碳和碳的氧化物 知識(shí)點(diǎn)梳理

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
知識(shí)與考點(diǎn)

 

本單元是中考出題的熱點(diǎn),主要內(nèi)容有:碳的幾種單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)及主要用途,C、CO還原氧化銅的探究實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室制取CO2的反應(yīng)原理、裝置、收集方法,CO2的化學(xué)性質(zhì)及用途和“溫室效應(yīng)”。在中考中常以選擇題、簡答題(探究、拓展、開放)形式出現(xiàn)。

 

  【知識(shí)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)

 

質(zhì)

金剛石

自然界中最硬的物質(zhì),可用于制鉆石、刻劃玻璃、鉆探機(jī)的鉆頭等。

石墨

最軟的礦物之一,有導(dǎo)電性,潤滑性。可用于制鉛筆芯、電池的電極、電車的滑塊等

C60

由60個(gè)碳原子構(gòu)成的分子,形似足球,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

木炭

活性炭、木炭具有強(qiáng)烈的吸附性

活性碳

炭墨

炭黑加到橡膠里能夠增加輪胎的耐磨性。

焦炭

冶鐵

學(xué)

質(zhì)

穩(wěn)定性

常溫下性質(zhì)穩(wěn)定

可燃性

完全燃燒(氧氣充足)

生成CO2:C+O2點(diǎn)燃CO2

不完全燃燒(氧氣不充足)

生成CO:2C+O2點(diǎn)燃2CO

還原性

C+2CuO高溫 2Cu+CO2↑ (置換反應(yīng))應(yīng)用:冶金工業(yè)

碳的氧化物

一氧化碳

物理性質(zhì)

無色,無味的氣體,密度比空氣大,能溶于水,高壓低溫下可得固體----干冰

化學(xué)

性質(zhì)

一般情況下不能燃燒,也不支持燃燒,不能供給呼吸

與水反應(yīng)生成碳酸: CO2+H2O==H2CO3     生成的碳酸能使紫色的石蕊試液變紅,

H2CO3 == H2O+ CO2↑ 碳酸不穩(wěn)定,易分解

能使澄清的石灰水變渾濁:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 本反應(yīng)用于檢驗(yàn)二氧化碳。

二氧化碳

與灼熱的碳反應(yīng): C+CO2高溫2CO

吸熱反應(yīng),既是化合反應(yīng)又是氧化還原反應(yīng),CO2是氧化劑,C是還原劑)

工業(yè)制法

煅燒石灰石:CaCO3高溫CaO+CO2↑  

實(shí)驗(yàn)室制法

原理

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2

裝置

固液不加熱制氣體裝置

收集

向上排空氣法

驗(yàn)滿

用燃著的木條,放在集氣瓶口。

檢驗(yàn)方法

將制得的氣體通入澄清的石灰水,如能渾濁,則是二氧化碳。

用途

滅火 、干冰用于人工降雨、制冷劑、光合、溫室肥料

 

  【典型題例

  

  例1:請(qǐng)認(rèn)真閱讀下列短文,并應(yīng)用所學(xué)過的知識(shí)回答問題

  

  氨氣(NH3)在通常狀況下是一種無色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小,極易溶于水,其水溶液稱為氨水。其在加熱和催化劑存在的條件下,氨氣能跟氧氣起反應(yīng)生成一氧化氮和水。在常溫下氨氣還能跟酸、CaCl2和CuSO4等物質(zhì)起反應(yīng)。

 

  實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化銨和熟石灰兩種固體混合物來制取氨氣,其反應(yīng)的化學(xué)方程式:

 

 

 

問:1.實(shí)驗(yàn)室制取(不包括收集)氨氣的裝置,可選用制取____(H2或O2或CO2)的裝置。其理由是____,收集氨氣可用____法。

 

  2.若要制得干燥的氨氣,可用____做干燥劑。

 

  3.為防止氨氣污染空氣,可以用水吸收,應(yīng)選用下圖裝置中的____(填序號(hào))。

 

  
    A    B   C

 

  解析 這是一道信息給予題,考查學(xué)生知識(shí)遷移能力和解題能力。此題考查對(duì)未學(xué)過的氣體如何選用氣體的發(fā)生裝置、收集方法及尾氣處理方法,選用發(fā)生裝置的依據(jù)主要由制取氣體的原料狀態(tài)和反應(yīng)條件來決定。初中階段適用于固體與固體之間反應(yīng),需要加熱制取氣體裝置(如制氧氣);適用于固體和液體之間的反應(yīng),需要不加熱制取氣體裝置(如制氫氣)。根據(jù)題中所給的制取氨氣的反應(yīng)條件、原料狀態(tài),應(yīng)選用與制氧氣一樣的裝置。

 

  答案:1.O2  反應(yīng)物為固體與固體,且反應(yīng)需加熱  向下排空氣法

 

  2.氫氧化鈉或堿石灰等  3.A  

 

  例2:水蒸氣通過灼熱的煤所制得的水煤氣,其主要成分是CO、H2,還含有少量的CO2和水蒸氣。如用下列裝置設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)以證明水煤氣中含有CO和H2,試回答:

 

  

 

。1)連接上述所有裝置的正確順序是(用甲、乙、丙、丁、戊填入方框內(nèi))

  水煤氣→□→□→□→□→□→點(diǎn)燃。

  

 。2)氣體經(jīng)過丙、丁、戊裝置都應(yīng)從____進(jìn)入。

  

 。3)請(qǐng)說出各裝置在本實(shí)驗(yàn)中的作用:

  甲_____  乙____  丙____  丁____  戊____

 

  解析 考查學(xué)生綜合素質(zhì)和解題能力。在檢驗(yàn)生成物前要除去干擾物質(zhì)二氧化碳和水蒸氣。氣體的除雜通常要把干燥放在最后一步,而水蒸氣的檢驗(yàn)通常要放在氣體之前。氣體通過洗氣瓶時(shí)要“長進(jìn)短出”。

 

  答案:(1)丙、戊、甲、乙、丁 (2) 長管

 

 。3) 甲:在加熱條件下還原氧化銅 乙:檢驗(yàn)水蒸氣 丙:除二氧化碳 。簷z驗(yàn)新生成的二氧化碳 戊:除水蒸氣。

 

  【鞏固練習(xí)

  

  1.(2008年三明市)在化學(xué)的學(xué)習(xí)中,同學(xué)們知道:聚乙烯塑料只含C、H兩種元素,如用焚燒方法處理廢棄塑料會(huì)造成大氣污染;瘜W(xué)興趣小組對(duì)聚乙烯塑料在空氣中燃燒生成的碳的氧化物物組成進(jìn)行探究。

 

  【提出猜想】A. 只有CO2    B. 只有CO    C. 既有CO2,也有CO

 

  【查閱資料】微量CO遇到浸有磷鉬酸溶液的氯化鈀黃色試紙,門立即變藍(lán);而CO2遇該試紙不變色

 

  【設(shè)計(jì)方案】化學(xué)興趣小組在老師的指導(dǎo)下,設(shè)計(jì)下圖所示實(shí)驗(yàn),通過觀察裝置B、裝置C的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,驗(yàn)證猜想。

 

 

 

 

 

 

 

 

  【實(shí)驗(yàn)探究】請(qǐng)你幫助他們寫成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

 

實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)結(jié)論及化學(xué)方程式

點(diǎn)燃酒精燈加熱,隨即打開彈簧夾,通入干燥的空氣。

觀察裝置B、裝置C中的現(xiàn)象

裝置B中的現(xiàn)象是:

                      

裝置C中的現(xiàn)象是:

                     

聚乙烯塑料在空氣中燃燒,生成碳的氧化物中,既有CO2,也有CO。

裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為:                    

 

  【討論】

 

  (1) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論,從環(huán)保角度考慮,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)對(duì)尾氣進(jìn)行處理。處理方法是          
                 
。

 

  (2) 聚乙烯塑料在空氣中燃燒,生成物中除了CO2、CO外,還應(yīng)有的物質(zhì)是         

 

  2.(2008山東菏澤某同學(xué)設(shè)計(jì)右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)。試回答:

 

 。╨)該裝置存在的一個(gè)主要問題是                ,

你的改進(jìn)方法是                               ,

 

  

(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),是先給氧化銅加熱,還是先通人一氧化碳?              

 

  

 

(3)實(shí)驗(yàn)過程中,圖中A處能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是                     

 

  發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                              , ;        。

 

  B處觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是                                                      

 

 。4)實(shí)驗(yàn)過程中,一氧化碳和氧化銅反應(yīng)不僅能生成銅,還可能生成中間產(chǎn)物氧化亞銅(化學(xué)式為Cu2O)。如果要對(duì)反應(yīng)后A處殘留固體的組成進(jìn)行探究,試猜想殘留固體的組成有哪幾種可能?

                                                              

 

答案:

1.黃色試紙變藍(lán);澄清石灰水變渾濁;Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O

⑴ 將尾氣收集到氣囊中(或?qū)⑽矚恻c(diǎn)燃) ⑵水 (或H2O)

2. (1)缺少尾氣的處理裝置,而把一氧化碳直接排放到空氣中了。

    在出氣口處添加一燃著的酒精燈,把未反應(yīng)的一氧化碳燃燒掉。

  (2)先通入一氧化碳

  (3)黑色的固體逐漸變成亮紅色的固體 CuO+CO==Cu+CO2 澄清的石灰水:變渾濁

  (4)全部為銅; 銅和氧化銅的混合物; 銅和氧化亞銅的混合物; 氧化銅、氧化亞銅的

混合物; 銅、氧化銅和氧化亞銅的混合物。


本文來自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/765482.html

相關(guān)閱讀:2019高一化學(xué)必修二知識(shí)點(diǎn)總結(jié)歸納[1]