七 碳及其化合物

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1、專題七碳及其化合物 【考點歸納】 —、碳的幾種同素異形體 金剛石 石墨 外形 無色透明，正八面體形狀的固體 深灰色，有金屬光澤，不透明，細 磷片狀固體 特性 天然存在的最硬的物質(zhì)，不導(dǎo)電 最軟的礦物之一，有良好的導(dǎo)電性， 熔點高，有滑膩感 用途 刻劃玻璃、鉆探機的鉆頭、裝飾品 鉛筆芯、電極、潤滑劑 2．無定形碳——木炭、活性炭、炭黑、焦炭。木炭和活性炭有吸附性。 3、C60——碳單質(zhì)家族新成員，為足球狀，又名“足球烯”。 二、 碳的氧化物 1. 二氧化碳(co2) (1) 物理性質(zhì)：無色無味能溶于水，密度比空氣大。-78 °C時，凝華成固態(tài)干冰。 (2

2、) 化學(xué)性質(zhì)：一般不具可燃性，也不能支持燃燒，不具還原性.無毒，但含量高可使人窒息而亡。 (3) 用途：可用于滅火，作致冷劑，常用于人工降雨，制汽水、啤酒等飲料，也可作為氣體肥料，促進 植物光合作用. (4) 實驗室制法： 藥品：石灰石(或大理石)，稀鹽酸 原理：CaCO3 十 2HC1 = CaCl2 十 也0 十 CO2f 收集：向上排空氣法，不能用排水集氣法. 驗滿方法：用燃著的木條伸入瓶口，木條熄滅，說明氣體已滿. 檢驗方法：能使澄清石灰水變渾濁。CO2+Ca(OH)2=CaCO3 ； +電0 2. 一氧化碳( CO) (1) 物理性質(zhì)：無色無味難溶于水，密度比空氣略小

3、。 (2) 劇毒性：與血紅蛋白結(jié)合，造成人體缺氧死亡.原理：一氧化碳比氧氣更易與血紅蛋白結(jié)合，又不 易分離，導(dǎo)致血紅蛋白不能較好攜帶氧氣，造成人體缺氧。 ⑶還原性：CO+CuO^^Cu+CO2 (4) 可燃性：2CO+O2』^ 2CO2 (5) 用途：作氣體燃料及用于冶煉金屬。 三、 有機物 定義：含碳化合物，如：甲烷、酒精、乙炔、醋酸等。但CO、CO2、碳酸鹽等一向被視為無機物，原 因是它們的組成、性質(zhì)和無機化合物相似。 酒精、醋酸的化學(xué)式及性質(zhì)： (1) 酒精——化學(xué)名稱：乙醇； 化學(xué)式： C2H5OH 性質(zhì)：可燃燒：C2H5OH+3O^^點^ 2CO2+3H2O (2

4、) 醋酸——化學(xué)名稱：乙酸；化學(xué)式： CH3COOH 性質(zhì)：一元弱酸、其水溶液可使紫色石蕊變紅。 3. 煤、石油、天然氣是世界上三大礦物燃料，必須記住它們的元素組成及用途。 【問題探究 】 【例1】：納米材料被譽為 21世紀最有前途的材料。納米碳管是一種由碳原子構(gòu)成的直徑為幾個 納米(1納米=10-9) 的空心管，下列說法錯誤的是 ( ) A. 納米碳管如果完全燃燒，生成物是二氧化碳 B. 納米碳管是一種新型的化合物 C. 納米碳管材料管道多，表面積大，吸附能力強 D. 納米碳管在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 審題與思路： 本題屬于信息遷移題．解題關(guān)鍵在于能把學(xué)過的知識與題中內(nèi)容有機地

5、結(jié)合起來，做出 正確的判斷。 解答：選B 總結(jié)：雖然碳元素形成的單質(zhì)很多，但由于它們都由碳元素組成的，故其化學(xué)性質(zhì)相似，在常溫 下，性質(zhì)穩(wěn)定，隨著溫度升高，化學(xué)性質(zhì)逐漸活潑，具有可燃性等，而單質(zhì)碳的燃燒分為兩種情況： ⑴空氣充足：C+O^^^ CO2 (2)空氣不足：2C+O2點燃2CO 【例2】：把由三種無色氣體組成的混合氣體，從A起依次通過下圖所示的連續(xù)裝置： B C D E F 澄清石灰水 ―? 濃硫酸 —? 灼熱的氧化銅" ―k 無水硫酸銅 ―? 澄清石灰水 各裝置內(nèi)的現(xiàn)象是：B內(nèi)溶液變白色渾濁；D內(nèi)有紅色粉末生成；E內(nèi)白色粉末變成藍色；F內(nèi)溶液

6、 變白色渾濁。根據(jù)上述現(xiàn)象，可以判斷混合氣體的組成為 ( ) A. CJ H2、0廠 B. CO、H2 C. CO2、CO、O2 D. CO2、H2、CO 審題與思路：無色氣體除惰性氣體外，已學(xué)過的有h2、o2、co2、co、h2； B反映了 CO2存在的典型現(xiàn) 象。由D推斷混合氣體中肯定有還原性的氣體H2和CO中的一種或兩種。由C、E推斷D處除有Cu生成 外還有水生成，所以原混合物氣中必有H2。由F說明有CO2通過，此CO2只能是在D處反應(yīng)后生成的， 而不是原有的CO2。因原混合氣體中的CO2如過量，則B內(nèi)溶液將由渾濁變成透明：CaCO3+H2O+CO2 = Ca(HCO3)2。所以，還

7、原CuO生成紅色Cu和CO2的氣體必是CO。所以原混合氣中為:CO2、H2、CO。答 案：選 D 總結(jié)：解此類題要抓住h2、CO的共性和異性，常用逆向推斷相結(jié)合的方法求解。根據(jù)題目條件及氣 體的特性逐一定。 【例 3】：目前有些小學(xué)生喜歡使用涂改液，經(jīng)實驗證明涂改液中含有很多發(fā)揮性有害物質(zhì)，吸入后 引起慢性中毒，而頭暈、頭痛，嚴重者抽搐、呼吸困難，二氯甲烷就是其中一種.下面關(guān)于二氯甲烷[ch2ci2] 的幾種敘述不正確的有 ( ) ① 它是由碳、氫、氯3種元素組成的有機物； ② 它是由氯氣和甲烷組成的混合物； ③ 它的分子中碳、氫、氧元素的原子個數(shù)比是1： 2： 3 ④ 它是由多種

8、原子直接構(gòu)成的化合物，其相對分子質(zhì)量為85g。 A. ①③ B.②④ C.②③ D.①④ 審題與思路：二氯甲烷的化學(xué)式題目中已經(jīng)告訴了我們，據(jù)此我們可知道元素種類，原子個數(shù)化，相對分 子質(zhì)量等相應(yīng)信息。顯然，②中描述錯誤，④中相對分子質(zhì)量的單位不是克，它不需我們?nèi)ビ嬎慵纯膳袛?答 案：選 B 總結(jié)：對于我們沒有接觸過的知識，通過題目提供的信息，要求我們在大腦中快速把它與我們已經(jīng)掌 握的知識相聯(lián)系，并進行對比和遷移，從而正確得出結(jié)論! 專題七綜合測試題 一、三思而選(每小題 3 分，共 30 分) 1、不用排水法收集二氧化碳，而用瓶口向上排空氣法收集二氧化碳，原因是 ( ) A.

9、二氧化碳能溶于水，二氧化碳密度比空氣大 B.二氧化碳密度比空氣大 C.二氧化碳能溶于水，密度比空氣小 D.二氧化碳密度比氧氣小 2、一氧化碳與二氧化碳的相同點是 ( ) A.密度都比空氣大 B.都有可以用于滅火 C.都能使紫色石蕊變紅 D.都是氧化物 2、某氣體完全燃燒，產(chǎn)物中有二氧化碳，則該氣體組成中 ( ) A?—定含有碳 B ?—定含有氧 C. 一定含有碳和氧 D. —定含有碳，可能含有氧 4、 為除去一氧化碳中的少量二氧化碳，可使氣體通過 ( ) A.石灰水 B.灼熱的炭粉 C.灼熱的氧化銅 D.點燃 5、 已基本干燥的抹灰白墻(熟石灰)，住人后往往又會變得潮濕，這

10、主要是由于( ) A.墻壁中有水滲出 B.空氣中的水凝結(jié)在墻面 C.熟石灰與二氧化碳反應(yīng)的生成物中有水D .熟石灰變成了生石灰和水 6、 實驗室制二氧化碳氣體通常用石灰石和鹽酸而不能用硫酸，這是因為 ( ) A. 硫酸與石灰石反應(yīng)速度太快 B. 硫酸與石灰石反應(yīng)不生成二氧化碳 C. 硫酸與石灰石不反應(yīng) D. 硫酸與石灰石反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶，阻礙反應(yīng)順利進行 7、 二氧化碳氣體是由 ( ) A. —個碳原子、兩個氧原子構(gòu)成 B.碳和氧兩種元素組成 C.碳原子和氧分子組成 D.碳單質(zhì)和氧單質(zhì)組成 8、 在書寫檔案時，規(guī)定必須使用含有單質(zhì)碳的墨水，其理由 ( ) A. 單質(zhì)

11、碳不跟其他任何物質(zhì)反應(yīng) B. 常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑 C. 碳易與紙張發(fā)生反應(yīng)生成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的化合物 D. 這種墨水是經(jīng)過加工的性質(zhì)穩(wěn)定的化合物 9、 碳元素的化合價由高到低順序排列正確的是 ( ) ①C60 ②Cacq ③CO ④ch4 A.①②③④ B.①③②④ C.?@①④ D.②④③① 10、 將氮氣、一氧化碳、二氧化碳的混合氣體先通過足量澄清石灰水，再通過足量灼熱的氧化銅，最 后剩余的氣體是 ( ) A.氨氣 B.二氧化碳 C. 一氧化碳 D.二氧化碳和氮氣 二、有空來做做(每空 1.5分，共 30分) 1、 將盛滿二氧化碳的試管倒插在澄清的石灰水中，能看

12、到的現(xiàn)象是： ⑴ ;⑵ ，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 2、 用一氧化碳還原m克氧化鐵得到n鐵，氧相對原子質(zhì)量為16,則鐵的相對原子質(zhì)量為 。 3、 一氧化碳與二氧化碳的質(zhì)量比為 2: 1，它們所含碳元素質(zhì)量比為 ，分子個數(shù)比 為 。 4、 元素R的最高價氧化物化學(xué)式為RO2。它跟氫生存的化合物中含氫為25%，則R的相對原子質(zhì)量 為 ，該化合物可燃，寫出它燃燒的化學(xué)方程 。 5、 X、Y兩種物質(zhì)在加熱充分反應(yīng)時，當(dāng)有l(wèi)0gX完全反應(yīng)生成4gZ和8gW，則X、Y反應(yīng)時的質(zhì)量 比為 ;當(dāng)有10gY完全反應(yīng)時，應(yīng)生成W 。 6、已知A、B為兩種黑色粉末，D為紅色單質(zhì)。A、B、C、D

13、、E五種物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如右圖所示。 (2) A中金屬元素的化合價是 ； (3) 反應(yīng)①的化學(xué)方程式為 該反應(yīng)的基本類型是 。 7、 溫室效應(yīng)主要是由大氣中的二氧化碳含量增加所致，溫室效應(yīng)將引起全球性氣候變暖，在生態(tài)平 衡方面，給人類帶來嚴重后果．為防止溫室效應(yīng)的進一步發(fā)展，應(yīng)采取的有效措施有： ① ，② 。 8、 為了驗證種子萌芽所需的條件，實驗室用三部分種子置于盛水的試管中，并使一部分放置于水面 上，一部分放置于水面與空氣交界處，一部分置于水面下。并將它置于適宜的溫度(25-35 ^)環(huán)境中，幾天 后，發(fā)現(xiàn)位于水面上與位于水面以下的種子都沒有萌芽，只有位于水面處的種子

14、都萌芽了。由此說明，種 子萌芽所需的條件是 。種子萌芽時發(fā)生呼吸作用，由此可觀察到小試管中出現(xiàn)的現(xiàn)象 是 ，該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因用化學(xué)方程式表示 。 9、 請關(guān)注以下兩則新聞：①2004年7月底，煙臺部分縣市區(qū)的居民將在日常生活中用上質(zhì)優(yōu)價廉的 天然氣。②2004年5月18日，山西省呂梁交口縣蔡家溝煤礦發(fā)生特大瓦斯爆炸事故，造成重大人員傷亡。 (1) 寫出天然燃燒的化學(xué)方程式： (2) 請用化學(xué)知識分析瓦斯爆炸的原因；. (3) 上面兩個例子說明，化學(xué)物質(zhì)可造福于人類，但有時也會給人類帶來危害。請你舉出生活中的一種 物質(zhì)說明這個問題；. 三、 簡答題(1小題3分，2小題6分，共9分)

15、 1、 閱讀下列短文： 溫室效應(yīng) 隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人類生活水平的提高，煤、石油、天然氣等礦物燃料的需求量不斷增大，它們 燃燒后放出大量二氧化碳氣體，加之人為的亂砍濫伐，能吸收二氧化碳的大片森林不斷消失。因此，每年 都有大量的二氧化碳進入大氣、大氣中二氧化碳含量增大。在地球地大氣層中，二氧化碳等氣體像溫室的 玻璃那樣起保溫作用，導(dǎo)致大氣溫度不斷升高，這就是所謂的“溫室效應(yīng)”。 由于溫度持續(xù)上升，會使更多的水蒸氣進入大氣，加速了土地的沙漠化；又由于溫度上升，極地冰雪 將融化，造成海平面上升，淹沒沿海地區(qū)。因此， “溫室效應(yīng)”給人類賴以生存的地球造成極大的破壞。 根據(jù)上述短文，回答下列

16、問題：為了保護人類賴以生存的地球，應(yīng)該采取措施防止“溫室效應(yīng)”的進一 步發(fā)展，可采取的措施 。 2、 當(dāng)今環(huán)境問題已成為全社會關(guān)注的焦點，“保持環(huán)境，人人有責(zé),。據(jù)國家環(huán)保局統(tǒng)計，環(huán)境污染中 家庭已占到一半以上，所以現(xiàn)在應(yīng)該大力提倡“家庭環(huán)?！钡母拍睿h(huán)保界呼吁，大家應(yīng)在現(xiàn)在開始，努 力把自己家庭生活造成的污染降低到最小限度．試根據(jù)你的生活經(jīng)驗和掌握的知識，談?wù)勀阍诩彝キh(huán) 保中的設(shè)想。 (1) ； (2) ； ⑶― 四、 實驗探究題(共 19分) (1) 儀器a的名稱是 。 (2) 寫出錐形瓶內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 (3) 錐形瓶內(nèi)的反應(yīng)進行較長時間后，用燃著的火柴放

17、在集氣瓶口，火焰仍不熄滅的原因 是 。 (4) 如B圖所示，將一瓶二氧化碳氣體慢慢倒入放著蠟燭的燒杯中，發(fā)現(xiàn)上層蠟燭先熄滅，試解釋原 因。 答： 5)實驗室一般用向上排空氣法收集二氧化碳氣體，試問能否用用水法收集到二氧化碳？ 請說明理由。(已知：通常狀況下1L水大約能溶解1L二氧化碳氣體) 答： 2、某班學(xué)生在野炊時用石灰石堆成簡易灶臺做飯。野炊后有同學(xué)從灶臺內(nèi)側(cè)敲下幾小塊石片，帶 回實驗室研究其在灼燒過程中是否有新的物質(zhì)生成。請你參與此項研究。 (1)根據(jù)你的知識和經(jīng)驗提出假設(shè)：反應(yīng)中可能有 生成，支持這個假設(shè)的依據(jù)是 (用化學(xué)方程式表示)： (2)請你設(shè)計實驗

18、驗證假設(shè)； 步驟和方法 現(xiàn)象 分析及有關(guān)化學(xué)方程式 (3) 如果要研究某塊石片中參加反應(yīng)的碳酸鈣質(zhì)量，請你再設(shè)計 —個簡單的實驗方案 (寫出簡要實驗步驟，不要求具體計算 )； 步驟一： ;步驟二： ; 步驟( ) ; 步驟( )； 五、計算題(共12分) 某山區(qū)盛產(chǎn)石灰石，其中含有的雜質(zhì)為二氧化硅(不溶于水、高溫下難以分解的酸性氧化物)。S中 學(xué)初三化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為了測定某礦山石灰石的純度，取2.0g該礦山石灰石樣品，將20.0g 鹽酸平均分成4份，分4次倒入到樣品中，充分反應(yīng) 測定剩余固體的質(zhì)量，數(shù)據(jù)見右表。試求： 1. 2.0g石灰石樣品中雜質(zhì)的質(zhì)量。 2．石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)。 3.加入的鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少? 次數(shù) 1 2 3 4 后 加入鹽酸質(zhì)量/g 5.0 5.0 5.0 5.0 剩余固體質(zhì)量/g 1.3 0.6 0.2 0.2