第六单元 碳和碳的氧化物 复习学案

第六单元 碳和碳的氧化物
【考点知识梳理】
考点一 碳的单质
【考点解读】
常见碳单质的物理性质及用途
碳单质的化学性质。
还原反应
一.常见碳单质的物理性质及用途
碳单质
性质
用途
金刚石
无色透明、正八面体的固体，天然存在_____的物质
裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属、钻探机的钻头
石墨
质软、有滑腻感、具有优良的______
制铅笔芯、石墨电刷、石墨电极、润滑剂
C60
C60是由_______构成的，１个C60分子由__________构成,以单质形式存在的碳，形似足球
可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域
性质差异的原因
______________________不同，导致几种碳单质的物理性质有很大差异，但化学性质仍相似
无定形碳：
1.由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.
2、活性炭、木炭具有强烈的____________（因为具有疏松多孔的结构），木炭可用于食品、工业产品中除去色素、异味等，活性炭可用于___________中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖；焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
注意：吸附性是活性炭、木炭的 _____________性质。（活性炭的吸附性能更好）
三. 单质碳的化学性质
稳定性
常温下，碳的化学性质不活泼,所以古代字画能够保存很长时间而不变色
可燃性
①燃烧充分时：C + O2 CO2 ；
②燃烧不充分时：_______________。
说明了相同反应物在不同条件下反应产物可能不同（相同点是均放出热）
还原性
①与CuO反应：________________________;
②与Fe2O3反应：_____________________________;
(焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来)
③与CO2反应：_________________
考点二 二氧化碳制取的研究
【考点解读】
制取气体的一般设计思路和方法
二氧化碳的实验室制法：包括药品、反应原理、实验装置、操作步骤、收集方法、检验方法及验满方法。
一、实验室制取气体的思路：
1发生装置：由___________及__________决定：
①反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。
②反应物是固体与液体，不需要加热，制气体时则用制CO2的发生装置。
2收集装置：由气体的_______及___________（有时还要考虑气体是否有毒，污染空气）决定：
①难溶于水且不与水反应用排水法收集 CO只能用排水法
②密度比空气大（或相对分子质量＞29） 用向上排空气法 CO2只能用向上排空气法
③密度比空气小（或相对分子质量＜29） 用向下排空气法
二.二氧化碳的实验室制取
实验药品
石灰石（或大理石）、稀盐酸
实验原理
______________________________
实
验
装
置
发生
装置
装置
特点
便于添加液体
可控制反应速率
收集装
置
二氧化碳能溶于水，且密度
比空气大，所以宜
采用_____________收集
操作步骤
连接仪器、_______________、加入药品(先加固体，再加入液体)、收集气体
验满方法
将_____________放在集气瓶瓶口，若__________，证明集气瓶中已充满二氧化碳气体
检验方法
将产生的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变_____，则产生的气体是二氧化碳
CO2的
吸收
实验室常用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳，吸收时导管应插入液面以___，其发生反应的化学方程式为______________________________
【特别提醒】
1. 药品的选择
（1）反应物一般不选浓盐酸和稀硫酸，原因是浓盐酸易挥发出氯化氢气体，使制得的二氧化碳不纯；而稀硫酸与大理石反应生成的硫酸钙微溶，附着在大理石表面，阻止反应的进一步发生；
（2）反应一般不选用碳酸钠粉末，这是由于碳酸钠粉末与稀盐酸接触面积大，反应速率过快，不便于收集气体。
2. 实验操作
（1）使用长颈漏斗时必须插到液面以下，否则生成的气体会从长颈漏斗口溢出；
（2）反应容器中的导管不要伸入太长，更不能插入液面以下，否则气体无法排出；
（3）收集装置中的导管应伸入集气瓶底部，否则不利于空气的排出；
（4）用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳时，导管应插到液面以下。
三、二氧化碳的工业制法：
1、煅烧石灰石：_____________________________________ (分解反应)
2、联系：明代于谦《石灰吟》诗句所蕴含的变化（在后面三句写出化学方程式）：
千锤万凿出深山（物理变化），
烈火焚烧若等闲
粉身碎骨浑不怕
要留清白在人间
考点三 二氧化碳和一氧化碳
【考点解读】
知道二氧化碳和一氧化碳的物理性质和用途
认识二氧化碳和一氧化碳的化学性质
应用碳、二氧化碳、一氧化碳的性质实现相互转化
了解自然界中碳循环
一. 二氧化碳和一氧化碳的物理性质
二氧化碳
一氧化碳
色、味、 态
无色、______、气态
______、无味、气态
密度
___于空气
______于空气
溶解性
_________
_________
【特别提醒】CO2和CO由于分子构成的不同，使得它们的性质有很大不同。
二. 二氧化碳
1、二氧化碳的化学性质（高频考点）
既不燃烧，也不支持燃烧：如图Ⅰ，向放有阶梯蜡烛的烧杯中倾倒CO2，观察到下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭，这个实验说明：a. CO2的密度比空气大；b. _____________________________，故二氧化碳可用于______。
与水反应：如图Ⅱ，CO2通入紫色石蕊溶液中生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变成___色。反应的化学方程式为______________________；碳酸很不稳定，容易分解，反应的化学方程式为_______________________。当加热时，碳酸分解，二氧化碳从溶液中逸出，所以红色石蕊溶液又变成紫色。
③与碱反应：如图Ⅲ，向澄清石灰水中通入CO2，澄清石灰水变_______，这是由于生成了_______的缘故，其化学方程式为_________________________，这个反应可用来检验CO2气体。这也是久置装石灰水的试剂瓶壁有一层白膜的原因。要除去这白膜，用稀盐酸。其原理是 CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
2、二氧化碳的用途
①灭火；
②制作碳酸饮料；
③作温室中的气体肥料；
④固体二氧化碳（干冰）可作制冷剂，进行人工降雨；
⑤重要的化工原料。
三. 一氧化碳
1、一氧化碳的化学性质
①可燃性：CO能够燃烧，放出大量的热，火焰呈蓝色。化学方程式为__________________，如煤炉里煤层上方的蓝色火焰，就是一氧化碳在燃烧。
②毒性：CO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，严重时会危及生命。因此，冬天用煤炉取暖时，一定要装烟囱，并注意室内通风，防止一氧化碳中毒。
③还原性：CO还原CuO的化学方程式为______________________。
2、一氧化碳的用途
①CO具有可燃性，可用作_______。
②CO的还原性可用于__________，如可利用CO的还原性来炼铁。涉及的化学方程式为_________________________。
【知识拓展】
1. H2、CO、C具有相似的化学性质：
(1)可燃性： C + O2 CO2 2CO+O2 2CO2
2H2 + O2 2H2O
(2)还原性： H2 ＋ CuO Cu + H2O　 CO+CuOCu+CO2
C + 2CuO 2Cu + CO2↑
C、H2、CO：在反应中得到氧元素，发生氧化反应，是还原剂，具有还原性。
CuO：在反应中失去氧元素，发生还原反应，是氧化剂，具有氧化性.
除杂：
①CO[CO2] 通入石灰水 或浓氢氧化钠溶液：
CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O（记住）
②CO2[CO] 通过灼热的氧化铜 CO+CuO △ Cu+CO2
③CaO[CaCO3]只能煅烧（不可加盐酸） CaCO3 CaO+CO2↑
注意：检验CaO中是否含CaCO3加盐酸 ：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
四. 碳和碳的氧化物的性质关系
考点四 二氧化碳对生活与环境的影响
1. 二氧化碳对人体健康的影响：二氧化碳本身没有毒性，但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。
2. 温室效应
（1）形成原因：大气中的_________含量不断上升，使地面吸收的太阳能的热量不易散失，从而使全球变暖。
（2）温室效应加剧的原因：①____________________；②森林不断减少。
（3）防治措施
①减少使用化石燃料；
②更多地利用清洁能源，如太阳能、风能、地热能等；
③大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等。
3. 低碳生活
所谓“低碳”，就是较低的二氧化碳排放。低碳生活可理解为：减少二氧化碳的排放，就是低能量、低消耗、低开支的生活方式。如：
①节约能源、资源方面：不使用一次性筷子、不使用一次性塑料袋购物等。
②不造成环境污染方面：减少化石燃料的燃烧、开发清洁能源、严禁乱砍滥伐、植树造林等。
化学方程式梳理 :
1. 产生CO2的化学方程式有：
（1）C→CO2
① ______________________ ② _______________________
(2)CO→CO2
③ ______________________ ④ _____________________
(3)含有碳酸根的物质→CO2
⑤酸分解： _______________________
⑥盐分解： _______________________
⑦CO2的实验室制法： __________________________________
(4)有机物燃烧→CO2
⑧甲烷在空气中燃烧_________________________
⑨乙醇在空气中燃烧_____________________________
2. 有CO2参加反应的化学方程式有：
①__________________ ②______________________
③_______________________________
④______________________________
【链接中考 考点演练】
1.(2016吉林)6B铅笔芯的主要成分是（ ）A 铅 B 石墨 C 焦炭 D 活性炭2． 有关金刚石、石墨和 Ｃ６０的说法正确的是 （ ）A ． 都属于单质 B．元素组成不同C． 硬度相同 D． 碳原子排列方式相同
3．（2016重庆）“碳海绵”是已知最轻的固体材料，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），具有疏松多孔结构。下列关于“碳海绵”性质的推测一定有错误的是 （ ）
A. 碳海绵有吸附作用 B. 碳海绵是灰黑色固体
C. 碳海绵易溶解于水 D. 碳海绵燃烧会产生CO2
4（2017衡阳）下列有关CO和CO2的说法中，正确的是 （ ）
A. CO和CO2均具有可燃性
B. CO和CO2均能与H2O反应
C. CO和CO2的密度均大于空气的密度
D. CO和CO2在一定条件下可以相互转化
5.炭雕工艺产品采用块状无缝隙的活性炭生产，最后再经过雕刻、修整、彩绘等工序，制作出一件件栩栩如生的活性炭环保工艺产品。下列关于“炭雕”的说法中不正确的是 ( )
A. 常温下化学性质活泼
B. 具有吸附性
C. 在一定条件下可还原氧化铜
D. 在氧气中完全燃烧的产物是CO2
6.（2017 原创 ） 实验室制取二氧化碳，下列做法可行的是 （ ）A． 实验室中只有一瓶浓度较低的稀盐酸，为加快反应速率，可将大理石研成粉末状B． 组装好仪器后，先加入药品大理石再检查装置的气密性
C． 用 燃着 的 木条伸 入瓶中 来检验 ＣＯ２ 是否收集满D． 将收集满二氧化碳气体的集气瓶盖好玻璃片，倒放在实验台上
7.（2017年苏州市）下列关于二氧化碳的说法正确的是（ ）
A.二氧化碳不供给呼吸，也不能作为植物养料
B．实验室常用纯碱粉末和盐酸制取二氧化碳
C．干冰可用作制冷剂和制造舞台云雾
D．若二氧化碳在空气中含量过高，则会引发酸雨
8．（2017?赤峰）下列是对一些实验操作的设计或描述，其中错误的是（　　）
　
A．
有气体参加或生成的化学反应需要在密闭容器中进行才能验证其质量守恒
　
B．
实验室制备气体选择发生装置时，首先要考虑反应物的状态和反应条件
　
C．
测定未知溶液的酸碱度时，可以将pH试纸直接伸到待测溶液中
　
D．
检验久置于空气中的氢氧化钠溶液是否变质，可用氯化钡溶液进行验证
9.（2017年山东潍坊）实验室常用二氧化锰和浓盐酸共热制氯气，反应的化学方程式：MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O下列说法正确的是（ ）
A．反应前后锰元素的化合价不变
B．可以用向上排空气法收集Cl2
C．用浓盐酸配制稀盐酸时，必须用托盘天平、量筒、烧杯和玻璃棒
D．该反应是复分解反应
10．（2016?赤峰）下列物质的用途主要由其化学性质决定的（　　）
　
A．
用氮气保存食品
B．
用氢气填充探空气球
　
C．
发热病人用酒精擦身体降温
D．
用金刚石刻划玻璃
11．（2016?南京）下列实验不能成功的是（　　）
　
A．
用肥皂水检验软水和盐水
　
B．
用食醋区分食盐和小苏打
　
C．
将冷碟子放在蜡烛火焰的上方，得到炭黑
　
D．
加熟石灰粉末研磨，区分氯化铵和硫酸铵
12．（2016?济南）化学与生活息息相关．下列说法中，不合理的是（　　）
　
A．
干冰可用作环保制冷剂
B．
医用酒精可用于杀菌消毒
　
C．
小苏打可用于治疗胃酸过多
D．
室内洒水可防止煤气中毒
13.（2017年山东潍坊）有三瓶无色、无味的气体x、y、z，它们分别是甲烷、氢气、一氧化碳中的一种，分别点燃三种气体，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，只有y和z火焰上方的烧杯内壁有水滴出现，燃烧后分别向烧杯中注入澄清的石灰水，振荡，只有x和y的烧杯内石灰水变浑浊。则x、y、z分别是
A．CH4 H2 CO B．CH4 CO H2
C．CO CH4 H2 D．H2 CH4 CO
14.（2017?赤峰）为了除去物质中的杂质（括号内为杂质），需要选用适当的试剂，其中正确的是（　　）
　
A．
C（Zn）﹣稀硫酸
B．
CaCl2溶液（HCl）﹣Ba（OH）2溶液
　
C．
CO2（CO）﹣澄清的石灰水
D．
NaOH溶液[Ca（OH）2]﹣K2CO3溶液
15 2017?长春）下列实验方案中，合理的是（　　）
　
A．
分离木炭粉和CuO：在空气中充分灼烧
　
B．
验证质量守恒定律：比较镁条燃烧前后固体质量
　
C．
制备Fe（OH）3：向FeCl3溶液中加入NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥
　
D．
除去CO2中的HCl和水蒸气：依次通过过量的NaOH溶液、浓硫酸
16（2017?长春）请回答下列与木炭、氢气、一氧化碳有关的问题：
（1）其中理想的清洁、高能燃料是 ；
（2）点燃氢气和一氧化碳前都需 ；
（3）在一定条件下，这三种物质都能与氧化铜反应生成铜，说明它们都具有
性．
17（2016陕西）今年5月，中俄签署了东线天然气合作协议。天然气不充分燃烧时会产生炭黑或一氧化碳。
（1）CO具有还原性，写出其在工业上的一种具体用途：____________________________________。
（2）CO与CO2可以相互转化。CO2在高温下与__________________反应生成CO。
18（2016?苏州）室温时，进行如下实验：
①在盛有3mL蒸馏水的试管中滴入5滴紫色石蕊试液，充分振荡；
②在盛有3mL稀盐酸的试管中滴入5滴紫色石蕊试液，充分振荡；
③在盛有3mL蒸馏水的试管中通入二氧化碳达到饱和，再滴入5滴紫色石蕊试液，充分振荡．
（1）将实验③所得溶液加热至沸腾一段时间后，溶液变为_______色，该反应的化学方程式为______________________．
（2）实验②、③共有的现象是_____________________，说明______________________________________________．
（3）实验①的作用是__________________________________ 　．
（4）实验①、②和③中滴加紫色石蕊试液滴数相同的目的是________________________________________________________________　．
19.(2016?长春）分析下列反应，回答有关问题：
①2KOH+CO2═K2CO3+H2O；
②2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；
③Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．
（1）由上述反应可知，碱与二氧化碳反应的规律是都生成　　和水；
（2）根据上述规律，写出Ba（OH）2与CO2反应的化学方程式____________________________________________.
（3）用CO2鉴别NaOH和Ca（OH）2两种溶液时，能观察到明显现象的是__________　　溶液．
20（2017?赤峰）按要求回答下列问题：
（1）“化学使天更蓝，水更清”．汽车尾气处理装置能使某些有毒气体转化为无毒气体：2NO+2CON2+2CO2，该反应涉及的物质中：　 　在空气中含量最高；　 是光合作用的原料；能与血红蛋白结合导致人体中毒的是　 　．
（2）“物质的性质与其用途密切相关”．例如：铜用于制作导线是因为其具有良好的延展性和　 　性；一氧化碳的性质决定了一氧化碳在钢铁冶炼中的作用，请你用化学方程式表示高炉炼铁的原理　 ．
（3）目前人类以化石燃料为主要能源，常见的化石燃料包括煤、石油和　 　；为减少污染，提高煤的利用率，可将其转化为可燃性气体，此过程可认为是碳和水的反应，其微观示意图如下所示：
该反应的基本类型为　 　反应，生成物C和D的分子个数比为　 　．
21．（2016 广州）一氧化碳可以从其他物质中夺氧，是常用的工业还原剂。
（1）1个CO分子变成1个CO2分子需要得到_____个O原子。
（2）1个O2分子与____个CO分子完全反应生成CO2。
（3）四氧化三锰的化学式为_______，1个四氧化三锰“分子”与____个CO分子完全反应生成Mn和CO2，高温下发生该反应的化学方程式为______________________________。
22．(2017 年临沂市)已知A、B、C三种物质含有同种金属元素，其中A是大理石的主要成分，B为氧化物；D、E、F三种物质含有同种非金属元素，其中F是单质，E是易与血液中血红蛋白结合的有毒气体。它们之间的转化关系如上右图所示（有些转换关系，反应条件等略去），试回答：
⑴ 写出E、F的化学式：E___________；
F ___________；
⑵ 用化学方程式表示以下转换关系：
A→D __________________________________；
C→A __________________________________；
23(2016 龙东） 根据下列实验装置图， 按要求回答下列问题。
（１）写出标有序号的仪器名称： ①_________ ； ②___________（２）实验室制取ＣＯ２的化学反应方程式为___________________________；制取并收集该气体应选择的装置是 _______（ 填序号），若想控制反应速率， 可以将仪器②用 _________代替； 检验该气体的方法是 ________________________________。（３） 如果选择与制取 ＣＯ２ 相同 的发生装置来制取 Ｏ２，则发生反应的化学方程式为___________________________________， 其基本反应类型是____________________.
24．（ 2016 广州 ）实验室部分装置如图所示，请回答下列问题。
（1）仪器X的名称是 。
（2）实验室用CaCO3和稀盐酸制备CO2的化学方程式 ，若需制备22g CO2，不计实验损耗，至少需要消耗 g CaCO3。
（3）①用大理石和稀盐酸制取CO2时，能作为发生装置的是 、 （填字母，下同）。
②若要制备多瓶CO2，并在制取过程中便于补充稀盐酸，发生装置应选择 ，收集装置应选择 。
实验室通过加热亚硝酸钠和氯化铵的混合溶液制取并收集N2时，应选择 与 组合而成的装置。
25.（2017?定西）A～H是初中化学常见的物质，其中E为黑色固体，H为蓝色沉淀，这些物质的相互转化关系如图所示，其中部分生成物和反应条件已省略．
（1）写出下列物质的化学式：A ________ G ____________ H___________
（2）化学反应常伴有能量变化，物质B与水反应时会________（“吸收”或“放出”）热量．
（3）写出D→F的化学方程式：________________________________
（4）写出E→C的化学方程式：________________________________
26.（2017?成都）碳及其化合物与人类关系密切．
（1）碳可以做燃料，在空气中充分燃烧的化学方程式是　　
（2）碳在空气中不充分燃烧，可以生成一氧化碳．根据化学方程式计算，3g碳不充分燃烧生成一氧化碳的质量是多少？
（3）一氧化碳应用广泛，其主要用途是　　（举一例），但使用时要特别小心，防止　___________________
?27.(2017?定西）为了节约林木资源，近几年兴起了石头纸．石头纸可用沿海水产养殖中产生的大量废弃贝壳制得，为了测定某种贝壳中碳酸钙的质量分数，取贝壳25g，加入200g的稀盐酸，恰好完全反应，称得反应后物质的总质量为216.2g（假设贝壳中其它物质不与盐酸反应且不溶于水）．请你计算：
（1）贝壳中碳酸钙的质量分数；
（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数（精确到0.1%）．
【教学反思】