1、知识梳理一、碳单质的性质及用途一、碳单质的性质及用途1.物理性质(1)金刚石:无色透明,自然界中_ 最大的物质,不导电,不导热,可作钻头、刻刀、装饰品等。(2)石墨:深灰色,质软而滑腻,导电性与导热性良好,可作润滑剂、电极、铅笔芯等。(3)C60:形似足球,结构稳定。(4)活性炭:疏松多孔,具有很强的吸附性,能够吸附色素、异味,常用作防毒面具,净水材料等。硬度【小贴士】a.碳的几种单质的物理性质差异很大,是因为碳原子的排列方式不同。它们具有相同的化学性质。b.碳单质之间在一定条件下可以相互转化,该过程属于_变化。化学基础知识细细过2.化学性质(1)稳定性:常温下化学性质稳定,不与其他物质发生反
2、应,如古代字画能够长时间保存而不褪色;重要档案用碳素水笔书写等。(2)可燃性 a.氧气充足(化学方程式):CO2=CO2。b.氧气不足(化学方程式):_。(3)还原性 a.与Cuo、Fe2O3反应(化学方程式):_。b.与CO2反应(化学方程式):C+CO2=2CO。点燃C+2CuO=2Cu+CO2。高温点燃2CO2=2CO2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2 高温 高温二、二氧化碳的制取二、二氧化碳的制取1.工业法(化学方程式):CaCO3=CaO+CO22.实验室制法(化学方程式):_三、碳的氧化物三、碳的氧化物1.二氧化碳(1)物理性质:通常状况下为无色无味的气体,_溶于水,密度比空气大
3、。(2)化学性质:a.一般不燃烧,也不支持燃烧。b.与水反应(化学方程式):CO2+H2O=H2CO3。生成的碳酸不稳定,易 分解(化学方程式):_ c.与碱溶液反应(化学方程式):CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O(一般用于吸收 二氧化碳气体);_(一般用于检验CO2气体)高温CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2能H2CO3=H2O+CO2CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O(3)用途:植物光合作用的原料、作灭火剂、制碳酸饮料、气体肥料、人工降雨等。(4)二氧化碳对生活和环境的影响对人体健康的影响:二氧化碳无毒但不能供给呼吸。当空气中的二氧化碳超过正常含量时,会对人体
4、健康产生影响,如气闷、头昏等。温室效应a.加剧原因:化石燃料过度使用;森林不断减少。b.危害:使全球气温升高,两极冰川融化,海平面升高,淹没部分沿海城市,导致土地沙漠化,农业减产等。c.防治措施:减少化石燃料的使用;开发新能源,如_、地热能等;大力植树造林、禁止乱砍滥伐。太阳能2.一氧化碳(1)物理性质:通常状况下为无色无味的气体,难溶于水,密度比空气略小。(2)化学性质:可燃性(化学方程式):_。还原性(化学方程式):与CuO反应_。与Fe2O3反应_。毒性:易与血红蛋白结合,使血液失去输氧能力,从而中毒。(3)用途:_、冶炼金属等。【小贴士小贴士】CO有毒性,在实验中应特别注意尾气处理,用
5、 煤等含碳燃料取暖时,一定要保持室内通风,防止 CO 中毒。2COO2=2CO2点燃CO+CuO=Cu+CO2Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温作气体燃料四、自然界中碳、氧的循环:四、自然界中碳、氧的循环:氧气二氧化碳植物_作用_的呼吸化石燃料的燃烧、动植物尸体腐烂、岩石分解等人、动植物光合1通入二氧化碳,蜡烛熄灭的原因。现象:下层的蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭。结论:CO2不能燃烧也不支持燃烧(化学性质),CO2的密度比空气的密度大(物理性质)。识记强化2通入二氧化碳,紫色石蕊溶液变红色的实质。现象:将二氧化碳通入紫色石蕊溶液后,溶液变红色。结论(易错点):CO2与水反应生成H2CO3,
6、H2CO3显酸性,能使紫色石蕊溶液变红色(该反应不能用来检验CO2)。用反应方程式表示为:CO2H2O=H2CO3。3二氧化碳没有毒性,但它不能供给呼吸,所以人在二氧化碳浓度偏高的环境中,会感到气闷、头痛乃至窒息死亡。因此,在人群密集的地方应该注意通风换气。在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和深洞底部之前,必须先做灯火试验。4二氧化碳会参与大气中的碳循环,是氧气的间接来源。二氧化碳的增多会导致温室效应加剧,只是影响环境,不能算污染环境;而一氧化碳有毒,是空气污染物。5二氧化碳与一氧化碳(1)比较 一氧化碳二氧化碳组成化学式 CO CO2相同点宏观上:都由碳元素和氧元素组成微观上:都由分子构成,分
7、子均由碳原子和氧原子构成不同点1个分子中含1个碳原子和1个氧原子;化学式中碳元素的化合价为2价1个分子中含1个碳原子和2个氧原子;化学式中碳元素的化合价为4价 物理性质相同点 通常情况下,都是无色、无味的气体不同点难溶于水,密度比空气略小能溶于水,密度比空气大不能燃烧,不支持燃烧,不能供给呼吸,没有毒性,能与碱反应,能与水反应注:a.一氧化碳和二氧化碳化学性质差异大的原因:分子构成不同。b.CO难溶于水,冬天取暖时,紧闭房门,在房中放一盆水避免CO中毒的方法不可取。(2)鉴别鉴别方法现象通入澄清石灰水无明显现象的是CO,能使澄清石灰水变浑浊的是CO2通入紫色石蕊溶液无明显现象的是CO,能使紫色
8、石蕊溶液变红的是CO2通过灼热的氧化铜有红色固体生成的是CO,无明显现象的是CO2点燃能燃烧的是CO,不能燃烧的是CO2(3)互为杂质时的除杂方法物质(括号内为杂质)除杂方法CO2(CO)通过足量灼热的氧化铜CO(CO2)通入足量NaOH溶液中 通过足量灼热的炭粉 重点实验轻松做实验 二氧化碳的实验室制取1.实验原理(化学方程式)CaCO32HCl=CaCl2H2OCO22.实验装置【小贴士】组装仪器时,长颈漏斗要伸入液面以下,形成“液封”,防止气体从长颈漏斗中逸出。3收集方法二氧化碳能溶于水,且密度比空气大,适宜用_收集。4检验和验满检验:将产生的气体通入澄清石灰水中,若_,则证明生成的是二
9、氧化碳。验满:将燃着的木条放在集气瓶口,若_,则证明已收集满。向上排空气法澄清石灰水变浑浊木条熄灭【小贴士】不能用燃着的木条检验收集的气体是否为二氧化碳。因为能使燃着的木条熄灭的气体不一定是CO2,还可能是N2等气体。重点实验轻松做5制取二氧化碳药品的选择及分析(1)不能用稀硫酸代替稀盐酸:因为碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在大理石的表面,阻止反应进一步发生。(2)不能用碳酸钠或碳酸钾代替大理石:因为碳酸钠或碳酸钾是粉末状固体,与稀盐酸反应速率太快,难以控制,不利于收集气体。(3)不能用浓盐酸代替稀盐酸:浓盐酸具有较强的挥发性,挥发出的HCl气体和制得的二氧化碳气体混合,使制得的
10、气体不纯。6其他常见装置相对于装置A,装置B的优点是通过控制添加药品的速率,从而控制反应速率;装置C的优点是便于添加液体药品,能使反应随时发生和停止。装置图 装置特点安装简便可控制反应物的滴加速率可随时控制反应的发生和停止重点实验轻松做7.拓展 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下,反应的化学方程式为CO22NaOH=Na2CO3H2O。例例 2017青岛根据下列装置图填空:【导学号 95444009】例题图1(1)写出上图中标有序号的仪器名称:_;_。(2)实验室制取气体时,组装好仪器后,应先_,再添加药品。(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时,应选用的发生装
11、置_(填装置序号),该反应的化学方程式为_。(4)实验室选择气体发生装置时,应考虑的因素是_和_。【针对拓展】(5)收集二氧化碳选用_(填序号),验满的方法是_,检验二氧化碳的方法是_。酒精灯集气瓶检查装置的气密性BCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2反应物的状态反应条件C将气体通入澄清的石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,说明是二氧化碳 瓶口,若木条熄灭,说明已集满燃着的木条放在集气(6)若用G装置制取二氧化碳,长颈漏斗必须插入液面以下的原因是_。若用F装置收集二氧化碳气体,气体应该从_(填字母)端通入。防止产生的气体从长颈漏斗中逸出a【解析】(1)题图中标有序号的仪器名称:酒精灯;集
12、气瓶。(2)实验室制取气体时,组装好仪器后,应先检查装置的气密性,再添加药品。以免导致药品浪费、收集不到气体。(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时,应选用固液常温型的发生装置B,该反应的化学方程式为CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O。(4)选择发生装置需考虑的因素是反应物的状态和反应条件。加热固体制取气体,发生装置为A,固体和液体常温下反应制取气体应选用的发生装置为B。选择收集装置需考虑气体的密度、是否与空气的成分反应、气体在水中的溶解性。例题图2甘肃、兰州三年中考经典例题深度析考点 1 碳单质的性质和用途 例例1 1 2017本溪下列有关金刚石、石墨和C60的说法正确的是()A
13、均具有可燃性 B均具有导电性C均由碳原子构成 D均为无色透明的液体【解题妙招】此题是对碳单质性质的考查,解题的关键是了解碳单质的性质和用途。这三种碳单质因其碳原子的排列方式不同,物理性质不同,但其化学性质相同。A例例2 22017福建十八世纪,拉瓦锡用放大镜聚集日光使玻璃罩内的金刚 石燃烧,得到二氧化碳,坦南特进一步研究确认金刚石仅由碳元素组成。下列说法错误的是【导学号95444012】()A金刚石属于有机物B金刚石燃烧过程放出热量C金刚石具有可燃性D聚集日光使温度达到金刚石的着火点【解析】A.金刚石是由碳元素组成的单质,而有机物是有机化合物的简称,金刚石不属于有机物,故错误。B.金刚石是碳元
14、素组成的单质,具有可燃性,燃烧过程放出热量,故正确。C.金刚石是由碳元素组成的单质,具有可燃性,故正确。D.聚集日光,能使温度达到金刚石的着火点,可使金刚石燃烧,故正确。A经典例题深度析考点 2 二氧化碳、一氧化碳的性质和用途例例3 3 下列关于CO2与CO的比较,错误的是【导学号 95444013】()A组成:都是由碳元素和氧元素组成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会导致“温室效应”增强;CO会形成酸雨 D【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,故正确。B.二氧化碳能溶于水,一氧化碳难溶于水,故正确。C.CO
15、2可用于光合作用、灭火、化工产品的原料和气体肥料;CO可用作气体燃料、冶炼金属的还原剂等,C正确。D.CO2会造成“温室效应”,CO有毒,极易使人中毒,但不能形成酸雨,D错误。例例4 42017沈阳能证明某无色无味气体是CO2的操作及现象是【导学号95444014】()选项 实验操作实验现象A 将燃着的木条伸入集气瓶木条燃烧更旺B将带火星的木条伸入集气瓶木条复燃C 将气体通入澄清石灰水石灰水变浑浊D 将气体通入蒸馏水中有气泡逸出【解析】A.将燃着的木条伸入集气瓶,木条燃烧更旺,不可能是二氧化碳,因为二氧化碳不能燃烧、且不支持燃烧,故错误。B.将带火星的木条伸入集气瓶,木条燃烧更旺,说明瓶内气体
16、能支持燃烧,不可能是二氧化碳,故错误。C.二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,说明某无色无味气体是CO2,故正确。D.将气体通入蒸馏水中,有气泡逸出,不一定是二氧化碳,也可能是氢气、氧气等气体,故错误。C【解析】A.生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳,经光合作用转化为葡萄糖,并放出氧气;氧循环过程中有其他物质水蒸气、二氧化碳等生成,故错误。B.碳循环主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳,经光合作用转化为葡萄糖,并放出氧气有其他物质生成,属于化学变化,氧循环过程中有其他物质水蒸气、二氧化碳等生成,属于化学变化,故正确。C.绿色植物的生长过程,
17、既有光合作用,又有呼吸作用,既涉及碳循环,又涉及氧循环,故正确。D.碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,故正确。例例5 52017威海关于碳循环和氧循环,下列说法不正确的是【导学号95444015】()A碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环B碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化C绿色植物的生长过程,既涉及碳循环,又涉及氧循环D碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定A经典例题深度析考点 3 二氧化碳的制取例例6 6 2017苏州节选实验室常用块状大理石和稀盐酸制取CO2气体。【导学号 95444016】(1)写出实验室制取CO2的化学方程式:_(
18、2)若用如图所示装置(固定装置省略)制CO2。连接好装置后,需检查装置的气密性。具体操作方法是:先_(填字母,下同),后_,若导管口有气泡,放手后导管内上升一段稳定的水柱,则气密性良好。A用手捂住试管 B将导管一端浸入水中(3)实验室收集CO2可用的方法是_(填字母)。A排水法B向下排空气法C向上排空气法BCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2AC例6题图经典例题深度析、(4)实验室常用澄清石灰水检验CO2,写出反应的化学方程式_。CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O【解析】(1)实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,同时生成氯化钙、水,反应的化学方程式是CaCO32HCl
19、=CaCl2H2OCO2。(2)在连接好装置后,将导管一端伸入水中,用手捂住试管,若导管口有气泡冒出,且松手后导管内形成一段稳定的水柱,则气密性良好。(3)二氧化碳的密度比空气大且能溶于水,所以可用向上排空气法收集。(4)检验二氧化碳气体用澄清的石灰水,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O。将气体的“检验”“验满”操作混淆例4 下列实验操作不能达到目的的是()C【错因剖析】(1)检验是利用物质的特性或特征现象来证明这种物质,可理解为“看看是不是”。如检验CO2可用澄清石灰水,能够使澄清石灰水变浑浊的气体是CO2,检验CO2不能用燃着
20、的或带火星的木条。(2)验满是已知这种气体,只要用简便的方法证明集气瓶是否已装满此气体,可理解为“看看满不满”。如把燃着的木条放在盛有CO2的集气瓶口,若木条熄灭,证明已集满。例例82017黔西南州已知:二氧化碳气体既不溶于饱和NaHCO3溶液,也不与NaHCO3反应:NaHCO3HCl=NaClH2OCO2某学生欲用黔西南州著名的万峰林风景区山上的石灰石和浓盐酸反应制取纯净干燥的二氧化碳气体,实验室提供了下列装置和药品。请回答相关问题:【导学号95444017】例8题图22222MnO2H O2H O+O(1)仪器的名称是_,仪器的名称是_。(2)实验室制取二氧化碳气体的发生装置应选_(填序
21、号)。实验室制取二氧化碳气体的反应原理_(用化学方程式表示)。若用该装置在实验室制取氧气,写出该反应的化学方程式_。(3)装置C中浓硫酸的作用是_。(4)为了得到纯净干燥的气体,C、D装置仪器接口顺序应选_。A.abcd B.badc C.dcba D.cdab(5)若用装置E收集二氧化碳气体,则气体应从_(填接口字母序号)进入。酒精灯长颈漏斗BCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2干燥气体De【解析】(1)通过分析题中所指仪器的作用可知,是酒精灯,是长颈漏斗。(2)实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体,反应条件是常温,所以实验室制取二氧化碳气体的发生装置应选B,碳酸钙和稀盐酸反应
22、生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2,实验室用过氧化氢制取氧气的反应物是液体,反应条件是常温、催化剂,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为:。(3)浓硫酸具有吸水性,所以装置C中浓硫酸的作用是干燥气体。(4)实验室制取的二氧化碳中含有氯化氢和水蒸气,饱和碳酸氢钠溶液可以吸收氯化氢,浓硫酸有吸水性,洗气应该长进短出,所以为了得到纯净干燥的气体,C、D装置仪器接口顺序为cdab。(5)二氧化碳的密度比空气大,所以用装置E收集二氧化碳气体,则气体应从e进入。22222MnO2H O2H O+O 木炭还原氧化铁的反应一氧化碳还原氧化
23、铜的反应C2CuO=2CuCO2高温木炭还原氧化铜的反应:2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2高温COCuO=2CuCO2高温本讲涉及的重要化学方程式整理本讲涉及的重要化学方程式整理实验室制取二氧化碳的反应二氧化碳与氢氧化钙的反应:CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O一氧化碳还原氧化铁的反应:Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2小魔方站作品小魔方站作品 盗版必究盗版必究语文语文附赠附赠 中高考状元学习方法中高考状元学习方法 前前 言言 高考状元是一个特殊的群体,在许多高考状元是一个特殊的群体,在许多人的眼中,他们就如浩瀚宇宙里璀璨夺目人的眼
24、中,他们就如浩瀚宇宙里璀璨夺目的星星那样遥不可及。但实际上他们和我的星星那样遥不可及。但实际上他们和我们每一个同学都一样平凡而普通,但他们们每一个同学都一样平凡而普通,但他们有是不平凡不普通的,他们的不平凡之处有是不平凡不普通的,他们的不平凡之处就是在学习方面有一些独到的个性,又有就是在学习方面有一些独到的个性,又有着一些共性,而这些对在校的同学尤其是着一些共性,而这些对在校的同学尤其是将参加高考的同学都有一定的借鉴意义。将参加高考的同学都有一定的借鉴意义。青春风采北京市文科状元北京市文科状元 阳光女孩阳光女孩-何旋何旋 高考总分:高考总分:692分分(含含20分加分分加分)语文语文131分分
25、 数学数学145分分英语英语141分分 文综文综255分分毕业学校:北京二中毕业学校:北京二中报考高校:报考高校:北京大学光华管理学北京大学光华管理学院院来自北京二中,高考成绩672分,还有20分加分。“何旋给人最深的印象就是她的笑声,远远的就能听见她的笑声。”班主任吴京梅说,何旋是个阳光女孩。“她是学校的摄影记者,非常外向,如果加上20分的加分,她的成绩应该是692。”吴老师说,何旋考出好成绩的秘诀是心态好。“她很自信,也很有爱心。考试结束后,她还问我怎么给边远地区的学校捐书”。班主任:我觉得何旋今天取得这样的成绩,我觉得,很重要的是,何旋是土生土长的北京二中的学生,二中的教育理念是综合培养
26、学生的素质和能力。我觉得何旋,她取得今天这么好的成绩,一个来源于她的扎实的学习上的基础,还有一个非常重要的,我觉得特别想提的,何旋是一个特别充满自信,充满阳光的这样一个女孩子。在我印象当中,何旋是一个最爱笑的,而且她的笑特别感染人的。所以我觉得她很阳光,而且充满自信,这是她突出的这样一个特点。所以我觉得,这是她今天取得好成绩当中,心理素质非常好,是非常重要的。高考总分高考总分:711分分毕业学校毕业学校:北京八中北京八中语文语文139分分 数学数学140分分英语英语141分分 理综理综291分分报考高校:报考高校:北京大学光华管理学院北京大学光华管理学院北京市理科状元杨蕙心北京市理科状元杨蕙心
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