内容正文:
化学人教版2024
一轮复习
专题03 碳和碳的氧化物
01
思维导图
思维导图
02
知识剖析
考点01 化学方程式
1.元素与单质
(1)不同种元素可以组成不同的单质。如氧气由氧元素组成,氮气由氮元素组成。
(2)同种元素也可以组成不同的单质。如金刚石、石墨和C60都由碳元素组成,氧气、臭氧(O3)都由氧元素组成。
壹
易错警示
由同种元素组成的物质不一定是单质,也可能是混合物。如O2和 O3混合在一起,虽然只含有氧元素,但是属于混合物。
期中考试
知识剖析
考点01 化学方程式
2. 金刚石、石墨和 C60
01
金刚石(C) 石墨(C) C60
结构 由碳原子直接构成 由碳原子直接构成 由C60分子构成,每个C60分子由60个碳原子构成
外观 无色透明的固体 灰黑色、有金属光泽 的固体 具有一些特殊的物理性质
硬度 天然存在的最硬的物质 很软
导电性 不导电 优良
其他物理性质 在特殊条件下制备的金刚石薄膜,透光性好,导热性好 有滑腻感,熔点高
期中考试
知识剖析
考点01 化学方程式
01
金刚石(C) 石墨(C) C60
用途与 对应物 理性质 制作钻石——无色透明;用作钻机钻头——硬度大;制备金刚石薄膜,用作透镜等光学仪器的涂层——透光性
好,硬度大;用于集成电路基板散热——导热性好 用作铅笔芯——质软,有滑腻感;高铁 列车的受电弓滑板——有滑腻感、导 电性好、熔点高;电 池电极 —— 导 电 性好 应用于超导、催化、能源 及医学等领域——特殊的物理性质
期中考试
知识剖析
考点01 化学方程式
01
实物图片
易错警示
金刚石是天然存在的最硬的物质,人工合成的物质中存在硬度更大的。
期中考试
知识剖析
考点01 化学方程式
特别说明
1.金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质,但它们的物理性质有明显差异,原因是碳原子排列方式不同。
2.由同种元素组成的不同单质,其物理性质不同,但化学性质基本相同,在一定条件下可以相互转化。如石墨在高温、高压条件下可以转化为金刚石,此转化过程发生了化学变化。
3.无定形碳(木炭、活性炭、炭黑、焦炭等)
(1)木炭、活性炭、炭黑、焦炭等物质的主要成分均是碳单质,均属于混合物,它们的结构与石墨相似,但没有固定的几何外形,因此称为无定形碳。
01
期中考试
知识剖析
考点01 化学方程式
01
(2)无定形碳的物理性质及主要用途
物理性质 主要用途
木炭 灰黑色固体 都具有疏松多孔、表面积大的结构,因此都具有吸附性,而且活性炭的吸附性更强 制黑火药、活性炭、炭笔,吸附色素、异味
活性炭
黑色粉末或颗粒状固体 防毒面具里的滤毒罐利用活性炭来吸附毒气;制糖工业中利用活性炭脱色生产白糖;水的深度净化;吸附装修产生的对人体有害的气体
炭黑 黑色粉末状固体 制造油墨、油漆、鞋油、颜料、墨汁及作橡胶制品的填料
焦炭 浅灰色多孔固体,质地坚硬 作燃料,作冶金工业中的还原剂
期中考试
知识剖析
考点02 碳单质的化学性质
1.稳定性
在常温下,碳单质的化学性质不活泼,即使受日光照射或与空气、水 接触,都不容易发生变化。
易错警示
1.稳定性的原因:碳原子结构示意图为 ,最外层有4个电子,既不容易得电子,也不容易失电子,所以常温下碳的化学性质稳定。
2.稳定性的应用举例:古代的墨宝历经百年、千年仍不变色。
02
期中考试
知识剖析
考点02 碳单质的化学性质
02
2.可燃性
易错警示
1.碳充分燃烧,参加反应的碳单质和氧气的质量比为3:8。
2.碳不充分燃烧,参加反应的碳单质和氧气的质量比为3:4。
碳单质和氧气的质量比与产物的关系如下:
燃烧情况 化学方程式 结论
充分燃烧(O₂充足)
碳具有可燃性,氧气的量不同,燃烧产物也不相同
不充分燃烧(O₂不足)
期中考试
知识剖析
考点02 碳单质的化学性质
02
特别说明
1.碳在氧气中燃烧,不论燃烧是否充分,都会放出热量,且充分燃烧时放出的热量较多。
2.一般情况下,未特殊说明碳不充分燃烧,通常就是指碳充分燃烧,生成物是CO₂。
3.与某些氧化物反应
高温条件下,碳可与某些氧化物反应,夺去这些物质中的氧。这种含氧化合物里的氧被夺去的反应属于还原反应。
拓展延伸
1.和氧化反应一样,还原反应也不属于基本反应类型。
2.氧化反应、还原反应在一个反应中同时进行。
期中考试
知识剖析
考点02 碳单质的化学性质
02
(1)木炭与氧化铜反应实验
实验装置
实验步骤 ①查:检查装置气密性;②装:把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,小心地铺放进试管;③定:将试管固定在铁架台上,将导管插入澄清石灰水中;④点:打开弹簧夹,点燃酒精灯,加热混合物;⑤撤、熄:撤出导管,熄灭酒精灯,用弹簧夹夹紧乳胶管;⑥倒:待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上
实验现象 开始加热时,导管口有气泡逸出;一段时间后,黑色粉末逐渐变红,澄清石灰水变浑浊
期中考试
知识剖析
考点02 碳单质的化学性质
03
分析 开始加热时,试管中的空气因受热膨胀而逸出;加热一段时间后,木炭与氧化铜开始反应,生成的铜为红色固体,同时生成的二氧化碳为无色气体,能使澄清石灰水变浑浊
实验结论 高温下,木炭和氧化铜反应生成铜和二氧化碳
实验原理
注意事项 ①试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流使试管炸裂;
②弹簧夹夹紧乳胶管,待冷却后再把粉末倒在纸上,防止生成的铜在高温下被空气氧化而变黑;
③先撤出导管后熄灭酒精灯,防止石灰水倒吸入试管使试管炸裂
期中考试
知识剖析
考点02 碳单质的化学性质
03
(2)碳单质与氧化铁反应
在高温条件下,焦炭可以把铁从它的氧化物里还原出来。
化学方程式
(3)碳单质与二氧化碳反应
在高温条件下,碳单质能使二氧化碳转化为一氧化碳。
化学方程式:
拓展延伸 木炭与氧化铜的反应实验异常现象分析
1.若澄清石灰水不变浑浊,可能是因为反应生成的二氧化碳与木炭在高温下反应生成一氧化碳。
2.若反应结束后生成的红色固体中混有黑色固体,可能是因为反应不充分或氧化铜过量。
期中考试
知识剖析
考点03 二氧化碳的性质和用途
贰
1.性质探究实验
(1)倾倒二氧化碳
易错警示:不能用燃着的木条鉴别某气体是否为二氧化碳。因为使燃着的木条熄灭的气体可能为其他气体,如氮气。
实验操作及图示 将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中,观察现象并分析
实验现象 两支蜡烛自下而上依次熄灭
分析 因二氧化碳不能支持燃烧,且密度比空气的大,倾倒时会先在烧杯底部聚集较多的二氧化碳,使下方蜡烛先熄灭
实验结论 二氧化碳(CO2)气体不能支持燃烧,且密度比空气的大
期中考试
知识剖析
考点03 二氧化碳的性质和用途
(2)二氧化碳的溶解性实验
04
实验操作及图示 向一个收集满二氧化碳气体且质地较软的塑料瓶中加入约容积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。观察现象并分析
实验现象 塑料瓶变瘪
分析 部分二氧化碳溶于水使瓶内气体减少,瓶内气体的压强小于外 界大气压,塑料瓶变瘪
实验结论 二氧化碳(CO2)能溶于水
期中考试
知识剖析
考点03 二氧化碳的性质和用途
(3)二氧化碳与水反应的实验 ,遇酸变红
取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花,进行实验。
05
图示
实验操作 向第一朵纸花喷水 将第二朵纸花放入盛满二氧化碳的集气瓶中 将第三朵纸花喷水后,再放入盛满二氧化碳的集气瓶中 吹干第三朵纸花
实验现象 纸花不变色 纸花不变色 纸花由紫变红 纸花由红变紫
分析 水不能使石蕊溶液变红 二氧化碳不能使石蕊变红 二氧化碳与水发生化学 反应生成碳酸 (H2CO3),碳酸能使石蕊溶液变红 碳酸不稳定,受热后易分解
实验结论 二氧化碳与水发生了化学反应
实验原理 ①二氧化碳与水反应生成碳酸(CO2+H2O=H2CO₃),碳酸能使紫色石蕊溶液变红;
②碳酸很不稳定,容易分解成水和二氧化碳(H2CO3=H2O+CO2↑)
期中考试
知识剖析
考点03 二氧化碳的性质和用途
05
易错警示
1.二氧化碳溶于水的过程中,既有物理变化,也有化学变化。大部分二氧化碳以 CO2形式溶解在水中,属于物理变化,少量CO2和H2O反应生成H2CO3的过程属于化学变化。
2.能使紫色石蕊溶液变红的物质不是二氧化碳,而是二氧化碳与水反应生成的碳酸。
期中考试
知识剖析
考点03 二氧化碳的性质和用途
05
2.物理性质
图解要点:
色、味 通常状况下,二氧化碳是一种无色、无臭的气体
密度 比空气大
溶解性 能溶于水,在通常状况下,1体积水约能溶解1体积的二氧化碳,增大压强会溶解得更多
三态变化 在一定条件下,二氧化碳气体会变成液体或固体。固态二氧化碳叫“干冰”,干冰易升华
拓展延伸: 密度大小的比较
空气的平均相对分子质量为29。如果某气体的相对分子质量大于29,则这种气体的密度比相同状况下空气的大;如果小于29,则其密度比相同状况下空气的小。
期中考试
知识剖析
考点03 二氧化碳的性质和用途
3.化学性质
(1)一般情况下,二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧 ,不能供给呼吸。
(2)与水反应:CO2+H2O=H2CO₃。
(3)与澄清石灰水反应:二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
易错警示:二氧化碳一般不支持燃烧,但一定条件下,二氧化碳能支持燃烧。有些活泼金属(如镁条)点燃后放入二氧化碳里能够继续燃烧(2Mg+CO2点燃2MgO+C)
拓展延伸:CO2能与NaOH反应,常用NaOH溶液吸收CO2,
化学方程式: 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
05
期中考试
知识剖析
考点03 二氧化碳的性质和用途
4.用途
06
拓展延伸
人工增雨的原理:如果用飞机向云层中撒布干冰,由于干冰升华吸热,空气中的水蒸气迅速冷凝变成水滴,形成降雨。
期中考试
知识剖析
考点04二氧化碳对生活和环境的影响
1.二氧化碳对人体健康的影响
二氧化碳不能供给呼吸,当空气中的二氧化碳超过正常含量时,会对人体健康产生影响,严重时,可导致窒息死亡。
拓展延伸
空气中二氧化碳的体积分数对人体健康的影响
06
期中考试
知识剖析
考点04二氧化碳对生活和环境的影响
2.自然界中的碳循环
06
期中考试
知识剖析
考点04二氧化碳对生活和环境的影响
3.温室效应
易错警示:二氧化碳大量排放会加剧温室效应,但二氧化碳无毒,不会污染空气。
06
定义 大气中的二氧化碳等温室气体就像温室的玻璃或塑料薄膜一样, 既能让阳光透过,又能吸收地面散发的热量,起到了使地球升温的作用,这种现象叫作温室效应
作用 因为有温室效应,地球表层温度才能适合人类生存
温室气体 二氧化碳、臭氧(O3)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、氟氯代烷 (氟利昂)等
温室效应增强 原 因 ①人类消耗的化石燃料急剧增加,排入大气中的二氧化碳越来越多;②能够吸收二氧化碳的森林因为人类的乱砍滥伐和天灾等因素不断减少,导致大气中二氧化碳的含量不断上升
危 害 导致全球变暖,进而严重威胁人类生存环境:①两极冰川融化,海平面升高,可能淹没部分沿海城市;②土地沙漠化,农业减产;③极端天气频发,强度增大,旱涝灾害加剧;④影响自然生态系统,改变生物多样性
期中考试
知识剖析
考点04二氧化碳对生活和环境的影响
4.低碳行动与可持续发展
06
拓展延伸 碳达峰、碳中和
1.碳达峰:二氧化碳排放达到峰值,然后逐步回落,是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点。
2.碳中和:某个地区在一定时间内直接和间接排放的二氧化碳与通过植树造林等方式吸收的二氧化碳相互抵消,实现二氧化碳的“零排放”。
3.我国明确提出了减排目标:二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。
(1)目的:控制大气中二氧化碳的含量,防止温室效应进一步增强。
(2)
期中考试
知识剖析
考点05 一氧化碳的性质与用途
06
1.物理性质
2.化学性质与用途
(1)可燃性
用途:作气体燃料。
颜色 气味 密度 溶解性
无色(气体) 无臭 比空气略小 难溶于水
实验操作、现象及图示 在空气中点燃一氧化碳,燃烧产生蓝色火焰,放出热量;在火焰上方罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯,发现石灰水变浑浊
实验结论 一氧化碳具有可燃性
实验原理
期中考试
知识剖析
考点05 一氧化碳的性质与用途
(2)与某些氧化物反应
① 一氧化碳与氧化铜反应
06
图示
实验
步骤 a.检查装置的气密性;
b.检验CO的纯度;
c.先通入CO,并点燃尾部酒精灯,最后点燃玻璃管处的酒精灯,加热时先预热,再对准有CuO的位置集中加热;
d.反应结束后,先停止加热,继续通入CO至玻璃管冷却至室温,最后停止通CO,熄灭尾部酒精灯
实验现象 玻璃管中黑色粉末变为红色,澄清石灰水变浑浊,点燃尾气时,产生蓝色火焰
结论 一氧化碳能使氧化铜还原成铜,同时生成二氧化碳
实验原理
期中考试
知识剖析
考点05 一氧化碳的性质与用途
06
拓展延伸 常见的尾气处理装置 (以CO还原CuO为例)
②一氧化碳与氧化铁反应
用途:冶炼金属。
期中考试
知识剖析
考点05 一氧化碳的性质与用途
(3)毒性
06
易错警示
冬天在室内煤炉旁放一盆水不能防止CO中毒,因为CO难溶于水。
期中考试
知识剖析
考点06 二氧化碳与一氧化碳的比较
06
二氧化碳(CO₂) 一氧化碳(CO)
物理性质 色、味 通常状况下无色、无臭(气体) 无色、无臭(气体)
密度 比空气大 略小于空气
溶解性 能溶于水 难溶于水
化学性质 可燃性 不能燃烧 具有可燃性
助燃性 一般情况下,不支持燃烧 不支持燃烧
与某些金属氧化物反应 不能与某些金属氧化物反应 能与某些金属氧化物反应,
如
与水反应 CO2+H2O=H2CO3 不反应
与澄清石灰水反应 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+ H2O 不反应
毒性 无毒 有毒
主要用途 作气体肥料、化工原料,灭火等 作气体燃料,炼铁等
相互转化 CO₂
化学方程式
期中考试
知识剖析
考点06 二氧化碳与一氧化碳的比较
06
拓展延伸
CO和 CO₂虽然组成元素相同,但一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子。二者的分子构成不同,使二者的性质有很大差异。
拓展延伸 煤炉中的化学反应
期中考试
知识剖析
考点06 二氧化碳与一氧化碳的比较
方法清单:方法01 二氧化碳与一氧化碳的鉴别方法
1.用澄清石灰水:将两种气体分别通入澄清石灰水中,能使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳,无明显现象的是一氧化碳。原理:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
2.用燃着的木条:将燃着的木条分别插入盛有两种气体的集气瓶中,能燃烧且火焰呈蓝色的是一氧化碳,能使木条熄灭的是二氧化碳。原理
3.用紫色石蕊溶液:将两种气体分别通入紫色石蕊溶液中,能使紫色石蕊溶液变红的是二氧化碳,无明显现象的是一氧化碳。原理:CO2+H20=H2CO3。
4.用金属氧化物:将两种气体分别通过灼热的氧化铜,能使黑色固体变红的是一氧化碳,没有明显现象的是二氧化碳。原理:
06
期中考试
知识剖析
考点06 二氧化碳与一氧化碳的比较
方法02 二氧化碳与一氧化碳的除杂方法
1.CO中混有少量CO2: 通常将混合气体通入过量的碱溶液(一般用氢氧化钠溶液而不用澄清石灰水),二氧化碳与碱溶液反应,从而达到除杂的目的。
2.CO2中混有少量CO:通常将混合气体通过灼热的氧化铜,一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,从而达到除杂的目的。
06
期中考试
知识剖析
考点07 实验室制取二氧化碳实验
06
拓展延伸 二氧化碳的工业制法
1.原理:高温煅烧石灰石生成生石灰(CaO), 同时生成CO2。
2.化学方程式: CO₂↑。
拓展延伸 二氧化碳的工业制法
下列反应原理不适合实验室制取二氧化碳的原因:
1.
用一种气体制取另一种气体时,生成的气体中易含有杂质。
此反应需在高温下进行,对仪器、装置的要求高,浪费能源。
期中考试
知识剖析
考点07 实验室制取二氧化碳实验
1.试剂和反应原理
(1)试剂的选择
(2)实验试剂:稀盐酸(主要成分是HCl)、 石灰石(或大理石)。
(3)反应原理:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。
06
试剂 实验现象 优缺点分析
稀盐酸与块状石灰石 产生气泡,速率适中 反应速率适中,便于气体收集,且原料廉价易得
浓盐酸与块状石灰石 剧烈反应,迅速产生大量 气泡,并伴有白雾 浓盐酸有挥发性,会使制得的CO2中混有HCI气体
稀硫酸与块状石灰石 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,覆盖在石灰石的 表面,阻止反应继续进行
稀盐酸(或稀硫酸)与碳酸钠粉末 剧烈反应,迅速产生大量气泡 反应速率过快,产生的气体不便于收集
期中考试
知识剖析
考点07 实验室制取二氧化碳实验
2.实验装置
(1)发生装置:反应物状态为固态和液态,反应条件为常温,故选择固液常温型发生装置(如下图)。
温馨提示
分液漏斗下端管口不必在液面下,因为关闭活塞后装置是密闭的,气体无法逸出。
06
期中考试
知识剖析
考点07 实验室制取二氧化碳实验
(2)收集装置:二氧化碳能溶于水且能与水发生反应,不能用排水法收集;其密度比空气的大,可采用向上排空气法收集(如下图)。
巧学妙记 集气口诀
与水作用排气法,根据密度定上下;不溶微溶排水法,所得气体纯度大。
06
期中考试
知识剖析
考点07 实验室制取二氧化碳实验
3.实验步骤
(1)连:按要求连接仪器(如图所示)。
(2)查:检查装置的气密性。向长颈漏斗中加水至锥形瓶内的水浸没长颈漏斗下端管口,用弹簧夹夹紧乳胶管,继续向长颈漏斗中加水,一段时间后长颈漏斗内液面不下降,说明装置气密性良好。(方法不唯一 ,合理即可)
(3)装:先向锥形瓶中装入块状石灰石(或大理石),再从长颈漏斗加入稀盐酸,至锥形瓶中液面浸没长颈漏斗下端管口。
(4)收:用向上排空气法收集二氧化碳。
(5)验:检验气体是否收集满。
06
期中考试
知识剖析
考点07 实验室制取二氧化碳实验
06
拓展延伸
1.制取的二氧化碳中混有少量的 HCI气体和水蒸气,实验室常将制取的气体先通过饱和 NaHCO3溶液除去 HCI气体,再通过浓硫酸除去水蒸气。装置如下:
2.将产生的二氧化碳从短管通入如图所示装置,最终量筒内水的体积即为生成的二氧化碳的体积。
注意:植物油可防止二氧化碳溶于水,其上方的空气对实验结果不会造成影响。
期中考试
知识剖析
考点07 实验室制取二氧化碳实验
4.检验、验满及存放
(1)检验:把产生的气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,证明该气体是二氧化碳(如图 1)。
(2)验满:将燃着的木条放在收集二氧化碳的集气瓶口,如果木条熄灭,证明已收集满,否则未满(如图2)。
(3)存放:收集满二氧化碳的集气瓶要用玻璃片盖住(毛面向下),正放在桌面上(如图3 ) 。
06
期中考试
知识剖析
考点07 实验室制取二氧化碳实验
5.实验异常现象的分析
实验室检验CO2时,有时候观察到澄清石灰水不变浑浊,其原因可能是CO2中混有HCI气体 ,HCl气体与石灰水发生反应,从而观察不到沉淀。
06
期中考试
知识剖析
考点08 实验室制取气体的一般思路
06
期中考试
知识剖析
03
综合训练
1.中考试卷选择题的答案要求用2B铅笔填涂在答题卡上,请问2B铅笔的芯的主要成分是( )
A.金属铅 B.金刚石 C.C60 D.石墨
考点01 碳单质的物理性质及用途
01
综合训练
解析:【答案】D
【解答】解:2B铅笔的芯的主要成分是石墨,石墨质软,能在纸上留下灰黑色痕迹,可制作铅笔芯,铅笔芯中不含金属铅、金刚石、C60。
故选:D。
考点01 碳单质的物理性质及用途
01
综合训练
2.下列关于碳的各种模型(如下图)的说法,正确的是( )
A.由图1可推测常温下碳的化学性质很活泼
B.由图2可知一个碳原子的质量为12.01g
C.图3中三种物质完全燃烧后的产物相同
D.图3中石墨、金刚石和C60三种物质都由原子构成
考点02 碳单质的可燃性
01
综合训练
解析:【答案】C
【解答】解:A、由图1可知碳原子的最外层有4个电子,在化学反应中既不易得电子,也不易失电子,可推测常温下碳的化学性质不活泼,故说法错误;
B、由图2可知碳的相对原子质量为12.01,而不是一个碳原子的质量为12.01g,故说法错误;
C、图3中金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的碳单质,均具有可燃性,完全燃烧后的产物都是二氧化碳,故说法正确;
D、图3中石墨、金刚石均由碳原子构成,C60由C60分子构成,故说法错误。
故选:C。
考点02 碳单质的可燃性
01
综合训练
3.取碳和氧化铜的混合物ag在一定条件下恰好完全反应,相关量的变化如图,下列说法正确的是( )
A.M点对应的固体物质只有两种
B.N点对应的固体为黑色
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变
考点03 碳单质与某些氧化物的反应
01
综合训练
解析:【答案】C
【解答】解:A、碳与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳,随着反应的进行,固体的总质量逐渐减少,至完全反应不再发生改变,至N点恰好完全反应,则M点对应的固体物质有碳、氧化铜、铜三种,故选项说法错误。
B、N点对应的固体为铜,为红色,故选项说法错误。
C、碳与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳,由质量守恒定律,反应后产生气体的总质量为(a﹣b)g,故选项说法正确。
D、反应前后铜元素的质量不变,但固体的质量逐渐减小,0~t2min内,固体中铜元素的质量分数增大,故选项说法错误。
故选:C。
考点03 碳单质与某些氧化物的反应
01
综合训练
4.按图1所示进行木炭还原氧化铜的实验,实验时①中固体的质量随加热时间的变化如图2所示。下列分析正确的是( )
A.M点时,澄清石灰水中导管口有气泡冒出,说明反应开始发生
B.N点起可观察到红色固体开始变黑
C.取P点时的固体少量,与足量稀盐酸混合,固体部分溶解,得到蓝色溶液D.Q点对应的固体物质只有一种
考点04 木炭还原氧化铜的实验
02
综合训练
解析:【答案】C
【解答】解:A、M点时,装置②处导管口有气泡冒出,不能说明反应开始发生,是因为试管中的空气受热膨胀逸出,故选项说法错误。
B、N点起固体的质量开始减少,说明反应已开始,可观察到黑色固体开始变红,故选项说法错误。
C、p点时氧化铜还未完全反应,氧化铜能与稀盐酸反应生成氯化铜和水,所以取P点时的固体少量,与足量稀盐酸混合,能得到蓝色溶液,故选项说法正确。
D、Q点时氧化铜已完全反应有生成的铜,可能还有剩余碳,对应的固体物质可能有2种,故选项说法错误。
故选:C。
考点04 木炭还原氧化铜的实验
02
综合训练
5.碳可以还原氧化铁。在不同温度下,分别用石墨粉、活性炭还原氧化铁,并在混合物中加入碳酸钾粉末(碳酸钾反应前后质量和化学性质均不变),通入氩气进行实验。实验结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.实验中氩气不参加反应,用作保护气
B.随着碳酸钾含量的增加,还原率增大,
碳酸钾在反应中起催化作用
C.上述实验说明活性炭与氧化铁反应的还原率
比石墨粉高
D.温度越高,碳粉还原氧化铁的还原率越高
考点05木炭还原其他金属氧化物的实验
02
综合训练
解析:【答案】C
【解答】解:A、氩气化学性质不活泼,常用作保护气,因此实验中氩气不参加反应,用作保护气,防止铁被氧化,故A正确;
B、由图可知,随着碳酸钾含量的增加,还原率增大,而碳酸钾反应前后质量和化学性质均不变,说明碳酸钾在反应中起催化作用,故B正确;
C、由图可知,在相同条件下,活性炭与氧化铁反应的还原率比石墨粉高,故C错误;
D、由图可知,温度越高,碳粉还原氧化铁的还原率越高,故D正确。
故选:C。
考点05木炭还原其他金属氧化物的实验
02
综合训练
6.某小组利用如图装置进行创新实验。实验时,先加热炭粉,一段时间后,将酒精灯移至CuO处加热。下列说法错误的是( )
A.酒精灯加网罩是为了提高火焰温度
B.气球可以收集尾气,防止污染空气
C.反应过程中,黑色氧化铜变为红色固体
D.装置中发生反应:C+2CuO2Cu+CO2↑
考点06 碳单质与二氧化碳的反应
02
综合训练
解析:【答案】D
【解答】解:A、酒精灯加网罩能集中火焰,是为了提高火焰温度,故A说法正确;
B、由于在高温条件下碳和二氧化碳反应生成了一氧化碳,气球可以收集尾气一氧化碳,防止污染空气,故B说法正确;
C、反应过程中,在高温条件下,一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳,黑色氧化铜变为红色固体,故C说法正确;
D、由于碳和氧化铜不接触,不能发生反应,发生的反应是碳和二氧化碳在高温的条件下反应生成一氧化碳、在加热的条件下一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳,化学方程式分别是:C+CO22CO、CO+CuOCu+CO2,故D说法错误。
故选:D。
考点06 碳单质与二氧化碳的反应
02
综合训练
7.兴趣小组设计并制作“水草缸二氧化碳补给装置(如图)”。下列说法正确的是( )
A.甲装置制备二氧化碳可控制反应速率
B.乙瓶中的水可用氢氧化钠溶液代替
C.导管伸入水草缸内应置于“③”处
D.通入二氧化碳是为了调节缸内酸碱度
考点07 二氧化碳的实验室制法
02
综合训练
解析:【答案】C
【解答】解:A.甲装置通过止水夹控制反应,只能控制反应的发生和停止,不能控制反应速率,故A错误。
B.氢氧化钠溶液会与二氧化碳反应,会吸收生成的二氧化碳,所以乙瓶中的水不能用氢氧化钠溶液代替,故B错误。
C.二氧化碳密度比水大,导管伸入水草缸内应置于“3”处,有利于二氧化碳与水草充分接触,故C正确。
D.通入二氧化碳主要是为了给水草提供光合作用的原料,促进水草生长,而不是调节缸内酸碱度,故D错误。
故选:C。
考点07 二氧化碳的实验室制法
02
综合训练
8.如图所示操作正确的是( )
A. 检验二氧化碳 B. 读取液体体积
C. 加热液体 D. 实验后胶头滴管放置
考点08 二氧化碳的检验和验满
02
综合训练
解析:【答案】C
【解答】解:A.能够使燃烧的火柴熄灭的气体可能为氮气、二氧化碳等,检验二氧化碳应使用澄清石灰水,故错误。
B.读取液体体积时,视线与量筒内液体凹液面的最低处保持水平,故错误。
C.给试管中的液体加热时,用酒精灯的外焰加热,且液体体积不能超过试管容积的三分之一,故正确。
D.实验后胶头滴管不能横放,会腐蚀胶头,故错误。
故选:C。
考点08 二氧化碳的检验和验满
02
综合训练
9.实验室制取CO2有以下几个步骤:
①按装置图连接好仪器
②向长颈漏斗中加入稀盐酸
③向锥形瓶内加入块状石灰石
④检查装置的气密性
⑤收集反应生成的气体。
以上操作的排列顺序正确的是( )
A.①②③④⑤ B.②①④③⑤ C.①②④③⑤ D.①④③②⑤
考点09制取二氧化碳的操作步骤和注意点
03
综合训练
解析:【答案】D
【解答】解:制取二氧化碳的操作步骤是:连(连接仪器、组装实验装置)→查(检查装置的气密性)→加(向广口瓶中装入石灰石)→倒(向漏斗中注入稀盐酸)→收集(用向上排空气法收集)→验满(将燃着的木条放在集气瓶口)。则正确的操作顺序为:①④③②⑤。
故选:D。
考点09制取二氧化碳的操作步骤和注意点
03
综合训练
10.某化学小组设计了如图所示的“水草培育”二氧化碳自动补给装置。矿泉水瓶内发生反应的化学方程式为 ,水草需要吸收CO2进行 作用。若用盐酸代替稀硫酸,一段时间后,水草培育缸中溶液pH变小的原因是 。
考点10制取二氧化碳实验的改进
03
综合训练
解析:【答案】Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑;光合;盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸显酸性,使水草培育缸中溶液pH变小。
【解答】解:矿泉水瓶内发生的反应是碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,化学方程式为Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑;水草需要吸收CO2进行光合作用;若用盐酸代替稀硫酸,一段时间后,水草培育缸中溶液pH变小的原因是盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸显酸性,使水草培育缸中溶液pH变小。
故答案为:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑;光合;盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸显酸性,使水草培育缸中溶液pH变小。
考点10制取二氧化碳实验的改进
03
综合训练
11.二氧化碳用途广泛。通常情况下,CO2在浓度较低(4%~5%)时也能对蚊虫有引诱效应。某兴趣小组利用柠檬酸和蛋壳制取CO2,并自制蚊虫诱捕器,如图B。请回答下列问题:
(1)实验室制取二氧化碳时,为能缓慢且长时间释放(CO2气体,可将装置A中的长颈漏斗换成 。
(2)可选用澄清石灰水检验柠檬酸和蛋壳反应生成的气体,
其原理是 (用化学方程式表示)。
(3)柠檬酸属于有机酸,与盐酸具有相似的化学性质,
下列物质不能与柠檬酸反应的是 (填字母序号)
A.铜片 B.铁锈 C.烧碱 D.硝酸钾
(4)有同学提出诱捕器中鸡蛋壳可以用碳酸氢钠代替,你认为是否可行,并说明理由 。
(5)上述灭蚊方法的优点是 。
考点11 二氧化碳制取的综合考查
03
综合训练
解析:【解答】解:(1)实验室制取二氧化碳时,为能缓慢且长时间释放(CO2气体),可将装置A中的长颈漏斗换成分液漏斗。分液漏斗可以控制液体的滴加速率,从而控制反应速率。故答案为:分液漏斗;
(2)可选用澄清石灰水检验柠檬酸和蛋壳反应生成的气体,其原理是
CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓+H2O。故答案为:CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓+H2O;
(3)柠檬酸属于有机酸,与盐酸具有相似的化学性质,铁锈(主要成分是氧化铁)、烧碱(氢氧化钠的俗称)、碳酸钾均能与酸反应,不能与柠檬酸反应的是铜片,因为铜是氢后金属。故答案为:A;
(4)有同学提出诱捕器中鸡蛋壳可以用碳酸氢钠代替,我认为不可行,因为碳酸氢钠与柠檬酸反应速率过快,不利于持续释放CO2。故答案为:不可行,碳酸氢钠与柠檬酸反应速率过快,不利于持续释放CO2;
(5)上述灭蚊方法的优点是环保,不污染环境。故答案为:环保,不污染环境
考点11 二氧化碳制取的综合考查
03
综合训练
12.实验室常用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳.
(1)在加入药品之前要进行的一项操作是 ;
(2)实验室通常不选用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳,因为生成的微溶物硫酸钙会覆盖在石灰石表面而阻碍反应进一步进行.某小组经研究,用如图方法成功制得了大量二氧化碳(反应物为稀硫酸和石灰石),请对该小组实验能顺利进行的原因作出合理的推测 .
考点12制取二氧化碳原理的拓展
04
综合训练
解析:【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)在加入药品之前要进行的一项操作是:检查装置气密性;故答案为:检查装置气密性
(2)由题目的信息可知:某小组经研究,用如图方法成功制得了大量二氧化碳(反应物为稀硫酸和石灰石),请对该小组实验能顺利进行的原因作出合理的推测:加热使硫酸钙溶解度增大等;故答案为:加热使硫酸钙溶解度增大等(其它合理答案也可给分)
考点12制取二氧化碳原理的拓展
04
综合训练
13.某小组利用图1装置研究25℃时二氧化碳的溶解性。打开止水夹,向3个充满二氧化碳的100mL烧瓶中,分别注入20mL、40mL、60mL蒸馏水,关闭止水夹,振荡前后压强的变化如图2。下列说法不正确的是( )
A.曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水
B.曲线①中c点和e点可能进行了振荡
C.曲线③对应的实验是注入60mL蒸馏水
D.终点气压高于初始的原因可能是在25℃时,1体积水中最多吸收的二氧化碳的量小于1体积
考点13 二氧化碳的物理性质
04
综合训练
解析:【答案】C
【解答】解:A、曲线①中ab段压强迅速增大,是因为迅速注入蒸馏水的缘故,A正确;
B、c点到e点压强明显减小,通过振荡操作使二氧化碳与水充分接触,所以使得压强明显减小,B正确;
C、曲线③加入水后压强上升最小,说明进入水的体积最小,100﹣150s曲线3减小压强最少,是因为注入的水最少,是20mL,C不正确;
D、终点气压高于初始的原因可能是在25℃时,1体积水中最多吸收的二氧化碳的量小于1体积,D正确;
故选:C。
考点13 二氧化碳的物理性质
04
综合训练
14.小明同学按如图装置进行实验,不能得出的结论是( )
A.分子在不断运动 B.CO2可溶于水
C.CO2不支持燃烧 D.CO2的密度大于空气
考点14二氧化碳不燃烧,不支持燃烧的性质
04
综合训练
解析:【答案】B
【解答】解:A、二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧;将一个充满二氧化碳气体的集气瓶放在一个烧杯中,五分钟后取出集气瓶,燃着的木条熄灭,燃着的木条熄灭,说明烧杯中二氧化碳含量较高,说明分子是在不断运动的,集气瓶中的二氧化碳分子运动到烧杯中,故选项说法正确。
B、二氧化碳能溶于水,但该实验不能证明该性质,故选项说法错误。
C、燃着的木条熄灭,说明二氧化碳不能支持燃烧,故选项说法正确。
D、燃着的木条熄灭,说明二氧化碳还在烧杯中,没有向上散失,二氧化碳密度比空气大,故选项说法正确。
故选:B。
考点14二氧化碳不燃烧,不支持燃烧的性质
05
综合训练
15.干冰常用于食品保鲜。同学们利用保鲜袋中的干冰设计并完成了如图所示的实验探究。下列有关说法正确的是( )
A.①静置,烧杯内气球上浮,证明二氧化碳的密度大于空气的密度
B.②加水后烧杯内只发生物理变化
C.③烧杯内形成白雾的原因是干冰升华放热
D.④紫色石蕊溶液变蓝
考点15 二氧化碳与水的反应及实验
05
综合训练
解析:【答案】A
【解答】解:A、干冰升华变为二氧化碳气体,烧杯内气球上浮,说明气球受到的浮力变大,证明二氧化碳的密度大于空气的密度,故A正确;
B、加水后,二氧化碳溶于水发生物理变化,二氧化碳与水反应生成碳酸,既发生物理变化又发生化学变化,故B错误;
C、烧杯内形成白雾,是因为干冰升华吸热,烧杯上方的水蒸气遇冷凝结成小水滴,从而形成白雾,故C错误;
D、二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,故D错误。
故选:A。
考点15 二氧化碳与水的反应及实验
05
综合训练
16.下列关于用Y形管探究二氧化碳性质的创新实验说法正确的是( )
A.该实验中不涉及对比实验
B.Y形管右侧的澄清石灰水变浑浊
C.使紫色石蕊试纸变红的物质是二氧化碳
D.实验中观察到a处紫色石蕊试纸先变红
考点16 二氧化碳与碱的反应及实验
05
综合训练
解析:【答案】B
【解答】解:A、b处的湿润的紫色石蕊试纸先变红,a处的湿润的紫色石蕊试纸后变红,a、b处的湿润的紫色石蕊试纸对比可得出二氧化碳的密度大于空气,故A错误;
B、大理石和盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故B正确;
C、二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试纸变红,故C错误;
D、二氧化碳的密度大于空气,所以b处紫色石蕊试纸先变红,故D错误。
故选:B。
考点16 二氧化碳与碱的反应及实验
05
综合训练
17.二氧化碳在生产和生活中具有广泛的用途,下列关于二氧化碳用途的叙述中,不正确的是( )
A.生产碳酸饮料 B.用于人工增雨
C.用作气体肥料 D.供给呼吸
考点17二氧化碳的用途
06
综合训练
解析:【答案】D
【解答】解:A、二氧化碳与水反应生成碳酸,可用于生产碳酸饮料,正确但不符合题意,故选项错误;
B、二氧化碳的固体干冰,可以进行人工降雨,正确但不符合题意,故选项错误;
C、二氧化碳促进绿色植物的光合作用,因此可以做气体肥料,正确但不符合题意,故选项错误;
D、二氧化碳不能供给呼吸,错误符合题意,故选项正确;
故选:D。
考点17二氧化碳的用途
06
综合训练
18.某学习小组利用图1装置验证二氧化碳的有关性质,实验过程中压力传感器测得三颈烧瓶中压强随时间的变化如图2所示。分析判断下列说法错误的是( )
A.实验开始时,需要检查装置的气密性
B.由图可知,实验中先推的是注射器a的活塞
C.m点之后的压强变大主要是因为反应放热所致
D.pq段过程中三颈烧瓶中有气泡产生,溶液由浑浊变澄清
考点18 探究二氧化碳的性质
06
综合训练
解析:【答案】C
【解答】解:A、该实验中有气体的消耗和生成,有气体参与的实验,实验开始时,需要检查装置的气密性,A说法正确,故A不符合题意;
B、由图2可知,曲线中压强先随时间的增加,有一段减少很快,然后,压强先随时间的增加,有一段增大很快,说明最先推入三颈烧瓶的试剂是澄清石灰水,澄清石灰水中的溶质氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,使装置内压强减少很快,B说法正确,故B不符合题意;
C、m点之后的压强变大主要是因为液体快速注入容器导致气体压缩,压强增大,不是因为反应放热所致,C选项说法错误,故C符合题意;
D、pq段表示推入盐酸,盐酸能与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应过程中气体体积增大,压强增大,实验现象为有气泡产生,溶液由浑浊变澄清,D说法正确,故D不符合题意;
故选:C。
考点18 探究二氧化碳的性质
06
综合训练
19.下列有关物质性质与用途的说法,错误的是( )
A.一氧化碳具有可燃性,可用于作燃料
B.石墨硬度大,可用作铅笔芯
C.活性炭有吸附性,可用来吸附异味
D.金刚石的硬度大,可用来切割玻璃
考点19一氧化碳的可燃性
06
综合训练
解析:【答案】B
【解答】解:A、一氧化碳具有可燃性,可用于作燃料,故选项说法正确。
B、石墨质软,可用作铅笔芯,故选项说法错误。
C、活性炭有吸附性,可用来吸附异味,故选项说法正确。
D、金刚石的硬度大,可用来切割玻璃,故选项说法正确。
故选:B。
考点19一氧化碳的可燃性
07
综合训练
20.下列有关碳和碳的氧化物的说法正确的是( )
A.常温下碳单质的化学性质比较活泼
B.木炭和一氧化碳都能用于冶炼金属
C.二氧化碳能使干燥的紫色石蕊纸条变红
D.一氧化碳和二氧化碳都有毒
考点20一氧化碳的还原性
07
综合训练
解析:【答案】B
【解答】解:A、常温下碳单质的化学性质稳定,即使受日光照射或与氧气接触,也不易起变化,故A错误;
B、木炭和一氧化碳均具有还原性,均可用于冶炼金属,故B正确;
C、二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊变红,所以二氧化碳能使湿润的紫色石蕊纸条变红,二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊纸条变红,故C错误;
D、一氧化碳有毒,极易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能再与氧气结合,造成生物体缺氧,二氧化碳无毒,故D错误。
故选:B。
考点20一氧化碳的还原性
08
综合训练
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