七 碳及其化合物

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(xì) 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) 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(jìn) 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02. 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。(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。還原性：CO+CuOCu+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) 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(jì)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：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：BCDEF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(lán)色；F內(nèi)溶液 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. CJH2、0廠B.CO、H2C.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(yán)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() 它是由碳、氫、氯3種元素組成的有機物； 它是由氯氣和甲烷組成的混合物； 它的分子中碳、氫、氧元素的原子個數(shù)比是1： 2： 3 它是由多種原子直接構(gòu)成的化合物，其相對分子質(zhì)量為85g。A. B. C. D.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，中描述錯誤，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(jìn)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. 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?xì)怏w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(jìn)行7、 二氧化碳?xì)怏w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)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()C60CacqCOch4A.B.C.©D.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，能看到的現(xiàn)象是：;，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、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)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(yán)重后果為防止溫室效應(yīng)的進(jìn)一步發(fā)展，應(yīng)采取的有效措施有： ， 。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：2004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。2004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)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?xì)怏w，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(jìn)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(jìn)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(jìn)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)保”的概念，環(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)；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(jìn)行較長時間后，用燃著的火柴放在集氣瓶口，火焰仍不熄滅的原因是。(4) 如B圖所示，將一瓶二氧化碳?xì)怏w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?xì)怏w，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?xì)怏w)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?jǐn)?shù)。 3.加入的鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?次數(shù)1234后加入鹽酸質(zhì)量/g5.05.05.05.0剩余固體質(zhì)量/g1.30.60.20.2