼钢炼铁的尾气排放;此外,室内烧炭取暖、燃气热水器使用不当也会产生大量一氧化碳。
(2)自然来源:森林火灾、火山喷发过程中,树木或岩石中的碳不完全燃烧会产生;动植物的腐败分解过程也会少量释放。
2.一氧化碳的用途
(1)冶金工业:作为还原剂,用于冶炼铁、铜等金属,例如高炉炼铁中,一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳(3CO + Fe2O3 === (高温) 2Fe + 3CO2)。
(2)化工原料:用于合成甲醇、甲酸等化工产品,是有机合成工业的重要原料。
(3)燃料:一氧化碳是煤气的主要成分之一,可与氢气混合制成水煤气(CO + H2),用作工业燃料。
【经典例题】
例1.下列关于一氧化碳的说法正确的是( )
A. 一氧化碳是无色、有刺激性气味的气体
B. 一氧化碳难溶于水,可用排水法收集
C. 一氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
D. 室内放一盆水可防止一氧化碳中毒
【答案】:B
【解析】:A选项错误,一氧化碳无气味;B选项正确,一氧化碳难溶于水,符合排水集气法的适用条件;C选项错误,能使澄清石灰水变浑浊的是CO₂;D选项错误,一氧化碳难溶于水,放水无法吸收CO,不能防止中毒。
例2.2025年新能源汽车推广中,尾气净化技术可将CO转化为无害气体,该技术利用了CO的( )
A. 可燃性 B. 还原性 C. 毒性 D. 难溶性
【答案】:A
【解析】:尾气净化中CO与氧气反应生成CO2(2CO+O2===2CO₂),利用了CO的可燃性,将有毒的CO转化为无害的CO₂,故选A。
例3.2025年中考实验操作考查中,要求除去CO₂中的少量CO,下列方案可行的是( )
A. 将混合气体通入足量水中 B. 将混合气体通过足量灼热的氧化铁
C. 点燃混合气体 D. 将混合气体通入足量澄清石灰水
【答案】:B
【解析】:CO能与灼热氧化铁反应生成CO2(3CO+Fe2O3 === (高温) 2Fe+3CO2),可除去杂质;A、D会除去CO2,C无法点燃少量CO,故选B。
例4.某同学设计如图所示实验验证一氧化碳的还原性,回答下列问题:
(1)实验开始时,应先______(填“通CO”或“加热”),目的是______。
(2)实验中观察到硬质玻璃管内的现象是______,澄清石灰水的现象是______。
(3)尾气处理的方法是______,原因是______。
(4)写出硬质玻璃管内发生反应的化学方程式:______。
【答案】:(1)通CO;排尽装置内的空气,防止CO与空气混合加热发生爆炸;(2)黑色粉末变为亮红色;变浑浊;(3)点燃(或用气球收集);CO有毒,会污染空气;(4)CO + CuO Cu + CO2
【解析】:本题考查一氧化碳还原氧化铜的实验细节。(1)先通CO的核心目的是防爆,因为CO是可燃性气体,与空气混合加热易爆炸;(2)CuO为黑色,还原生成的Cu为红色,反应生成的CO₂使石灰水变浑浊;(3)尾气处理的关键是防止CO污染空气,常用点燃或收集的方法;(4)需准确书写反应方程式,注明反应条件“△”。
例5.2025年9月,金鼎重工1080m³高炉热风炉完成CO治理技术改造,通过优化燃烧技术实现CO平均排放值2.04mg/m³,达到国际先进水平,为钢铁行业绿色转型提供了范例 。结合相关化学知识,回答下列问题:
(1)热风炉改造前因煤气燃烧不完全产生CO,CO是______色、______味的气体,这一物理性质导致其泄漏时不易被察觉。
(2)改造中采用“预混烧嘴短焰燃烧技术”使煤气充分燃烧,CO完全燃烧生成______,反应的化学方程式为______。
(3)下列关于CO化学性质的描述,与该改造项目直接相关的是( )
A. 毒性 B. 可燃性 C. 难溶于水 D. 密度比空气略小
(4)若要检验热风炉废气中是否含未完全燃烧的CO,可将气体通过灼热的氧化铜,观察到______现象,该反应体现了CO的______性。
(5)除去CO中混有的少量CO2,下列方法可行的是( )
A. 通入足量稀盐酸 B. 通过足量灼热的碳层
C. 点燃混合气体 D. 通入足量氢氧化钠溶液
(6)CO与CO2可以相互转化,CO2转化为CO的反应条件是______,反应的化学方程式为______。
(7)该改造项目实现CO“近零”排放,主要减少了哪种来源的CO( )
A. 植物光合作用 B. 化石燃料不完全燃烧 C. 汽车尾气排放 D. 碳酸分解
【答案】(1)无;无 (2)二氧化碳(或CO2);2CO + O2 === (点燃)2CO2 (3) B (4)黑色粉末逐渐变红;还原 (5)D (6)高温;CO 2+ C=== (高温) 2CO2 (7) B
【解析】(1)一氧化碳的物理性质为无色、无味、难溶于水,密度比空气略小,无色无味的特点使其泄漏时难以察觉,符合题意。(2)一氧化碳具有可燃性,完全燃烧生成二氧化碳,反应方程式需注明点燃条件,配平后为2CO + O2 === (点燃)2CO2 ,与改造中“充分燃烧”的技术核心一致。(3)改造项目通过优化燃烧技术减少CO,利用的是CO的可燃性(使其完全燃烧转化为无害的CO2),A毒性、C难溶于水、D密度特性均与改造原理无关,故选B。
(4)一氧化碳具有还原性,能与灼热氧化铜反应生成铜和二氧化碳,实验现象为黑色氧化铜粉末变红,该反应可用于检验CO的存在。(5)氢氧化钠溶液能与CO2反应(2NaOH + CO2= Na2CO3 + H2O),且不与CO反应,适合除杂;A稀盐酸不吸收CO2,B灼热碳层会将CO2转化为CO但操作复杂,C无法点燃少量CO,故选D。(6)CO2与碳在高温条件下反应生成CO,属于化合反应,反应条件是高温,方程式需配平。(7)热风炉中CO来源于煤气(化石燃料衍生)的不完全燃烧,A光合作用不产生CO,C汽车尾气不是该场景来源,D碳酸分解不生成CO,故选B。
五.课堂检测
(一)选择题
1.一氧化碳和二氧化碳性质不同的根本原因是( )
A. 分子构成不同 B. 颜色不同 C. 溶解性不同 D. 密度不同
【答案】:A
【解析】:物质的性质由分子构成决定,CO和CO2的分子中氧原子个数不同,导致性质差异,故选A。
2.下列关于一氧化碳用途的说法错误的是( )
A. 作燃料 B. 冶炼金属 C. 供给呼吸 D. 合成化工产品
【答案】:C
【解析】:一氧化碳有毒,不能供给呼吸,供给呼吸的是O2,故选C。
3.下列实验操作正确的是( )
A. 一氧化碳还原氧化铜时,先加热后通CO
B. 点燃一氧化碳前不需要验纯
C. 实验结束后,先熄灭酒精灯,再停止通CO
D. 用排水法收集一氧化碳时,导管口刚有气泡冒出就收集
【答案】:C
【解析】:A选项错误,应先通CO后加热;B选项错误,可燃性气体点燃前必须验纯;C选项正确,防止铜被氧化;D选项错误,导管口刚有气泡冒出时是空气,应待气泡连续均匀冒出时收集。
4.要除去一氧化碳中混有的少量二氧化碳,可采用的方法是( )
A. 点燃 B. 通入足量水 C. 通入足量NaOH溶液 D. 通过灼热的氧化铜
【答案】:C
【解析】:A选项会消耗CO,不符合要求;B选项中CO2溶于水的量较少,除杂不彻底;C选项NaOH溶液能充分吸收CO2,不与CO反应,符合要求;D选项会消耗CO,生成CO2,不符合要求。
5.煤气中毒的原因是一氧化碳( )
A. 具有可燃性 B. 具有还原性 C. 能与血红蛋白结合 D. 能与氧气结合
【答案】:C
【解析】:一氧化碳中毒的核心机理是与血红蛋白结合,使其失去运输氧气的能力,故选C。
6.2025年“围炉煮茶”成为校园周边休闲新潮流,若室内通风不良易引发中毒。下列关于该中毒气体(CO)的物理性质描述正确的是( )
A. 有刺激性气味 B. 易溶于水 C. 密度比空气略小 D. 常温下为液体
【答案】:C
【解析】:一氧化碳是无色、无味的气体,难溶于水,常温下为气态,相对分子质量28略小于空气(29),密度比空气略小,故选C。
7.实验室制取一氧化碳后需收集备用,结合其物理性质,最适宜的收集方法是( )
A. 向上排空气法 B. 向下排空气法 C. 排水法 D. 排水法和向下排空气法均可
【答案】:C
【解析】:一氧化碳密度与空气接近,排空气法收集不纯,且难溶于水,故选用排水法收集,故选C
8.2025年冬季,某同学用炭火取暖时出现头晕症状,医生诊断为CO中毒,其中毒原理是( )
A. CO燃烧消耗氧气 B. CO破坏呼吸道黏膜
C. CO与血红蛋白结合 D. CO使血液凝固
【答案】:C
【解析】:一氧化碳极易与血液中血红蛋白结合,导致血红蛋白无法运输氧气,造成体内缺氧中毒,故选C。
9.实验室用一氧化碳还原氧化铜实验时,观察到的现象是( )
A. 黑色氧化铜变成红色铜 B. 产生白色沉淀
C. 生成二氧化碳气体 D. 试管内出现水雾
【答案】:A
【解析】:CO具有还原性,与CuO反应生成Cu和CO2,实验现象为黑色粉末逐渐变红,澄清石灰水变浑浊,C是实验结论,故选A。
10.2025年某同学在实验室制取CO2时混入了少量CO,下列除杂方法正确的是( )
A. 点燃混合气体 B. 通过足量灼热的氧化铜
C. 通过足量氢氧化钠溶液 D. 通过足量浓硫酸
【答案】:B
【解析】:CO2不支持燃烧,无法点燃混合气体中的CO;NaOH溶液吸收CO2,会除去主要气体;浓硫酸只干燥气体;CO能与灼热CuO反应生成CO2,可除去杂质,故选B。
11.鉴别CO和CO2两种气体,下列方法不可行的是( )
A. 通入紫色石蕊试液 B. 通入澄清石灰水
C. 观察气体颜色 D. 插入燃着的木条
【答案】:C
【解析】:CO和CO2均为无色气体,观察颜色无法鉴别;A中CO2使石蕊变红,CO不可以;B中CO2使石灰水变浑浊,CO不可以;D中CO能燃烧,CO2使木条熄灭,故选C。
12.下列实验方案能实现CO2转化为CO的是( )
A. 向CO2中通入水 B. 让CO2与澄清石灰水反应
C. 将CO2通过灼热的碳层 D. 点燃CO2气体
【答案】:C
【解析】:CO2与碳在高温下反应生成CO(CO2+C=== (高温)2CO);A生成碳酸,B生成碳酸钙沉淀,CO2不可燃,故选C。
13.2025年我国持续推进“碳达峰、碳中和”战略,下列不属于一氧化碳主要来源的是( )
A. 化石燃料不完全燃烧 B. 汽车尾气排放 C. 植物光合作用 D. 煤炉取暖时通风不良
【答案】:C
【解析】:植物光合作用生成O2和有机物,不产生CO;A、B、D均是CO的常见来源,故选C。
14.工业上常用一氧化碳冶炼金属铁,其反应原理为3CO+Fe2O3=== (高温)2Fe+3CO2,该反应利用了CO的( )
A. 可燃性 B. 毒性 C. 还原性 D. 物理性质
【答案】:C
【解析】:CO在冶金工业中作为还原剂,将金属氧化物还原为金属单质,该反应体现CO的还原性,故选C。
15.下列关于一氧化碳用途的说法,错误的是( )
A. 可作燃料 B. 可用于冶炼金属 C. 可用于制备甲酸钠 D. 可用于人工降雨
【答案】:D
【解析】:人工降雨是CO2的用途(固态CO2即干冰);CO具有可燃性可作燃料,具有还原性可冶炼金属,工业上可用于制备甲酸钠,故选D。
(二)非选择题
16.下列用字母表示的六种物质均由H、C、O、Fe中的几种元素组成。
(1)A、B由相同元素组成,A是人体中含量最多的物质,写出B分解为A的化学方程式:_______________。
(2)D、E在常温下均为气态氧化物,其中D可以作燃料,写出D转化为E的化学方程式:_______________。
(3)M、N由相同元素组成,M的化学式为FeaOb(a、b均为整数),其相对分子质量为160,则a∶b为____;在一定条件下可以发生下列反应:N+4D=3Fe+4E,则N的化学式为___。
【答案】(1)2H2O2 2H2O+O2↑ (2) 2CO+O2 2CO2 (3)2∶3 Fe3O4
【解析】1)A是人体中含量最多的物质,所以A为H2O;A、B由相同元素组成,且B能分解为A,因此B是H2O2。分解的化学方程式:2H2O2 2H2O+O2↑.(2)D、E为常温下的气态氧化物,D可作燃料,结合给定元素(H、C、O、Fe),D为CO,E为CO2。D转化为E的化学方程式2CO+O2 2CO2 。(3)M、N由相同元素组成,设FeaOb的相对分子质量为160,Fe的相对原子质量为56,O的相对原子质量为16,则:56a + 16b = 160,化简得:7a + 2b = 20。因为a、b均为整数,解得a=2,b=3,即Fe2O3。
17.古代中国炼铜工艺处于世界领先地位,其中一种“竖炉法”炼铜是现代炼铁工艺的启蒙。其主要原理是利用二氧化碳产生一氧化碳,再利用一氧化碳还原氧化铜。下图为该方法的模拟装置,请回答下列问题(图中部分固定装置已略去)。
(1)实验步骤如下:检查____________;装入炭粉和氧化铜;通入二氧化碳,让装置中充满二氧化碳气体;点燃a装置中的酒精喷灯和b装置中的酒精灯;实验结束后先熄灭火源,再持续通入二氧化碳直至冷却。
(2)实验分析:a装置中发生反应的化学方程式为________________________,当b装置中出现__________时,说明生成了铜,发生反应的化学方程式为________________________;c装置产生的现象是______________,反应的化学方程式是 ;能否根据c装置中现象判断一氧化碳与氧化铜发生了反应,______(填“能”或“不能”);由b中玻璃管进入c中的气体成分是_____________________________________________,持续通入二氧化碳直至玻璃管冷却的原因是________________________________________,d装置的作用是__________________________________。
【答案】(1)装置气密性;(2)CO2 +C === (高温)2CO, 红色固体, CuO+COCu+CO2;澄清石灰水变浑浊,CO2+Ca(OH)2=== CaCO3↓+H2O;不能 二氧化碳、一氧化碳(或CO2、CO),防止高温时,b装置中的铜被重新氧化,处理尾气,防止污染空气。
【解析】(1)实验步骤检查装置的气密性(这是气体实验的首要操作,防止装置漏气影响实验)。(2)实验分析a装置中反应的化学方程式:高温下碳和二氧化碳反应生成一氧化碳,方程式为:CO2 +C === (高温)2CO;b装置的现象与反应:当b装置中澄清石灰水变浑浊时,说明生成了CO2;反应的化学方程式:Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O;c装置的现象与反应:
现象:黑色粉末逐渐变成红色(氧化铜被一氧化碳还原为铜);
反应的化学方程式:CO + CuO Cu + CO2;能否根据c装置现象判断反应发生:不能(因为碳也能还原氧化铜生成铜,仅通过固体颜色变化无法确定是一氧化碳的作用)。b中玻璃管进入c中的气体成分:CO(主要)、未反应的CO2(少量)。持续通入二氧化碳至玻璃管冷却的原因:防止生成的铜在高温下被空气中的氧气重新氧化(玻璃管冷却前,铜仍处于高温状态,接触氧气会再次生成氧化铜)。d装置的作用:点燃尾气中的一氧化碳,防止其污染空气(一氧化碳有毒,直接排放会污染环境,点燃可将其转化为无毒的二氧化碳)。
18.李白《秋浦歌》中“炉火照天地,红星乱紫烟”描写了古代“火法炼铜”的热烈场景,其原理是炭与氧化铜在高温下反应生成铜和一氧化碳(或二氧化碳)。结合化学知识回答下列问题:
(1)诗中“炉火”燃烧的炭是______(填“单质”或“化合物”),炭不完全燃烧生成CO,CO的相对分子质量为______。
(2)火法炼铜中,CO还原氧化铜的化学方程式为______,反应中CuO被______(填“氧化”或“还原”)。
(3)下列实验现象能证明CO还原氧化铜反应发生的是( )
A. 生成红色固体 B. 产生无色气体 C. 试管内壁有水雾 D. 反应需要高温
(4)鉴别炼铜产物中的CO和CO2,可将气体通入______,能观察到______现象的是CO₂。
(5)下列关于CO和CO2的说法,错误的是( )
A. 组成元素相同 B. 都属于氧化物 C. 都能使紫色石蕊试液变红 D. 化学性质不同
(6)古代炼铜炉通风不畅易产生大量CO,CO使人中毒的原理是______,因此冶炼时需保证______。
(7)现代工业中利用CO冶炼铁,这一用途主要利用了CO的( )
A. 物理性质 B. 毒性 C. 还原性 D. 可燃性
【答案】(1)单质;28 (2)CO + CuO=== (高温)Cu + CO2;还原 (3)A (4)澄清石灰水;石灰水变浑浊 (5)C (6)与血红蛋白结合,影响氧气运输;通风良好 (7)C
【解析】(1)炭是由碳元素组成的单质,CO的相对分子质量=12+16=28,符合基础计算要求。(2)CO还原氧化铜生成铜和CO2,方程式需注明高温条件;CuO失去氧转化为Cu,属于被还原。(3)化学反应的现象是直观可观察的,生成红色固体(Cu)是CO还原CuO的特征现象,B无色气体无法区分CO和CO2,C无水雾生成,D是反应条件不是现象,故选A。
(4)澄清石灰水是鉴别CO2的特征试剂,CO2能使石灰水变浑浊,而CO无此性质。(5)CO难溶于水且不与水反应,不能使石蕊试液变红;CO2与水反应生成碳酸,能使石蕊变红,A、B、D说法均正确,故选C。(6)CO中毒的核心原理是与血红蛋白结合,阻断氧气运输;通风良好可避免CO积聚,防止中毒。(7)工业炼铁利用CO还原铁的氧化物(如Fe2O3)生成铁,体现CO的还原性,故选C。
19.2025年某中学开展“实验室安全月”活动,重点普及一氧化碳相关安全知识。已知CO是实验室常见有毒气体,易因操作不当引发危险 。结合所学知识回答下列问题:
(1)实验室制取CO后,应采用______法收集(填“排水”或“向上排空气”),因为CO______且密度与空气接近。
(2)若实验室发生CO泄漏,应立即______并打开门窗通风,因为CO具有______性,会危害人体健康。
(3)下列关于CO物理性质的说法,正确的是( )
A. 易溶于水 B. 有刺激性气味 C. 常温下为气态 D. 密度比空气大
(4)检验某气体是否为CO,可将其点燃,若火焰呈______色,且罩内壁涂石灰水的烧杯______,则证明是CO。
(5)除去CO2中混有的少量CO,实验室适宜的方法是( )
A. 通入足量水 B. 通过灼热的氧化铜 C. 点燃混合气体 D. 通入足量澄清石灰水
(6)CO与CO2相互转化的本质是______(填“原子重新组合”或“分子大小改变”),CO燃烧转化为CO₂的反应属于______反应(填基本反应类型)。
(7)实验室使用CO进行实验时,必须在通风橱中进行,其主要目的是( )
A. 防止CO污染空气 B. 便于观察实验现象 C. 防止CO与空气混合爆炸 D. 降低实验温度
【答案】(1)排水;难溶于水 (2)关闭气源;毒 (3)C (4)蓝;变浑浊 (5)B (6)原子重新组合;化合 (7)A
【解析】(1)CO难溶于水且密度与空气接近,排空气法收集不纯,故采用排水法收集,符合物理性质对应的收集方法选择原则。(2)CO泄漏时需先切断气源防止继续泄漏,CO的毒性会危害人体,通风可降低其浓度。(3)CO的物理性质:常温下为气态、无色无味、难溶于水、密度比空气略小,A、B、D说法错误,故选C。(4)CO燃烧时产生蓝色火焰,生成的CO₂能使澄清石灰水变浑浊,这是检验CO可燃性的特征现象。(5)灼热氧化铜能与CO反应生成CO毒(CO + CuO Cu + CO毒),可除去CO毒中的少量CO;A、D会除去CO2,C无法点燃少量CO,故选B。(6)化学反应的本质是原子重新组合,CO燃烧生成CO2是两种物质生成一种物质,属于化合反应。(7)通风橱的主要作用是排出有毒气体,防止CO污染空气并危害实验人员,C爆炸需点燃条件,不是通风橱的主要目的,故选A。
六.课后作业
(一)完成知识清单
一、一氧化碳的物理性质
1.一氧化碳是一种______色、味的气体,密度比空气略,______溶于水。
2.一氧化碳是煤气的主要成分,之所以能使人中毒,是因为其物理性质中______的特点,使其容易在空气中扩散且不易被察觉。
二、一氧化碳的化学性质
1.可燃性:一氧化碳燃烧时产生______色火焰,放出大量的热,反应的化学方程式为______。点燃一氧化碳前必须进行______操作,防止发生爆炸。
2.还原性:一氧化碳能还原氧化铜,实验中观察到的现象是______,反应的化学方程式为______;该实验中,酒精灯的作用是______。
3.毒性:一氧化碳易与血液中的______结合,使其失去运输氧气的能力,造成人体缺氧,严重时会危及生命。
三、一氧化碳与二氧化碳的鉴别、除杂和相互转化
1.鉴别:
(1)将气体通入澄清石灰水,能使石灰水变浑浊的是______,无明显现象的是______。
(2)将燃着的木条伸入气体中,能燃烧的是______,木条熄灭的是______。
(3)将气体通过灼热的氧化铜,固体由黑色变为红色的是______,无明显现象的是______。
2.除杂:
(1)除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳,可将混合气体通过______的氧化铜。
(2)除去一氧化碳中混有的少量二氧化碳,可将混合气体通过______溶液(填具体试剂名称)。
3.相互转化:
(1)一氧化碳转化为二氧化碳的化学方程式:(写一个即可)。
(2)二氧化碳转化为一氧化碳的化学方程式:。
四、一氧化碳的来源与用途
1.来源:
(1)含碳燃料的______燃烧(如煤、石油等)会产生一氧化碳。
(2)汽车尾气中含有一氧化碳,是因为发动机内燃料燃烧不充分所致。
(3)碳与二氧化碳在______条件下反应也会生成一氧化碳。
2.用途:
(1)作燃料,利用了其______性。
(2)用于冶炼金属,利用了其______性,如工业上炼铁的反应原理(以赤铁矿为例):______。
【答案】
一、一氧化碳的物理性质
1.无;无;小;难 2.无色无味、密度略小于空气(或难溶于水)
二、一氧化碳的化学性质
1.蓝;2CO + O2 === (点燃)2CO2 验纯 2.黑色粉末逐渐变为红色;CO + CuO Cu + CO2;点燃尾气中的一氧化碳,防止污染空气 3.血红蛋白
三、一氧化碳与二氧化碳的鉴别、除杂和相互转化
1.(1)二氧化碳;一氧化碳(2)一氧化碳;二氧化碳(3)一氧化碳;二氧化碳
2.(1)灼热(2)氢氧化钠(或氢氧化钙,合理即可)
3.(1)2CO + O2 === (点燃)2CO2(或CO + CuO Cu + CO2,合理即可)(2)CO2 +C === (高温)2CO
四、一氧化碳的来源与用途
1.(1)不充分(3)高温 2.(1)可燃 (2)还原;3CO + Fe2O3 === (高温)2Fe + 3CO2;验纯
2.黑色粉末逐渐变为红色;CO + CuO Cu + CO2;点燃尾气中的一氧化碳,防止污染空气 3.血红蛋白
(二)强化训练
一.选择题
1.2025年某科研团队研发出一氧化碳泄漏报警器,其工作原理基于CO的物理性质是( )
A. 难溶于水 B. 密度比空气略小 C. 无色无味不易察觉 D. 具有还原性
【答案】:C
【解析】:一氧化碳无色无味,泄漏时不易被发现,故需要报警器监测,A、B是物理性质但与报警原理无关,D是化学性质,故选C。
2.下列关于一氧化碳物理性质的说法,错误的是( )
A. 可通过排水法收集CO B. CO在空气中会迅速扩散
C. CO能溶于水形成溶液 D. 标准状况下CO是无色气体
【答案】:C
【解析】:一氧化碳难溶于水,无法形成溶液,A、B、D描述均正确,故选C。
3.下列实验能证明一氧化碳具有还原性的是( )
A. 向盛满CO的试管中倒入水,振荡后无明显现象
B. CO通入澄清石灰水,石灰水不变浑浊
C. CO通过灼热的氧化铁,红棕色粉末变成黑色
D. 点燃CO,火焰呈蓝色且罩内壁涂石灰水的烧杯变浑浊
【答案】:C
【解析】:还原性是指物质夺取氧化物中氧的性质,CO还原Fe2O3生成Fe和CO2,红棕色Fe2O3变成黑色Fe,体现还原性,A、B体现物理性质,D体现可燃性,故选C。
4.下列关于一氧化碳化学性质的说法,正确的是( )
A. CO能与水反应生成碳酸 B. CO能使紫色石蕊试液变红
C. CO具有可燃性,点燃前需验纯 D. CO能与澄清石灰水反应生成沉淀
【答案】:C
【解析】:CO难溶于水且不与水反应,不能使石蕊试液变红,也不与澄清石灰水反应;CO是可燃性气体,与空气混合点燃可能爆炸,点燃前需验纯,故选C。
5.除去CO中混有的少量CO2,下列试剂和操作方法正确的是( )
A. 足量稀盐酸,洗气 B. 足量水,溶解
C. 足量氢氧化钠溶液,洗气 D. 足量灼热的氧化铜,加热
【答案】:C
【解析】:CO2能与NaOH溶液反应(2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O),CO不反应;稀盐酸、水不吸收或吸收CO2效果差;灼热CuO会与CO反应,除去主要气体,故选C。
6.鉴别一瓶气体是CO还是CO2,下列方法中错误的是( )
A. 通入足量水中,观察是否溶解 B. 通过灼热的氧化铜,观察固体颜色变化
C. 闻气味,有刺激性气味的是CO D. 罩内壁涂澄清石灰水的烧杯,观察是否变浑浊
【答案】:C
【解析】:CO和CO2均无味,且CO有毒,不能通过闻气味鉴别;A中CO2能溶于水,CO难溶;B中CO能还原CuO,CO2不能;D中CO2使石灰水变浑浊,CO不能,故选C。
7.如图装置可以进行CO还原CuO的实验探究。下列说法不正确的是( )
A.实验开始前,应该先通一会儿CO,再加热
B.实验结束前,应该先停止加热,再停止通入CO
C.右边酒精灯撤去,换成在管口系紧一个大气球也可以
D.不更换器材,此装置也可以做CO还原Fe2O3的实验
【答案】D
【解析】A选项:实验开始前先通一会儿CO,是为了排尽装置内的空气,防止加热时CO与空气混合发生爆炸,该说法正确。B选项:实验结束后先停止加热,继续通CO至玻璃管冷却,能防止生成的铜被重新氧化,该说法正确。C选项:右边酒精灯是处理尾气中的CO(点燃转化为CO2),换成管口系大气球可以收集CO,同样能达到尾气处理的目的,该说法正确。 D选项:Fe2O3还原需要的温度更高,普通酒精灯无法达到反应所需温度,且CO还原Fe2O3的实验细节(如反应条件、产物检验)也与还原CuO不同,不更换器材无法完成该实验,该说法错误。
8.如图中“―→”表示甲在一定条件下可以转化成乙,“——”代表相连的两物质在一定条件下可以发生反应,甲、乙、丙、丁分别表示一氧化碳、碳、氧气、二氧化碳中的某一物质,请分析下列结论正确的是( )
A.甲一定是一氧化碳 B.乙一定不是二氧化碳
C.丙可能是碳或二氧化碳 D.丁可能是碳或氧气
【答案】D
【解析】我们先梳理甲、乙、丙、丁分别对应CO、C、O2、CO2的转化和反应关系:已知转化关系:甲→乙,甲—丙,丙—丁,乙—丁(“→”为转化,“—”为相互反应)。先列出四种物质的反应/转化关系:1.C:可与O2反应,可转化为CO、CO2;2.O2:可与C、CO反应;
3.CO:可与O2反应,可转化为CO2;4.CO2:可与C反应(高温)。A选项:甲不一定是CO,甲也可以是C(如甲为C,可转化为乙C},甲与丙O2反应,丙O2与丁CO2不反应,不符合;若甲为C,乙为CO2,甲与丙2O反应,丙O2与丁CO反应,乙CO2与丁CO不反应,也不符合;若甲为CO,乙为CO2,甲与丙O2反应,丙O2与丁C反应,乙CO2与丁C反应,符合),但甲也可是C的其他合理搭配不成立,A错误。B选项:乙可以是CO2(如甲为CO,乙为CO2),B错误。 C选项:丙若为CO2,则无法与甲、丁同时反应(CO2仅与C反应),不符合“丙—甲”“丙—丁”的反应关系,C错误。D选项:丁可能是C(如甲CO、乙CO2、丙O2、丁C,满足所有转化和反应);丁也可能是O2(如甲C、乙CO、丙CO2、丁O2,C与CO2反应,CO2与O2不反应,此搭配不成立;但甲CO、乙CO2、丙C、丁O2,CO与C不反应,也不成立,不过从“可能”角度,丁为C成立,丁为O2存在合理搭配思路),D正确。
9.实验室里,用如图所示装置还原氧化铁的过程中可能会生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。对于该实验,下列说法中错误的是( )
A.实验时,试管中澄清的石灰水变浑浊,说明该反应有二氧化碳生成
B.当红棕色的氧化铁粉末变成黑色时,所得固体产物的质量可能比反应前固体的质量大
C.实验结束后,应用磁铁和稀盐酸来检验固体产物中是否有铁生成
D.为了减少空气污染,尾气应点燃或收集处理
【答案】B
【解析】A选项:澄清石灰水变浑浊是因为CO2与Ca(OH)2反应生成了CaCO3沉淀,说明反应有CO2生成,该说法正确. B选项:CO还原Fe2O3的核心反应为3CO + Fe2O3 === (高温) 2Fe + 3CO2,反应中固体是从Fe2O3(铁的氧化物)转化为铁或铁的低价氧化物,铁的氧化物中氧元素被夺走,固体质量一定减小,不可能增大,该说法错误。 C选项:铁能与稀盐酸反应生成氢气(有气泡产生),而四氧化三铁、氧化亚铁与稀盐酸反应无气体生成,因此可用磁铁(吸引铁)和稀盐酸检验铁的生成,该说法正确。D选项:CO有毒,尾气需点燃(转化为CO2)或收集处理,防止污染空气,该说法正确。
10.已知:CO+CuOCu+CO2.如图表示向一定质量的CuO中通入CO后,加热的过程中,某变量y随时间的变化趋势。y表示的是( )
A.固体中铜元素的质量分数 B.参与反应的CO的质量
C.固体中氧元素的质量 D.气体中碳元素的质量
【答案】A
【解析】 我们先分析反应CO+CuOCu+CO2的过程,再逐一判断选项:A选项:固体中铜元素的质量分数反应前固体是CuO,铜元素质量固定;反应中CuO失去氧元素,固体总质量减小,因此铜元素的质量分数会从某一数值开始逐渐增大,直至反应结束后保持不变,与图像趋势一致。B选项:参与反应的CO的质量反应开始后,参与反应的CO质量应从0开始逐渐增大,而图像中y的初始值不为0,因此不符合。 C选项:固体中氧元素的质量反应中CuO的氧元素不断失去,固体中氧元素质量从某一数值逐渐减小,直至反应结束后变为0(若CuO完全反应),与图像趋势不符。D选项:气体中碳元素的质量初始通入的CO中碳元素质量固定,反应生成CO2,气体中碳元素质量会增加(因为CO2中碳元素质量比参与反应的CO中多),但图像中y是先升后平,且初始值是CO中碳元素质量,不过反应中CO是持续通入的,实际气体中碳元素质量会持续增加,与图像不符。
11.甲、乙、丙是初中化学常见的三种物质,其相互转化关系如下图,通常甲为固态单质,乙、丙为两种气体,且所含元素种类相同,乙易与血液中的血红蛋白结合。下列说法错误的是( )
A.丙能产生温室效应 B.①②④三个转化的反应中有一种相同的反应物
C.③的转化只能通过和氧气反应来实现 D.乙和丙化学性质不同是由于其分子构成不同
【答案】C
【解析】首先根据题干信息推导物质:乙易与血液中的血红蛋白结合,可知乙是CO;甲、乙、丙所含元素种类相同,甲为固态单质则甲是C,丙是CO2。逐一分析选项: A选项:丙是CO2,CO2能产生温室效应,该说法正确。B选项:①C + O2(不足)=== (点燃)2CO、②C + O2(充足)=== (点燃) CO2、③2CO + O2=== (点燃)2CO2、④CO2 + C=== (高温)2CO,四个转化中都有C或CO/CO2,其中相同的反应物是C(①②④都用到C),该说法正确。 C选项:③是CO转化为CO2,除了与氧气反应,还能通过CO还原金属氧化物(如CO + CuOCu + CO2)实现,并非只能和氧气反应,该说法错误。D选项:乙是CO,丙是CO2,二者分子构成不同(CO由CO分子构成,CO2由CO2分子构成),因此化学性质不同,该说法正确。
12.如图是CO与CuO反应的实验装置,下列关于该实验说法正确的是( )
①玻璃管中黑色固体变成了红色 ②CO被还原为CO2 ③玻璃管中发生的反应为置换反应 ④既有效地防止了CO对空气的污染,又充分利用了能源
A.①② B.①④ C.②④ D.③④
【答案】B
【解析】我们先分析实验原理和装置作用,再逐一判断说法:反应方程式:CO + CuO Cu + CO2。分析各说法① 玻璃管中CuO(黑色)被还原为Cu(红色),因此黑色固体变成红色,正确。② 反应中CO得到氧,被氧化为CO2,而非被还原为CO2,错误。③ 置换反应是“单质+化合物→新单质+新化合物”,该反应反应物都是化合物,不属于置换反应,错误。④ 装置中尾气的CO被点燃,既防止了CO污染空气,又利用CO燃烧的热量加热玻璃管,充分利用了能源,正确。
13. 木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如下图所示。
下列说法正确的是( )
A. 木炭、一氧化碳与氧化铜的反应都属于置换反应
B. 两个实验的相关反应中,只有碳元素的化合价发生改变
C. 两个实验中都可观察到红色固体变黑
D. 两个实验的操作中都要防止液体倒吸
【答案】D
【解析】A.一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应是置换反应,,属于置换反应;,不属于置换反应。错误;B. 两个实验的相关反应中,碳元素、铜元素的化合价均发生改变,错误;C. 氧化铜是黑色固体,铜是红色固体,两个实验中都可观察到黑色固体变红,正确;D. 木炭与氧化铜的反应,停止加热后,试管内气体体减小,液体会倒吸进试管内,要防止液体倒吸;一氧化碳与氧化铜的反应停止加热后,继续通入一氧化碳至室温,防止铜被氧化为氧化铜,也起到防止液体倒吸的目的,正确。故选D。
14. 用“W”型玻璃管进行微型实验,如下图所示。下列说法不正确的是
A. a处红棕色粉末变为黑色 B. a处的反应为CO +Fe2O3=2Fe+CO2
C. b处澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成 D. 可利用点燃方法进行尾气处理
【答案】B
【解析】A、一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,a处红棕色粉末变为黑色,故A项正确;B、该化学方程式没有注明反应条件,且配平错误,正确书写为,故B项错误;C、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,b处澄清石灰水变浑浊,证明有CO2生成,故C项正确;D、一氧化碳具有可燃性,可利用点燃的方法进行尾气处理,故D项正确。故选B
15.将CO和铁的氧化物FexOy置于密闭容器中,一定条件下充分反应至完全,反应过程中容器内部分物质的质量变化如图所示,下列说法正确的是( A )
A.铁的氧化物中x:y=1:1 B.m的值为15.4
C.参加反应的铁的氧化物的质量为23.2g D.当CO2质量为8.8g时,容器内CO质量为14g
【答案】A
【解析】A,由反应的化学方程式:
yCO+FexOy=== (高温)2CxFe+yCO2
28y 44y
(m-8.4)g 13.2g
解得m=16.8,生成铁的质量为16.8g,参加反应的一氧化碳的质量为16.8g-
8.4g=8.4g,则铁的氧化物中氧元素的质量为13.2g-8.4g=4.8g,则铁的氧化物中x:y=16.8g/56:4.8g/16=1:1,故选项说法正确。 B,由上述分析可知,m的值为16.8,故选项说法错误。C,参加反应的铁的氧化物的质量为16.8g+4.8g=21.6g,故选项说法错误。
D,当CO2质量为8.8g时,由反应的化学方程式,则参加反应的一氧化碳的质量为5.6g,容器内CO质量为16.8g-5.6g=11.2g,故选项说法错误。故选:A.
二.非选择题
16.二氧化碳和一氧化碳虽只有一字之差,但它们化学性质相差很大。
(1)有人认为,二者就像孪生姐妹,这是因为 (填序号);
A.它们由同种分子构成; B.它们由相同的元素组成 C.它们都能与氧气反应
(2)二氧化碳能与水反应,一氧化碳难溶于水,写出二氧化碳与水反应的化学方程式 ;
(3)区别一氧化碳和二氧化碳的方法不能用 (填序号);
A.闻气味 B.通入澄清的石灰水 C.点燃 D.通入紫色石蕊溶液
(4)过多的二氧化碳加剧了“温室效应”,写出一条控制二氧化碳排放的措施 。
【答案】(1)B;(2)CO2+H2O=H2CO3;(3)A (4)减少化石燃料的使用
【解析】(1) 一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)化学性质差异大的原因是分子构成不同(CO由CO分子构成,CO2由CO2分子构成),而组成元素相同只是二者的共性,且CO2不能与氧气反应(一般条件下)。因此选A。(2)化学方程式书写二氧化碳与水反应生成碳酸,化学方程式为CO2+H2O=H2CO3(3)鉴别方法判断A 闻气味:CO和CO2都是无色无味的气体,无法通过闻气味鉴别,该方法不可用。B 通入澄清石灰水:CO2能使澄清石灰水变浑浊,CO不能,可鉴别。C 点燃:CO能燃烧,CO2不能燃烧也不支持燃烧,可鉴别。
D 通入紫色石蕊溶液:CO2与水反应生成碳酸,使石蕊变红,CO不能,可鉴别。因此选A。
(4)控制二氧化碳排放:减少化石燃料的使用、开发新能源(如太阳能、风能)、植树造林等(答案合理即可)。
17.某实验小组探究火锅烟气中CO2、CO分别对人体血液供氧能力的影响。设计装置如图所示(试管中均为稀释的新鲜鸡血):
实验记录:
操作步骤
现象
Ⅰ
分别向试管①、②、③中通入氧气
鸡血颜色为鲜红色
Ⅱ
向试管①中通入气体A;
停止通入A,向试管①中通入氧气
鸡血颜色由鲜红色变为桃红色
鸡血颜色不变
Ⅲ
向试管③中通入气体B;
停止通入B,向试管③中通入氧气
鸡血颜色由鲜红色变为暗红色
鸡血颜色由暗红色变为鲜红色
(1)向试管①中通入气体时,气体从导管口(填装置图中的序号) 处通入。
(2)试管②的作用是 。
(3)气体A为 。判断的依据是 。
(4)从安全和环保的角度来看,本实验需要改进的地方是 。
(5)通过实验可以得出结论,火锅烟气中对人体血液供氧量有影响的是(填具体物质) 。
【答案】(1)a (2)作对照实验(答出对比的意思就给分)(3)CO 通入A后鸡血颜色由鲜红色变为桃红色,再通入氧气,鸡血颜色不变的现象说明气体A使血红蛋白(血液)不能很好的与氧气结合,体现CO的毒性(建议同时答出现象和结论;结论答气体A影响血液供氧能力给分)(4)增加CO尾气处理装置(不答CO不给分;答剩余CO直接排放、未处理等给分) (5)CO2和CO
【解析】(1)导管通入方向:气体应从装置中的短管(或“b”端,需结合装置图中导管标识,若装置是试管内有两根导管,一根长一根短,则从短管通入)通入。因为要让气体与新鲜鸭血充分接触,短管通入能使气体从鸭血上方或内部通过,保证接触效果。(2)气体②的作用:气体②为空气(或氧气),作用是作对照,验证空气中的成分对鸭血颜色无明显影响,突出CO、CO₂的作用。(3)气体①的判断:气体①是CO(一氧化碳)。判断依据:向试管①通入气体①后,鸭血由鲜红色变为暗红色,结合CO能与血红蛋白结合,使血液失去携氧能力的性质,可确定气体①为CO。(4)实验改进措施:从安全和环保角度,实验需要改进的地方是增加尾气处理装置(如点燃尾气、用气球收集尾气等),因为CO有毒,直接排放会污染空气且危害实验人员健康。(5)实验结论:火锅烟气中对人体血液供氧能力有影响的是CO(一氧化碳)(CO2对血液供氧能力无明显影响,而CO会与血红蛋白结合,降低血液携氧能力)。
18.2025年北京首钢朗泽科技利用合成生物技术,将工业尾气中的CO、CO₂转化为生物乙醇、生物蛋白等产品,年消耗工业尾气超10亿立方,助力“双碳”战略 。结合该技术背景回答下列问题:
(1)工业尾气中的CO主要来源于______,其作为原料转化为生物乙醇,体现了CO的______(填“物理”或“化学”)性质。
(2)CO转化为生物乙醇的过程中,CO与其他物质发生______反应(填“氧化”或“还原”),该过程中CO的______发生改变(填“分子种类”或“原子种类”)。
(3)下列关于CO用途的说法,与该技术相关的是( )
A. 作燃料 B. 冶炼金属 C. 作化工原料 D. 人工降雨
(4)鉴别工业尾气中的CO和CO₂,可选用的试剂是______和______(填两种不同类别试剂)。
(5)中钢天澄采用“CO催化氧化技术”将CO转化为CO₂,该反应的化学方程式为( )
A. CO + O₂ === (点燃)2CO₂ B. 2CO + O₂ 2CO₂
C. CO₂ + C === (高温)2CO D. CO + CuO Cu + CO₂
(6)工业上除去CO中少量CO₂的目的是______,可采用的试剂是______(填化学式)。
(7)该资源化技术的意义不包括( )
A. 减少CO排放 B. 节约粮食原料 C. 生成有毒物质 D. 实现碳循环利用
【答案】(1)化石燃料不完全燃烧;化学 (2)还原;分子种类 (3)C (4)澄清石灰水;紫色石蕊试液(合理即可) (5)B (6)避免CO₂干扰反应(合理即可);NaOH
(7)C
【解析】(1)工业尾气中CO的主要来源是化石燃料不完全燃烧,CO转化为生物乙醇的过程中有新物质生成,体现化学性质。(2)CO转化为乙醇时,碳元素化合价升高,发生氧化反应;化学反应中分子种类改变,原子种类不变。(3)该技术中CO作为原料合成乙醇等产品,体现其作化工原料的用途,A燃料、B冶炼金属与该技术无关,D人工降雨是CO₂的用途,故选C。(4)鉴别CO和CO₂可选用澄清石灰水(CO₂使石灰水变浑浊)、紫色石蕊试液(CO₂使石蕊变红),二者属于不同类别试剂(碱溶液和酸碱指示剂)。(5)催化氧化技术需催化剂,反应方程式为2CO + O₂CO₂,A缺少催化剂且未配平,C、D不是氧化转化反应,故选B。(6)除去CO中CO₂是为了避免杂质干扰后续转化反应,常用NaOH溶液吸收CO₂(2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O)。(7)该技术生成的乙醇、生物蛋白是无害物质,A、B、D均是其意义,故选C。
19.2025年冬季,某中学开展“安全取暖”主题教育,提醒学生冬季用炭火取暖时需注意通风,防止CO中毒。结合生活场景回答下列问题:
(1)炭火取暖时,碳不完全燃烧生成CO,该反应的化学方程式为______,CO的密度比空气______(填“大”或“小”),易在室内下方积聚。
(2)CO使人中毒的化学原理是______,中毒者需及时转移到______的环境中救治。
(3)下列方法能快速检测室内是否有CO泄漏的是( )
A. 观察气体颜色 B. 闻气体气味 C. 使用CO报警器 D. 通入澄清石灰水
(4)若要除去室内空气中的CO,可利用其______性,在室内放置______(填“灼热的氧化铜”或“活性炭”)(注:实际应用中需注意安全)。
(5)下列关于CO和CO₂的鉴别方法,错误的是( )
A. 插入燃着的木条 B. 通入紫色石蕊试液 C. 观察状态 D. 通入澄清石灰水
(6)碳完全燃烧生成CO₂,不完全燃烧生成CO,说明反应物的______不同会影响生成物,CO₂转化为CO可通过与______(填物质名称)反应实现。
(7)冬季取暖时,为防止CO生成,可采取的措施是( )
A. 关闭门窗 B. 增加炭火用量 C. 保证通风良好 D. 缩短取暖时间
【答案】(1)2C + O₂=== (点燃)2CO;小 (2)与血红蛋白结合,阻止氧气运输;空气新鲜(或通风良好) (3)C (4)还原;灼热的氧化铜 (5)C (6)反应条件(或氧气含量);碳(或焦炭)(7) C
【解析】(1)碳不完全燃烧的方程式为2C + O₂=== (点燃)2CO,CO密度比空气略小,易在室内下方积聚,需注意下方通风。(2)CO中毒的核心是与血红蛋白结合,影响氧气运输;转移到空气新鲜处可让中毒者吸入氧气,缓解缺氧症状。(3)CO无色无味,观察颜色、闻气味无法检测,澄清石灰水不与CO反应,CO报警器可基于其物理或化学性质检测,故选C。(4)CO具有还原性,能与灼热氧化铜反应生成无害的CO₂,活性炭仅吸附物理杂质,不与CO反应,故选灼热的氧化铜(实际应用需专业操作)。(5) CO和CO₂常温下均为气态,观察状态无法鉴别;A中CO能燃烧、CO₂灭火,B中CO₂使石蕊变红,D中CO₂使石灰水变浑浊,均可行,故选C。(6)碳燃烧时,氧气充足生成CO₂,氧气不足生成CO,反应条件(氧气含量)影响生成物;CO₂与碳在高温下反应生成CO。(7)保证通风良好可提供充足氧气,使碳完全燃烧,减少CO生成;A关闭门窗、B增加炭火会导致氧气不足,D缩短时间不能从根本上防止CO生成,故选C。
(
1
)
学科网(北京)股份有限公司
$
2025-2026学年人教版九年级化学
《第六单元碳和碳的氧化物课题2碳的氧化物(第二课时》精品讲义
(
学习
目标
1.
能准确描述一氧化碳的物理性质(颜色、气味、状态、溶解性、密度),牢记其化学性质(可燃性、还原性、毒性)及对应的化学方程式。
2.
理解一氧化碳毒性的作用机理,掌握煤气中毒的预防与应急处理方法,增强安全意识和环保意识。
3.
掌握一氧化碳还原氧化铜的实验原理、操作步骤、实验现象及注意事项,能解释实验中尾气处理的原因和方法。
4.
能区分一氧化碳与二氧化碳的性质差异,学会两种气体的鉴别、除杂方法,理解物质组成与性质的关联。
5.
了解一氧化碳的用途(燃料、冶金),能结合性质分析用途的合理性,构建
“
性质决定用途
”
的化学思维。
)
(
二
.重点难点
(一)重点
1.一氧化碳的化学性质(可燃性、还原性、毒性)及相关化学方程式。
2.一氧化碳还原氧化铜的实验探究(原理、现象、操作注意事项)。
3.一氧化碳与二氧化碳的性质对比及鉴别、除杂方法。
(二)难点
1.一氧化碳毒性的微观机理(与血红蛋白的结合作用)。
2.一氧化碳还原氧化铜实验中
“
先通CO后加热
”“
先停加热后停CO
”
的操作原因分析。
3.
混合气体(如CO与CO
2
)除杂方案的设计与优化。
)
(
三
.
课前预习
阅读教材,完成下列问题:
1.
一氧化碳的化学式为______,相对分子质量为______,通常状况下是______色、______味的气体,溶于水,密度比空气(填
“
大
”
或
“
略小
”
),收集时常用______法(填
“
排水
”
或
“
排空气
”
)。
2.
一氧化碳具有可燃性,燃烧时火焰呈______色,放出大量热,反应的化学方程式为______;点燃一氧化碳前必须______,防止发生爆炸。
3.
一氧化碳具有毒性,其原因是______,因此冬天用煤取暖时,应注意______。
4.
一氧化碳具有还原性,能还原氧化铜,反应的化学方程式为______,实验中观察到的现象是______和______。
5.
一氧化碳的用途主要有两个:一是利用其可燃性作______;二是利用其还原性用于______工业。
)
四.课堂探秘
探究一:一氧化碳的物理性质
1、CO的物理性质
(1)通常状况下,是无色、无味的气体。
(2)难溶于水,这也是实验室可用排水法收集一氧化碳的原因。
(3)密度比空气略小(相对分子质量为28,空气平均相对分子质量约29),因密度与空气接近且有毒,一般不用排空气法收集。
2. CO与CO2的物理性质比较表
性质
一氧化碳(CO)
二氧化碳(CO2)
颜色、气味、状态
无色、无味气体
无色、无味气体
溶解性
难溶于水
能溶于水
密度(与空气比)
略小(1.25g/L)
大(1.977g/L)
收集方法
排水集气法
向上排空气法
3、收集CO的方法
【分析】(1) CO难溶于水;(2) CO密度比空气略小;(3) CO具有毒性。
(
C
A
B
)
CO的收集方法:只能用排水法。
【思考】:为什么一氧化碳不能用排空气法收集?
探究二:一氧化碳的化学性质实验探究
1. 可燃性实验
(1)操作:点燃纯净的一氧化碳,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,再迅速倒转烧杯,加入少量澄清石灰水。
(2)现象:火焰呈蓝色,干冷烧杯内壁无水雾,澄清石灰水变浑浊。
(3)结论:一氧化碳燃烧生成CO2,化学方程式为2CO + O2 === (点燃) 2CO2。
2. 还原性实验(一氧化碳还原氧化铜)
(1)实验装置:
硬质玻璃管(装CuO)→ 澄清石灰水 → 尾气处理装置(酒精灯点燃或气球收集)
(2)操作步骤:
① 检查装置气密性;
② 装入药品,连接装置;
③ 先通入纯净的CO(约1分钟),排尽装置内空气;
④ 点燃酒精灯加热CuO;
⑤ 实验结束后,先熄灭酒精灯,继续通CO至玻璃管冷却;
⑥ 处理尾气。
(3)实验现象:
① 硬质玻璃管内:黑色粉末逐渐变为亮红色;
② 澄清石灰水:变浑浊。
(4)化学方程式:CO + CuO Cu + CO2
(5)关键问题讨论:
① 为什么先通CO后加热?
② 为什么实验结束后要继续通CO至冷却?
③ 尾气为什么要处理?处理方法有哪些?
3. 毒性原理
CO与血红蛋白的结合能力是O2的200~300倍,结合后形成碳氧血红蛋白,使血红蛋白失去运输O2的能力,导致人体组织缺氧,严重时危及生命。
【现象】:血液由深红色变为鲜红色。
【中毒预防】:
①.用煤炉取暖时,注意通风。发生一氧化碳中毒时,轻者呼吸大量空气,重者送往医院治疗。
②.安装一氧化碳报警器:及时发现一氧化碳泄漏,采取应对措施。
③.定期检查燃气设备:确保燃气设备正常运行,减少一氧化碳泄漏的风险。
探究三:一氧化碳与二氧化碳的鉴别与除杂
1. 鉴别方法(至少3种)
(1)方法1:通入澄清石灰水(CO2使石灰水变浑浊,CO无现象);
(2)方法2:点燃(CO能燃烧,CO2不能燃烧也不支持燃烧);
(3)方法3:通入紫色石蕊溶液(CO2使溶液变红,CO无现象);
(4)方法4:通过灼热的氧化铜(CO使黑色CuO变红,CO2无现象)。
2. 除杂方法
(1)除去CO中的CO2:通入足量NaOH溶液(2NaOH + CO2=N2aCO3+ H2O);
(2)除去CO2中的CO:通过灼热的氧化铜(CO + CuO=== (高温) Cu + CO2),不能点燃(因CO2不支持燃烧,少量CO无法点燃)。
探究四:CO的用途和来源
1.一氧化碳的来源
(1)人为来源:含碳燃料(煤、石油、天然气等)不完全燃烧是主要来源,比如家用燃气灶、汽车尾气、工业炼钢炼铁的尾气排放;此外,室内烧炭取暖、燃气热水器使用不当也会产生大量一氧化碳。
(2)自然来源:森林火灾、火山喷发过程中,树木或岩石中的碳不完全燃烧会产生;动植物的腐败分解过程也会少量释放。
2.一氧化碳的用途
(1)冶金工业:作为还原剂,用于冶炼铁、铜等金属,例如高炉炼铁中,一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳(3CO + Fe2O3 === (高温) 2Fe + 3CO2)。
(2)化工原料:用于合成甲醇、甲酸等化工产品,是有机合成工业的重要原料。
(3)燃料:一氧化碳是煤气的主要成分之一,可与氢气混合制成水煤气(CO + H2),用作工业燃料。
【经典例题】
例1.下列关于一氧化碳的说法正确的是( )
A. 一氧化碳是无色、有刺激性气味的气体
B. 一氧化碳难溶于水,可用排水法收集
C. 一氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
D. 室内放一盆水可防止一氧化碳中毒
例2.2025年新能源汽车推广中,尾气净化技术可将CO转化为无害气体,该技术利用了CO的( )
A. 可燃性 B. 还原性 C. 毒性 D. 难溶性
例3.2025年中考实验操作考查中,要求除去CO₂中的少量CO,下列方案可行的是( )
A. 将混合气体通入足量水中 B. 将混合气体通过足量灼热的氧化铁
C. 点燃混合气体 D. 将混合气体通入足量澄清石灰水
例4.某同学设计如图所示实验验证一氧化碳的还原性,回答下列问题:
(1)实验开始时,应先______(填“通CO”或“加热”),目的是______。
(2)实验中观察到硬质玻璃管内的现象是______,澄清石灰水的现象是______。
(3)尾气处理的方法是______,原因是______。
(4)写出硬质玻璃管内发生反应的化学方程式:______。
例5.2025年9月,金鼎重工1080m³高炉热风炉完成CO治理技术改造,通过优化燃烧技术实现CO平均排放值2.04mg/m³,达到国际先进水平,为钢铁行业绿色转型提供了范例 。结合相关化学知识,回答下列问题:
(1)热风炉改造前因煤气燃烧不完全产生CO,CO是______色、______味的气体,这一物理性质导致其泄漏时不易被察觉。
(2)改造中采用“预混烧嘴短焰燃烧技术”使煤气充分燃烧,CO完全燃烧生成______,反应的化学方程式为______。
(3)下列关于CO化学性质的描述,与该改造项目直接相关的是( )
A. 毒性 B. 可燃性 C. 难溶于水 D. 密度比空气略小
(4)若要检验热风炉废气中是否含未完全燃烧的CO,可将气体通过灼热的氧化铜,观察到______现象,该反应体现了CO的______性。
(5)除去CO中混有的少量CO2,下列方法可行的是( )
A. 通入足量稀盐酸 B. 通过足量灼热的碳层
C. 点燃混合气体 D. 通入足量氢氧化钠溶液
(6)CO与CO2可以相互转化,CO2转化为CO的反应条件是______,反应的化学方程式为______。
(7)该改造项目实现CO“近零”排放,主要减少了哪种来源的CO( )
A. 植物光合作用 B. 化石燃料不完全燃烧 C. 汽车尾气排放 D. 碳酸分解
五.课堂检测
(一)选择题
1.一氧化碳和二氧化碳性质不同的根本原因是( )
A. 分子构成不同 B. 颜色不同 C. 溶解性不同 D. 密度不同
2.下列关于一氧化碳用途的说法错误的是( )
A. 作燃料 B. 冶炼金属 C. 供给呼吸 D. 合成化工产品
3.下列实验操作正确的是( )
A. 一氧化碳还原氧化铜时,先加热后通CO
B. 点燃一氧化碳前不需要验纯
C. 实验结束后,先熄灭酒精灯,再停止通CO
D. 用排水法收集一氧化碳时,导管口刚有气泡冒出就收集
4.要除去一氧化碳中混有的少量二氧化碳,可采用的方法是( )
A. 点燃 B. 通入足量水 C. 通入足量NaOH溶液 D. 通过灼热的氧化铜
5.煤气中毒的原因是一氧化碳( )
A. 具有可燃性 B. 具有还原性 C. 能与血红蛋白结合 D. 能与氧气结合
6.2025年“围炉煮茶”成为校园周边休闲新潮流,若室内通风不良易引发中毒。下列关于该中毒气体(CO)的物理性质描述正确的是( )
A. 有刺激性气味 B. 易溶于水 C. 密度比空气略小 D. 常温下为液体
7.实验室制取一氧化碳后需收集备用,结合其物理性质,最适宜的收集方法是( )
A. 向上排空气法 B. 向下排空气法 C. 排水法 D. 排水法和向下排空气法均可
8.2025年冬季,某同学用炭火取暖时出现头晕症状,医生诊断为CO中毒,其中毒原理是( )
A. CO燃烧消耗氧气 B. CO破坏呼吸道黏膜
C. CO与血红蛋白结合 D. CO使血液凝固
9.实验室用一氧化碳还原氧化铜实验时,观察到的现象是( )
A. 黑色氧化铜变成红色铜 B. 产生白色沉淀
C. 生成二氧化碳气体 D. 试管内出现水雾
10.2025年某同学在实验室制取CO2时混入了少量CO,下列除杂方法正确的是( )
A. 点燃混合气体 B. 通过足量灼热的氧化铜
C. 通过足量氢氧化钠溶液 D. 通过足量浓硫酸
11.鉴别CO和CO2两种气体,下列方法不可行的是( )
A. 通入紫色石蕊试液 B. 通入澄清石灰水
C. 观察气体颜色 D. 插入燃着的木条
12.下列实验方案能实现CO2转化为CO的是( )
A. 向CO2中通入水 B. 让CO2与澄清石灰水反应
C. 将CO2通过灼热的碳层 D. 点燃CO2气体
13.2025年我国持续推进“碳达峰、碳中和”战略,下列不属于一氧化碳主要来源的是( )
A. 化石燃料不完全燃烧 B. 汽车尾气排放 C. 植物光合作用 D. 煤炉取暖时通风不良
14.工业上常用一氧化碳冶炼金属铁,其反应原理为3CO+Fe2O3=== (高温)2Fe+3CO2,该反应利用了CO的( )
A. 可燃性 B. 毒性 C. 还原性 D. 物理性质
15.下列关于一氧化碳用途的说法,错误的是( )
A. 可作燃料 B. 可用于冶炼金属 C. 可用于制备甲酸钠 D. 可用于人工降雨
(二)非选择题
16.下列用字母表示的六种物质均由H、C、O、Fe中的几种元素组成。
(1)A、B由相同元素组成,A是人体中含量最多的物质,写出B分解为A的化学方程式:_______________。
(2)D、E在常温下均为气态氧化物,其中D可以作燃料,写出D转化为E的化学方程式:_______________。
(3)M、N由相同元素组成,M的化学式为FeaOb(a、b均为整数),其相对分子质量为160,则a∶b为____;在一定条件下可以发生下列反应:N+4D=3Fe+4E,则N的化学式为___。
17.古代中国炼铜工艺处于世界领先地位,其中一种“竖炉法”炼铜是现代炼铁工艺的启蒙。其主要原理是利用二氧化碳产生一氧化碳,再利用一氧化碳还原氧化铜。下图为该方法的模拟装置,请回答下列问题(图中部分固定装置已略去)。
(1)实验步骤如下:检查____________;装入炭粉和氧化铜;通入二氧化碳,让装置中充满二氧化碳气体;点燃a装置中的酒精喷灯和b装置中的酒精灯;实验结束后先熄灭火源,再持续通入二氧化碳直至冷却。
(2)实验分析:a装置中发生反应的化学方程式为________________________,当b装置中出现__________时,说明生成了铜,发生反应的化学方程式为________________________;c装置产生的现象是______________,反应的化学方程式是 ;能否根据c装置中现象判断一氧化碳与氧化铜发生了反应,______(填“能”或“不能”);由b中玻璃管进入c中的气体成分是_____________________________________________,持续通入二氧化碳直至玻璃管冷却的原因是________________________________________,d装置的作用是__________________________________。
18.李白《秋浦歌》中“炉火照天地,红星乱紫烟”描写了古代“火法炼铜”的热烈场景,其原理是炭与氧化铜在高温下反应生成铜和一氧化碳(或二氧化碳)。结合化学知识回答下列问题:
(1)诗中“炉火”燃烧的炭是______(填“单质”或“化合物”),炭不完全燃烧生成CO,CO的相对分子质量为______。
(2)火法炼铜中,CO还原氧化铜的化学方程式为______,反应中CuO被______(填“氧化”或“还原”)。
(3)下列实验现象能证明CO还原氧化铜反应发生的是( )
A. 生成红色固体 B. 产生无色气体 C. 试管内壁有水雾 D. 反应需要高温
(4)鉴别炼铜产物中的CO和CO2,可将气体通入______,能观察到______现象的是CO₂。
(5)下列关于CO和CO2的说法,错误的是( )
A. 组成元素相同 B. 都属于氧化物 C. 都能使紫色石蕊试液变红 D. 化学性质不同
(6)古代炼铜炉通风不畅易产生大量CO,CO使人中毒的原理是______,因此冶炼时需保证______。
(7)现代工业中利用CO冶炼铁,这一用途主要利用了CO的( )
A. 物理性质 B. 毒性 C. 还原性 D. 可燃性
【答案】(1)单质;28 (2)CO + CuO=== (高温)Cu + CO2;还原 (3)A (4)澄清石灰水;石灰水变浑浊 (5)C (6)与血红蛋白结合,影响氧气运输;通风良好 (7)C
19.2025年某中学开展“实验室安全月”活动,重点普及一氧化碳相关安全知识。已知CO是实验室常见有毒气体,易因操作不当引发危险 。结合所学知识回答下列问题:
(1)实验室制取CO后,应采用______法收集(填“排水”或“向上排空气”),因为CO______且密度与空气接近。
(2)若实验室发生CO泄漏,应立即______并打开门窗通风,因为CO具有______性,会危害人体健康。
(3)下列关于CO物理性质的说法,正确的是( )
A. 易溶于水 B. 有刺激性气味 C. 常温下为气态 D. 密度比空气大
(4)检验某气体是否为CO,可将其点燃,若火焰呈______色,且罩内壁涂石灰水的烧杯______,则证明是CO。
(5)除去CO2中混有的少量CO,实验室适宜的方法是( )
A. 通入足量水 B. 通过灼热的氧化铜 C. 点燃混合气体 D. 通入足量澄清石灰水
(6)CO与CO2相互转化的本质是______(填“原子重新组合”或“分子大小改变”),CO燃烧转化为CO₂的反应属于______反应(填基本反应类型)。
(7)实验室使用CO进行实验时,必须在通风橱中进行,其主要目的是( )
A. 防止CO污染空气 B. 便于观察实验现象 C. 防止CO与空气混合爆炸 D. 降低实验温度
六.课后作业
(一)完成知识清单
一、一氧化碳的物理性质
1.一氧化碳是一种______色、味的气体,密度比空气略,______溶于水。
2.一氧化碳是煤气的主要成分,之所以能使人中毒,是因为其物理性质中______的特点,使其容易在空气中扩散且不易被察觉。
二、一氧化碳的化学性质
1.可燃性:一氧化碳燃烧时产生______色火焰,放出大量的热,反应的化学方程式为______。点燃一氧化碳前必须进行______操作,防止发生爆炸。
2.还原性:一氧化碳能还原氧化铜,实验中观察到的现象是______,反应的化学方程式为______;该实验中,酒精灯的作用是______。
3.毒性:一氧化碳易与血液中的______结合,使其失去运输氧气的能力,造成人体缺氧,严重时会危及生命。
三、一氧化碳与二氧化碳的鉴别、除杂和相互转化
1.鉴别:
(1)将气体通入澄清石灰水,能使石灰水变浑浊的是______,无明显现象的是______。
(2)将燃着的木条伸入气体中,能燃烧的是______,木条熄灭的是______。
(3)将气体通过灼热的氧化铜,固体由黑色变为红色的是______,无明显现象的是______。
2.除杂:
(1)除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳,可将混合气体通过______的氧化铜。
(2)除去一氧化碳中混有的少量二氧化碳,可将混合气体通过______溶液(填具体试剂名称)。
3.相互转化:
(1)一氧化碳转化为二氧化碳的化学方程式:(写一个即可)。
(2)二氧化碳转化为一氧化碳的化学方程式:。
四、一氧化碳的来源与用途
1.来源:
(1)含碳燃料的______燃烧(如煤、石油等)会产生一氧化碳。
(2)汽车尾气中含有一氧化碳,是因为发动机内燃料燃烧不充分所致。
(3)碳与二氧化碳在______条件下反应也会生成一氧化碳。
2.用途:
(1)作燃料,利用了其______性。
(2)用于冶炼金属,利用了其______性,如工业上炼铁的反应原理(以赤铁矿为例):______。
(二)强化训练
一.选择题
1.2025年某科研团队研发出一氧化碳泄漏报警器,其工作原理基于CO的物理性质是( )
A. 难溶于水 B. 密度比空气略小 C. 无色无味不易察觉 D. 具有还原性
2.下列关于一氧化碳物理性质的说法,错误的是( )
A. 可通过排水法收集CO B. CO在空气中会迅速扩散
C. CO能溶于水形成溶液 D. 标准状况下CO是无色气体
3.下列实验能证明一氧化碳具有还原性的是( )
A. 向盛满CO的试管中倒入水,振荡后无明显现象
B. CO通入澄清石灰水,石灰水不变浑浊
C. CO通过灼热的氧化铁,红棕色粉末变成黑色
D. 点燃CO,火焰呈蓝色且罩内壁涂石灰水的烧杯变浑浊
4.下列关于一氧化碳化学性质的说法,正确的是( )
A. CO能与水反应生成碳酸 B. CO能使紫色石蕊试液变红
C. CO具有可燃性,点燃前需验纯 D. CO能与澄清石灰水反应生成沉淀
5.除去CO中混有的少量CO2,下列试剂和操作方法正确的是( )
A. 足量稀盐酸,洗气 B. 足量水,溶解
C. 足量氢氧化钠溶液,洗气 D. 足量灼热的氧化铜,加热
6.鉴别一瓶气体是CO还是CO2,下列方法中错误的是( )
A. 通入足量水中,观察是否溶解 B. 通过灼热的氧化铜,观察固体颜色变化
C. 闻气味,有刺激性气味的是CO D. 罩内壁涂澄清石灰水的烧杯,观察是否变浑浊
7.如图装置可以进行CO还原CuO的实验探究。下列说法不正确的是( )
A.实验开始前,应该先通一会儿CO,再加热
B.实验结束前,应该先停止加热,再停止通入CO
C.右边酒精灯撤去,换成在管口系紧一个大气球也可以
D.不更换器材,此装置也可以做CO还原Fe2O3的实验
8.如图中“―→”表示甲在一定条件下可以转化成乙,“——”代表相连的两物质在一定条件下可以发生反应,甲、乙、丙、丁分别表示一氧化碳、碳、氧气、二氧化碳中的某一物质,请分析下列结论正确的是( )
A.甲一定是一氧化碳 B.乙一定不是二氧化碳
C.丙可能是碳或二氧化碳 D.丁可能是碳或氧气
9.实验室里,用如图所示装置还原氧化铁的过程中可能会生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。对于该实验,下列说法中错误的是( )
A.实验时,试管中澄清的石灰水变浑浊,说明该反应有二氧化碳生成
B.当红棕色的氧化铁粉末变成黑色时,所得固体产物的质量可能比反应前固体的质量大
C.实验结束后,应用磁铁和稀盐酸来检验固体产物中是否有铁生成
D.为了减少空气污染,尾气应点燃或收集处理
10.已知:CO+CuOCu+CO2.如图表示向一定质量的CuO中通入CO后,加热的过程中,某变量y随时间的变化趋势。y表示的是( )
A.固体中铜元素的质量分数 B.参与反应的CO的质量
C.固体中氧元素的质量 D.气体中碳元素的质量
11.甲、乙、丙是初中化学常见的三种物质,其相互转化关系如下图,通常甲为固态单质,乙、丙为两种气体,且所含元素种类相同,乙易与血液中的血红蛋白结合。下列说法错误的是( )
A.丙能产生温室效应 B.①②④三个转化的反应中有一种相同的反应物
C.③的转化只能通过和氧气反应来实现 D.乙和丙化学性质不同是由于其分子构成不同
12.如图是CO与CuO反应的实验装置,下列关于该实验说法正确的是( )
①玻璃管中黑色固体变成了红色 ②CO被还原为CO2 ③玻璃管中发生的反应为置换反应 ④既有效地防止了CO对空气的污染,又充分利用了能源
A.①② B.①④ C.②④ D.③④
13. 木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如下图所示。
下列说法正确的是( )
A. 木炭、一氧化碳与氧化铜的反应都属于置换反应
B. 两个实验的相关反应中,只有碳元素的化合价发生改变
C. 两个实验中都可观察到红色固体变黑
D. 两个实验的操作中都要防止液体倒吸
14. 用“W”型玻璃管进行微型实验,如下图所示。下列说法不正确的是
A. a处红棕色粉末变为黑色 B. a处的反应为CO +Fe2O3=2Fe+CO2
C. b处澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成 D. 可利用点燃方法进行尾气处理
15.将CO和铁的氧化物FexOy置于密闭容器中,一定条件下充分反应至完全,反应过程中容器内部分物质的质量变化如图所示,下列说法正确的是( A )
A.铁的氧化物中x:y=1:1 B.m的值为15.4
C.参加反应的铁的氧化物的质量为23.2g D.当CO2质量为8.8g时,容器内CO质量为14g
二.非选择题
16.二氧化碳和一氧化碳虽只有一字之差,但它们化学性质相差很大。
(1)有人认为,二者就像孪生姐妹,这是因为 (填序号);
A.它们由同种分子构成; B.它们由相同的元素组成 C.它们都能与氧气反应
(2)二氧化碳能与水反应,一氧化碳难溶于水,写出二氧化碳与水反应的化学方程式 ;
(3)区别一氧化碳和二氧化碳的方法不能用 (填序号);
A.闻气味 B.通入澄清的石灰水 C.点燃 D.通入紫色石蕊溶液
(4)过多的二氧化碳加剧了“温室效应”,写出一条控制二氧化碳排放的措施 。
17.某实验小组探究火锅烟气中CO2、CO分别对人体血液供氧能力的影响。设计装置如图所示(试管中均为稀释的新鲜鸡血):
实验记录:
操作步骤
现象
Ⅰ
分别向试管①、②、③中通入氧气
鸡血颜色为鲜红色
Ⅱ
向试管①中通入气体A;
停止通入A,向试管①中通入氧气
鸡血颜色由鲜红色变为桃红色
鸡血颜色不变
Ⅲ
向试管③中通入气体B;
停止通入B,向试管③中通入氧气
鸡血颜色由鲜红色变为暗红色
鸡血颜色由暗红色变为鲜红色
(1)向试管①中通入气体时,气体从导管口(填装置图中的序号) 处通入。
(2)试管②的作用是 。
(3)气体A为 。判断的依据是 。
(4)从安全和环保的角度来看,本实验需要改进的地方是 。
(5)通过实验可以得出结论,火锅烟气中对人体血液供氧量有影响的是(填具体物质) 。
18.2025年北京首钢朗泽科技利用合成生物技术,将工业尾气中的CO、CO₂转化为生物乙醇、生物蛋白等产品,年消耗工业尾气超10亿立方,助力“双碳”战略 。结合该技术背景回答下列问题:
(1)工业尾气中的CO主要来源于______,其作为原料转化为生物乙醇,体现了CO的______(填“物理”或“化学”)性质。
(2)CO转化为生物乙醇的过程中,CO与其他物质发生______反应(填“氧化”或“还原”),该过程中CO的______发生改变(填“分子种类”或“原子种类”)。
(3)下列关于CO用途的说法,与该技术相关的是( )
A. 作燃料 B. 冶炼金属 C. 作化工原料 D. 人工降雨
(4)鉴别工业尾气中的CO和CO₂,可选用的试剂是______和______(填两种不同类别试剂)。
(5)中钢天澄采用“CO催化氧化技术”将CO转化为CO₂,该反应的化学方程式为( )
A. CO + O₂ === (点燃)2CO₂ B. 2CO + O₂ 2CO₂
C. CO₂ + C === (高温)2CO D. CO + CuO Cu + CO₂
(6)工业上除去CO中少量CO₂的目的是______,可采用的试剂是______(填化学式)。
(7)该资源化技术的意义不包括( )
A. 减少CO排放 B. 节约粮食原料 C. 生成有毒物质 D. 实现碳循环利用
19.2025年冬季,某中学开展“安全取暖”主题教育,提醒学生冬季用炭火取暖时需注意通风,防止CO中毒。结合生活场景回答下列问题:
(1)炭火取暖时,碳不完全燃烧生成CO,该反应的化学方程式为______,CO的密度比空气______(填“大”或“小”),易在室内下方积聚。
(2)CO使人中毒的化学原理是______,中毒者需及时转移到______的环境中救治。
(3)下列方法能快速检测室内是否有CO泄漏的是( )
A. 观察气体颜色 B. 闻气体气味 C. 使用CO报警器 D. 通入澄清石灰水
(4)若要除去室内空气中的CO,可利用其______性,在室内放置______(填“灼热的氧化铜”或“活性炭”)(注:实际应用中需注意安全)。
(5)下列关于CO和CO₂的鉴别方法,错误的是( )
A. 插入燃着的木条 B. 通入紫色石蕊试液 C. 观察状态 D. 通入澄清石灰水
(6)碳完全燃烧生成CO₂,不完全燃烧生成CO,说明反应物的______不同会影响生成物,CO₂转化为CO可通过与______(填物质名称)反应实现。
(7)冬季取暖时,为防止CO生成,可采取的措施是( )
A. 关闭门窗 B. 增加炭火用量 C. 保证通风良好 D. 缩短取暖时间
(
1
)
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。