本章知识清单
关键词或词组
氢气(5.1) 金刚石(5.2) 石墨(5.2)
无定形碳(5.2) 一氧化碳(5.2) 二氧化碳(5.2)
完全燃烧(5.2) 不完全燃烧(5.2) 温室效应(5.3)
化石燃料(5.4)
一、氢气的性质和用途
1.物理性质
通常状况下,氢气是一种 色、 味的 体,溶解性是 。
最显著的物理特性是 。可以利用 的实验证明氢气密度比空气小。
2.化学性质—— 性
在点燃氢气之前,应先 ,否则可能发生 事故。验纯的方法:收集一小试管氢气, 试管口,使试管口 , 接近酒精灯火焰,再 。若听到 声,说明氢气已纯净,否则继续验纯,但若仍然用原小试管,则应 ,使 。
点燃纯净的氢气,发现可以燃烧,产生 色的火焰,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,烧杯内壁上有 ,手触烧杯,感觉 ,说明氢气燃烧 。燃烧的化学方程式为 。
3.氢气的用途
因为氢气燃烧放出大量的热,所以氢气可用来作 ,而且因为氢气燃烧的产物为 , 所以氢气是一种 、 的理想燃料。但氢能源尚未得到广泛应用,主要是因为氢气在 、 、 等方面还有许多技术问题有待解决。
二、几种碳单质
1.碳单质的种类和用途
常见的碳单质有 和 。
是自然界中最硬的物质,可用来作 、 和 ,也可经琢磨加工制成 等。
石墨灰黑、质软,可制成 ;具有 性,可制电极;具有 ,且耐 , 可作高温润滑剂等。
无定形碳包括 、 、 和 等,其中 因具有 的结构而具有 性,可作防毒面具的滤毒罐等; 在常温时化学性质 ,可用于绘画和书写。
此外,近年来科学家又制得了“富勒烯”(C60等)、碳纳米管、石墨烯等,它们都具有广阔的应用前景。
2.碳的燃烧
在氧气 时,碳完全燃烧,生成 , 放出大量的热;在氧气 时,碳不完全燃烧,生成 ,该反应是 热反应。
三、一氧化碳的性质
一氧化碳是 色、 味的 体,溶解性为 。一氧化碳可以燃烧,可作 ,是很多气体燃料的主要成分。CO有毒,原因是 。
所以室内使用煤炉取暖,应注意 。
四、二氧化碳
1.物理性质
通常情况下,二氧化碳是一种 色、 气味的 体,密度比空气 ,固体叫“ ”,易 ;溶解性为 。
2.化学性质
(1)实验:如图示,在大烧杯中放置一个铁皮架,架上固定两支点燃的蜡烛,通过喇叭形纸筒将一瓶二氧化碳向烧杯倾倒。
现象: 。
结论: 、 。
(2)向紫色石蕊溶液中通入二氧化碳,观察到溶液变成 色,原因是 ,反应的化学方程式为 ,然后再将试管加热,发现溶液又变成 色,原因是 ,反应的化学方程式为 。
(3)实验:如图向澄清石灰水中通入二氧化碳。观察到 ,反应的化学方程式为 。该反应可用来 。
3.二氧化碳的制法
药品 和 (或 )
反应 原理
实验 装置 ①A、B装置比较,B装置的优点是 ,C装置的优点是 ,D装置的优点是 。 ②长颈漏斗下端应 ,目的是 。 ③检查B装置的气密性:用弹簧夹夹住胶皮管,向长颈漏斗内加水,若 ,说明该装置气密性良好。 ④因为二氧化碳 、 ,所以用向上排空气法收集
检验 将气体通入 中,若 ,说明该气体是二氧化碳
验满 将 放在 ,若 ,则说明已收集满,若 ,要继续收集再验证
选择 药品 时的 注意 事项 ①不可用稀硫酸,因为硫酸与碳酸钙反应生成 硫酸钙, , 一段时间后使反应停止; ②一般不用浓盐酸,因为浓盐酸 ,使制得的气体中混有 杂质; ③一般不用碳酸钠、碳酸钾等物质,因为 ,不易收集
4.二氧化碳的用途
用途 利用的性质
灭火
人工降雨;储藏易腐败的食物,作制冷剂
制汽水、饮料
温室气体肥料
通常空气中二氧化碳的正常含量约为 (体积分数),若含量过高则会加剧“ ”。
5.二氧化碳在自然界的循环
产生途径: 。
消耗途径: 。
五、化石燃料
1.化石燃料指的是 、 、 。它们属于 (填物质类别),是 (填“可再生”或“不可再生”)能源,而且化石燃料在自然界的储量是 的,所以应节约和有效利用。
2.化石燃料燃烧会对环境造成严重的污染:燃烧产生的二氧化碳会使 加剧;燃烧产生的二氧化氮、二氧化硫会形成 ;不完全燃烧产生 污染空气。火力发电厂的余热会污染水源,导致 。化石燃料中的 属于“清洁能源”,主要成分为 。
3.煤的综合利用是将煤 加强热,得到 、 和 。其中 是一种较为经济、洁净、燃烧效率高的燃料。
石油的分馏是根据各组分的 不同将其各组分分开,属于 变化。可得到常见的 、 、 、石油气等燃料。
易错易混辨析
易错点 1 一氧化碳、氢气、甲烷的鉴别
1.某气体由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成。点燃该气体后,在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水珠;把烧杯迅速倒转过来,注入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊。下列对气体组成的推断不正确的是 ( )
A.可能三种气体都存在 B.可能只有氢气
C.可能是甲烷和一氧化碳的混合气体 D.可能只有甲烷
易错点 2 二氧化碳和一氧化碳
2.下列关于CO2与CO的比较,错误的是 ( )
A.组成:都是由碳元素和氧元素组成的
B.性质:CO2能溶于水;CO难溶于水
C.用途:CO2可用作气体肥料;CO可用作气体燃料
D.危害:CO2含量过高会导致“温室效应”加剧;CO会形成酸雨
易错点 3 二氧化碳的性质
3.为了探讨二氧化碳能不能与水反应,某同学设计了如图下一组实验:取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花,分别按图5-Y-1进行实验。请回答下列问题。
图5-Y-1
(1)观察纸花的颜色变化:①纸花变红,② ,③纸花不变色,④纸花变红。
(2)该同学进行①②两个实验的目的是什么 。
(3)若该同学设计时取消了实验③,实验结论科学吗 ,理由是 。
(4)请用化学方程式表示实验结论: 。该实验的探究方法是设计分析 (填字母),获得结论。
A.仅一个单因素的实验
B.有多种因素的对比实验
C.用前面实验的生成物继续实验
易错点 4 多功能瓶的运用
4.如2所示装置(不可倒置)有多种用途,下列叙述正确的是( )
图5-Y-2
A.若用排空气法收集H2,气体应从a端通入
B.若验证CO中是否混有CO2,可在此装置中装入Ca(OH)2溶液,气体从b端通入
C.若用排空气法收集CO2,气体应从a端通入
D.若用水将此装置中的O2排出,水应从b端进入
易错点 5 碳单质、碳的氧化物及化石燃料
[我来当老师]检测一下自己的复习效果吧,请评价一下这位同学的答案是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”,并给出你的正确答案以及讲评。
5.判断下列叙述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”):
(1)碳单质均为黑色的固体 (×)
(2)金刚石和石墨属于同种物质,石墨转变为金刚石属于物理变化 (√)
(3)一氧化碳有毒,为了防止煤气中毒,可以在煤炉旁边放一盆水 (√)
(4)二氧化碳不能燃烧、不支持燃烧,所以可以用燃着的木条来检验二氧化碳 (×)
(5)二氧化碳不能供给呼吸 (√)
(6)天然气被称为“清洁能源”,所以燃烧不会产生任何污染 (√)
我的答案:(1) (2) (3)
(4) (5) (6)
我的讲评:
答案
一、1.无 无 气 难溶于水 最轻的气体 氢气肥皂泡(或观察充氢气球在空中的沉浮状况)
2.可燃 检验氢气的纯度 爆炸 用拇指堵住 稍向下倾斜 移开拇指点火 轻微的“噗”
用拇指按住试管口一会儿 管内氢气燃烧的火焰熄灭 淡蓝 水珠 发烫 放出大量的热,有水生成 2H2+O22H2O
3.燃料 水 洁净 高能 制造 贮存 运输
二、1.金刚石 石墨 金刚石 磨料 地质勘探的钻头 裁玻璃的刀 装饰品 铅笔芯 导电
滑腻感 高温 焦炭 木炭 活性炭 炭黑 活性炭 疏松多孔 吸附 炭黑 非常稳定
2.充足 二氧化碳 不足 一氧化碳 放
三、无 无 气 难溶于水 燃料 它能跟血液中的血红蛋白结合,使血液失去输氧能力 通风
四、1.无 无 气 大 干冰 升华 能溶于水
2.(1)下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭 二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧 二氧化碳的密度比空气大
(2)红 二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸使石蕊溶液变红 CO2+H2OH2CO3 紫
碳酸不稳定,容易发生分解,受热时二氧化碳气体逸出 H2CO3H2O+CO2↑
(3)澄清石灰水变浑浊 Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O 检验二氧化碳的存在
3.稀盐酸 大理石 石灰石
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
能随时添加液体药品,制取较多量的气体
能控制反应的发生与停止 能控制反应的速率 伸入液面以下 防止产生的气体从长颈漏斗逸出 长颈漏斗内液面高于锥形瓶中液面
密度比空气大 能溶于水 澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 燃着的木条 集气瓶口
木条熄灭 木条不熄灭 微溶于水的
会覆盖在大理石(或石灰石)的表面 易挥发
氯化氢 反应速率太快
4.通常条件下不能燃烧,也不支持燃烧,密度比空气大 干冰易升华吸热 二氧化碳能溶于水,压强越大,溶解越多 绿色植物在阳光照射下,能把二氧化碳和水转化为有机物并放出氧气
0.03% 温室效应
5.化石燃料的燃烧;动植物的呼吸作用;微生物的分解等 绿色植物的光合作用等
五、1.煤 石油 天然气 混合物 不可再生
有限
2.温室效应 酸雨 一氧化碳 水生生物死亡 天然气 甲烷
3.隔绝空气 煤焦油 焦炭 焦炉煤气
焦炉煤气 沸点 物理 汽油 煤油 柴油
易错易混辨析
1.B [易错点] 误以为气体中含有甲烷就不能含有氢气或一氧化碳。
2.D SO2、NO2能形成酸雨,CO不能形成酸雨。
[易错点] 因为CO和CO2组成元素相同,误认为它们的化学性质相似,或混淆它们的化学性质。
3.(1)纸花不变色
(2)证明使石蕊变红的物质是酸不是水
(3)不科学 无法证明使石蕊变红的是二氧化碳,还是二氧化碳与水反应后生成的碳酸
(4)CO2+H2OH2CO3 B
[易错点] 误认为二氧化碳能使石蕊变红。
4.C 用此装置收集密度比空气小的气体,气体应从b端通入,空气从a端排出;用此装置收集密度比空气大的气体,气体应从a端通入,空气从b端排出。验证一氧化碳中是否混有二氧化碳时,气体通入液面以下,才能与液体充分反应。为将此装置中的氧气排出,水应从a端进入,氧气从b端排出。
[易错点] 多功能瓶使用时,气体的进出方向根据不同的应用来确定,不是固定的“长进短出”或“短进长出”。
5.我的答案:(1)× (2)× (3)× (4)×
(5)√ (6)×
我的讲评:(2)金刚石和石墨是不同的碳单质,它们之间的转化属于化学变化。(3)一氧化碳难溶于水,在煤炉旁边放一盆水,无法吸收一氧化碳,不能防止煤气中毒。(6)天然气的主要成分是甲烷,燃烧较完全,产生污染物较少,但不是不产生任何污染。