内容正文:
暑假预习
暑假预习十六 第六单元 碳和碳的氧化物
课题2 碳的氧化物
学习目标:(1)掌握二氧化碳的物理、化学性质。
(2)掌握一氧化碳的化学性质,能写出相关化学方程式。
(3)熟记二氧化碳、一氧化碳的用途,能结合性质解释用途。
(4)掌握实验室检验二氧化碳、区分CO与CO₂的方法。
(5)了解二氧化碳对生活、环境的影响,知道温室效应成因、危害与缓解措施;清楚一氧化碳中毒原理、预防与急救方法。
知识清单:
一、二氧化碳:
1、二氧化碳的性质和用途:
①【实验6-3】将二氧化碳缓慢倾倒入烧杯中,观察现象
现象: 。
结论: 。
②【实验6-4】向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3容积的水,立即
旋紧瓶盖,振荡。观察现象
现象: 。
结论: 。
物质
颜色
气味
密度(与空气相比)
溶解性
是否支持燃烧
二氧化碳
③【实验6-5】取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。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;将第三朵纸花喷上水后,再放入盛满二氧化碳的集气瓶中。观察三朵纸花的颜色变化。将第三朵纸花取出,小心地用吹风机吹干,观察现象。
实验内容
I
II
III
吹干第三朵纸花
现象
分析
水 使石蕊变红
CO2 使石蕊变红
结论: ,反应的化学方程式为 。
生成的碳酸不稳定,受热易分解,反应的化学方程式为 。
④固态二氧化碳俗称 ,升华 热,可用于 。
⑤二氧化碳的用途
二氧化碳的性质
对应的用途
食品保鲜、人工降雨等
灭火
能与水反应生成碳酸
光合作用的原料
实验室检验二氧化碳、粉刷墙壁
其他
化工产品原料(如生产尿素)
2、二氧化碳对生活和环境的影响:
①温室效应: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。
温室气体除二氧化碳外还有 、 、 、 。
②碳循环:
消耗氧气,产生二氧化碳;而绿色植物等的 吸收二氧化碳,释放氧气。自然界中存在碳循环,大气中二氧化碳的含量相对稳定。
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。
④减少碳排放的措施有 。
二、一氧化碳:
1、一氧化碳的性质和用途:
①物理性质:一氧化碳是一种 色、 味的气体, 溶于水。
②可燃性:CO能够燃烧,燃烧时 大量的热,火焰呈 色。CO是水煤气的主要成分。
反应的化学方程式为 。
③还原性:一氧化碳也能使氧化铜还原成铜,同时生成二氧化碳,反应的化学方程式为 。
实验中有CO参加反应,需要进行尾气处理,处理方法有 。
实验过程中应先通入CO一段时间,再加热玻璃管,原因是 。
实验结束后应先 ,后 ,原因是 。
现象:黑色粉末逐渐变 , ,尾部有 色火焰。
一氧化碳与某些氧化物的反应可用于 。
④毒性:一氧化碳极易与人体血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白不能再与氧气结合,造成人体缺氧,严
重时会危及生命。因此,冬天用煤火取暖时,一定要装烟囱,并且注意 ,防止一氧化碳中毒。
⑤CO和CO2化学性质不同的原因 。
2、除杂和鉴别:
①鉴别CO和CO2的方法有: 、 、 。
②除杂的原则:需要的成分不参加反应、不引入新杂质、反应后的产物容易分离。
例如:除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),用化学方程式表示:
CO(CO2) ;
CO2(CO) ;
Cu(CuO) ;
CuO(Cu) ;
CuO(C) 。
过关练习:
1.碳及其氧化物在自然与工业中扮演了关键角色,下列有关碳和碳的氧化物说法正确的是
A.CO和CO2都能溶于水
B.空气中二氧化碳含量过高会形成酸雨
C.一氧化碳和二氧化碳可以相互转化
D.石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质,所以物理性质相同
2.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
3.如图是某同学设计的验证二氧化碳性质实验,下列说法错误的是
A.b处紫色石蕊溶液变成蓝色
B.在a处放置一朵浸染过石蕊溶液的干燥纸花,可得出二氧化碳和水发生了化学反应
C.c处可以看到澄清石灰水变浑浊
D.该实验既能验证二氧化碳的化学性质,又能验证其物理性质
4.下列关于探究二氧化碳性质的实验说法正确的是
A.A实验只能证明二氧化碳的物理性质
B.B实验中只观察到试管内石灰水变浑浊
C.C实验中紫色石蕊溶液变红,证明试管内溶液呈酸性与二氧化碳有关
D.D实验既能证明二氧化碳易溶于水,又能证明二氧化碳极易与水反应
5.CO、CO2和CaCO3的转化关系如图所示。下列说法错误的是
A.①可通过物质的还原性实现
B.②可通过物质的可燃性实现
C.②可通过化合反应实现
D.③可通过与澄清石灰水反应实现
6.二氧化碳用途中,主要利用物理性质的是
A.灭火 B.制碳酸饮料 C.干冰用于冷藏食品 D.参与光合作用
7.“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的重要循环。下列关于碳、氧循环的认识不正确的是
A.变化观:每个人都在参与碳、氧循环,碳循环中的“碳”是指碳元素
B.微粒观:植物的光合作用会使自然界中的氧原子总数增多
C.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
D.守恒观:碳、氧循环过程中各元素质量守恒
8.CO2的捕集和利用是我国能源领域的重要战略方向。CO2的捕集与转化示意图如下,有关说法正确的是
A.铁的氧化物之间转化的条件相同 B.反应Ⅰ属于化合反应
C.反应Ⅱ固体质量增加 D.FeO可以循环使用
9.化学兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧自救器”的实践活动。如图为供氧自救器的工作原理,其中甲和乙组成制氧机部分,丙为CO2清洁箱。呼吸时只用嘴呼吸,使气体在“制氧机→人体→CO2清洁箱→制氧机”间循环。下列说法不正确的是
A.丙中氢氧化钙为CO2吸收剂 B.反应一段时间后二氧化锰的质量变小
C.乙中的水可观察氧气输出的速率 D.关闭开关a,可使制氧室中的反应逐渐停止
10.物质的鉴别和除杂是重要的实验技能。下列实验方法能达到目的的一项是
实验目的
实验方法
A
鉴别CO和CO2
闻气味
B
鉴别N2和CO2
用燃着的木条
C
除去CO2中少量的CO
点燃
D
除去CuO中少量的炭粉
在氧气流中加热
11.碳燃烧不充分的时候生成一氧化碳,下列关于一氧化碳的说法错误的是
A.一氧化碳有毒,会危害人体健康 B.在煤炉上放一盆水能防止一氧化碳中毒
C.一氧化碳具有可燃性,可作燃料 D.一氧化碳能与某些氧化物反应,可用于冶炼金属
12.还原氧化铜的实验装置如图所示。实验时,先加热碳粉,一段时间后将酒精喷灯移至CuO处加热。下列说法错误的是
A.可观察到试管中有红色物质生成
B.实验原理为
C.气球的作用是收集尾气,防止污染空气
D.要使80g氧化铜完全还原,理论上需要6g碳单质
13.用图1装置完成CO与CuO 反应的实验,图2和图3为该实验中容器内各物理量变化的一个坐标简图。下列说法正确的是
A. M-N=P B.c点时,酒精灯可能未点燃
C.a点时,硬质玻璃管中固体全部为红色 D.b点时固体中铜元素的质量与d点时的不同
14. 利用物质间的相互转化关系可以解决实际问题。碳及其部分化合物的转化关系如图1所示,图中“→”表示一种物质可转化为另一种物质,下列说法不正确的是
A.木炭在充足的O2中燃烧,是因为发生了反应①
B.打开“雪碧”瓶盖,有大量气泡冒出,可能发生了反应②
C.用石灰浆刷墙,一段时间后墙壁变硬了,是因为发生了反应③
D.煤炉上层会产生蓝色火焰(如图2),可能发生了反应④
15.CO和CO2的混合气体ag,通入足量的Ca(OH)2溶液中,充分反应后过滤、洗涤、干燥,称量沉淀质量为ag,则混合气体中CO与CO2的分子个数比为
A.1:2 B.2:1 C.11:14 D.14:11
16.一氧化碳和二氧化碳虽然组成元素相同,但性质差异很大。
(1)一氧化碳具有_________性,可用于冶炼金属;二氧化碳具有_________性,可用于灭火。
(2)一氧化碳有毒,是因为它极易与血液中的_________结合,使其失去输氧能力。
(3)二氧化碳能与水反应生成_________,该物质能使紫色石蕊试液变红,但该物质不稳定,受热易分解。
(4)将二氧化碳通入澄清石灰水中,观察到的现象是_________,反应的化学方程式为_________。
17.我国力争2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。兴趣小组同学围绕着CO2进行了实验探究。
(1)“碳达峰”“碳中和”中的“碳”所指的物质是_____。
(2)下列二氧化碳的用途中,只利用其物理性质的是_____。
A.用作气体肥料 B.干冰用于人工降雨
C.用作灭火剂 D.用于生产碳酸饮料
(3)寻找吸收CO2的试剂。甲、乙、丙三组同学分别将相同体积的水、饱和石灰水和溶质质量分数为40%的NaOH溶液分别加入三个充满二氧化碳且容积相同的软塑料瓶中,比较软塑料瓶变瘪的程度。向甲组得到的溶液中,滴加几滴紫色石蕊试液,振荡,发现 ;通过实验,观察到 现象,同学们得出氢氧化钠溶液吸收的CO2效果最好。
(4)CO2资源化利用。
①某兴趣小组设计了一款简易吸风机捕碳,如右图所示。若吸碳剂是石灰乳(主要成分为氢氧化钙),一段时间后,吸风效果变差,原因是_____(用化学方程式解释)。
②目前我国利用钢渣直接矿化法固定CO2如下图所示。从反应接触面积和反应速率视角推断,直接矿化法中更有优势的是哪一种方法并说明理由_____。
18.化学兴趣小组以“探究二氧化碳的奥秘”为主题开展项目式学习。
任务一:认识二氧化碳
(1)同学们对教材中二氧化碳的性质与用途进行了归纳,下列认识正确的是______(填写选项字母)。
A.是导致酸雨的主要气体 B.浓度过大,会导致人中毒死亡
C.可以用于冶金工业 D.过度排放会加剧温室效应
任务二:探究二氧化碳的性质
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。
(2)蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变为______色。其原因是 (用化学方程式表示)。
(3)玻璃片没有掉下,是因为瓶内气体压强______(选填:“大于“等于”或“小于)外界大气压。引起压强变化的物理因素是______。
(4)向瓶内水中加入澄清石灰水,观察到______现象,反应的化学方程式为 。
任务三:探究二氧化碳的“温室效应”
如图,两个锥形瓶底部都铺有一层土壤,瓶内气体成分不同,连接温度传感器,用电光源加热,记录不同时刻锥形瓶内的温度,得到“温度-时间”曲线图。
(5)该实验结果说明,二氧化碳是一种温室气体,二氧化碳的______越大,温室效应越明显。
任务四:制定《班级低碳公约》
(6)作为初中生,每天在学校里学习生活数小时,我们可以为减缓温室效应的加剧做出哪些贡献呢?同学们决定制订一份《班级低碳公约》。请你写出1点可行的做法______。
19.某小组进行“助力实现碳中和、碳达峰”的项目式学习。
【活动一】感受意义
(1)由图1中时间跨度分析,“我国‘碳达峰’和‘碳中和’政策能充分体现大国担当与责任”这一说法的依据______。
【活动二】构建思路
(2)减少排放:工业上可通过提高CO2纯度来捕获更多CO2,并将其储存到地下,从而减少排放。
①相较于在空气燃烧,在氧气中燃烧能提高CO2浓度,从空气成分分析原因 。
②为获得氧气可用分子筛将空气中的氮气与氧气分离,图2为分子筛工作时微观示意图,空气经过分子筛时仅氧气通过,请在方框中画出微粒图示______。
(3)增加吸收:为比较不同物质吸收二氧化碳的效果,设计如图所示的实验。实验开始前,同时取下试管口的橡胶塞。反应结束后,左边试管的液面比右边更______(填“高”或“低”)原因是______(用化学方程式表示)。
【活动三】付诸行动
(4)低碳生活不仅靠观念转变还需靠技术创新,你知道哪些科技发明可助力实现目标______。
A.以CO2为原料人工合成淀粉
B.利用干冰进行人工降雨
C.新型的胺载体系统,实现高效稳定的CO2捕集
20.化学兴趣小组读到一篇生活小常识:根据研究,菠菜中富含草酸(H2C2O4)。通常情况下草酸是白色粉末。草酸可与钙结合形成草酸钙,影响矿物质吸收。但通过焯水(沸水煮1-2分钟)可去除50%-80%的草酸,即可安全食用。
资料信息a:加热草酸,先熔化成液体后再分解。草酸完全分解后无固体剩余。
b:无水硫酸铜(白色固体)与水反应生成蓝色固体(CuSO4·5H2O)。
c:氢氧化钠溶液与二氧化碳反应,但无明显现象。
d:浓硫酸常用作气体干燥剂,不与碳的氧化物反应。
【问题引领】草酸受热分解生成哪些物质?
【猜想与讨论】
(1)甲同学:草酸与H2CO3组成元素相同,分解产物可能相同_______(填产物化学式)。
乙同学:根据草酸分子中三种原子个数关系,推测分解产物可能是CO2和H2。
丙同学:甲同学的猜想不全面,分解产物还可能有CO。
丁同学:根据化学反应的微观实质:分子可以分为原子, 。
以上物质都有可能生成。
【实验探究】
同学们设计了下面实验装置验证猜想。
(2)填写下列表格。
实验操作
实验现象
实验结论
先点燃A处酒精灯
一段时间后B中白色固体变蓝,其他装置无明显现象
草酸分解一定产生_______
再点燃E处酒精灯
_______
草酸分解一定产生CO,草酸分解可能产生H2
【思考交流】
(3)根据以上信息,无法判断草酸分解是否产生CO2,原因是 。
(4)为准确判断草酸分解产物,同学们对实验装置改进如下:
改进实验1:在图中_______(填字母)连接F装置,观察到明显现象。
a.DE之间 b.BC之间 c.CD之间
改进实验2:在图中EF之间连接装置B,一直没有观察到明显现象。
【总结归纳】
(5)根据以上信息,草酸分解产物为①_______,请写出草酸分解的化学反应方程式② 。
(6)上述装置有一处明显漏洞,会产生安全隐患,请提出改进意见 。
暑假预习十六 第六单元 碳和碳的氧化物
课题2 碳的氧化物
知识清单:
一、二氧化碳:
1、二氧化碳的性质和用途:
下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭 二氧化碳的密度比空气大,既不燃烧也不支持燃烧
塑料瓶变瘪 二氧化碳溶于水,瓶内压强减小
物质
颜色
气味
密度(与空气相比)
溶解性
是否支持燃烧
二氧化碳
无色
无味
比空气大
能溶于水
不能
③
实验内容
I
II
III
吹干第三朵纸花
现象
小花不变色
小花不变色
小花变红
红色小花变回紫色
分析
水 不能 使石蕊变红
CO2 不能使石蕊变红
二氧化碳与水反应生成的碳酸能使石蕊变红
碳酸不稳定,受热易分解
二氧化碳能与水反应 H2O+CO2=H2CO3 H2CO3H2O+CO2↑
干冰 吸 作制冷剂(人工降雨、食品保鲜等合理即可)
二氧化碳的性质
对应的用途
干冰升华吸热
食品保鲜、人工降雨等
密度比空气大,既不燃烧也不支持燃烧
灭火
能与水反应生成碳酸
生产碳酸饮料
光合作用的原料
作气体肥料
二氧化碳能与氢氧化钙反应
实验室检验二氧化碳、粉刷墙壁
其他
化工产品原料(如生产尿素)
2、二氧化碳对生活和环境的影响:
甲烷 臭氧 一氧化二氮 氟氯代烷
人和动植物的呼吸,煤、石油和天然气等化石燃料的燃烧 光合作用
减少使用化石燃料,更多地利用太阳能、风能等清洁能源;促进节能产品和技术的进一步开发和普及,提高能源的生产效率和使用效率;大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林;采用物理、化学等方法,捕集、利用与封存二氧化碳等。
二、一氧化碳:
1、一氧化碳的性质和用途:
无 无 难 放出 蓝
点燃或用气球收集 排净空气,防止一氧化碳不纯加热时发生爆炸
停止加热 停止通CO 防止生成的铜再次被氧化 红 澄清石灰水变浑浊 蓝
冶炼金属 开窗通风 分子构成不同
2、除杂和鉴别:
点燃 通入澄清的石灰水 通入紫色石蕊溶液
过关练习:
1、C 2、B 3、A 4、C 5、B 6、C 7、B 8、D 9、B 10、D
11、B 12、B 13、B 14、A 15、B
16、(1)还原 既不燃烧也不支持燃烧,密度比空气大 (2)血红蛋白 (3)碳酸
(4)澄清的石灰水变浑浊
17、(1)二氧化碳 (2)B (3)石蕊溶液变红 加入NaOH溶液的塑料瓶变瘪程度最大
(4) 湿法矿化,因为二氧化碳通入水中的接触面积大于通入固体中
18、(1)D (2)红 (3)小于 二氧化碳溶于水导致压强减小
(4)澄清的石灰水变浑浊 (5)含量
(6)班级无人时随手关灯(其他合理即可)
19、(1)我国积极推进“碳中和”和“碳达峰”政策,主动推进减少温室气体排放。(合理即可)
(2)空气中含有大量的氮气,使二氧化碳被稀释
(3)低 (4)AC
20、(1)、H2O 原子重新组合成新的分子
(2)水 E处黑色固体变红,F处澄清的石灰水变浑浊
(3)若草酸分解产生二氧化碳,二氧化碳会被C处氢氧化钠溶液吸收且无明显现象 (4)b
(5)CO、CO2、H2O
(6)草酸分解产生的CO有毒,需要进行尾气处理
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