安徽省2022年中考化学总复习教学案-第六单元碳和碳的氧化物.docx

第六单元碳和碳的氧化物本单元涉及的考点较多,题型多样,部分考点常结合气体的制取和净化考查。命题点:1.碳单质的性质和用途;2.一氧化碳、二氧化碳的性质和用途;3.二氧化碳的实验室制取(实验原理、装置的选取、气体的收集、检验和验满等);4.二氧化碳对生活和环境的影响。知识网络自主学习考点探究名师点拨考点一碳单质的性质和用途10年8考典例1(2021·湖北宜昌)碳单质的性质与用途对应关系错误的是()A.石墨导电性好可作电池电极B.活性炭吸附性强可作冰箱除味剂C.金刚石硬度大可制作铅笔芯D.炭黑常温化学性质稳定可制墨汁【解析】金刚石硬度大,可用于切割玻璃,石墨质软,可用于制作铅笔芯,C项错误。【答案】 C【针对训练】我国古代某些画家、书法家用墨(用炭黑等制成)绘制或书写的字画能够保存至今而不变色的原因是( A )A.碳在常温下化学性质不活泼B.炭黑具有很强的吸附能力C.部分炭黑转变成了更稳定的物质D.碳单质不溶于水考点二二氧化碳和一氧化碳的性质及用途10年9考典例2下列有关一氧化碳和二氧化碳的说法不正确的是()A.一氧化碳和二氧化碳都是碳的氧化物B.1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1个氧原子C.一氧化碳和二氧化碳都能用于冶炼金属D.一氧化碳和二氧化碳在一定条件下可以相互转化【解析】一氧化碳具有还原性,能用于冶炼金属;二氧化碳不具有还原性,不能用于冶炼金属,C项错误。【答案】 C【针对训练】下列关于一氧化碳和二氧化碳的说法正确的是( D )A.CO可用排空气法收集B.CO2能使被石蕊染成紫色的干花变红C.用点燃的方法除去CO2中的COD.CO2能与碱溶液反应,而CO不能【解析】CO和空气的密度接近,不能用排空气法收集,A项错误;CO2能使湿润的紫色石蕊小花变红,B项错误;CO2不能燃烧且不支持燃烧,当CO2大量存在时,少量的CO是不会燃烧的,C项错误。(1)一氧化碳有毒性,其原因是一氧化碳能与血红蛋白结合,使人体缺氧导致中毒。二氧化碳没有毒性,但空气中二氧化碳的含量过高会影响人的呼吸,使人头晕、昏迷甚至窒息死亡。(2)在二氧化碳与水反应使紫色石蕊溶液变红的实验中,往往错误地认为是二氧化碳使紫色石蕊溶液变红,但实际上是二氧化碳与水反应生成的碳酸使紫色石蕊溶液变红。(3)对物质的性质与组成、结构之间的关系缺乏正确的理解。如CO和CO2的分子构成不同表明它们在性质上有很大的差异。CO能进一步与氧结合生成CO2,故CO具有还原性,而CO2可提供氧,因此具有氧化性。考点三二氧化碳的制取必考典例3结合如图信息,回答问题(为装置序号,ad为导管口编号)。(1)装置中甲仪器的名称是。 (2)实验室制取二氧化碳,通常选择的发生装置是(填装置序号,下同),通常选择的收集装置是。 (3)在检验CO2气体时,常用的方法为 。 (4)若用装置作为实验室制取氧气的发生装置,请写出其反应的化学方程式:,若将上述装置进行组装,则可以测定产生氧气的体积,那么该组合装置导管口的连接顺序是ab(填导管口编号)。 【解析】(1)甲仪器的名称为酒精灯。(2)实验室常用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,不需要加热,发生装置可选;二氧化碳的密度比空气大且能溶于水并与水反应,收集装置可选。(3)实验室常用澄清石灰水检验CO2,将CO2通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊。(4)装置不能加热,故选择过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,化学方程式为2H2O22H2O+O2。氧气不易溶于水,将装置进行组装测定氧气的体积,组合装置导管口的连接顺序应是adcb。【答案】(1)酒精灯(2)(3)将气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则该气体是CO2(4)2H2O22H2O+O2dc制取气体的装置包括发生装置与收集装置,发生装置的选择要考虑反应物的状态和反应条件,收集装置的选择要考虑气体的密度和溶解性。【针对训练】如图是实验室制取和收集气体的常用装置,请回答下列问题。(1)仪器a的名称是铁架台。 (2)若要制取并收集一瓶CO2,反应的化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2,不可以选择的发生装置是B(填字母序号)。 (3)装置A相比其他装置的优点是可以控制反应的发生和停止,此装置不适宜粉末状药品与液体反应的理由是粉末状药品可以通过有孔隔板的孔进入溶液,无法实现固液分离,不能控制反应的发生和停止。 (4)用双氧水和MnO2制氧气,若要收集一瓶氧气用于观察蜡烛燃烧实验现象,可选用D(填字母序号)装置。 实验:二氧化碳的实验室制取1.实验药品大理石(或石灰石)、稀盐酸。说明:(1)不可用稀硫酸代替稀盐酸,因为生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在碳酸钙表面,会阻止碳酸钙与硫酸接触,使反应难以继续进行。(2)不可用碳酸钾、碳酸钠代替大理石(或石灰石),因为碳酸钾、碳酸钠是粉末状固体,与稀盐酸反应的速率太快,不利于控制和收集。(3)不可用浓盐酸,因为浓盐酸易挥发出氯化氢气体,会使制得的二氧化碳不纯,且影响二氧化碳性质的检验。2.实验原理CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO23.实验装置(1)实验室制取少量二氧化碳时可选择甲装置;制取较多量二氧化碳时可选择乙、丙装置;乙装置的优点是便于添加液体,丙装置的优点是便于添加液体,还可以控制反应的速率。(2)注意:实验室用甲、乙装置制取二氧化碳时,长颈漏斗下端管口须插入液面以下形成“液封”,以防止生成的气体从长颈漏斗逸出。干燥二氧化碳可选用浓硫酸(若用图戊装置干燥二氧化碳,气体应从a端通入)。(3)收集装置选择的依据:CO2的密度比空气大且能溶于水并与水反应,所以选用向上排空气法收集,即选择图丁装置。(4)收集二氧化碳也可用图戊装置,气体由a端进入,在b端验满。4.实验步骤(1)查:检查装置的气密性。(2)装:将药品装入试管或锥形瓶中,通过长颈漏斗或分液漏斗添加稀盐酸。(3)收:收集二氧化碳。(4)验满:将燃着的小木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明二氧化碳已收集满。5.二氧化碳的检验(1)操作:将产生的气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则证明气体是CO2,相关反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O。(2)注意:检验二氧化碳不能用燃着的木条,因为能使燃着的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳,也可能是氮气等不支持燃烧的气体。6.二氧化碳的吸收实验室常用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,相关反应的化学方程式为2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。说明:澄清石灰水也可吸收二氧化碳,但由于氢氧化钙微溶于水,其溶液的浓度较小,故一般不用澄清石灰水来吸收二氧化碳。7.二氧化碳的净化、干燥及体积的测量用稀盐酸和大理石(或石灰石)反应制取CO2时,由于反应过程中放出热量,会挥发出少量HCl气体,从而使制得的CO2气体中含有HCl、H2O等,可用饱和NaHCO3溶液(与HCl反应,与CO2不反应)除去HCl,再用浓硫酸干燥,最后将CO2气体通入有植物油液封的盛水集气瓶中,测得量筒内水的体积即为生成的CO2的体积(如图所示)。其中在水面上方加一层植物油的目的是避免CO2与水接触而部分溶解,减少测量误差。此外,植物油上方原有的空气对实验结果没有影响。【针对训练】实验室常用块状大理石和稀盐酸制取CO2气体。(1)实验室收集CO2的方法是C(填字母序号)。 A.排水法B.向下排空气法C.向上排空气法(2)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)2CaCO3+H2O。 (3)某些大理石中含有少量硫化物,会使制得的CO2中混有H2S气体。欲获取纯净、干燥的CO2,需进行除杂,实验装置如下:查阅资料:.H2S能与NaOH等碱溶液、CuSO4溶液反应。.CO2中混有的HCl气体可用饱和NaHCO3溶液吸收。装置甲中所盛试剂应选用D(填字母序号)。 A.浓硫酸B.NaOH溶液C.澄清石灰水D.CuSO4溶液装置丙的作用是除去CO2中的水蒸气(或干燥CO2)。 真题再现对接中考命题点1碳单质的性质和用途1.(2021·安徽第12题)某小组利用如图装置进行创新实验。实验时,先加热炭粉,一段时间后,将酒精灯移至CuO处加热。下列说法错误的是( D )A.酒精灯加网罩是为了提高火焰温度B.气球可以收集尾气,防止污染空气C.反应过程中,黑色氧化铜变为红色固体D.装置中发生反应:C+2CuO2Cu+CO22.(2019·安徽第9题)学习化学,提高学科核心素养,学会从化学的角度分析问题。下列说法正确的是( A )A.木炭具有疏松多孔的结构,因此具有吸附性B.盐酸和氢氧化钠溶液混合,无现象,没有发生反应C.随着铁制品的不断锈蚀,自然界中铁元素的含量不断减少D.碳酸氢铵有强烈的氨味,是氮肥;尿素没有氨味,不是氮肥命题点2二氧化碳和一氧化碳的性质及用途3.(2013·安徽第14题节选)某研究小组发现,维C泡腾片(保健药品,主要成分见图1)溶于水,有许多气泡产生(如图2)。该小组同学进行如下探究。探究一:该气体的成分。【猜想与假设】小华说:该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2。小明说:不可能含有N2,因为反应物中不含氮元素(或不遵循质量守恒定律)。 小芳说:不可能含有CO和H2,因为从药品安全角度考虑,H2易燃易爆,CO有毒。 该小组同学认为:该气体可能是CO2、O2中的一种或两种。【进行实验】实验编号实验操作实验现象将气体通入澄清石灰水中澄清石灰水变浑浊将带火星的木条伸入该气体中带火星的木条没有复燃【得出结论】(1)由实验可知,该气体中肯定含有二氧化碳。 (2)由实验不能(填“能”或“不能”)确定该气体中不含氧气,理由是氧气含量较低时,带火星的木条也不能复燃。 命题点3二氧化碳对生活和环境的影响4.(2021·安徽第1题)2021年我国政府工作报告中提出“做好碳中和工作”。碳中和是指通过植树造林、节能减排等措施,抵消因人类活动产生的二氧化碳等温室气体排放量,达到相对“零排放”。下列行为不利于实现碳中和的是( A )A.大量使用一次性餐具B.使用新技术提高传统能源的利用效率C.利用风能实现清洁发电D.研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品命题点4二氧化碳的制取5.(2021·安徽第14题)某小组利用如下装置制备CO2,并模拟自然界中CO2的循环。回答下列问题。(1)装置B中仪器的名称是试管。 (2)实验室用稀盐酸和石灰石制取CO2,反应的化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2,发生装置是A(填字母序号)。 (3)为制得CO2的水溶液,CO2应从装置C的m(填“m”或“n”)端通入。 (4)将CO2的水溶液转移至烧杯,并组装装置如图D所示,置于阳光下一段时间,观察到有气泡产生,检验该气体的方法是将带火星的木条伸入收集到的气体中,观察木条是否复燃。 6.(2018·安徽第12题)如图是实验室中常见装置,回答下列问题。查阅资料:常温下,CO2难溶于饱和NaHCO3溶液。(1)仪器X的名称是长颈漏斗。 (2)实验室制取CO2应选用的发生装置是A(填字母序号),反应的化学方程式是CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2,该反应属于复分解反应(填反应类型)。 (3)常温下,下列收集CO2的方法中不可行的是b(填字母序号)。 a.向上排空气法b.向下排空气法c.排饱和NaHCO3溶液法(4)某同学进行图D所示的操作时,观察到高的蜡烛先熄灭,其原因可能是二氧化碳倾倒过快,先使高蜡烛火焰附近氧气浓度降低。