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2024贵州中考复习 人教版化学 板块一 第2讲 碳和碳的氧化物 课件
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这是一份2024贵州中考复习 人教版化学 板块一 第2讲 碳和碳的氧化物 课件，共60页。PPT课件主要包含了复习导航·析考向，知识清单·理脉络，考点突破·释疑难，实验探究·培素养，反应速率，2收集装置，向上排空气法，检验和验满，澄清石灰水变浑浊，木条立即熄灭等内容，欢迎下载使用。
【命题分析】 根据2022版《化学课程标准》及2023年省统考化学试题,从命题内容及考查角度和中考题型两个维度分析如下: 1.从命题内容及考查角度分析: (1)给出常见碳单质的结构或在实际生产生活中的用途,考查活性炭的吸附性,几种碳单质物理性质的差异,碳的化学性质等知识。 (2)给出仪器或装置,选择实验室制取二氧化碳的仪器或装置,考查实验室制取二氧化碳的原理、仪器装置、气体干燥、收集方法等。 (3)以生产、生活中的实际问题为背景,考查CO2、CO的性质及用途。
(4)给出碳及其化合物之间的转化关系,考查物质的推断及化学方程式的书写。 (5)以“低碳”等社会热点为背景,考查自然界中的碳循环及二氧化碳对环境的影响。 2.从中考题型上分析: (1)以选择题、填空题等形式考查碳的单质及化合物的性质、用途等。 (2)以实验探究题的形式考查二氧化碳的性质、制法及一氧化碳的还原性等。 (3)以计算题的形式考查各物质间的定量转化关系,确定物质的组成等。
【复习建议】 1.碳单质:碳单质的性质和用途是中考常考的知识点,复习时建议: (1)结合表格形式对比几种碳单质的物理性质及用途,明确它们之间存在的差异。 (2)对照几种碳单质的微观模型图,明确它们物理性质存在差异的原因;结合碳原子结构示意图,帮助学生理解碳单质化学性质相似的原因。
2.二氧化碳制取的研究: 这是中考的重点和必考点,在注重基础题的同时,将会加大与氧气实验室制法的综合实验考查力度,同时结合二氧化碳的性质将气体的发生装置和收集装置的选用、除杂、干燥、检验综合于一体,全面考查学生的综合实验能力。复习时建议: (1)与实验室制取氧气的药品选择、发生装置的选择、收集方法的确定、检验等进行联系,在联系中确定方法。 (2)通过强化练习,学会根据制取气体的原理和气体的性质选择发生装置和收集方法,并了解二氧化碳的干燥和除杂方法。
3.二氧化碳和一氧化碳: (1)二氧化碳的性质及用途的考查将密切联系实际,如植物的光合作用、温室效应、灭火等;对二氧化碳性质的探究也是热点之一,如二氧化碳与水反应的探究、二氧化碳与石灰水的反应等,复习时应在以上方面有所侧重。 (2)对一氧化碳性质的复习要侧重一氧化碳的还原性及毒性,如实验尾气的处理、煤气泄漏、煤气中毒的正确处理等。
4.碳单质及其化合物间的互相转化: 碳及其化合物种类繁多,它们之间的转化关系也较为复杂,也是中考的难点,复习时建议以下面物质间转化图的形式梳理碳及其化合物间的转化关系:
【常考化学方程式集锦】
①_______________________________②____________________________________________________ ③____________________ ④_____________________________________________ ⑤_________________________________ ⑥_____________________________________________________________________ ⑦________________________________
2C+O2 2CO(不充分燃烧)
C+O2 CO2(充分燃烧)(或C+2CuO 2Cu+CO2↑)
CO2+C 2CO
2CO+O2 2CO2(或CO+CuO Cu+CO2)
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
CaCO3 CaO+CO2↑(或CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑,合理即可)
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
⑧_______________________________________________ ⑨__________________________________________________________________________________ ⑩_______________________ ⑪________________________ ⑫_______________________________________ ⑬__________________________________
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑(合理即可)
Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
[或Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH,合理即可]
CO2+H2O===H2CO3
H2CO3===H2O+CO2↑
nCO2+nH2O=== (CH2O)n+nO2(合理即可)
CH4+2O2 CO2+2H2O(合理即可)
一、碳单质的性质及用途
二、一氧化碳和二氧化碳
要点一 二氧化碳与一氧化碳的性质【典例1】(2022·龙东中考)归纳与比较是化学学习的主要方法。关于CO2与CO的知识总结错误的是( )A.构成:一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子B.性质:通常情况下,CO2不支持燃烧;CO支持燃烧C.用途:固体CO2可用于人工降雨;CO可作燃料D.危害:CO2无毒;CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
【考题延伸】判断下列说法是否正确。E.碳在空气中充分燃烧时生成CO2,不充分燃烧时生成CO( )F.CO用于冶炼金属、作气体燃料;CO2用于灭火( )G.可利用氢氧化钠溶液鉴别CO和CO2( )
要点二 碳及其化合物间的转化【典例2】(2023·广安中考)“价类二维图”反映的是元素化合价与物质类别之间的关系,是我们学习元素及其组成物质相关知识的重要模型和工具。依据碳元素的价类二维图(图中所涉及的物质均为初中化学常见的物质),回答下列问题:
(1)我国古代书法家、画家用B点的某种单质制成的墨,书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色,是利用了该单质在常温下化学性质__________的特点。 (2)常用图中_______点对应的物质来扑灭图书、档案、精密仪器等物的失火。 (3)F点对应的某种物质是常用建筑材料的主要成分,还可用作补钙剂。按图示的分类方式判断该物质所属物质类别为________,请写出一个由该物质转化为D点物质的化学方程式:______________________________________________。
CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O(合理即可)
【答题模板】第一步 抓。抓住题眼信息,如反应条件、反应类型、CO2、CO的主要性质等。第二步 找。回顾以CO2为核心的反应关系(详见知识清单栏目),找准反应关系,明确转化化学方程式。第三步 析。分析选项信息,得出正确结论。
实验 CO2气体的制取1.实验药品及反应原理(1)药品选择:实验室通常用_____________________________反应来制取二氧化碳。 (2)反应原理:_____________________________________。
大理石(或石灰石)和稀盐酸
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
2.实验装置的选择(1)发生装置
4.操作步骤①连接仪器→②检查装置的气密性→③装药品(先装______________,后装______________)→④收集气体→⑤验满→⑥结束实验,整理仪器和药品。 5.CO2的干燥与净化(1)装置图(B、C、D瓶的连接顺序不能颠倒)
(2)各装置中药品的作用B中饱和NaHCO3溶液:____________________; C中AgNO3溶液:____________________________; D中浓H2SO4:_______________________。 (3)在实验室里检验二氧化碳用澄清石灰水,吸收二氧化碳用氢氧化钠溶液。是因为氢氧化钙的溶解性小,氢氧化钠的溶解性大。
检验氯化氢气体是否除尽
除去水蒸气(或干燥)
【知识拓展】1.实验室制CO2的药品替代问题(1)不能用浓盐酸代替稀盐酸,因为浓盐酸易挥发,会使制得的CO2中混有大量HCl气体。(2)不能用稀硫酸代替稀盐酸,因为稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在大理石或石灰石表面阻止反应继续进行。(3)选用长颈漏斗时,不能用碳酸钠(或碳酸钾)粉末代替大理石或石灰石,因为碳酸钠(或碳酸钾)是粉末状固体,与稀盐酸接触面积大,反应剧烈,不利于控制反应速率及气体的收集。
2.实验装置的创新——废弃物的利用 如图装置的优点是______________________________,且都是利用了一些废弃物品,较为环保。(合理即可)
都能控制反应的发生和停止
【示范题】(2023·贵阳模拟)制取气体是初中化学实验的重要内容,根据要求回答下列问题: (1)图1中仪器①的名称是____________。
(2)实验室制取氧气,可从图1中选择的发生装置是_______________(填字母);反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________;使用装置D收集氧气时应从导管口_______(选填“a”或“b”)通入。 (3)实验室制二氧化碳的化学方程式为_____________________________________。图1中与装置A相比,选用装置B制二氧化碳的优点是____________________。
2KClO3 2KCl+3O2↑ (或2KMnO4 K2MnO4
+MnO2+O2↑或2H2O2 2H2O+O2↑)
(4)二氧化碳和水反应没有明显现象,为了验证两者确实发生了反应。某小组同学用如图2进行实验,在水中插入pH传感器,打开活塞后测得pH随时间的变化如图3所示。由图3说明二氧化碳和水反应的理由是_________________________________________。
溶液的pH降到7以下,说明反应
【变式训练】根据如图中的实验装置,回答下列问题:(1)实验室制取CO2,应选择的发生装置为_______(选填“A”或“B”),反应的化学方程式为_____________________________________。 (2)检查装置B气密性的方法:关闭活塞,__________________________________________________________________________________________,则气密性良好。
先将导气管伸入水中,然后用手(热毛巾
等)捂住锥形瓶,观察导管口是否有气泡冒出,若有气泡冒出
(3)C装置的优点是________________________________。若用装置D收集CO2,集气瓶中导管应处的位置是_______(填“a”或“b”)。 (4)若用亚硫酸钠粉末和浓硫酸来制取SO2,所选用的发生装置是_______(填字母),收集二氧化硫常用的是E装置,其中烧杯中的氢氧化钠溶液的作用是________________________________。
可随时控制反应的发生与停止
考点1 碳和碳的氧化物1.(2022·铜仁中考)某地一对夫妻因天气寒冷在房内放置炭火取暖,导致一氧化碳中毒死亡,事件提醒我们要学会预防一氧化碳中毒,下列预防一氧化碳中毒的说法错误的是( )A.规范使用煤炉,装上烟筒并使其完整B.用煤炉做饭时要打开窗户,让空气流通C.没有排烟通道的情况下在室内用煤、木炭、木柴等取暖D.晚上睡觉时将煤炉移至屋外
3.(2022·六盘水中考)自然界中碳循环如图所示,箭头表示碳的输送途径。 (1)途径①消耗空气中的__________。 (2)途径②消耗CO2的量白天比夜晚________(填“多”或“少”)。
(3)途径③中某气体燃烧的化学方程式为___________________________。 (4)途径④可使空气中CO2含量__________(填“增加”或“减少”)。 (5)“碳中和”指采取各种措施使CO2排放和消耗基本保持平衡。若要增大途径②碳的消耗量,作为中学生的你能做的是_________________________________。
CH4+2O2 CO2+2H2O
植树造林、种花种草(合理即可)
4.(2021·贵阳中考)我国宣布2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是节能减排术语,“碳”即二氧化碳,“中和”即正负相抵。排出的二氧化碳或其他温室气体被植树造林、节能减排等形式抵消,这就是所谓的“碳中和”。“碳捕捉、碳封存”是我国的一项先进技术。该技术是从大气中分离出二氧化碳将其压缩液化泵入地下长期储存,从而减少大气中二氧化碳含量。氢能源研发推动中国走向“碳中和”,氢能源将成为“碳中和”战略中的核心一环。
阅读上述资料回答问题:(1)“碳中和”战略的实施有利于控制______________。 (2)为实现“碳中和”我们可以做到_______________________。 (3)“碳封存”后二氧化碳分子间间隔变________。 (4)氢能源将成为“碳中和”战略中的核心一环,其优点有____________________________________。 (5)利用一种新型“人造树叶”在光照条件下进行光合作用可将二氧化碳和水转化为乙醇(C2H5OH)和氧气,化学方程式为________________________________。
人走灯灭(合理即可)
2CO2+3H2O C2H5OH+3O2
5.(2022·遵义中考)二氧化碳是人类生存不可缺少的物质,某兴趣小组利用如图装置对二氧化碳的性质进行以下探究。(夹持装置已省略) (1)探究一:检查装置的气密性,打开k1,关闭k2、k3,往B中加入药品。一段时间后观察到③处纸花先变红,①处纸花后变红,②处纸花不变色,说明二氧化碳能与水反应,该反应的化学方程式为_______________________,也能证明二氧化碳具有的物理性质是__________________。
(2)探究二:打开k2,关闭k1、k3,C中出现浑浊,说明二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙。有同学质疑:白色固体可能是二氧化碳与水反应导致溶液中水减少而析出的氢氧化钙,小组同学向C中加入足量的水验证,白色固体不溶解,该方法利用了氢氧化钙和碳酸钙________________(填具体性质)。
(3)探究三:打开k3,关闭k1、k2,一段时间后,D中无明显现象。小组同学通过探究二的结论推理,二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠。为验证推理是否正确,进行了如下实验。
(4)废液处理:小组同学在对D试管的废液过滤后分类处理时,测得滤液显碱性,向滤液中加入稀盐酸调节酸碱度,发现滴入盐酸时产生气泡,经检验该气体为二氧化碳,得出新的结论,探究三中二氧化碳与氢氧化钠反应除生成碳酸钠和水外,还生成______________。 (5)依据二氧化碳的性质写出二氧化碳与氢氧化钾溶液反应的一个化学方程式:______________________________。
2KOH+CO2===K2CO3+H2O
考点2 二氧化碳的制取6.(2022·贵阳中考节选)完成下列实验并解决实际问题。
(1)探究燃烧的条件。如图1所示实验,甲中白磷不燃烧,乙中白磷燃烧,则可知燃烧的条件之一是________________。
(2)实验室制取气体。根据图2,回答问题。①若制取O2,请填写如表
集气瓶中,带火星的木条
复燃,说明气体是氧气
②若制取CO2,发生反应的化学方程式为_____________________________________,制取装置可选用_______(填字母)。
7.(2020·贵阳中考)根据如图回答问题。(1)反应原理①加热高锰酸钾、分解过氧化氢溶液或加热氯酸钾均可产生氧气,其中分解过氧化氢溶液和加热氯酸钾时,加入二氧化锰在反应中起的作用是______________。三种方法中,写出其中一个反应的化学方程式________________________________________________________________________________________。 ②石灰石和稀盐酸反应产生二氧化碳的化学方程式为______________________________________。
2H2O2 2H2O+O2↑(或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
或2KClO3 2KCl+3O2↑)
CaCO3+2HCl===
CaCl2+H2O+CO2↑
(2)制取O2和CO2。连接如图的装置完成实验。
【基础达标】1.(2023·贵阳观山湖区模拟)我国提出争取在2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列不利于实现“碳中和”的做法是( )A.露天焚烧废弃塑料B.使用清洁能源代替化石燃料C.倡导“低碳”生活D.促进山地增绿加快生态修复
2.(2023·连云港中考)宋代许道宁用墨(主要成分为单质碳)所画的《关山密雪图》保存至今而不变色,这是因为在常温下单质碳( )A.化学性质不活泼B.硬度高C.导电性能好D.吸附能力强
3.(2023·宜宾中考)如图,杠杆已调至平衡,向集气瓶内缓慢通入一定量的CO2气体,稍后再倒入浓NaOH溶液(液面不接触乒乓球)。下列说法正确的是( )A.通入CO2气体后,左端乒乓球下降B.整个过程中乒乓球位置始终没有变化C.倒入浓NaOH溶液后,杠杆逐渐恢复原状D.其他条件不变,将CO2换成H2会产生同样现象
4.(2022·重庆中考A卷)工业炼钨原理为WO3+3H2 W+3H2O,发生还原反应的物质是( )A.H2 B.WO3 C.W D.H2O
5.(2023·连云港中考)取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花,并进行如下实验:下列说法中正确的是( )
6.(2023·郴州中考)关于碳及其化合物的说法正确的是( )A.一氧化碳有还原性,没有毒性B.二氧化碳是一种污染性气体C.含碳酸根或碳酸氢根离子的盐都能与盐酸反应生成二氧化碳气体D.活性炭具有吸附性,木炭没有吸附性
7.自然界中碳循环、氧循环如图,下列说法正确的是( )A.植物呼吸作用放出氧气B.化石燃料燃烧会大幅降低大气中氧气含量C.植物光合作用可以将大气中CO2全部吸收D.碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化
8.(2023·衡阳中考)有关碳及碳的氧化物的说法正确的是( )A.碳的单质都是黑色B.植物光合作用可将CO2转变为O2C.CO和CO2元素组成相同,它们的化学性质相似D.金刚石和石墨都是碳单质,它们的相互转化是物理变化
10.某同学在实验室用如图所示装置制取CO2并检验其性质,下列说法不正确的是( )A.实验室一般用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应制取二氧化碳B.检验CO2是否收集满的方法是将燃着的小木条放在集气瓶口,若小木条熄灭,说明已经收集满C.根据图乙实验只能说明CO2不支持燃烧D.如图丙所示,当CO2通入紫色石蕊溶液时,可观察到的现象是紫色石蕊溶液变成红色
11.某工业尾气中可能含有H2O、CO和CO2中的一种或几种,为检验其成分,小明同学按如图装置进行实验时,观察到黑色固体变红,澄清石灰水变浑浊,由此实验现象得出尾气的组成情况可能有( ) A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
12.(2023·贵阳一模)地球上所有生命形式都以碳为基础,故人们对碳及其化合物充满极大的兴趣。(1)如图为碳原子的结构示意图,其最外层电子数为_______。 (2)对比一氧化碳与二氧化碳:从宏观角度看它们都由________________组成。从微观角度看,分子构成上虽然只相差一个氧原子,但其性质差异很大,如它们的性质差异有_______________________________________________。
而二氧化碳没有(合理即可)
(3)科学家设计了模拟光合作用的装置,其反应的微观示意如图所示。①反应中属于氧化物的有_______种。 ②反应的化学方程式为______________________________。 ③你认为该装置及反应的实际意义是____________________________________________________________________________。
H2O+CO2 H2+CO+O2
“碳中和”(或控制温室效应、生产氢能源及燃料、
13.(2023·贵阳模拟)化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图,回答有关问题。(1)仪器a的名称是____________。 (2)实验室选用图1装置中的A作为制取氧气的发生装置,反应的化学方程式为_____________________________。 (3)实验室制取CO2,应选用图1中的装置_______,反应的化学方程式为_____________________________________。
2KClO3 2KCl+3O2↑
请设计实验验证该气体是二氧化碳。
Ca(OH)2+CO2
===CaCO3↓+H2O
(4)用图2所示装置继续探究CO2的其他性质。①观察到短蜡烛熄灭后,关闭K,片刻后长蜡烛熄灭,由此可得出二氧化碳的性质有_____________________________________。 ②观察到纸花变红,但并不能得出“CO2能与水发生化学反应”的结论,理由是________________________________________________________。
密度比空气大,不能燃烧,不支持燃烧
没有对比实验,也可能是二氧化碳直接能使石蕊纸花变红色
14.(2023·达州中考)气体的制取和性质是初中化学核心知识之一,结合以下实验装置图回答问题。(1)仪器a的名称是__________。 (2)实验室制取二氧化碳的化学方程式是_________________________________, 你选择的发生装置是_______(填字母编号)。
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(3)检验二氧化碳可选用________(填数字编号)。 ①氢氧化钠溶液 ②氯化钙溶液③氢氧化钙溶液 ④蒸馏水(4)实验室若要收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体,装置的正确连接顺序是B→_______→_______→F,验满的方法是_________________________________________________。
将燃着的木条放到c端管口,若木条熄灭,
(5)同学们在体育考试中,做引体向上时,将“镁粉”抹在手掌上以增大摩擦力。“镁粉”到底是什么物质呢?与老师交流后,了解到“镁粉”[化学式可表示为Mgx(OH)yCO3]是一种受热易分解的白色固体,分解产物全部是氧化物。为了确定“镁粉”的化学式,同学们设计了实验方案并进行了定量探究:①依次连接装置A→D→C,并检查其气密性。②在A装置中加入14.2 g“镁粉”,加热,充分反应后测得D装置增重1.8 g,C装置增重4.4 g(产生的气体完全被吸收,不考虑空气对测定结果的影响)。同学们通过分析计算,最终确定“镁粉”的化学式为__________________。
Mg2(OH)2CO3
15.(2023·江西中考)某班同学进行“有反应无明显现象的实验”主题复习。(1)实验①:用三朵干燥的紫色石蕊纸花探究二氧化碳能否与水反应,其中纸花变红的是________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”),实验①的结论为____________________________________。 (2)实验②:证明氢氧化钠与盐酸发生了化学反应的现象是____________________。
二氧化碳与水反应生成了
(3)实验③:向充满二氧化碳的锥形瓶中先注入氢氧化钠溶液,振荡,未观察到明显现象,再打开弹簧夹并注入____________(填一种试剂),产生气泡,证明氢氧化钠与二氧化碳已发生反应。 (4)验证无明显现象反应已发生的思路一般有两种:a.反应物之一消失;b.有新物质生成。实验①②③中采用相同思路设计的是实验__________。
16.(2022·武威中考)实验室现有高锰酸钾、块状石灰石、稀硫酸、稀盐酸、浓盐酸、棉花以及下列仪器及装置。请你回答有关问题。 (1)仪器①的名称是______________。 (2)利用上述仪器和药品制取氧气,反应的化学方程式为________________________________,利用装置A制氧气还需改进的地方是________________________,在上述收集气体的装置中,不能用于收集氧气的是_______(填字母)。
2KMnO4 K2MnO4
在试管口处放置一团棉花
(3)实验室常用装置B和____________________(填药品名称)制取CO2,其反应的化学方程式为_____________________________________。 若使用装置F作为制取CO2的发生装置,与装置B比较,除了利用废物的优点外,请写出其他一个优点:______________________________。该装置使用铜丝网而不使用铁丝网盛放固体的原因是__________________________(用化学方程式表示)。 (4)若用装置G来干燥制取的二氧化碳,则气体应从_______(填“a”或“b”)口进入。
可以控制反应的发生与停止
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
【能力提升】1.(2023·安徽中考)阅读下列科技短文并回答问题 近年来,我国载人航天事业取得了举世瞩目的成就。在太空中,如何补充航天员吸入的氧气和处理呼出的二氧化碳气体,是科学家需要解决的问题。 在空间站中,利用太阳能电池板提供的电能,通过电解水制备氧气,利用分子吸附技术,吸收航天员呼出的二氧化碳,同时利用舱内外压强差实现二氧化碳的脱附,将其排入太空。 我国神舟十三号载人飞船座舱通过专用风机将座舱空气引入净化罐,利用无水氢氧化锂吸收二氧化碳,净化后的空气再重新流回座舱。
(1)文中提到的氧化物有_______________(填化学式)。 (2)空间站内的空气为____________(填“混合物”或“纯净物”)。 (3)航天员呼出的气体中除CO2外,还含有__________(填1种即可)。 (4)LiOH、NaOH均可吸收CO2,请写出NaOH吸收CO2反应的化学方程式:________________________________。 (5)相同条件下,不同吸收剂吸收CO2的最大质量关系如图所示。由图可知,选用LiOH作吸收剂的原因是___________________________________________________________________。
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
相同条件下,吸收剂的质量相同时,氢氧化锂吸收的
(1)产生白色浑浊现象的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。 (2)乙中发生反应的化学方程式为_________________________________。 (3)振荡后,甲、乙、丙中气体压强由大到小的顺序是______________。 (4)请仿照乙,画出此时甲中气体组成的微观示意图。答:
【探究二】数字实验定量探究如图2所示,向集满二氧化碳的密闭的三颈烧瓶中分别注入50 mL水、50 mL饱和澄清石灰水、50 mL质量分数为40%的氢氧化钠溶液,一段时间后微微振荡烧瓶,三次实验分别测得瓶中压强变化如图3所示。
【命题分析】 根据2022版《化学课程标准》及2023年省统考化学试题,从命题内容及考查角度和中考题型两个维度分析如下: 1.从命题内容及考查角度分析: (1)给出常见碳单质的结构或在实际生产生活中的用途,考查活性炭的吸附性,几种碳单质物理性质的差异,碳的化学性质等知识。 (2)给出仪器或装置,选择实验室制取二氧化碳的仪器或装置,考查实验室制取二氧化碳的原理、仪器装置、气体干燥、收集方法等。 (3)以生产、生活中的实际问题为背景,考查CO2、CO的性质及用途。
(4)给出碳及其化合物之间的转化关系,考查物质的推断及化学方程式的书写。 (5)以“低碳”等社会热点为背景,考查自然界中的碳循环及二氧化碳对环境的影响。 2.从中考题型上分析: (1)以选择题、填空题等形式考查碳的单质及化合物的性质、用途等。 (2)以实验探究题的形式考查二氧化碳的性质、制法及一氧化碳的还原性等。 (3)以计算题的形式考查各物质间的定量转化关系,确定物质的组成等。
【复习建议】 1.碳单质:碳单质的性质和用途是中考常考的知识点,复习时建议: (1)结合表格形式对比几种碳单质的物理性质及用途,明确它们之间存在的差异。 (2)对照几种碳单质的微观模型图,明确它们物理性质存在差异的原因;结合碳原子结构示意图,帮助学生理解碳单质化学性质相似的原因。
2.二氧化碳制取的研究: 这是中考的重点和必考点,在注重基础题的同时,将会加大与氧气实验室制法的综合实验考查力度,同时结合二氧化碳的性质将气体的发生装置和收集装置的选用、除杂、干燥、检验综合于一体,全面考查学生的综合实验能力。复习时建议: (1)与实验室制取氧气的药品选择、发生装置的选择、收集方法的确定、检验等进行联系,在联系中确定方法。 (2)通过强化练习,学会根据制取气体的原理和气体的性质选择发生装置和收集方法,并了解二氧化碳的干燥和除杂方法。
3.二氧化碳和一氧化碳: (1)二氧化碳的性质及用途的考查将密切联系实际,如植物的光合作用、温室效应、灭火等;对二氧化碳性质的探究也是热点之一,如二氧化碳与水反应的探究、二氧化碳与石灰水的反应等,复习时应在以上方面有所侧重。 (2)对一氧化碳性质的复习要侧重一氧化碳的还原性及毒性,如实验尾气的处理、煤气泄漏、煤气中毒的正确处理等。
4.碳单质及其化合物间的互相转化: 碳及其化合物种类繁多,它们之间的转化关系也较为复杂,也是中考的难点,复习时建议以下面物质间转化图的形式梳理碳及其化合物间的转化关系:
【常考化学方程式集锦】
①_______________________________②____________________________________________________ ③____________________ ④_____________________________________________ ⑤_________________________________ ⑥_____________________________________________________________________ ⑦________________________________
2C+O2 2CO(不充分燃烧)
C+O2 CO2(充分燃烧)(或C+2CuO 2Cu+CO2↑)
CO2+C 2CO
2CO+O2 2CO2(或CO+CuO Cu+CO2)
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
CaCO3 CaO+CO2↑(或CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑,合理即可)
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
⑧_______________________________________________ ⑨__________________________________________________________________________________ ⑩_______________________ ⑪________________________ ⑫_______________________________________ ⑬__________________________________
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑(合理即可)
Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
[或Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH,合理即可]
CO2+H2O===H2CO3
H2CO3===H2O+CO2↑
nCO2+nH2O=== (CH2O)n+nO2(合理即可)
CH4+2O2 CO2+2H2O(合理即可)
一、碳单质的性质及用途
二、一氧化碳和二氧化碳
要点一 二氧化碳与一氧化碳的性质【典例1】(2022·龙东中考)归纳与比较是化学学习的主要方法。关于CO2与CO的知识总结错误的是( )A.构成:一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子B.性质:通常情况下,CO2不支持燃烧;CO支持燃烧C.用途:固体CO2可用于人工降雨;CO可作燃料D.危害:CO2无毒;CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
【考题延伸】判断下列说法是否正确。E.碳在空气中充分燃烧时生成CO2,不充分燃烧时生成CO( )F.CO用于冶炼金属、作气体燃料;CO2用于灭火( )G.可利用氢氧化钠溶液鉴别CO和CO2( )
要点二 碳及其化合物间的转化【典例2】(2023·广安中考)“价类二维图”反映的是元素化合价与物质类别之间的关系,是我们学习元素及其组成物质相关知识的重要模型和工具。依据碳元素的价类二维图(图中所涉及的物质均为初中化学常见的物质),回答下列问题:
(1)我国古代书法家、画家用B点的某种单质制成的墨,书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色,是利用了该单质在常温下化学性质__________的特点。 (2)常用图中_______点对应的物质来扑灭图书、档案、精密仪器等物的失火。 (3)F点对应的某种物质是常用建筑材料的主要成分,还可用作补钙剂。按图示的分类方式判断该物质所属物质类别为________,请写出一个由该物质转化为D点物质的化学方程式:______________________________________________。
CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O(合理即可)
【答题模板】第一步 抓。抓住题眼信息,如反应条件、反应类型、CO2、CO的主要性质等。第二步 找。回顾以CO2为核心的反应关系(详见知识清单栏目),找准反应关系,明确转化化学方程式。第三步 析。分析选项信息,得出正确结论。
实验 CO2气体的制取1.实验药品及反应原理(1)药品选择:实验室通常用_____________________________反应来制取二氧化碳。 (2)反应原理:_____________________________________。
大理石(或石灰石)和稀盐酸
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
2.实验装置的选择(1)发生装置
4.操作步骤①连接仪器→②检查装置的气密性→③装药品(先装______________,后装______________)→④收集气体→⑤验满→⑥结束实验,整理仪器和药品。 5.CO2的干燥与净化(1)装置图(B、C、D瓶的连接顺序不能颠倒)
(2)各装置中药品的作用B中饱和NaHCO3溶液:____________________; C中AgNO3溶液:____________________________; D中浓H2SO4:_______________________。 (3)在实验室里检验二氧化碳用澄清石灰水,吸收二氧化碳用氢氧化钠溶液。是因为氢氧化钙的溶解性小,氢氧化钠的溶解性大。
检验氯化氢气体是否除尽
除去水蒸气(或干燥)
【知识拓展】1.实验室制CO2的药品替代问题(1)不能用浓盐酸代替稀盐酸,因为浓盐酸易挥发,会使制得的CO2中混有大量HCl气体。(2)不能用稀硫酸代替稀盐酸,因为稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在大理石或石灰石表面阻止反应继续进行。(3)选用长颈漏斗时,不能用碳酸钠(或碳酸钾)粉末代替大理石或石灰石,因为碳酸钠(或碳酸钾)是粉末状固体,与稀盐酸接触面积大,反应剧烈,不利于控制反应速率及气体的收集。
2.实验装置的创新——废弃物的利用 如图装置的优点是______________________________,且都是利用了一些废弃物品,较为环保。(合理即可)
都能控制反应的发生和停止
【示范题】(2023·贵阳模拟)制取气体是初中化学实验的重要内容,根据要求回答下列问题: (1)图1中仪器①的名称是____________。
(2)实验室制取氧气,可从图1中选择的发生装置是_______________(填字母);反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________;使用装置D收集氧气时应从导管口_______(选填“a”或“b”)通入。 (3)实验室制二氧化碳的化学方程式为_____________________________________。图1中与装置A相比,选用装置B制二氧化碳的优点是____________________。
2KClO3 2KCl+3O2↑ (或2KMnO4 K2MnO4
+MnO2+O2↑或2H2O2 2H2O+O2↑)
(4)二氧化碳和水反应没有明显现象,为了验证两者确实发生了反应。某小组同学用如图2进行实验,在水中插入pH传感器,打开活塞后测得pH随时间的变化如图3所示。由图3说明二氧化碳和水反应的理由是_________________________________________。
溶液的pH降到7以下,说明反应
【变式训练】根据如图中的实验装置,回答下列问题:(1)实验室制取CO2,应选择的发生装置为_______(选填“A”或“B”),反应的化学方程式为_____________________________________。 (2)检查装置B气密性的方法:关闭活塞,__________________________________________________________________________________________,则气密性良好。
先将导气管伸入水中,然后用手(热毛巾
等)捂住锥形瓶,观察导管口是否有气泡冒出,若有气泡冒出
(3)C装置的优点是________________________________。若用装置D收集CO2,集气瓶中导管应处的位置是_______(填“a”或“b”)。 (4)若用亚硫酸钠粉末和浓硫酸来制取SO2,所选用的发生装置是_______(填字母),收集二氧化硫常用的是E装置,其中烧杯中的氢氧化钠溶液的作用是________________________________。
可随时控制反应的发生与停止
考点1 碳和碳的氧化物1.(2022·铜仁中考)某地一对夫妻因天气寒冷在房内放置炭火取暖,导致一氧化碳中毒死亡,事件提醒我们要学会预防一氧化碳中毒,下列预防一氧化碳中毒的说法错误的是( )A.规范使用煤炉,装上烟筒并使其完整B.用煤炉做饭时要打开窗户,让空气流通C.没有排烟通道的情况下在室内用煤、木炭、木柴等取暖D.晚上睡觉时将煤炉移至屋外
3.(2022·六盘水中考)自然界中碳循环如图所示,箭头表示碳的输送途径。 (1)途径①消耗空气中的__________。 (2)途径②消耗CO2的量白天比夜晚________(填“多”或“少”)。
(3)途径③中某气体燃烧的化学方程式为___________________________。 (4)途径④可使空气中CO2含量__________(填“增加”或“减少”)。 (5)“碳中和”指采取各种措施使CO2排放和消耗基本保持平衡。若要增大途径②碳的消耗量,作为中学生的你能做的是_________________________________。
CH4+2O2 CO2+2H2O
植树造林、种花种草(合理即可)
4.(2021·贵阳中考)我国宣布2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是节能减排术语,“碳”即二氧化碳,“中和”即正负相抵。排出的二氧化碳或其他温室气体被植树造林、节能减排等形式抵消,这就是所谓的“碳中和”。“碳捕捉、碳封存”是我国的一项先进技术。该技术是从大气中分离出二氧化碳将其压缩液化泵入地下长期储存,从而减少大气中二氧化碳含量。氢能源研发推动中国走向“碳中和”,氢能源将成为“碳中和”战略中的核心一环。
阅读上述资料回答问题:(1)“碳中和”战略的实施有利于控制______________。 (2)为实现“碳中和”我们可以做到_______________________。 (3)“碳封存”后二氧化碳分子间间隔变________。 (4)氢能源将成为“碳中和”战略中的核心一环,其优点有____________________________________。 (5)利用一种新型“人造树叶”在光照条件下进行光合作用可将二氧化碳和水转化为乙醇(C2H5OH)和氧气,化学方程式为________________________________。
人走灯灭(合理即可)
2CO2+3H2O C2H5OH+3O2
5.(2022·遵义中考)二氧化碳是人类生存不可缺少的物质,某兴趣小组利用如图装置对二氧化碳的性质进行以下探究。(夹持装置已省略) (1)探究一:检查装置的气密性,打开k1,关闭k2、k3,往B中加入药品。一段时间后观察到③处纸花先变红,①处纸花后变红,②处纸花不变色,说明二氧化碳能与水反应,该反应的化学方程式为_______________________,也能证明二氧化碳具有的物理性质是__________________。
(2)探究二:打开k2,关闭k1、k3,C中出现浑浊,说明二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙。有同学质疑:白色固体可能是二氧化碳与水反应导致溶液中水减少而析出的氢氧化钙,小组同学向C中加入足量的水验证,白色固体不溶解,该方法利用了氢氧化钙和碳酸钙________________(填具体性质)。
(3)探究三:打开k3,关闭k1、k2,一段时间后,D中无明显现象。小组同学通过探究二的结论推理,二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠。为验证推理是否正确,进行了如下实验。
(4)废液处理:小组同学在对D试管的废液过滤后分类处理时,测得滤液显碱性,向滤液中加入稀盐酸调节酸碱度,发现滴入盐酸时产生气泡,经检验该气体为二氧化碳,得出新的结论,探究三中二氧化碳与氢氧化钠反应除生成碳酸钠和水外,还生成______________。 (5)依据二氧化碳的性质写出二氧化碳与氢氧化钾溶液反应的一个化学方程式:______________________________。
2KOH+CO2===K2CO3+H2O
考点2 二氧化碳的制取6.(2022·贵阳中考节选)完成下列实验并解决实际问题。
(1)探究燃烧的条件。如图1所示实验,甲中白磷不燃烧,乙中白磷燃烧,则可知燃烧的条件之一是________________。
(2)实验室制取气体。根据图2,回答问题。①若制取O2,请填写如表
集气瓶中,带火星的木条
复燃,说明气体是氧气
②若制取CO2,发生反应的化学方程式为_____________________________________,制取装置可选用_______(填字母)。
7.(2020·贵阳中考)根据如图回答问题。(1)反应原理①加热高锰酸钾、分解过氧化氢溶液或加热氯酸钾均可产生氧气,其中分解过氧化氢溶液和加热氯酸钾时,加入二氧化锰在反应中起的作用是______________。三种方法中,写出其中一个反应的化学方程式________________________________________________________________________________________。 ②石灰石和稀盐酸反应产生二氧化碳的化学方程式为______________________________________。
2H2O2 2H2O+O2↑(或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
或2KClO3 2KCl+3O2↑)
CaCO3+2HCl===
CaCl2+H2O+CO2↑
(2)制取O2和CO2。连接如图的装置完成实验。
【基础达标】1.(2023·贵阳观山湖区模拟)我国提出争取在2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列不利于实现“碳中和”的做法是( )A.露天焚烧废弃塑料B.使用清洁能源代替化石燃料C.倡导“低碳”生活D.促进山地增绿加快生态修复
2.(2023·连云港中考)宋代许道宁用墨(主要成分为单质碳)所画的《关山密雪图》保存至今而不变色,这是因为在常温下单质碳( )A.化学性质不活泼B.硬度高C.导电性能好D.吸附能力强
3.(2023·宜宾中考)如图,杠杆已调至平衡,向集气瓶内缓慢通入一定量的CO2气体,稍后再倒入浓NaOH溶液(液面不接触乒乓球)。下列说法正确的是( )A.通入CO2气体后,左端乒乓球下降B.整个过程中乒乓球位置始终没有变化C.倒入浓NaOH溶液后,杠杆逐渐恢复原状D.其他条件不变,将CO2换成H2会产生同样现象
4.(2022·重庆中考A卷)工业炼钨原理为WO3+3H2 W+3H2O,发生还原反应的物质是( )A.H2 B.WO3 C.W D.H2O
5.(2023·连云港中考)取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花,并进行如下实验:下列说法中正确的是( )
6.(2023·郴州中考)关于碳及其化合物的说法正确的是( )A.一氧化碳有还原性,没有毒性B.二氧化碳是一种污染性气体C.含碳酸根或碳酸氢根离子的盐都能与盐酸反应生成二氧化碳气体D.活性炭具有吸附性,木炭没有吸附性
7.自然界中碳循环、氧循环如图,下列说法正确的是( )A.植物呼吸作用放出氧气B.化石燃料燃烧会大幅降低大气中氧气含量C.植物光合作用可以将大气中CO2全部吸收D.碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化
8.(2023·衡阳中考)有关碳及碳的氧化物的说法正确的是( )A.碳的单质都是黑色B.植物光合作用可将CO2转变为O2C.CO和CO2元素组成相同,它们的化学性质相似D.金刚石和石墨都是碳单质,它们的相互转化是物理变化
10.某同学在实验室用如图所示装置制取CO2并检验其性质,下列说法不正确的是( )A.实验室一般用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应制取二氧化碳B.检验CO2是否收集满的方法是将燃着的小木条放在集气瓶口,若小木条熄灭,说明已经收集满C.根据图乙实验只能说明CO2不支持燃烧D.如图丙所示,当CO2通入紫色石蕊溶液时,可观察到的现象是紫色石蕊溶液变成红色
11.某工业尾气中可能含有H2O、CO和CO2中的一种或几种,为检验其成分,小明同学按如图装置进行实验时,观察到黑色固体变红,澄清石灰水变浑浊,由此实验现象得出尾气的组成情况可能有( ) A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
12.(2023·贵阳一模)地球上所有生命形式都以碳为基础,故人们对碳及其化合物充满极大的兴趣。(1)如图为碳原子的结构示意图,其最外层电子数为_______。 (2)对比一氧化碳与二氧化碳:从宏观角度看它们都由________________组成。从微观角度看,分子构成上虽然只相差一个氧原子,但其性质差异很大,如它们的性质差异有_______________________________________________。
而二氧化碳没有(合理即可)
(3)科学家设计了模拟光合作用的装置,其反应的微观示意如图所示。①反应中属于氧化物的有_______种。 ②反应的化学方程式为______________________________。 ③你认为该装置及反应的实际意义是____________________________________________________________________________。
H2O+CO2 H2+CO+O2
“碳中和”(或控制温室效应、生产氢能源及燃料、
13.(2023·贵阳模拟)化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图,回答有关问题。(1)仪器a的名称是____________。 (2)实验室选用图1装置中的A作为制取氧气的发生装置,反应的化学方程式为_____________________________。 (3)实验室制取CO2,应选用图1中的装置_______,反应的化学方程式为_____________________________________。
2KClO3 2KCl+3O2↑
请设计实验验证该气体是二氧化碳。
Ca(OH)2+CO2
===CaCO3↓+H2O
(4)用图2所示装置继续探究CO2的其他性质。①观察到短蜡烛熄灭后,关闭K,片刻后长蜡烛熄灭,由此可得出二氧化碳的性质有_____________________________________。 ②观察到纸花变红,但并不能得出“CO2能与水发生化学反应”的结论,理由是________________________________________________________。
密度比空气大,不能燃烧,不支持燃烧
没有对比实验,也可能是二氧化碳直接能使石蕊纸花变红色
14.(2023·达州中考)气体的制取和性质是初中化学核心知识之一,结合以下实验装置图回答问题。(1)仪器a的名称是__________。 (2)实验室制取二氧化碳的化学方程式是_________________________________, 你选择的发生装置是_______(填字母编号)。
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(3)检验二氧化碳可选用________(填数字编号)。 ①氢氧化钠溶液 ②氯化钙溶液③氢氧化钙溶液 ④蒸馏水(4)实验室若要收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体,装置的正确连接顺序是B→_______→_______→F,验满的方法是_________________________________________________。
将燃着的木条放到c端管口,若木条熄灭,
(5)同学们在体育考试中,做引体向上时,将“镁粉”抹在手掌上以增大摩擦力。“镁粉”到底是什么物质呢?与老师交流后,了解到“镁粉”[化学式可表示为Mgx(OH)yCO3]是一种受热易分解的白色固体,分解产物全部是氧化物。为了确定“镁粉”的化学式,同学们设计了实验方案并进行了定量探究:①依次连接装置A→D→C,并检查其气密性。②在A装置中加入14.2 g“镁粉”,加热,充分反应后测得D装置增重1.8 g,C装置增重4.4 g(产生的气体完全被吸收,不考虑空气对测定结果的影响)。同学们通过分析计算,最终确定“镁粉”的化学式为__________________。
Mg2(OH)2CO3
15.(2023·江西中考)某班同学进行“有反应无明显现象的实验”主题复习。(1)实验①:用三朵干燥的紫色石蕊纸花探究二氧化碳能否与水反应,其中纸花变红的是________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”),实验①的结论为____________________________________。 (2)实验②:证明氢氧化钠与盐酸发生了化学反应的现象是____________________。
二氧化碳与水反应生成了
(3)实验③:向充满二氧化碳的锥形瓶中先注入氢氧化钠溶液,振荡,未观察到明显现象,再打开弹簧夹并注入____________(填一种试剂),产生气泡,证明氢氧化钠与二氧化碳已发生反应。 (4)验证无明显现象反应已发生的思路一般有两种:a.反应物之一消失;b.有新物质生成。实验①②③中采用相同思路设计的是实验__________。
16.(2022·武威中考)实验室现有高锰酸钾、块状石灰石、稀硫酸、稀盐酸、浓盐酸、棉花以及下列仪器及装置。请你回答有关问题。 (1)仪器①的名称是______________。 (2)利用上述仪器和药品制取氧气,反应的化学方程式为________________________________,利用装置A制氧气还需改进的地方是________________________,在上述收集气体的装置中,不能用于收集氧气的是_______(填字母)。
2KMnO4 K2MnO4
在试管口处放置一团棉花
(3)实验室常用装置B和____________________(填药品名称)制取CO2,其反应的化学方程式为_____________________________________。 若使用装置F作为制取CO2的发生装置,与装置B比较,除了利用废物的优点外,请写出其他一个优点:______________________________。该装置使用铜丝网而不使用铁丝网盛放固体的原因是__________________________(用化学方程式表示)。 (4)若用装置G来干燥制取的二氧化碳,则气体应从_______(填“a”或“b”)口进入。
可以控制反应的发生与停止
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
【能力提升】1.(2023·安徽中考)阅读下列科技短文并回答问题 近年来,我国载人航天事业取得了举世瞩目的成就。在太空中,如何补充航天员吸入的氧气和处理呼出的二氧化碳气体,是科学家需要解决的问题。 在空间站中,利用太阳能电池板提供的电能,通过电解水制备氧气,利用分子吸附技术,吸收航天员呼出的二氧化碳,同时利用舱内外压强差实现二氧化碳的脱附,将其排入太空。 我国神舟十三号载人飞船座舱通过专用风机将座舱空气引入净化罐,利用无水氢氧化锂吸收二氧化碳,净化后的空气再重新流回座舱。
(1)文中提到的氧化物有_______________(填化学式)。 (2)空间站内的空气为____________(填“混合物”或“纯净物”)。 (3)航天员呼出的气体中除CO2外,还含有__________(填1种即可)。 (4)LiOH、NaOH均可吸收CO2,请写出NaOH吸收CO2反应的化学方程式:________________________________。 (5)相同条件下,不同吸收剂吸收CO2的最大质量关系如图所示。由图可知,选用LiOH作吸收剂的原因是___________________________________________________________________。
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
相同条件下,吸收剂的质量相同时,氢氧化锂吸收的
(1)产生白色浑浊现象的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。 (2)乙中发生反应的化学方程式为_________________________________。 (3)振荡后,甲、乙、丙中气体压强由大到小的顺序是______________。 (4)请仿照乙,画出此时甲中气体组成的微观示意图。答:
【探究二】数字实验定量探究如图2所示,向集满二氧化碳的密闭的三颈烧瓶中分别注入50 mL水、50 mL饱和澄清石灰水、50 mL质量分数为40%的氢氧化钠溶液,一段时间后微微振荡烧瓶,三次实验分别测得瓶中压强变化如图3所示。
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