化学人教版九年级上册 6.3 二氧化碳和一氧化碳 讲义

文档属性

名称 化学人教版九年级上册 6.3 二氧化碳和一氧化碳 讲义
格式 zip
文件大小 599.9KB
资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 化学
更新时间 2022-08-23 16:51:29

图片预览

文档简介

6.3二氧化碳和一氧化碳
考点精讲
【知识点一】二氧化碳
1. 自然界的“碳”循环
(1)自然界产生二氧化碳的途径:
①主要途径:化石燃料的燃烧;
②次要途径:动植物的呼吸、微生物的分解等。
(2)自然界消耗二氧化碳的途径:光合作用、水体溶解等。
2. 二氧化碳的物理性质
(1)物理性质
颜色 状态 气味 密度 溶解性
无色 常温下是气体 无味 比空气大 能溶于水
固体二氧化碳——干冰
在一定条件下,二氧化碳能变成液体或固体。固态的二氧化碳又叫做“干冰”,干冰升华吸热,可作制冷剂或人工降雨。
(2)实验探究
①倾倒二氧化碳实验
将二氧化碳慢慢倒入如图所示的烧杯中,观察到下层蜡烛先熄灭、上层蜡烛后熄灭。
结论:二氧化碳的密度比空气大,同时,也说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。
②二氧化碳的溶解性实验
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体积的水,立即旋紧瓶盖,震荡。观察到塑料瓶变瘪了。
结论:二氧化碳能溶于水,造成瓶内气压减小,大气压高于瓶内气压,所以变瘪了。
3. 二氧化碳的化学性质
(1)化学性质
①二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,不能供给呼吸。
②二氧化碳与水
a.二氧化碳和水反应生成碳酸:CO2+H2O=H2CO3
b.碳酸很不稳定,容易分解成二氧化碳和水:H2CO3=CO2↑+H2O
③二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成了白色沉淀碳酸钙,反应如下:
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(2)二氧化碳与水反应的实验探究
(1)实验操作:
取四朵用石蕊溶液染成紫色的小花,分别进行以下操作:
(2)实验现象及分析
Ⅰ.小花变红色,说明酸能使紫色石蕊变红。
Ⅱ.小花不变色,说明水不能使紫色石蕊变色。
Ⅲ.小花不变色,说明二氧化碳不能使紫色石蕊变色。
Ⅳ.小花变红色,说明二氧化碳和水反应生成的碳酸能使紫色石蕊变红。
将Ⅳ中小花取出烘干,发现小花又变成紫色,说明碳酸不稳定,容易分解。
(3)实验结论:
①二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红,显酸性。
②生成的碳酸不稳定,很容易分解生成二氧化碳和水。
4. 二氧化碳对人体和环境(温室效应)的影响
(1)对人体:
二氧化碳本身无毒,但二氧化碳不能供给呼吸,空气中二氧化碳含量超过正常含量时,会对人体健康产生影响,浓度过高可能会使人窒息死亡。如进入久未开启的地窖或深井时,先要做灯火实验,若火把熄灭,说明二氧化碳含量过高,不能进入。
(2)对环境影响——温室效应
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,使地面吸收的太阳光的热量不易散失,起到了对地球的保温作用,从而使全球变暖。这种现象叫做温室效应。
②温室气体:能产生温室效应的气体除了二氧化碳外,还有甲烷(CH4)、臭氧(O3)、氟氯代烷(氟利昂)等。
③温室效应的危害与防治
危害
a.引起全球变暖,可能导致两极冰川融化,海平面升高,淹没沿海城市。
b.使土地沙漠化、农业减产;
c.引起暴雨、洪水等;
d.影响生态系统,改变生物多样性等。
防治
a.减少煤、石油、天然气等化石燃料的使用;
b.大力开发利用新能源,如太阳能、风能、地热能等;
c..大力植树造林、严禁乱砍乱伐等。
5. 二氧化碳的用途
性质 用途
不能燃烧、不支持燃烧、密度大于空气 用于灭火
二氧化碳是光合作用的原料 能被植物光合作用利用
能溶于水并与水反应生成碳酸 制碳酸饮料
可用二氧化碳、水、氯化钠等生成纯碱(碳酸钠) 作化工产品的原料
固体二氧化碳(干冰)升华吸热 作制冷剂、人工降雨
【典型例题】
例1.自然界中二氧化碳循环如图所示,在X过程中关于氧气的作用,下列说法不合理的是( )
A.支持人和动物的呼吸
B.在燃烧中作燃料
C.支持化石燃料的燃烧
D.在食物的腐烂中作氧化剂
【答案】B
【解析】
X过程中通过生物或地质过程以及人类活动(例如,生物呼吸、岩石圈中的碳酸盐分解或酸化、可燃物燃烧和物质缓慢氧化等),又以二氧化碳的形式返回大气中。
A.氧气能供给呼吸,X过程中氧气可以支持人和动物的呼吸;
B.氧气能支持燃烧,不具有可燃性,不能在燃烧中作燃料;
C.氧气能支持燃烧,X过程中氧气可以支持化石燃料的燃烧;
D.氧气在反应中提供氧,在食物的腐烂中作氧化剂。
例2.我国宣布力争于2060年前实现碳中和,即二氧化碳的排放与吸收相互平衡(如图)。下列途径中属于吸收二氧化碳的是()
A.绿色植物的光合作用 B.化石燃料的燃烧
C.微生物的氧化分解 D.生物的呼吸作用
【答案】A
【解析】A.绿色植物的光合作用利用光照条件吸收二氧化碳与水生成葡萄糖,故符合题意;B.化石燃料含碳元素,燃烧产生二氧化碳,故不符合题意;C.微生物的氧化分解,是分解有机物,主要产物是水、二氧化碳,故不符合题意;D.生物的呼吸作用是吸收氧气,呼出二氧化碳,故不符合题意。故选A
例3.对比是学习化学的重要方法,下列关于二氧化碳和一氧化碳的比较,完全正确的是()
A.组成:CO2.CO均由碳元素和氧元素组成
B.性质:CO2.CO都有可燃性
C.用途:CO2可用于灭火;CO可用于人工降雨
D.危害:CO2会导致酸雨;CO会引起中毒
【答案】A
【解析】A.一氧化碳和二氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的,A正确;B.二氧化碳不能燃烧,一氧化碳具有可燃性,B错误;C.二氧化碳的固体干冰升华吸热,可用于人工降雨;一氧化碳可用作气体燃料、冶炼金属的还原剂等,但不能用于人工降雨,C错误;D.二氧化碳会造成“温室效应”,导致酸雨的是二氧化硫,D错误;故选A。
例4.自然界碳循环如图所示。下列说法正确的是()
A.向空气中排放CO2会形成酸雨 B.无机物和有机物不可相互转化
C.植树造林有利于吸收CO2 D.煤、石油和天然气是可再生能源
【答案】C
【解析】A.工业废气中二氧化硫氮的氧化物和水反应形成酸雨,A错误。B.无机物和有机物可相互转化,如二氧化碳光合作用转化为葡萄糖,B错误。C.植物光合作用吸收二氧化碳,植树造林有利于吸收CO2,C正确。D.煤、石油和天然气是不可再生能源,D错误。故选C。
【举一反三】
1. “碳达峰、碳中和”是近期频繁出现的热词。关于碳循环和氧循环,下列说法不正确的是()
A.碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
B.碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
C.绿色植物的生长过程,既涉及碳循环,又涉及氧循环
D.碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
【答案】D
【解析】
A.碳循环、氧循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳,在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出氧气,有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物。碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化,说法正确,不符合题意;
B.碳循环、氧循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳,在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出氧气,有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物。有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定,说法正确,不符合题意;
C.绿色植物既可以进行光合作用,吸收二氧化碳,释放氧气,又可以进行呼吸作用,吸收氧气,呼出二氧化碳,既涉及碳循环,又涉及氧循环,不符合题意;
D.碳循环和氧循环分别是指碳元素和氧元素的循环,符合题意。故选D。
2.下列关于物质用途的描述不正确的是()
A.氧气可用作燃料 B.二氧化碳可用作气体肥料
C.干冰可用于人工降雨 D.铜丝可用作导线
【答案】A
【解析】
A.氧气具有助燃性,但本身不可以燃烧,故氧气不可以用做燃料;B选项二氧化碳可做气体肥料是正确的叙述;C选项干冰能作为人工降雨,是正确的叙述;D选项铜的导电性好,铜丝可作导线,是正确的叙述;故答案选择A。
3.关于二氧化碳的用途,下列说法错误的是()
A.灭火 B.生产汽水
C.气体肥料 D.供给呼吸
【答案】D
【解析】A.二氧化碳密度比空气大,不能燃烧也不支持燃烧,可用于灭火,说法正确;B.二氧化碳与水反应生成碳酸,可用于生产汽水,说法正确;C.植物进行光合作用,吸收二氧化碳释放氧气,可用于气体肥料,说法正确;D.二氧化碳不能供给呼吸,说法错误;故选D。
4.下列实验现象只能反映二氧化碳物理性质的是( )
A.紫色石蕊变红色 B.石灰水变浑浊
C.蜡烛熄灭 D.杠杆左高右低
【答案】D
【解析】A.二氧化碳能使紫色石蕊试液变红色,是由于二氧化碳能与水化合生成了碳酸,反映二氧化碳的化学性质,故A不符合题意;B.二氧化碳能使石灰水变浑浊,是由于二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水。反映二氧化碳的化学性质,故B不符合题意;C.蜡烛熄灭,是由于二氧化碳不燃烧不支持燃烧,密度比空气大,既反映二氧化碳的化学性质又反映了二氧化碳的物理性质,故C不符合题意;D.杠杆左高右低,是由于二氧化碳的密度比空气大,只反映了二氧化碳的物理性质,故D符合题意。故选D。
5.如图为海水吸收CO2并进行碳循环的原理.下列说法错误的是( )
A.光合中太阳能转化为化学能
B.此碳循环中将CO2转化为无机物和有机物
C.吸收的CO2与钙化中释放的CO2的量相等
D.钙化中释放CO2的反应为:2NaHCO3+CaCl2=CaCO3↓+CO2↑+2NaCl+H2O
【答案】C
【解析】A.绿色植物进行的光合作用是将太阳能转换为化学能的过程,故正确;B.碳循环中将CO2被海水吸收转化为碳酸,为无机物,绿色植物进行的光合作用,将二氧化碳转化为有机物,故正确;C.吸收的CO2与钙化中释放的CO2的量不相等,吸收的二氧化碳多,故错误;D.钙化中释放CO2的反应为:2NaHCO3+CaCl2=CaCO3↓+CO2↑+2NaCl+H2O,故正确。故选C。
【技巧方法】
解答这类题目时,要熟记二氧化碳的性质,尤其是有二氧化碳参与的反应的现象、化学方程式等,以及碳酸或紫色的石蕊试液的性质等;根据所给的实验、问题情景,以及实验装置图等相关信息,结合所学的相关知识和技能联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行选择或解答。
【拓展延伸】
1.灭火既利用其物理性质(密度比空气大),又利用其化学性质(不燃烧也不支持燃烧)。
2.二氧化碳在与氢氧化钙反应时:先与水反应生成碳酸;碳酸再与氢氧化钙反应。所以反应中二氧化碳会转化为碳酸根。生成的碳酸钙还可再与二氧化碳反应生成可溶于水的碳酸氢钙。反应的化学方程式为:CO2+ CaCO3+H2O===Ca(HCO3)2,所以向澄清的石灰水中通入二氧化碳,会先观察到石灰水变浑浊;继续通入二氧化碳会观察到石灰水又变澄清。当受热或压强突然变小时,水中的碳酸氢钙可以再发生分解反应生成二氧化碳、水和碳酸钙。(地下溶洞形成的原理)反应的化学方程式为:Ca(HCO3)2===CO2+ CaCO3+H2O
3.二氧化碳过多排放会引起温室效应,但不是空气污染物。
【针对训练】
1.如图所示是自然界中一个简单的碳循环过程,对于该过程理解正确的是( )
A.动植物的呼吸作用为地球大气提供了所有的二氧化碳
B.植物只能通过光合作用将大气中的碳元素转移到体内
C.植物体内的有机物只能通过自身的呼吸作用转化为二氧化碳
D.我国北方的冬天,许多树叶掉落,会导致大气中的二氧化碳明显增加
【答案】D。
【解析】A.动植物的呼吸作用、含碳燃料的燃烧等是大气中二氧化碳的主要来源,故错误;
B.大气中的碳元素也可以通过植物的根部吸收到植物体内,故错误;
C.植物体内的有机物可以通过燃烧转化为二氧化碳,故错误;
D.我国北方的冬天,许多树叶掉落,植物的光合作用明显减弱,会导致大气中的二氧化碳明显增加,故正确。
2.倡导“低碳”生活,从一点一滴做起。生活中的下列做法,不合理的是( )
A.节约用电,随手关灯 B.循环使用教科书
C.用洗脸水冲厕所 D.经常使用一次性筷子
【答案】D。
【解析】A.低碳生活就是减少空气中二氧化碳的含量,多步行,少开车能减少二氧化碳的排放,故做法合理;
B.教科书循环使用可以减少森林的砍伐,树木可以通过光合作用吸收二氧化碳,同时还可以减少生产书所消耗的能源,故做法合理;
C.出门随手关灯,能节约电能,能减少二氧化碳的排放,故做法合理;
D.经常使用一次性筷子,会造成森林砍伐,不利于环境保护,故做法不合理;
3.下列事例中,能说明二氧化碳的密度比空气大的是( )
A.干冰可用于人工降雨
B.CO2使蜡烛自下而上熄灭
C.CO2可作为大棚气体肥料
D.充满CO2的瓶内,加入水振荡后,瓶子会变扁
【答案】B。
【解析】
A.固体二氧化碳叫干冰,干冰升华能吸收大量热量,可用于人工降雨。故不正确;
B.利用了二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,且密度比空气大,故正确;
C.光合作用的原料是二氧化碳和水,光合作用会消耗二氧化碳,故不正确;
D.利用了二氧化碳能溶于水的性质,导致瓶内气压变小,故不正确。
4.空气的成分中,植物光合作用必不可少的气体是( )
A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳
【答案】D。
【解析】绿色植物在光照的条件下,在叶绿体内,二氧化碳和水反应生成葡萄糖,并释放出氧气,所以植物光合作用必不可少的气体是二氧化碳。
5.下列关于CO2的用途只利用其物理性质的是( )
A.CO2用作灭火
B.CO2参加植物的光合作用
C.干冰用于人工降雨
D.CO2能用来生产汽水等碳酸饮料
【答案】C。
【解析】A.二氧化碳用作灭火剂,是利用了二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧、密度比空气大的性质,既利用了其物理性质,又利用了其化学性质,故选项错误。
B.二氧化碳参与绿色植物光合作用,可提高农作物的产量,需要通过化学变化才表现出来,是利用了其化学性质,故选项错误;
C.干冰用作人工降雨,是利用了干冰升华时吸热的性质,不需要发生化学变化就能表现出来,是利用了其物理性质,故选项正确。
D.二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料,是利用了二氧化碳与水反应生成碳酸的性质,需要通过化学变化才表现出来,是利用了其化学性质,故选项错误。
6.以下有关描述中属于二氧化碳物理性质的是( )
①常温下是一种无色无味的气体
②密度比空气大
③可溶于水(体积比1:1)
④部分与水反应生成碳酸
⑤可以使澄清的石灰水变浑浊
⑥二氧化碳不支持燃烧,常用作灭火剂
⑦二氧化碳沸点﹣78.5℃
⑧固态二氧化碳俗称干冰,常用作制冷剂。
A.①②③ B.①②③⑦ C.①②③⑦⑧ D.②③⑦⑧
【答案】C。
【解析】①常温下是一种无色无味的气体是物理性质;
②密度比空气大是物理性质;
③可溶于水是物理性质;
④部分与水反应生成碳酸是化学性质;
⑤可以使澄清的石灰水变浑浊是化学性质;
⑥二氧化碳不支持燃烧,常用作灭火剂是用途;
⑦二氧化碳沸点﹣78.5℃是物理性质;
⑧固态二氧化碳俗称干冰,常用作制冷剂是物理性质;
7.一定条件下,能与二氧化碳反应的是( )
A.木炭 B.一氧化碳 C.氧化铜 D.氧气
【答案】A。
【解析】木炭在高温条件下能与二氧化碳反应;一氧化碳、氧化铜、氧气在一定条件下都不能与二氧化碳反应。
8.为探究二氧化碳能否和水反应,用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下图四个实验。实验I、Ⅳ中小花变红,实验Ⅱ、Ⅲ中小花不变色。下列说法不正确的是( )
A.实验Ⅰ、Ⅱ说明醋酸可以使小花变红
B.实验Ⅲ说明二氧化碳不能使小花变红
C.实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ说明二氧化碳能与水发生化学反应
D.上述实验说明二氧化碳和醋酸具有相似的化学性质
【答案】D。
【解析】A.由实验的现象可知,实验Ⅰ、Ⅱ说明醋酸可以使小花变红,说法正确;
B.实验Ⅲ说明二氧化碳不能使小花变红,说法正确;
C.实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ说明二氧化碳能与水发生化学反应,说法正确;
D.上述实验说明碳酸和醋酸具有相似的化学性质,二氧化碳和醋酸不具有相似的化学性质,说法不正确。
9.下列CO2的制备装置中,不能起到“随开随制,随关随停”效果的是( )
A. B. C. D.
【答案】B。
【解析】A.上下移动干燥管,能起到“随开随制,随关随停”效果;故选项错误;
B.小试管只能起到液封作用,不能起到“随开随制,随关随停”效果;故选项正确;
C.铜丝上下抽动,能起到“随开随制,随关随停”效果;故选项错误;
D.止水夹和多孔隔板,能起到“随开随制,随关随停”效果;故选项错误;
10.老师让同学们自己动脑、动手设计能随时控制反应发生或停止的制取二氧化碳的发生装置。如图所示是小明、小红、张强三位同学设计的装置,其中你认为符合要求的是( )
A.①②③ B.② C.① D.①③
【答案】A。
【解析】①大理石在多孔塑料片上,要产生气体时,打开止水夹,长颈漏斗内的稀盐酸就会下降浸没大理石产生气体,不用时关闭止水夹,压强增大部分盐酸又被压到长颈漏斗内,使二者分离,控制了反应的进行,符合要求;
②通过打开和关闭止水夹,能随时控制反应的发生和停止,符合要求;
③通过粗铜丝的上下移动,也能随时控制反应的发生和停止。符合要求。
11.某化学兴趣小组用青霉素的药瓶、注射器和眼药水瓶设计了如图所示的微型实验装置,用于检验二氧化碳的性质。缓缓推动注射器活塞,滴入稀硫酸后,在眼药水瓶中即可产生二氧化碳气体,下列有关说法错误的是
( )
A.澄清石灰水变浑浊,说明有CO2生成
B.上下两片滤纸条变红,只能证明CO2与水反应生成碳酸
C.该实验能验证二氧化碳通常不能燃烧,也不支持燃烧
D.该微型实验具有所用药品量少,现象明显,操作简单等优点
【答案】B
【解析】A.澄清石灰水变浑浊,说明有CO2生成,该选项说法正确;
B.上下两片滤纸条变红,并且下边的先变红,证明CO2与水反应生成碳酸,并且密度比空气大,该选项说法不正确;
C.燃烧的木条熄灭,说明二氧化碳通常不能燃烧,也不支持燃烧,该选项说法正确;
D.该微型实验具有所用药品量少,现象明显,操作简单等优点,该选项说法正确。
12.某兴趣小组用图1中实验装置对二氧化碳性质进行探究。三位同学同时迅速将注射器内85mL的液体(水、饱和石灰水、40%氢氧化钠溶液)注入各自烧瓶中,关闭活塞。约90s后,同时振荡烧瓶,冷却至室温。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图象(如图2)下列结论或解释不正确的是( )
A.该温度下,1体积水约溶解1体积二氧化碳气体
B.对比曲线a和b可知,二氧化碳和水一定发生了化学反应
C.三个实验的起始阶段压强都快速增大是由于注入液体压缩了瓶内的气体
D.对比曲线b和c可知,40%NaOH溶液比饱和石灰水更适合吸收二氧化碳
【答案】B。
【解析】A.根据曲线a可知,加入水前后,二氧化碳的压强基本没有变体,这说明减少的气体体积大约等于加入水的体积,即1体积水约溶解1体积二氧化碳气体,故A正确;
B.二氧化碳不但能与水反应也能溶于水,比较1和2只能说明氢氧化钙与二氧化碳反应了,并不能说明二氧化碳和水反应,即图象 1压强减小的原因也可能是二氧化碳溶于水产生的,故B不正确;
C.在实验开始阶段将三种不同的液体倒入盛满二氧化碳的烧瓶中气体压强都快速增大是因为液体压缩了瓶内的气体,使瓶内气压增大,故C正确;
D.比较曲线b和c,c压强减小明显,说明40%氢氧化钠溶液比饱和石灰水吸收二氧化碳的能和强,更适合吸收二氧化碳,故D正确。
13.如图甲、乙是实验室制备CO2和某同学设计的验证CO2性质的实验装置图。
(1)标有字母a的仪器名称是 。
(2)甲中发生反应的化学方程式是 。
(3)乙中进行实验时,先关闭K1和K2,加热c,一段时间后再通入CO2,观察到B.d中纸花均不变色。再打开K2,b中纸花逐渐变 ,由此证明了CO2能与水反应。若打开K1,还可以证明CO2具有的化学性质是 。
【答案】(1)长颈漏斗;(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;(3)红;不可燃不助燃。
【解析】(1)标有字母a的仪器名称是长颈漏斗。
(2)甲中发生反应是实验室制取二氧化碳,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(3)乙中进行实验时,先关闭K1和K2,加热c,一段时间后再通入CO2,观察到B.d中纸花均不变色。再打开K2,b中纸花逐渐变红,由此证明了CO2能与水反应。若打开K1,还可以证明CO2具有的化学性质是不可燃不助燃。
【知识点二】一氧化碳
1.一氧化碳的物理性质
颜色 状态 气味 密度 溶解性
无色 常温下是气体 无味 比空气密度略小 难溶于水
2.一氧化碳的化学性质
(1)可燃性
一氧化碳能燃烧,燃烧时放出大量的热,火焰呈蓝色。发生如下反应:
2CO+O22CO2
(2)还原性(一氧化碳能还原某些金属氧化物)
CO+CuOCu+CO2
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
一氧化碳还原氧化铜实验:
实验步骤:
①实验前,先检验CO的纯度;
②先通入CO,排尽空气,点燃酒精灯(前一个加热、后一个点燃尾气);
③等黑色粉末逐渐变成红色时,先停止加热,继续通CO直至装置冷却。
实验现象:黑色粉末逐渐变红,澄清石灰水变浑浊,点燃尾气时产生蓝色火焰。
特别注意
像CO等有毒气体,进行实验时,一定要进行尾气处理,方法是点燃或收集。
(3)毒性
一氧化碳通过呼吸系统进入血液与血红蛋白结合,使血红蛋白不能与氧气结合,使生物体内缺氧而中毒甚至死亡。
3.一氧化碳的用途
(1)作燃料(可燃性);
(2)用于冶炼金属(还原性)。
【典型例题】
关于下图的说法错误的是()
A试管中粉末由黑色变成红色B. 实验中一氧化碳表现了还原性
C. 右图装置不够完备D. B试管中增重的质量为A试管中减轻的质量
【答案】D
【解析】根据所学知识和题中信息知,A.A试管中粉末由黑色变成红色,一氧化碳可以把氧化铜还原为铜,氧化铜为黑色,铜为红色,故A不符合题意;
B.实验中一氧化碳表现了还原性,氧化铜表现了氧化性,故B符合题意;
C.上图装置不够完备,一氧化碳有毒,应有尾气处理装置,故C不符合题意;
D.B试管中增重的质量不是为A试管中减轻的质量,A试管中减轻的是氧元素的质量,B试管中增重的质量是反应生成的二氧化碳的质量,故D符合题意。
故答案为:D
【举一反三】
1. 燃气热水器中燃气不充分燃烧易产生CO气体,下列关于CO的说法不正确的是:( )
A. CO气体有毒,可危害人体健康 B. CO可用于冶炼金属
C. CO可以燃烧,可作燃料 D. 在煤炉上放一壶水就能防止CO中毒
【答案】D
【解析】A.CO气体有毒,可危害人体健康,正确;B.CO具有还原性,可用于冶炼金属,正确;C.CO可以燃烧,可作燃料,正确;D.一氧化碳难溶于水,在煤炉上放一壶水不能防止CO中毒,错误。故选D。
2.工业炼铁中会发生一氧化碳与氧化铁的反应,该反应中发生还原反应的物质是( )
A.CO B.Fe2O3 C.CO2 D.Fe
【答案】A
【解析】一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,在此反应中一氧化碳得氧发生了氧化反应,是还原剂;氧化铁失氧发生了还原反应,是氧化剂。
故选A。
【技巧方法】
①二氧化碳和一氧化碳化学性质不同的原因是分子构成不同。
②二氧化碳和一氧化碳都会导致动物或人类死亡,前者是因为二氧化碳不支持呼吸使生物窒息而死,后者是因为一氧化碳有毒使生物中毒而死。
③在我们学过的还原剂还原金属氧化物的反应中,只有两个反应的条件是“加热”,其他的都是“高温”。(H2+CuOCu+H2O CO+CuOCu+CO2)
【拓展延伸】
1.一氧化碳只能用排水集气法收集,不能用向下排空气法收集。原因为一氧化碳的密度比空气的略小。
2.一氧化碳有毒且难溶于水,故在房内防水的方法不能防止一氧化碳中毒。
3.一氧化碳还原性试验中要做到“一氧化碳早到晚走,酒精灯迟到晚退”保证实验安全。
4.煤炉中①②③处发生的反应主要是
①C+O2CO2
②C+CO22CO(吸收热量)
③2CO+O22CO2。
【针对训练】
1.化学与生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.在煤炉上放一盆水可防止煤气中毒
B.用铅笔芯的粉末可使锁的开启变得灵活
C.一氧化碳的毒性属于物理性质
D.有人不慎跌入多年未开启的菜窖时,不必采取防护措施,立即下洞救人
【答案】B
【解析】A.煤气的主要成分是一氧化碳,一氧化碳难溶于水,所以在煤炉上放一盆水不可能防止煤气中毒,故 A 错误。
B.铅笔芯中含有石墨,石墨有润滑作用,故铅笔芯的粉末可使锁的开启变得灵活,故 B 正确。
C.一氧化碳能与人体血液中的血红蛋白结合从而造成煤气中毒,一氧化碳的毒性要经过化学变化才能表现出来,故属于物质的化学性质,故 C 错误。
D.二氧化碳的密度比空气大,且二氧化碳不能供给呼吸,会使人窒息死亡,不采取任何防护措施,立即下洞救人会造成危险,故 D 错误。
故选:B。
2. 如图为一氧化碳还原氧化铁实验。下列说法中正确的是( )
A.开始时应先预热玻璃管,后通入一氧化碳 B.实验中玻璃管里粉末由黑色逐渐变成红粽色
C.参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为40:7 D.将尾气点燃或收集,可防止一氧化碳污染空气
【答案】D
【解析】A.实验开始先通入一氧化碳,排出装置内的空气后,再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁,先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气,防止发生爆炸,故选项说法错误。
B.一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,实验进行一段时间后,玻璃管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑,故选项说法错误。
C.反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为160:(28×3)=40:21,故选项说法错误。
D.一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,本实验的缺陷是没有设计尾气处理装置,可将玻璃管改成尖嘴点燃或用气球收集,故选项说法正确。
故选:D。
3. 下列叙述属于CO化学性质的是( )
A.无色 B.无味 C.难溶于水 D.能燃烧
【答案】D
【解析】A.物质的颜色不需要通过化学变化表现出来,属于物质的物理性质;
物质的气味不需要通过化学变化表现出来,属于物质的物理性质;
物质的溶解性不需要通过化学变化表现出来,属于物质的物理性质;
D.物质能够燃烧,需要通过化学变化表现出来,属于物质的化学性质;故选:D。
4.一定条件下,一氧化碳和木炭都能与氧化铜反应,下列叙述不正确的是( )
A.反应都有CO2气体生成 B.反应都有红色固体生成
C.反应类型都是置换反应 D.一氧化碳和木炭都具有还原性
【答案】C
【解析】A.一定条件下,一氧化碳和木炭都能与氧化铜反应,均能夺取氧化铜中的氧,生成二氧化碳,故选项说法正确;
B.一定条件下,一氧化碳和木炭都能与氧化铜反应,反应都有红色固体生成,故选项说法正确;
C.木炭与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,属于置换反应;但一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,该反应的反应物是化合物,不属于置换反应,故选项说法错误;
D.一定条件下,一氧化碳和木炭都能与氧化铜反应,均能夺取氧化铜中的氧,均具有还原性,故选项说法正确。
5.CO和CO2对人体健康有着重要的影响。关于一氧化碳和二氧化碳的叙述中,正确的是( )
A.都是无色有毒的气体 B.都是氧化物,都能与氢氧化钙溶液反应
C.都能用碳和氧气反应制得 D.都能溶于水,并能使紫色石蕊试液变红
【答案】C
【解析】本题难度不大,掌握一氧化碳与二氧化碳的物理性质、化学性质并能灵活运用是正确解答本题的关键。根据一氧化碳、二氧化碳的物理性质(均为无色气体)、化学性质(二氧化碳能与水、石灰水反应,一氧化碳具有可燃性、还原性等)进行分析判断。
A.CO和CO2均为无色气体,但一氧化碳有毒,二氧化碳无毒。故A选项错误;
B.CO和CO2均为氧化物,且二氧化碳能与氢氧化钙溶液反应,但一氧化碳不能与氢氧化钙溶液反应。故B选项错误;
C.碳充分燃烧生成二氧化碳,不充分燃烧生成一氧化碳。故C选项正确;
D.二氧化碳能与水反应生成碳酸,并能使紫色石蕊试液变红,但一氧化碳不能与水反应。故D选项错误。
6.有关一氧化碳和二氧化碳说法正确的是( )
A.二氧化碳和一氧化碳性质不同,是因为碳原子排列方式不同
B.二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,溶液变红,是因为二氧化碳显酸性
C.一氧化碳可用于灭火,是因为一氧化碳不支持燃烧
D.一氧化碳可用于工业炼铁,是因为一氧化碳具有还原性
【答案】D
【解析】A.分子保持物质的化学性质,二氧化碳和一氧化碳化学性质不同,是原因二氧化碳和一氧化碳分子的构成不同,故选项说法错误.
B.二氧化碳通入紫色石蕊溶液中与水反应生成了碳酸使溶液变红,而不是二氧化碳使紫色石蕊溶液变红,故选项说法错误.
C.二氧化碳能灭火,一氧化碳具有可燃性,不能用于灭火,故选项说法错误.
D.一氧化碳具有还原性,可用于工业炼铁,故选项说法正确.
7.对比是学习化学的重要方法,下列关于CO2与CO的叙述正确的是( )
A.CO2和CO的化学性质相同
B.CO2和CO都能溶于水
C.CO2可用于光合作用,CO可用于人工降雨
D.CO2会造成温室效应,CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
【答案】D。
【解析】A.CO2和CO的分子构成不同,化学性质不同,故A说法错误;
B.二氧化碳能溶于水,1体积水溶解1体积二氧化碳,一氧化碳难溶于水,故B说法错误;
C.二氧化碳可用于光合作用也可用于人工降雨,一氧化碳不能用于人工降雨,故C说法错误;
D.CO2会造成温室效应,CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒,故D说法正确。
8.“归纳与比较”是化学学习的主要方法,下列关于CO2与CO的不同点比较错误的是( )
A.构成:一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子
B.性质:CO2能溶于水,水溶液呈酸性;CO难溶于水,但能燃烧
C.用途:CO2可用于光合作用、灭火等;CO可作气体燃料,还可用于人工降雨
D.危害:CO2会造成“温室效应”;CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
【答案】C
【解析】A.由两种物质的化学式可知两种分子中氧原子个数不同,故此项说法正确.
B.二氧化碳溶于水生成碳酸,一氧化碳能燃烧,故此项说法正确.
C.CO2可用于光合作用、灭火其固体“干冰”可用于人工降雨等;CO能燃烧可用作气体燃料,故此项说法错误.
D.二氧化碳是温室气体;CO极易与血液中的血红蛋白结合引起煤气中毒.故此项说法正确.
故选C
【知识点三】 CO与CO2的鉴别与除杂方法
1. 物质的鉴别要依据物质性质的差异而产生的不同现象,CO与CO2的性质差别很大,鉴别方法很多。
鉴别方法 现象与结论 依据的原理
①将燃烧的木条分别伸入盛有气体的瓶内 木条立即熄灭的是CO2,能被点燃的是CO CO2不燃烧也不支持燃烧;CO能燃烧
②将气体分别通入澄清石灰水中 使溶液变浑浊的是CO2,不变浑浊的是CO CO2能与澄清石灰水反应;CO不能 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
③将气体分别通入紫色石蕊试液中 使溶液变红色的是CO2,不变色的是CO CO2能与水反应,CO不能 H2O +CO2=H2CO3
④将气体分别通入灼热的CuO中 使黑色粉末变红的是CO,不变色的是CO2 CO能与CuO反应;CO2不能 CO+ CuOCu + CO2
⑤向装满两瓶气体的塑料瓶中倒入小半瓶水 瓶子变瘪的是CO2,不变瘪的是CO CO2能溶于水;CO难溶于水
2. 物质的除杂也是根据物质性质的差异,不过还要注意不能混入新的杂质。(括号能是杂质)
除杂方法 依据原理
CO2(CO) 通过灼热的氧化铜 CO能与CuO反应;CO2不能 CO+ CuOCu + CO2
CO(CO2) 通过氢氧化钠溶液 CO2能与NaOH反应;CO不能 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
通过灼热的碳 高温下CO2能与C反应;CO不能 C+CO22CO
特别需要注意的是:除去CO2中的CO时不能用燃烧法。
【典型例题】
要除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳,下列操作中能达到目的是( )
A.将混合气体点燃 B.将混合气体通过灼热的碳层
C.将混合气体通入水中 D.将混合气体通过灼热的氧化铜
【答案】D
【解析】
A.虽然一氧化碳能燃烧,但由于二氧化碳气体中混有少量一氧化碳,二氧化碳不支持燃烧,所以根本就不能点燃一氧化碳,选项错误;
B.混合气通过炽热的炭层后,二氧化碳会与炭生成一氧化碳,但是二氧化碳是主要物质,选项错误;
C.二氧化碳和水反应生成碳酸,混合气通过水后,会将二氧化碳吸收,但是二氧化碳是主要物质,选项错误;
D.混合气通过氧化铜后,一氧化碳具有还原性,会转化成二氧化碳,最后就只剩下二氧化碳,选项正确。
故选D
【举一反三】
1. 除去一氧化碳气体中混有的少量二氧化碳,下列操作最容易达到目的的是()
A.将气体通过浓硫酸
B.将气体点燃
C.将气体通过足量澄清石灰水
D.将气体通过灼热的氧化锅
【答案】C
【解析】
A.浓硫酸不能吸收二氧化碳,故不可行;
B.将气体点燃除去的是一氧化碳,而不是二氧化碳,故不可行;
C.将气体通过足量澄清石灰水,可除去少量二氧化碳,故可行;
D.将气体通过灼热的氧化铜,除去的是CO,故不可行。
故选C
2.除去CO2中混有的少量CO,采用的方法是()
A.通入石灰水
B.点燃
C.通过灼热的CuO
D.通过灼热的木炭
【答案】C
【解析】通入石灰水除去的是二氧化碳,A错;由于二氧化碳很多,根本点不着,B错;一氧化碳能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,C对;通过灼热的木炭,二氧化碳会反应生成一氧化碳,D错。
3. 除去二氧化碳气体中混有的少量一氧化碳,最合理的方法是()
A.将混合气体通过澄清石灰水
B.将混合气体点燃
C.将混合气体通过灼热的氧化铜
D.将混合气体通过灼热的焦炭
【答案】C
【解析】
A项,CO2能与澄清石灰水反应,会将二氧化碳除去;
B项,二氧化碳中混有的少量一氧化碳气体,无法被点燃;
C项,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳;
D项,二氧化碳会与灼热的焦炭反应生成一氧化碳。
故选C
4. 下列物质中不能用来鉴别一氧化碳和二氧化碳两种气体的是()
A.稀盐酸 B.灼热的氧化铜
C.燃着的木条 D.澄清石灰水
【答案】A
【解析】
A.二氧化碳和一氧化碳都不能和稀盐酸反应,故A符合题意;
B.一氧化碳能使灼热的氧化铜变成红色,二氧化碳不能使灼热的氧化铜变成红色,故B不符合题意;
C.一氧化碳能够燃烧,所以能够被、点燃的木条引燃,而二氧化碳不支持燃烧,能够使燃着的木条熄灭,所以能够区分,故C不符合题意;
D.二氧化碳能使石灰水变浑浊,一氧化碳不能使石灰水变浑浊,所以可以区分它们,故D不符合题意.
故选A
5.欲除去N2中的少量O2.H2.CO、CO2.水蒸气等杂质(H2.CO的含量在安全范围内),他将混合气体通过下列物质:①浓H2SO4,②澄清石灰水,③灼热的CuO,④灼热的铜,正确的顺序是( )
A.②①③④ B.④③②① C.④③①② D.③①②④
【答案】B
【解析】在解此类题时,首先分析各种物质的性质,然后选择除杂的试剂,注意除杂质时,要合理安排,不能引入新的杂质.水蒸气一般放在最后除去。根据水蒸气要放在最后除去,用氢氧化钙吸收二氧化碳,除二氧化碳要放在出一氧化碳之后,用氧化铜除去一氧化碳和氢气,用铜吸收氧气,要先除去氧气再除去一氧化碳和氢气来分析。
A.通过澄清石灰水除去二氧化碳,通过浓硫酸除去水蒸气,再通过灼热的CuO时,氢气生成的水没法出去,最后还有水蒸气。故A选项错误;
B.通过灼热的铜将氧气除去,通过灼热的氧化铜将一氧化碳和氢气反应掉,然后再通过氢氧化钙将二氧化碳除去,最后通过浓硫酸将水蒸气除去,最后剩下氮气。故B选项正确;
C.通过灼热的铜将氧气除去,通过灼热的氧化铜将一氧化碳和氢气,除去水蒸气后,再通过石灰水又会携带水蒸气。故C选项错误;
D.通过氧化铜除去一氧化碳和水蒸气,再通过浓硫酸将水蒸气除去,通过石灰水时,会携带水蒸气。故D选项错误。
1