第六单元《碳和碳的氧化物》重难点知识诠释--2021-2022学年九年级化学人教版上册

九年级化学第六单元《碳和碳的氧化物》重难点知识诠释
感悟中考
要点梳理
赢在起点
【内容概述】
本单元包括三个课题。课题1主要介绍了碳的几种单质的物理性质，以及碳单质的化学性质。
课题2探究了实验室制取气体的方法，并利用设计的装置制取了二氧化碳。
课题3探究了碳的两种氧化物的物理性质和化学性质。本单元的特点是实验较多，联系生活和生产实际的内容也较多。
【学习目标】
重点：
1.碳和碳的氧化物的性质和用途。
2.实验室制取气体的思路和方法。
3.实验室制取二氧化碳的操作。
4.二氧化碳和一氧化碳的物理性质和化学性质。
难点：
1.物单质碳、二氧化碳和一氧化碳的性质与用途
2.实验室制取气体选用装置的思路。
3.二氧化碳化学性质的探究
【中考解读】
中考常考考点
难度
常考题型
1.
碳单质的结构和性质
★★
选择题、填空题
2.
木炭还原氧化铜的实验
★★★
选择题、实验题
3.
实验室制取二氧化碳
★★★
选择题、实验题
4.
二氧化碳的性质
★★★
选择题、实验探究题
5.
一氧化碳的性质
★★
选择题、填空题
6.
“低碳”生活
★★
选择题、填空题
课题1
金刚石、石墨、C60
碳
的
单
质
金刚石
硬度大，用于裁划玻璃、可作钻头。
石墨
质软，用于制铅笔芯；具有导电性，作电池的电极；滑腻感，作润滑剂
C60
由60个碳原子构成的分子，性质稳定，应用于超导体
无定形碳
木炭
活性碳
活性炭、木炭结构疏松多孔，具有吸附性。用于冰箱除味剂；
防毒面具中除去毒气；净水剂。
炭墨
用来制墨汁。
焦炭
用于冶金工业
化学性质
稳定性
常温下，碳的化学性质不活泼。
可用碳素墨水书写
可燃性
充分燃烧（氧气充足）生成CO2：化学方程式为：C+O2点燃CO2
不充分燃烧（氧气不充足）生成CO：化学方程式为：2C+O2点燃2CO
还原性
C+2CuO高温2Cu+CO2↑,
黑色粉末变成红色，澄清石灰水变浑浊。
（C是还原剂），用于冶金工业
金刚石、石墨和C60是碳元素组成的单质，它们的化学性质相似，但物理性质存在差异的原因是:碳原子排列方式不同。
【木碳还原氧化铜实验】
①火焰上罩网罩的作用是:使火焰集中并提高温度
②刚开始预热，导管口产生气泡，但澄清石灰水不变浑浊，其原因:刚冒出的气泡是试管内的空气
③停止加热时，应先用弹簧夹夹紧橡胶管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒出，其原因:防止石灰水倒吸入热的试管，使试管炸裂
课题2
二氧化碳制取的研究
【实验室制取CO2的装置】
实验室制法
原理
药品：石灰石和稀盐酸(或大理石和稀盐酸)
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
装置
发生装置：固液反应且不需加热
收集
收集装置：向上排空气法，因为二氧化碳密度比空气的大。
验满
用燃着的木条，放在集气瓶口,若木条熄灭，证明CO2已集满。
检验方法
将气体通入澄清石灰水并振荡，若澄清石灰水变浑浊，则该气体是CO2。
【制取CO2的注意事项】
1.长颈漏斗的下端必须伸到液面以下，原因是:防止生成的气体从长颈漏斗中逸出
2.导管口要伸到接近集气瓶的底部，原因是:把瓶内的空气完全排出，防止收集的气体不纯
①不能用碳酸钙粉末或碳酸钠代替石灰石？答:反应速率太快，不易收集。
②不能用浓盐酸代替稀盐酸？答:浓盐酸有挥发性，使生成的气体中混有氯化氢气体而不纯。
③不能用稀硫酸代替稀盐酸？答:因为生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻碍反应继续进行。
【二氧化碳的工业制法】高温煅烧石灰石：
CaCO3
CaO+CO2↑
【发生装置的优点】
可以随时添加液体药品
可以控制反应的速率
容易形成液封
可以控制反应的发生和停止
【制熟石灰】生石灰和水反应可得熟石灰:CaO+H2O===Ca(OH)2
CO2能使澄清的石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O
用于检验二氧化碳；
久置在空气中的石灰水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↑
课题3
二氧化碳和一氧化碳
CO2和CO的性质不相同，原因:分子的构成不同
【实验】倾倒CO2
现象
蜡烛由下而上依次熄灭
分析
CO2的密度比空气大；不能燃烧，也不支持燃烧
【实验】试验CO2的溶解性
现象
软塑料瓶变瘪
分析
CO2溶于水，使瓶内压强减少
【一氧化碳还原氧化铜的实验】
⑴先检验CO的纯度
⑵先通入一氧化碳，再给氧化铜加热的原因是:把装置内的
空气完全排净，防止CO与空气混合，加热时会发生爆炸
⑶根据实验事实填写下表：
A
B
C.
观察到的现象
化学方程式
A处（CuO处）
黑色粉末逐渐变成红色
CO+CuO△Cu+CO2
B处（澄清石灰水中）
澄清石灰水变浑浊
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
C处
产生蓝色的火焰
2CO+O2
点燃
2CO2
?⑷先停止加热，冷却后停止通CO的原因是:防止石灰水倒吸入热的试管，使试管炸裂
⑸C处用酒精灯将尾气点燃的作用是:防止尾气中的CO污染空气
⑹澄清石灰水的作用是:检验是否有CO2生成
CO具有可燃性性：2CO+O2
点燃
2CO2
产生蓝色火焰，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,
用途：作燃料
CO具有毒性：CO易与血液中的血红蛋白结合，造成人体缺氧而中毒。
【H2、CO、C具有还原性】
可用于冶金工业
H2+CuO△Cu+H2O，
CO+CuO△Cu+CO2，
C+2CuO高温2Cu+CO2↑
【燃烧的煤炉】
上层：2CO+O2
点燃
2CO2
中层：C+CO2高温2CO
下层：C+O2点燃CO2
【温室效应】
空气中CO2含量过多会造成温室效应，此外还有O3、CH4、氟利昂等气体产生温室效应的主要原因：大量使用化石燃料燃烧
温室效应的防治措施：
1.减少使用化石燃料燃烧；
开发清洁新能源；
2.大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等。
【低碳生活】
随手关灯；双面使用纸张；骑自行车上学等
互动课堂
要点透视
触类旁通
【例1】.（2020·长沙）两位英国科学家因在石墨烯材料方面的开创性研究获得2020年诺贝尔奖。石墨烯是由碳元素组成的单质，下列关于碳单质的说法正确的是（　A　）
A．金刚石是天然存在的最硬的物质，可用来裁玻璃
B．石墨有金属光泽，有导电性，所以是一种金属
C．活性炭具有吸附性，可以吸附所有物质
D．金刚石、石墨和足球烯（C60）都是由碳原子直接构成的
【解析】A、金刚石是天然存在的最硬的物质，可以做钻头，切割玻璃大理石等，正确；
B、石墨有金属光泽，有导电性，但不是金属，选项错误；
C、活性炭具有吸附性，但不可以吸附所有物质，选项错误；
D、金刚石、石墨是由碳原子直接构成的，但足球烯（C60）是由碳分子构成的，选项错误；
【例2】.（2020·成都）按如图进行实验，下列分析或结论正确的是（
C
）
A.
导管口刚有气泡冒出说明反应开始
B.
实验结束应立即倒出粉末
C.
木炭能使氧化铜还原为铜
D.
固体减少的质量一定等于生成二氧化碳质量
【解析】A、试管中有空气，导管口刚有气泡冒出的是受热膨胀的空气，不能说明反应开始，不符合题意；
B、实验结束应立即倒出粉末，此时产物铜的温度较高，容易和空气中的氧气发生反应，又产生黑色的氧化铜，所以要等固体冷却后才能倒出，不符合题意；
C、木炭具有还原性，能夺取氧化铜中的氧元素，使氧化铜失去氧，变成单质铜，符合题意；
D、根据质量守恒定律，固体减少的质量等于氧化铜中失去的氧元素的质量和参加反应的碳元素的质量的总和，反应中可能生成一氧化碳，所以固体减少的质量不一定等于生成二氧化碳质量，不符合题意
【例3】.4.
（2020·德州）如图所示是实验室利用一氧化碳还原氧化铁装置图。关于该实验，下列说法错误的是（
B
）
A．
实验时可观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑
B．
反应后玻璃管中固体物质的质量较反应前增加
C．
试管中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成
D．
为了防止污染空气，该实验应增加尾气处理装置
【解析】A、一氧化碳还原红棕色氧化铁生成黑色铁和二氧化碳，实验时可观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑，正确。
B、一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，固体由氧化铁失去氧元素被还原为铁，反应后玻璃管中固体物质的质量较反应前减少，故B错。
二氧化碳可以使澄清石灰变浑浊，试管中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，正确.
D、一氧化碳有毒，为了防止污染空气，该实验应增加尾气处理装置，正确。
中考名题
循题渐进
提升能力
1、（2019辽宁丹东）低碳生活倡导我们在生活中注重环保，减少空气中二氧化碳的含量，下列做法符合低碳生活理念的是（　A　）
A.
减少化石燃料的使用
B.
使用乙醇汽油
C.
多使用一次性木筷
D.
多使用私家车出行
2、（2019辽宁本溪）有关金刚石和石墨的说法正确的是（　A　）
A．都有可燃性
B．都有导电性
C．都是黑色固体
D．都有滑腻感
3、（2019上海）一定条件下，能与二氧化碳反应的是（
A
）
A.
木炭
B.
一氧化碳
C.
氧化铜
D.
氧气
3（2020山东临沂）下列有关碳和碳的化合物说法中，错误的是（
C
）
A.金刚石、石墨物理性质有很大差异的原因是碳原子排列方式不同
B.CO具有还原性，可以用来冶炼金属
C.碳在氧气中燃烧一定生成二氧化碳
D.自然界消耗CO2的主要途径是植物的光合作用
4、（2020青海）请结合下列实验装置，回答问题：
（1）写出标号①仪器的名称_____集气瓶______。
（2）实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳气体，写出反应的化学方程式
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
，收集气体应选用装置___D___（填序号）；若将收集到的二氧化碳气体，沿烧杯内壁慢慢倒入装置F中，可以观察到的现象是
蜡烛由低到高依次熄灭
，说明二氧化碳具有
密度比空气的大
的物理性质。
5（2020?巴中）如图所示进行碳氧化物的性质实验，请回答下列问题。
（1）甲处的实验现象为___固体由黑色变成红色__，发生的化学反应方程式为____CO+CuOCu+CO2
___。
（2）乙装置的作用是防止液体倒吸，丙装置的作用是___吸收二氧化碳，收集一氧化碳____，发生的化学反应方程式为____2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O___。
6、（2020湖南衡阳）鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。某兴趣小组为了测定鸡蛋壳中CaCO3的含量，取12.5g干燥的鸡蛋壳，捣碎放在烧杯中，然后向其中滴加某浓度的稀盐酸滴加过程中产生气体质量与所加稀盐酸质量的关系如图所示（鸡蛋壳中除CaCO3外的其他成分都不溶于水，也不与稀盐酸反应）。试计算：
（1）产生CO2的质量为
4.4
g。
（2）该鸡蛋壳中CaCO3的质量分数；
（3）所用稀盐酸溶质的质量分数。
【解析】（1）由图可知，生成二氧化碳的质量为4.4g，故填4.4。
（2）设参加反应的碳酸根的质量为x，参加反应的纯HCl的质量为y。
100：44=x：4.4g
x=10g
73：44=y：4.4g
y=7.3g
该鸡蛋壳中CaCO3的质量分数=×100%=80%
答：该鸡蛋壳中CaCO3的质量分数为80%。
（3）由（2）可知，盐酸中纯HCl的质量为7.3g
所用稀盐酸溶质的质量分数=×100%=7.3%
答：所用稀盐酸溶质的质量分数为7.3%。