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４ ５年中考３年模拟专题二 碳和碳的氧化物１５知识结构碳和碳的氧化物碳单质种类：碳元素组成的单质主要有金刚石、石墨、① Ｃ６０ 无定形碳：无定形碳包括：焦炭、木炭、活性炭、炭黑等。其中② 活性炭 、木炭具有吸附性碳的稳定性：碳原子的最外层电子数是４，常温下既不容易得到电子，也不容易失去电子，所以，常温下碳的化学性质比较③ 稳定 ìîíïïïï一氧化碳：通常情况下一氧化碳是一种无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水；极易与血液中的④ 血红蛋白 结合，使人中毒二氧化碳：通常情况下二氧化碳是一种无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水；加压降温后变为固态，俗称⑤ “干冰” ；实验室通常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取ìîíïïïïïï考点清单考点一 碳单质的性质和用途 １．碳单质的物理性质及用途对比项目金刚石石墨Ｃ６０结构模型物理性质色泽、状态无色透明、正八面体形状的固体，研磨有夺目光泽深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体，有滑腻感室温下为紫红色，固态，有金属光泽硬度天然存在的最硬物质质软质脆导电性不导电良好超导性熔点高高高主要用途制钻头、玻璃刀、装饰品等制电刷、电极、铅笔芯、润滑剂等用于超导、催化、材料、医学、生物等领域物理性质差异原因结构决定→性质决定推知用途金刚石、石墨的物理性质不同是因为碳原子的排列方式不同 ２．碳单质的化学性质与用途化学性质反应现象及化学方程式用途稳定性常温下，碳的化学性质不活泼用墨汁写字或绘画等续表化学性质反应现象及化学方程式用途可燃性化学方程式充分燃烧：Ｃ＋Ｏ２点燃ＣＯ２不充分燃烧：２Ｃ＋Ｏ２点燃２ＣＯ现象充分燃烧时：发出红光或白光，生成使澄清石灰水变浑浊的气体作燃料还原性（与氧化物反应）化学方程式Ｃ＋２ＣｕＯ高温２Ｃｕ＋ＣＯ２↑３Ｃ＋２Ｆｅ２Ｏ３高温４Ｆｅ＋３ＣＯ２↑ＣＯ２＋Ｃ高温２ＣＯ（吸热反应）现象还原氧化铜时，黑色粉末逐渐变为红色冶炼金属考点二 一氧化碳和二氧化碳 有关二氧化碳的几个重要的性质实验（１）“倾倒二氧化碳”的实验实验现象解释与结论两支蜡烛自下而上依次熄灭蜡烛熄灭说明ＣＯ２不能燃烧，也不支持燃烧下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明ＣＯ２的密度比空气大 （２）“二氧化碳与水反应”的实验 实验中所用的“花”为用紫色石蕊试液浸泡并干燥后的纸花。专题二 碳和碳的氧化物５ （Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）（Ⅳ）（Ⅴ）现象纸花由紫变红纸花不变色纸花不变色纸花由紫变红纸花由红变紫分析与结论醋酸能使石蕊试液变红水不能使石蕊试液变红ＣＯ２不能使石蕊试液变红二氧化碳与水反应生成了酸，酸使石蕊试液变红Ｈ２ＣＯ３不稳定，受热易分解 （３）“二氧化碳与氢氧化钙反应”的实验现象解释与结论澄清石灰水变浑浊ＣＯ２与氢氧化钙发生反应，生成了白色的碳酸钙沉淀：Ｃａ（ＯＨ）２＋ＣＯ２ＣａＣＯ３↓＋Ｈ２Ｏ（该反应可用来检验ＣＯ２） （４）“二氧化碳的溶解性”实验现象解释与结论塑料瓶变瘪部分二氧化碳溶于水中，使瓶内气体体积减小，压强变小，大气压强使瓶子变瘪 例１ （２０１６山东青岛，２８，６分）实验是进行科学探究的重要方式。某同学设计如下图所示实验，探究二氧化碳的有关性质。实验１实验２请填空：（１）实验１采用了科学探究中的控制变量法，该实验控制的变量是 。（２）实验１中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是 ，该反应的化学方程式是 。（３）实验２是在实验１的基础上设计的创新改进实验，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到第 （填序号）号棉球先变色，通过此现象可获得关于二氧化碳的另外一条性质是 。解析 （１）实验１采用科学探究中的控制变量法，由图示可知，该实验控制的变量是水。（２）实验１中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊变红色，则观察到的现象是石蕊纸花变红色；反应的化学方程式为ＣＯ２＋Ｈ２ＯＨ２ＣＯ３。（３）将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，②③都不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色；①④都变红，说明二氧化碳和水发生了化学反应；④比①先变红，说明二氧化碳的密度比空气的密度大。答案 （１）Ｈ２Ｏ（或水）（２）纸花由紫色变为红色 ＣＯ２＋Ｈ２ＯＨ２ＣＯ３（３）④ 二氧化碳的密度比空气的密度大考点三 二氧化碳的实验室制法反应原理ＣａＣＯ３＋２ＨＣｌＣａＣｌ２＋ＣＯ２↑＋Ｈ２Ｏ药品的选择（１）不能用浓盐酸，因为浓盐酸有挥发性，会使收集的二氧化碳不纯（２）不能用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石（或大理石）的表面，阻止反应的进行（３）不能用碳酸钠或碳酸钾，因为它们与盐酸的反应速率太快，不易控制装置图装置特点安装简单便于添加液体药品可控制反应的发生和停止可控制反应速率６ ５年中考３年模拟续表收集方法向上排空气法（导气管伸到集气瓶底部）“万能瓶”排空气法（长进短出）验满方法将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明已收集满检验方法将气体通入澄清的石灰水中（或将少量澄清石灰水倒入集气瓶内振荡），如果澄清石灰水变浑浊，证明该气体是二氧化碳实验步骤检查装置气密性→装药品→固定→收集→验满 例２ （２０１８云南，２６，１０分）根据下图所示的实验装置回答问题。（１）写出标注仪器的名称：ａ ，ｂ 。（２）实验室用Ａ装置制取氧气，试管内的暗紫色固体是 （填名称）。写出实验室用Ｂ装置制取氧气的化学方程式 ，选择Ｅ装置收集氧气，当看到 ，说明气体收集满了。（３）实验室制取二氧化碳选用的发生装置是 （填字母代号），反应的化学方程式为 。（４）用Ｆ装置除去二氧化碳气体中的少量水蒸气，Ｆ中放入的试剂是 。解析 （２）Ａ装置为固体加热型的发生装置，若用Ａ装置制取氧气，试管内暗紫色的固体应是高锰酸钾。Ｂ装置为固液常温型的发生装置，若用Ｂ装置制取氧气，应选用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气。用排水法收集氧气时，当观察到瓶口有气泡向外冒出时，说明气体收集满了。（３）实验室用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，应该选择的发生装置是Ｂ。（４）浓硫酸具有吸水性且不与ＣＯ２发生反应，故在Ｆ装置内放入浓硫酸。答案 （１０分）（１）长颈漏斗 集气瓶（本卷中，学科专用名词或用语，错字、别字均不给分）（２）高锰酸钾 ２Ｈ２Ｏ２ＭｎＯ２２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２↑ 集气瓶口有气泡向外冒出（３）Ｂ ＣａＣＯ３＋２ＨＣｌＣａＣｌ２＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑（４）浓硫酸（或浓Ｈ２ＳＯ４溶液）易混易错二氧化碳和一氧化碳性质及用途的比较二氧化碳一氧化碳物理性质色、态、味无色、无味的气体无色、无味的气体密度密度比空气大密度比空气略小溶解性能溶于水难溶于水化学性质可燃性一般情况下，不能燃烧，不支持燃烧有可燃性２ＣＯ＋Ｏ２点燃２ＣＯ２还原性不具有还原性，而具有氧化性具有还原性ＣＯ＋ＣｕＯ△Ｃｕ＋ＣＯ２与水反应二氧化碳与水反应：ＣＯ２＋Ｈ２ＯＨ２ＣＯ３碳酸不稳定，易分解：Ｈ２ＣＯ３Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑不与水反应续表二氧化碳一氧化碳化学性质与澄清石灰水反应二氧化碳与澄清石灰水的反应：Ｃａ（ＯＨ）２＋ＣＯ２ＣａＣＯ３↓＋Ｈ２Ｏ不与澄清石灰水反应毒性无毒，但不能供给呼吸有毒用途①灭火 ②工业原料 ③制冷剂 ④温室里的气体肥料①作燃料 ②冶炼金属１８方法 ＣＯ２与ＣＯ的鉴别与除杂 １．两种气体的鉴别方法操作方法实验现象ＣＯ２ＣＯ续表操作方法实验现象ＣＯ２ＣＯ（１）分别通入澄清石灰水中变浑浊无现象专题二 碳和碳的氧化物７ 续表操作方法实验现象ＣＯ２ＣＯ（２）分别通入紫色石蕊溶液中溶液变红无现象（３）分别通过灼热的氧化铜无现象黑色粉末变为红色（４）点燃不燃烧蓝色火焰（５）用质地较软的塑料瓶分别装满两种气体，再分别加入１／４体积的水，盖紧瓶盖后振荡软塑料瓶变瘪无变化 ２．两种气体互为杂质时的除杂方法物质（括号内为杂质）除杂方法化学方程式ＣＯ２（ＣＯ）通过足量灼热的ＣｕＯＣＯ＋ＣｕＯ△Ｃｕ＋ＣＯ２ＣＯ（ＣＯ２）通入足量的ＮａＯＨ溶液中２ＮａＯＨ＋ＣＯ２Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２Ｏ