1、第6单元 碳和碳的氧化物一、碳的几种单质1、金刚石(C)是自然界中最硬的物质,可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。2、石墨(C)是最软的矿物之一,有优良的导电性,润滑性。可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块等金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是:碳原子的排列不同。CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是:分子的构成不同。3、无定形碳: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.活性炭、木炭具有强烈的吸附性,焦炭用于冶铁,炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。二、.单质碳的化学性质:单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!1、常温下的稳定性强2、
2、可燃性:完全燃烧(氧气充足),生成CO2: C+O2点燃CO2不完全燃烧(氧气不充足),生成CO:2C+O2点燃2CO3、还原性:C+2CuO高温2Cu+CO2(置换反应) 应用:冶金工业现象:黑色粉末逐渐变成光亮红色,石灰水变浑浊。2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2三、二氧化碳的制法1、实验室制取气体的思路:(原理、装置、检验)(1)发生装置:由反应物状态及反应条件决定: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。反应物是固体与液体,不需要加热,制气体时则用制H2的发生装置。(2)收集方法:气体的密度及溶解性决定:难溶于水用排水法收集 CO只能用排水法密度比空气大用向上排
3、空气法 CO2只能用向上排空气法密度比空气小用向下排空气法2、二氧化碳的实验室制法1)原理:用石灰石和稀盐酸反应:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO22)选用和制氢气相同的发生装置 3)气体收集方法:向上排空气法4)验证方法:将制得的气体通入澄清的石灰水,如能浑浊,则是二氧化碳。验满方法:用点燃的木条,放在集气瓶口,木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。3、二氧化碳的工业制法:煅烧石灰石:CaCO3高温CaO+CO2生石灰和水反应可得熟石灰:CaO+H2O=Ca(OH)2四、二氧化碳的性质1、物理性质:无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体-干冰2、化学性质:1)
4、一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸2)与水反应生成碳酸: CO2+H2O=H2CO3生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红,H2CO3 = H2O+ CO2碳酸不稳定,易分解3)能使澄清的石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O本反应用于检验二氧化碳。4)与灼热的碳反应: C+CO2高温2CO(吸热反应,既是化合反应又是氧化还原反应,CO2是氧化剂,C是还原剂)3、用途:灭火(灭火器原理:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2)既利用其物理性质,又利用其化学性质 干冰用于人工降雨、制冷剂 温室肥料4、二氧化碳多环境的影响:过多排放引起温室效应。五、一氧化碳1、
5、物理性质:无色,无味的气体,密度比空气略小,难溶于水2、有毒:吸进肺里与血液中的血红蛋白结合,使人体缺少氧气而中毒。3、化学性质:(H2、CO、C具有相似的化学性质:可燃性 还原性)1)可燃性:2CO+O2点燃2CO2(可燃性气体点燃前一定要检验纯度)H2和O2的燃烧火焰是:发出淡蓝色的火焰。CO和O2的燃烧火焰是:发出蓝色的火焰。CH4和O2的燃烧火焰是:发出明亮的蓝色火焰。鉴别:H2、CO、CH4可燃性的气体:看燃烧产物(不可根据火焰颜色)(水煤气:H2与CO 的混合气体 C + H2O高温 H2 + CO)2)还原性: CO+CuOCu+CO2(非置换反应) 应用:冶金工业现象:黑色的氧
6、化铜逐渐变成光亮红色,石灰水变浑浊。 Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2(现象:红棕色粉末逐渐变成黑色,石灰水变浑浊。)除杂:COCO2 通入石灰水或氢氧化钠溶液: CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O CO2CO通过灼热的氧化铜CO+CuOCu+CO2 CaOCaCO3只能煅烧(不可加盐酸)CaCO3高温CaO+CO2注意:检验CaO是否含CaCO3加盐酸:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 (CO32-的检验:先加盐酸,然后将产生的气体通入澄清石灰水。)九年级化学单元测试题第六单元碳和碳的化合物(测试时间45分钟 满分100分)班级学号姓名成绩一、选择题:(本题有12
7、小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题意)1. 下列过程中发生了化学变化的是 ( )A.石墨导电 B.金刚石切割金属C.用铅笔写字 D.用焦炭冶炼2. 含硫煤如果发生不完全燃烧,会排放出污染空气的有毒气体是 ( )A.二氧化硫 B. 二氧化硫和一氧化碳 C. 硫和二氧化碳 D.一氧化碳3.下列表示二氧化碳的几种用途,其中既利用了它的物理性质又利用了它的化学性质的是( )4. 金刚石、石墨都是碳元素组成的单质,化学性质相同而物理性质不同的原因 ( )A同种元素组成,但原子排列不同 B原子最外层电子数相同C都是碳元素组成 D原子的相对质量相同5. 某化合物4.6g完全燃烧,生成8.8
8、g二氧化碳和5.4g水,该化合物中 ( )A.只含碳、氢两种元素 B.只含碳、氧两种元素C.含有碳、氢、氧三种元素 D.无法确定6. 除去CO2中混有的少量CO,可使混合气体通过 ( )A.石灰水 B. 灼热的碳层 C.水 D. 灼热的氧化铜7. 除去CO中混有的少量CO2,下列方法正确的是 ( )A. 将混合气体点燃 B. 通入炽热的氧化铜中C. 将混合气体通入到盐酸溶液里 D. 将混合气体通入到澄清的石灰水中高温8“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲;粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间。”这首于谦的石灰吟蕴含着一定的科学知识,诗句“烈火焚烧若等闲”形象地描述了化学反应:CaCO3 CaO十CO2,
9、该反应的类型是 ( ) A化合反应 B置换反应 C分解反应 D复分解反应9. 为了控制温室效应和改善生存环境环境,下列措施中切实可行的是 ( )减少煤等燃料的使用;禁止使用煤等燃料;禁止乱砍乱伐;开发氢能源;利用水力发电;种植花草树木。A. B. C. D.10. 试管中盛有黑色粉末,将其加强热,粉末变为红色,同时产生无色气体,该气体能使澄清的石灰水变浑浊,则该黑色粉末可能是 ( )A.木炭粉 B.四氧化三铁 C.氧化铜 D.木炭粉和氧化铜11. 已知实验室制取气体D的表达式为:A(固)+B(固)C+D,气体D易溶于水,D的相对分子质量为17,则应选择下列何种发生装置和收集方法 ( )A. 制
10、CO2的装置和向下排空气法 B.高锰酸钾制氧气的装置和向下排空气法C.高锰酸钾制氧气的装置和排水集气法 D.高锰酸钾制氧气的装置和向上排空气法12. 实验室制取CO2有以下几个步骤:按要求装好仪器;向漏斗中注入盐酸;向反应器中加入块状石灰石;检查装置气密性;收集生成的气体。以上操作正确排列顺序为( ) A. B. C. D.二、填空题(本题包括4小题,共28分)13. (6分)5月13日是世界无烟日,吸烟有害健康。为了鉴定该烟雾中是否存在CO2和CO,在对香烟燃烧产生的烟雾进行适当处理后,依次通过足量的以下试剂:澄清石灰水;浓硫酸;灼热的黑色氧化铜粉末;澄清石灰水,发现、中澄清石灰水变浑浊。试
11、回答:(1)中的现象说明_(2)烟雾中是否存在CO?_,做出此判断所依据的实验现象为。14. (8分)石灰石、生石灰、熟石灰在一定条件下可以转化,请你用化学方程式表示右图中转化的化学反应,并在括号中说出其反应类型:_( );_( );_。15. (6分)选择氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳的化学式填空:(1)有毒的气体是_;(2)能用于灭火的气体是_;(3)对环境保护最理想的燃料是_;(4)不能燃烧,但能支持燃烧的气体是;(5)只能用向上排气法收集的气体是_,只能用排水法收集的气体是_。16(8分)把下列各物质与其对应的主要用途用线连接起来。A、石墨 填充滤毒罐、用于冰箱去味剂B、金刚石 可作电
12、极材料C、活性炭 用于冶炼生铁D、焦炭 可用于裁割玻璃三、简答题(共12分)点燃点燃ABCFED17已知A、B、C、D、E、F六种物质间有如下的转变关系(发生的反应都是化合反应),其中A、B、C在通常情况下是三种无色无味的气体,且C为化合物,D是一种无色的液体氧化物,F是一种能使紫色石蕊试液变红的物质。(1)请写出有关物质的化学式:A_ B_ C_D_ E_ F_(2)写出下列变化的化学方程式:A + B D : _C + B E : _D + E F : _四、实验题(本题包括2小题,共24分)18. (12分)今有A、B、C、D、E五种装置如右图所示。按下列要求回答问题(所选装置用其代号字
13、母表示)(1)实验室用高锰酸钾的加热分解来制取氧气时,发 生装置选用_,收集装置选用_,该装置制取氧气的化学方程式为_。(2)实验室用大理石和稀盐酸来制取二氧化碳时,发生装置选用_,收集装置选用_,该制取二氧化碳的化学方程式为_。(3)硫化氢是一种无色且有臭鸡蛋气味的气体,能溶于水,可形成一种酸溶液氢硫酸。实验室用硫化亚铁跟稀硫酸反应制取硫化氢气体。试回答:硫化氢气体具有臭鸡蛋气味,这是硫化氢的_(填“物理”或“化学”)性质。硫化氢的水溶液能使石蕊试液变_色。实验室制取H2S气体时,发生装置应选用_,收集装置应选用_(填仪器编号)。19(12分)某化学课外兴趣小组成员甲、乙、丙三位同学在学习了
14、木炭还原氧化铜的实验后,提出如下问题:“木炭与一氧化铅(化学式为PbO)反应生成铅的同时产生的气体一定全部为二氧化碳吗?”请你和他们一起对产物中气体的成分进行研究,并回答有关问题。(1)猜想:甲同学认为:反应产生的气体全部为二氧化碳。乙同学认为:反应产生的气体全部为一氧化碳。丙同学认为:反应产生的气体既有二氧化碳又有一氧化碳。(2)设计实验:根据各自的猜想,他们共同设计了实验(如图示),(他们在实验中进行了规范操作和细致的观察)。(3)现象与结论:(提示:CO会使新鲜鸡血变色)如果甲同学猜想正确,装置B、C中的实验现象是_;如果乙同学猜想正确,装置B、C中的实验现象是_;如果丙同学猜想正确,装
15、置B、C中的实验现象是_。(4)此实验装置有不足之处,请你对该装置进行改进,具体措施是_。(5)根据上述实验及学习的木炭与CuO、Fe2O3的反应,请你归纳出单质碳的一项重要用途是_。四、计算题(共12分)MnO220.以下是小意和小思两位同学解答一道计算题的实录。请你一起参与研究并完成相关问题。(计算结果精确到0.01)题目 已知: 2KClO3 = 2KCl + 3O2,将10g氯酸钾和2g二氧化锰混合后放入试管中加热,收集所需量的氧气后,停止加热让试管冷却,称得试管内剩余固体的质量为7.2g。求生成氯化钾的质量。(1)小意很快得到算式:(10g + 2g 7.2g),该算式所得结果是(填
16、化学式)的质量,反应中生成KCl 的质量是多少?(2)小思依据上述计算结果发现题目数据有问题。请你通过简单的计算,论证他的发现。(3)如何才能更正该题呢?小意和小思认为有许多方法,例如将题目中“10g氯酸钾”改为“ag氯酸钾”,其它物质的质量不变,则a的取值范围是。五、附加题(10分)21氧化钙和碳酸钙的固体混合物质量为120g,将其高温煅烧至碳酸钙完全分解,称得剩余固体的质量为84g,则原固体混合物中钙元素的质量分数?第六单元检测题一、选择题123456789101112DBDACDDCADBC二、填空题13.(1)燃烧产物(烟雾)中有CO2 (2)存在 因为中澄清石灰水变浑浊(解析:在中,
17、烟雾中的CO2已经被澄清石灰水吸收,所以中被澄清石灰水吸收的CO2是烟雾中CO与灼热的氧化铜反应后生成的CO2所致。)14.CaCO3CaO+CO2CaO+H2O=Ca(OH)2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O15(1)CO(2)CO2(3)H2(4)O2(5)CO2(6)CO16、A-(2) B-(4) C-(1) D-(3)三、简答题17、(1)H2,O2, CO, H2O ,CO2, H2CO3,(2)2H2 + O2点燃 2H2O2CO + O2点燃 2CO2CO2 + H2O = H2CO3四、实验题 18、 (1)A ; C或E ; (2)B; C; (3)物理 红 B
18、; C19.、(3)石灰水变浑浊,鸡血颜色不变;石灰水无明显变化,鸡血颜色发生变化;石灰水变浑浊,鸡血颜色发生变化;(4)在装置C的出气口接一个尖嘴玻璃管和燃着的酒精灯(或在装置C的出气口用气球或塑料袋收集尾气)。四、计算题2、 (1) O27.45g (2)所剩固体的质量=7.45g + 2g =9.45g 7.2g 所以题目有错误。(氯酸钾质量= 7.454g + 4.8 g = 12.25g 10g 所以题目有错误。或根据化学方程式求出 )(3) 5.2g a 8.55g五、附加题21. 解析:方法一,因为反应后减少的是二氧化碳,钙元素全部转化为CaO中的钙,则只要计算出所有CaO中的钙元素即可求出。84gCaO含钙元素的质量为84g(40/56)60g,反应前混合物中钙元素的质量也为60g,则方法二,利用生成的二氧化碳(120-84=36g)来计算参加反应的碳酸钙质量,同时也计算出混合物中氧化钙的质量,再分别计算这两种物质中含有钙元素的质量就能求出。
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