专题02 碳和碳的氧化物- 2022年中考化学考前回归教材必备知识
展开第一章 元素化合物
专题2 碳和碳的氧化物
考点1 碳的单质
1.碳单质的物理性质及用途
碳单质 | 石墨C | 金刚石C | C60 |
构成 | 碳原子 | 碳原子 | C60分子 |
性质差异 | 金刚石和石墨物理性质差异大的原因:碳原子的排列方式不同 一定条件下石墨转化成金刚石是化学变化 |
2.无定形碳
①活性炭:有疏松多孔结构,具有吸附性,可吸附色素、异味等。
②焦 炭:用于冶炼金属。
3.碳单质的化学性质
| 化学性质 | 用途 |
稳定性 | 常温下化学性质不活泼 | 做墨汁、书写档案 |
可燃性 | 氧气充足,碳完全燃烧:C+O2 CO2 | 作燃料 |
氧气不足,碳不完全燃烧:2C+O22CO | ||
还原性 | 还原氧化铜:C + 2CuO 2Cu+CO2↑ 主要现象:黑色固体变为红色固体 | 冶炼金属 |
还原氧化铁:2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑ 主要现象:红色固体变为黑色固体 | ||
与二氧化碳反应:C + CO22CO(吸热反应) |
考点2 二氧化碳
1.物理性质
无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固态二氧化碳(干冰)
2.化学性质
(1)一般情况下,不可燃也不支持燃烧
(2)与水反应
CO2不显酸性,CO2与水反应生成了酸性物质使紫色石蕊试液变成红色,化学方程式:CO2+H2O=H2CO3
碳酸不稳定分解,化学方程式:H2CO3=H2O+CO2↑
(3)与碱反应
通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,化学反应方程式:CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O(检验二氧化碳)
与氢氧化钠溶液反应,无明显现象,化学方程式:2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O(吸收二氧化碳)
- 对环境的影响
(1)对环境的影响:虽然无毒,但是会引起温室效应的环境问题
(2)用途
CO2的用途 | 依据的性质 |
①干冰(固体二氧化碳)作制冷剂,人工降雨。 | 干冰升华吸热(物理变化) |
②灭火 | ①二氧化碳不能燃烧,不支持燃烧, ②密度比空气的大 |
③温室肥料(气肥),促进光合作用 可以增大农作物的产量 | CO2是光合作用的原料,能促进光合作用 |
④制汽水饮料(碳酸饮料) | CO2能溶于水;且与水反应生成碳酸 |
考点3 二氧化碳的制取
- 实验室制取
(1)药品:块状石灰石(或大理石)和稀盐酸(均为混合物)
(2)反应原理:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(3)发生装置:
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制取少量气体 | 制取大量气体 | 长颈漏斗随时添加药品 | 分液漏斗通过开关控制液体的滴加量和滴加速率来控制反应 | 通过注射器控制液体的滴加量和滴加速率来控制反应 | 弹簧夹可控制反应的开始和停止 |
(4)收集装置
向上排空气法 |
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导管伸入集气瓶底部, 以保证排尽集气瓶中空气 | 导管伸入集气瓶底部, 以保证排尽集气瓶中空气 | 气体从短管进,V排出的水=V气体 植物油防止气体溶解在水中 |
(5)检验方法:将制得的气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则证明是二氧化碳。
(澄清石灰水不变浑浊的原因:二氧化碳中含有盐酸分子{用饱和的碳酸氢钠溶液除盐酸})
(6)验满方法:用燃着的木条,放在集气瓶口,木条熄灭,证明二氧化碳气体已经收集满。
- 工业制取
工业制二氧化碳:煅烧石灰石:CaCO3 CaO+CO2↑
(石灰石、大理石主要成分为碳酸钙CaCO3;氧化钙CaO俗称生石灰;氢氧化钙Ca(OH)2俗称熟石灰)
考点4 一氧化碳
1.物理性质
无色、无味气体,密度比空气略大,难溶于水。(排水法收集)
2.化学性质
(1)毒性
中毒生理过程:CO极易与血液中的血红蛋白结合,结合能力是氧气的200~300倍,从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合,造成生物体内缺氧,严重时会危及生命。
(2)可燃性
①燃烧的化学方程式:2CO + O2 2CO2 ,注意点燃前先检验气体的纯度(验纯)。
用途:做燃料
(3)还原性
①还原氧化铜:CuO+CO Cu+CO2 现象:黑色粉末逐渐变成光亮的红色,澄清石灰水变浑浊。
②还原氧化铁:Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 现象:红棕色粉末逐渐变成黑色,澄清石灰水变浑浊。
用途:冶炼金属
考点5 一氧化碳和二氧化碳的鉴别
1.鉴别
鉴别方法 | 现象及结论 |
通入澄清石灰水 | 能使澄清石灰水变浑浊的是CO2,无明显现象的是CO |
通入紫色石蕊溶液 | 能使紫色石蕊溶液变红的是CO2,无明显现象的是CO |
还原金属氧化铜 | 通入灼热的氧化铜中,使黑色粉末变红的是CO,没有明显现象的是CO2 |
- 除杂
CO[CO2]通入足量的氢氧化钠溶液吸收: 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
CO2[CO]通过灼热的氧化铜:CuO+CO Cu+CO2
CaO[CaCO3]只能煅烧(不可加盐酸): CaCO3 CaO+CO2↑
- 实验室制取二氧化碳气体除杂和净化
饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl气体, 浓硫酸有吸水性,可用浓硫酸进行干燥。 |
考点6 物质转化关系