中考化學(xué)總復(fù)習(xí)碳的單質(zhì)及二氧化碳和一氧化碳的對比提高知識講解含解析.doc

中考化學(xué)總復(fù)習(xí)碳的單質(zhì)及二氧化碳和一氧化碳的對比提高知識講解含解析【考綱要求】1.掌握碳的化學(xué)性質(zhì)：可燃性和還原性；知道金剛石、石墨等碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途。2.掌握二氧化碳的性質(zhì)和用途；掌握一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)：可燃性和還原性及毒性等。3.掌握單質(zhì)碳、碳的化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。【知識網(wǎng)絡(luò)】【考點梳理】考點一、碳單質(zhì)(金剛石、石墨)的物理性質(zhì)和用途比較對比項目金剛石石墨外觀無色透明正八面體形狀固體深灰色細磷片狀固體光澤加工琢磨后有光澤略有金屬光澤硬度自然界最硬軟導(dǎo)電性無良好導(dǎo)熱性良好良好用途鉆探機鉆頭、刻刀、裝飾品等電極、鉛筆芯、潤滑劑等要點詮釋：1.由于碳原子排列方式不同，導(dǎo)致金剛石和石墨在物理性質(zhì)上存在較大差異。2.炭和碳不同。碳是指碳元素，是“核電荷數(shù)為6的同一類原子的總稱”，有廣泛、概括的含義，并不具體指某種物質(zhì)；炭是指具體的物質(zhì)由碳元素組成的單質(zhì)，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。碳與炭不能混用。3.木炭和活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，因此具有吸附能力，可以吸附一些色素、有異味的物質(zhì)，吸附過程屬于物理變化，并非化學(xué)變化。4.規(guī)律總結(jié)：物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)物質(zhì)的性質(zhì)物質(zhì)的用途。考點二：CO2和CO性質(zhì)及用途的比較對比項目CO2CO物理性質(zhì)無色無味氣體，能溶于水，密度比空氣大，干冰易升華無色無味氣體，難溶于水，密度比空氣略小化學(xué)性質(zhì)可燃性一般情況下既不能燃燒，也不支持燃燒有可燃性2CO+O22CO2還原性沒有還原性，有較弱的氧化性C+CO22CO有還原性CO+CuOCu+CO2與水反應(yīng)與水反應(yīng)CO2+H2O=H2CO3不能與水反應(yīng)與石灰水的反應(yīng)（堿）與石灰水反應(yīng)CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O不能與石灰水反應(yīng)毒性無毒有劇毒主要用途可制汽水，作制冷劑，滅火，氣體肥料氣體燃料、高爐煉鐵對環(huán)境的影響造成溫室效應(yīng)污染空氣要點詮釋：1.由于CO和CO2的分子構(gòu)成不同，決定了二者性質(zhì)的不同。2.CO和CO2的鑒別方法： 根據(jù)CO和CO2的不同特性，可以設(shè)計多種方法進行鑒別。鑒別時現(xiàn)象越明顯，差異越多，區(qū)分越容易。物理方法：可以根據(jù)它們的密度和溶解性不同設(shè)計實驗來鑒別?；瘜W(xué)方法：可以利用CO的可燃性和還原性來鑒別，也可以利用CO2能與水、石灰水反應(yīng)的現(xiàn)象來鑒別?？键c三：一氧化碳和單質(zhì)碳性質(zhì)的比較對比項目CCO相同點可燃性有可燃性C+O2CO2 2C+O22CO有可燃性2CO+O22CO2還原性有還原性C+2CuO2Cu+CO2 CO+CuOCu+CO2有還原性CO+CuOCu+CO23CO+Fe2O32Fe+3CO2用途常用作燃料和作還原劑冶煉金屬常用作燃料和作還原劑冶煉金屬不同點屬于固體單質(zhì)，常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定屬于氣體化合物，具有毒性要點詮釋：1.碳單質(zhì)的可燃性反應(yīng)中值得注意的是條件不同，燃燒產(chǎn)物不同（CO、CO2）。2.在做一氧化碳還原氧化銅的實驗中，正確的操作順序是：驗純；通CO；加熱；停止加熱；停止通CO。3.點燃一氧化碳或用一氧化碳還原氧化銅前，一定要檢驗一氧化碳的純度，因為一氧化碳具有可燃性，當(dāng)一氧化碳中混有一定量的空氣（或氧氣），點燃或加熱時會發(fā)生爆炸。一氧化碳有毒，對入有毒害作用，當(dāng)空氣中混有一氧化碳時，不能用水來消除一氧化碳對人的危害，因為一氧化碳難溶于水；用一氧化碳還原氧化銅的實驗應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進行，為了防止一氧化碳污染空氣，要進行尾氣處理，用氣球收集或點燃處理?？键c四、單質(zhì)碳、碳的化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系1.單質(zhì)碳及碳氧化物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系（簡稱“碳三角”，如圖二）?？陕?lián)系生活實際，運用已有知識分析煤爐內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，從而順利完成對知識的理解。2.確立二氧化碳在碳和碳的化合物知識體系中的橋梁地位，掌握好碳和碳的化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系（如圖一）。 要點詮釋：1.將二氧化碳氣體通入紫色石蕊試液時，二氧化碳與水反應(yīng)生成了碳酸，碳酸使紫色石蕊試液變成紅色，而不是二氧化碳使紫色石蕊試液變紅。2.由二氧化碳能與石灰水反應(yīng)，可拓展到二氧化碳能與所有堿溶液反應(yīng)。二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，用于檢驗二氧化碳氣體的存在，其反應(yīng)實質(zhì)是二氧化碳與石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)生成了難溶于水的碳酸鈣。3.運用二氧化碳的性質(zhì)解釋一些化學(xué)現(xiàn)象或生活問題。（1）根據(jù)二氧化碳在一般情況下，既不燃燒，也不支持燃燒，密度比空氣大的性質(zhì)，可解釋二氧化碳滅火的原理和適用范圍。（2）人進入二氧化碳含量過高的山洞或菜窖導(dǎo)致窒息死亡，要與一氧化碳中毒的原因區(qū)別開。4.H2、CO、CH4都具有可燃性。它們純凈時能安全燃燒，若與空氣混合，遇明火時可能發(fā)生爆炸。故使用可燃性氣體一定要注意安全，點燃或加熱之前必須驗純。5.CO2和CO的相互轉(zhuǎn)化除雜： 除雜原則：不增加新雜質(zhì)，不減少被提純的物質(zhì)，雜質(zhì)與所需物質(zhì)要易于分離。除雜不僅原理要正確，而且操作要切實可行。如要除去CO2中的CO，一般用還原CuO的方法，不能用點燃（少量CO不能點燃）或石灰水（可除去CO2）來除去CO。若要除去CO中少量的CO2，一般用氫氧化鈉溶液來除去，不能用傾倒的方法（密度雖然有差異，但氣體混合后一般是均勻分散的），也不能用水或紫色石蕊試液來除去（不易除盡）?！镜湫屠}】類型一、考查碳單質(zhì)、碳的氧化物的性質(zhì)與用途1.下列說法中，正確的是（ ）A.煤爐上放一壺水可以防止CO中毒B.金剛石、石墨都是由碳原子構(gòu)成的，所以都很堅硬C.用活性炭可以除去水中的氯化鈉雜質(zhì)D.用澄清石灰水可區(qū)分CO、CO2【思路點撥】碳的單質(zhì)金剛石和石墨組成元素相同，但由于碳原子的排列方式不同，導(dǎo)致它們的物理性質(zhì)有很大差異。碳氧化物中的CO和CO2，它們的組成元素相同，但由于分子構(gòu)成不同，因此，它們性質(zhì)差別也很大?！敬鸢浮緿【解析】金剛石是自然界中最硬的礦物質(zhì)，而石墨質(zhì)地較軟，所以答案B不對?；钚蕴康闹饕煞质鞘渚哂惺杷啥嗫盏慕Y(jié)構(gòu)，具有吸附性，能吸附一些色素和一些氣體，以及可以吸附溶液中的一部分不溶性雜質(zhì)；但不能吸附一些無機化合物的離子，如不能吸附食鹽水中的鈉離子和氯離子，所以答案C也不對。一氧化碳難溶于水，煤爐上放一壺水不能防止CO中毒 ，答案A錯。選項D中區(qū)別兩種氣體的方法很多，但化學(xué)中區(qū)別物質(zhì)的一般要求是操作簡便安全，現(xiàn)象明顯可靠，結(jié)論清晰無爭議。綜合考慮只有通入澄清石灰水后，CO2與溶質(zhì)Ca(OH)2反應(yīng)使其變渾濁，而CO則無任何現(xiàn)象?！究偨Y(jié)升華】CO的性質(zhì)：物理性質(zhì)：密度小于空氣、難溶于水?；瘜W(xué)性質(zhì)：可燃性、還原性、毒性。CO2的性質(zhì)：物理性質(zhì)：密度大于空氣、能溶于水?；瘜W(xué)性質(zhì)：不可燃、不助燃、與堿反應(yīng)、無毒等。2.香煙煙霧中含有C0、CO2、SO2三種氣體，它們（）A都由相同元素組成 B都屬于氧化物C都是有毒氣體 D都易溶于水【思路點撥】掌握一氧化碳、二氧化碳等常見物質(zhì)的性質(zhì)、用途及類別?！敬鸢浮緽【解析】根據(jù)化學(xué)式，從組成上看，C0、CO2、SO2中都含有氧元素，但另外前兩者還含有碳元素，而后者還含有硫元素，所以A錯誤。氧化物是指由兩種元素組成且其中一種是氧元素的化合物，三種物質(zhì)都符合定義，均是氧化物，所以B正確。在三種氣體中，C0、SO2有毒，而CO2無毒，所以C錯誤。在三種氣體中，C0難溶于水，SO2易溶于水，CO2能溶于水，所以D錯誤?！究偨Y(jié)升華】化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及變化規(guī)律的科學(xué)。物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途，所以了解物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，是研究物質(zhì)的基礎(chǔ)。3.將一定量的CO和C02的混合氣體依次通過足量的NaOH溶液、灼熱的氧化銅，充分反應(yīng)（假設(shè)每次反應(yīng)均反應(yīng)完全）。最后所得到的氣體（）A只有CO2 B只有CO CCO和CO2都有 D最后沒有氣體【思路點撥】CO、CO2的性質(zhì)及用途屬于易混知識點和中考熱點。對比法掌握CO、CO2二者的性質(zhì)和用途、會探究二者的性質(zhì)、能正確應(yīng)用二者的性質(zhì)解釋生活中的現(xiàn)象，是解題的關(guān)鍵。【答案】A【解析】二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)而被其溶液吸收，一氧化碳與氫氧化鈉不反應(yīng)，故經(jīng)氫氧化鈉溶液后混合氣中只剩一氧化碳；再通過灼熱的氧化銅時，一氧化碳能與熱的氧化銅反應(yīng)從而轉(zhuǎn)化成二氧化碳，故最終氣體為二氧化碳?！究偨Y(jié)升華】推斷題是初中化學(xué)的重難點之一。了解常見物質(zhì)的性質(zhì)是解題的前提條件；解題時還要注意前后步驟間的聯(lián)系，充分利用綜合歸納法得出完整合理的結(jié)論。4.關(guān)于下列變化過程：H2H2O，COCO2，CCO2，CO2CO；說法正確的是（）A生成物中都有氧化物 B都可以通過置換反應(yīng)而實現(xiàn)C反應(yīng)條件都是點燃 D都是固體和氣體間的反應(yīng)【思路點撥】掌握常見物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的條件及化學(xué)方程式的書寫。【答案】A【解析】氫氣能與氧氣反應(yīng)生成水，一氧化碳能與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，碳能與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳與碳在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳，這幾個反應(yīng)都是化合反應(yīng)，生成物都是氧化物，故A說法正確，B說法錯誤。其中前三個反應(yīng)條件是點燃，二氧化碳與碳的反應(yīng)條件是高溫，故C說法錯誤。此三個反應(yīng)中碳是固體，而氫氣、一氧化碳是氣體，故D說法錯誤?！究偨Y(jié)升華】本題考查了常見物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化?？梢砸罁?jù)物質(zhì)的性質(zhì)進行分析和解答。舉一反三：【變式1】活性炭是一種高效的氣體凈化劑，能吸附有害氣體NO2。如下圖裝置，甲中充滿了紅棕色的NO2氣體，向甲中加入活性炭并充分振蕩，再將a與b連接，打開T處彈簧夾，裝置甲、乙中可觀察到的現(xiàn)象是： 甲： ；乙： ?！敬鸢浮考祝浩恐袣怏w由紅棕色逐漸變?yōu)闊o色 乙：溶液由無色變?yōu)榧t色，且液面逐漸上升【變式2】如圖所示，甲、乙分別表示金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)模型（圖中小黑點代表碳原子）。 （2）以下為金剛石和石墨的部分性質(zhì)：硬度導(dǎo)電性導(dǎo)熱性金剛石很硬幾乎不導(dǎo)電很差石墨很軟能導(dǎo)電良好 切割玻璃的玻璃刀應(yīng)該選用_（填“金剛石”或“石墨”）做材料。 根據(jù)金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)推斷，下述觀點不正確的是_（填字母）。 A不同物質(zhì)具有不同的結(jié)構(gòu) B不同物質(zhì)的組成元素一定不同 C不同物質(zhì)具有不同的性質(zhì) D物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定了物質(zhì)的性質(zhì)【答案】（1）單質(zhì) 由同種元素組成的純凈物是單質(zhì) （2）金剛石 B【解析】金剛石和石墨都是由碳原子構(gòu)成的單質(zhì)，都是純凈物；構(gòu)成金剛石和石墨的碳原子的排列方式不同，即金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致這兩種物質(zhì)的性質(zhì)有很大的差異。故中的A、C、D觀點正確，B觀點錯誤。 【變式3】超臨界CO2流體是一種具有和水相似、能阻燃、溶解能力強的溶劑，被譽為“綠色環(huán)保溶劑”。下列說法正確的是（ ） 超臨界CO2流體性質(zhì)特殊，因此，與干冰的化學(xué)組成不同；CO2是自然界中存在的物質(zhì)，它參與自然界的碳元素循環(huán)；超臨界CO2流體是一種特殊的物質(zhì)，容易燃燒；超臨界CO2流體可代替許多有害、有毒、易燃的溶劑 A B C D【答案】B 【解析】超臨界CO2流體的性質(zhì)特殊，但與干冰的化學(xué)組成相同，故不正確。CO2是自然界中存在的物質(zhì)，它參與自然界的碳元素循環(huán)，故正確。超臨界CO2流體是一種特殊的物質(zhì)，具有阻燃性，不易燃燒，故不正確。超臨界CO2流體具有溶解能力強的性質(zhì)，可替代許多有害、有毒、易燃的溶劑，故正確。類型二、考查有關(guān)C、CO2、CO性質(zhì)的實驗探究題5.從如圖所示實驗中得出的結(jié)論不正確的是（）A 甲實驗溶液由紅色變?yōu)樽仙f明碳酸不穩(wěn)定，受熱分解B 乙實驗鐵球的運動方向發(fā)生了變化，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)C 丙實驗利用杠桿提起砝碼的過程中省力但費距離，說明使用機械可能省功D 丁實驗下層蠟燭先熄滅，說明二氧化碳不燃燒、也不支持燃燒，密度比空氣大【思路點撥】本題是理化綜合題，平時要注意掌握常見實驗的裝置、原理及操作要點?！敬鸢浮緾【解析】碳酸不穩(wěn)定受熱易分解，甲溶液中的碳酸分解使溶液由酸性變?yōu)橹行?，還原石蕊試液的本色；故A正確。由實驗乙鐵球的運動方向發(fā)生變化，說明外力可以改變物體的運動狀態(tài)；故B正確。物體在作功過程中，省力就費距離，費力就會省距離，功是不會變的；故C不正確。丁實驗現(xiàn)象說明二氧化碳的性質(zhì)是密度比空氣的大，既不燃燒也不支持燃燒；故D正確。故選C【總結(jié)升華】此題體現(xiàn)出學(xué)科間的聯(lián)系，考查了一些基礎(chǔ)的理化知識，能有效地鍛煉學(xué)生的思維轉(zhuǎn)換能力，提高學(xué)生分析、理解實驗的能力。6.在學(xué)習(xí)過程中，小雨同學(xué)提出一個問題：碳燃燒時可能生成CO2，也可能生成CO，那么碳與氧化銅反應(yīng)生成的氣體是否也有多種可能？ 猜想：碳與氧化銅反應(yīng)生成的氣體中：只有CO2；只有CO；既有CO又有CO2。 查閱資料：浸有磷鉬酸溶液的氯化鈀試紙遇CO2無變化，但遇到微量CO會立即變成藍色。 方案設(shè)計：通過上述資料和已有知識，小雨初步設(shè)想用浸有磷鉬酸溶液的氯化鈀試紙和澄清石灰水對碳與氧化銅反應(yīng)生成的氣體進行檢驗。 根據(jù)小雨的設(shè)想，請你完成填空： （1）若試紙不變色，石灰水變渾濁，則只有CO2； （2）若試紙_，石灰水_，則只有CO； （3）若試紙_，石灰水_，則既有CO又有CO2。 實驗驗證：經(jīng)過思考之后，小雨設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。 實驗步驟： （1）打開彈簧夾，先通一會兒純凈、干燥的N2； （2）關(guān)閉彈簧夾，點燃酒精燈加熱。 結(jié)論：小雨通過分析實驗現(xiàn)象，確認猜想是正確的，請你寫出裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 反思與評價： （1）該實驗開始前通一會兒N2的目的是 。 （2）請從環(huán)保的角度分析該實驗裝置中的不完善之處： ?！舅悸伏c撥】本題是考查與碳、一氧化碳、二氧化碳性質(zhì)有關(guān)的實驗題，弄懂整套裝置的設(shè)計意圖、原理是解題的基礎(chǔ)和關(guān)鍵?！敬鸢浮糠桨冈O(shè)計：（2）變藍 無明顯現(xiàn)象 （3）變藍 變渾濁 結(jié)論：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O反思與評價：（1）排出裝置內(nèi)的空氣 （2）沒有尾氣處理（或吸收）裝置【解析】生成物若只有CO，則試紙變藍色，因為沒有CO2，所以石灰水不會變渾濁。若生成物中既有CO2又有CO，則試紙變藍色，石灰水變渾濁。用設(shè)計的裝置進行實驗，先通一會兒純凈、干燥的N2是為了排出裝置內(nèi)的空氣。C與CuO在加熱時反應(yīng)生成的CO使試紙變藍色，生成的CO2使石灰水變渾濁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O，由于生成的CO不能被試紙吸收，多余的CO會由裝置C中的導(dǎo)氣管逸出污染空氣，因此，此實驗裝置還有不完善的地方，還需要添加尾氣處理裝置?！究偨Y(jié)升華】解題時要注意分析題干所提供的信息，根據(jù)CO與CO2的性質(zhì)和鑒定方法答題。舉一反三：【變式1】某無色氣體可能含有CO2、CO、H2中的一種或幾種，依次進行以下實驗（假設(shè)每步反應(yīng)均完全進行）：通過熾熱的炭層后，恢復(fù)到原狀態(tài)，氣體體積不變；通過灼熱的CuO時，固體變成紅色；通過白色CuSO4粉末時，粉末變成藍色晶體