化学方程式碳和碳的氧化物总复习.docx
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化学方程式碳和碳的氧化物总复习
一、知识概述
在本周我们全面复习：
化学方程式、碳和碳的氧化物。
二、重点知识归纳及讲解
1、质量守恒定律
（1）定义
参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，这个规律叫做质量守恒定律。
（2）质量守恒定律的理解
可总结为五个不变，两个一定改变，一个可能改变。
一个可能改变——分子总数可能改变
注意：
①质量守恒定律对化学反应有意义，对物理变化无意义。
②质量守恒定律只适合于质量守恒，而不是体积守恒，也不是反应前后分子数守恒。
③不能把“参加反应的各物质”简单地理解为“反应物”，因为化学反应中往往存在“某些物质的过量”问题。
④很多化学反应中有气体或沉淀生成，因此“生成的各物质质量”总和包括固、液、气三种状态的物质。
2、化学方程式配平
在化学式前填上适当的化学计量数，使化学方程式左、右两边的每一种元素的原子个数都相等，从而体现出质量守恒定律。
常用的配平方法：
①最小公倍数法：
以左右两边各出现一次且原子个数的最小公倍数最大的原子为标准，用这个公倍数除以化学式中该原子的个数得该化学式前的化学计量数，然后再调整其他原子的个数。
如：
即从“O”入手找最小公倍数2×5=10，O2前化学计量数
P2O5前化学计量数
最后在P前配4，即
②观察法：
查左、右两边各元素的原子个数，然后在化学式前填上适当的化学计量数，如
③奇数配偶法：
该方法配平的一般步骤为：
a.找出化学方程式里左右两端出现次较多的元素。
b.若该元素的原子在各端的总数是一奇一偶，选定这一元素作为配平的起点将化学式前计量数变为2。
c.由已推求出的化学计量数确定其他化学式的化学计量数。
如：
即以“O”为配平起点，因为氧气分子为双原子分子，无论多少个氧分子跟C2H2反应，反应物中总共含偶数个氧原子，所以生成物中也应含偶数个氧原子，故应在化学式H2O的前面配一偶数，先试写一个最小偶数2，再进一步配平即可。
注意：
配平的各化学式前的化学计量数，一般要求为最简整数比，化学计量数为1时，一般不写出，只在特殊的情况下才需写出。
3、化学方程式
计算的依据是质量守恒定律，计算的关键是根据事实和质量守恒定律准确写出化学方程式。
4、根据化学方程式的计算类型
（1）基本类型
①由一种纯净的反应物（或生成物）的质量求生成物（或反应物）的质量；②含有不反应的杂质的反应物的计算； ③混合物反应的计算；
（2）根据化学方程式计算的一般步骤
①根据题意设未知量；②写出正确的化学方程式；③求出有关物质间的质量比，并写在相应化学式的下边；④把已知量和未知量代入比；⑤列出比例式，求未知数；⑥简明写出答案。
（3）根据化学方程式计算时常见的错误
①不认真审题，答非所问；②元素符号或化学式写错；③化学方程式没有配平；④相对分子质量计算错误；⑤没有统一单位；⑥把不纯物质当成纯净物质计算。
5、根据化学方程式计算的技巧与方法
（1）守恒法
利用化学反应前后某种元素的质量守恒或某种原子（或原子团）的数目和质量守恒，可以使化学计算化难为易，收到事半功倍的效果。
（2）差量法
在根据化学方程式的计算中，有时题目给的条件是反应前后物质的质量的差值，用差量法十分简便。
此法的关键是分析反应前后形成差量的原因，找出差量与已知量、未知量之间的关系，然后再列比例式求解。
（3）范围讨论法、数形结合法、归一法、平均值（或极值）法、理化综合法在根据化学方程式计算中应用也十分广泛。
（4）方法评价
试题给出过程和方法要求大家根据化学原理、化学计算的方法和技巧分析评价，深层次考查思维过程。
6、在化学方程式计算中常用的几个关系式
不纯物质质量=纯物质质量＋杂质的质量
1L=1000mL 1mL=1cm3
7、金刚石和石墨
（1）金刚石和石墨的物理性质和用途
金刚石（C）
石墨（C）
色态
无色透明正八面体形状固体
深灰色不透明细鳞片状固体
光泽性
加工后有夺目光泽
有金属光泽
硬度
天然最硬物质之一
质软、滑腻
熔点
高
高
传热性
传热
易传热
导电性
不导电
易导电
用途
钻头、玻璃刀、装饰品
铅笔芯、坩埚、润滑剂、电极
（2）为什么金刚石、石墨在物理性质上有明显差异
金刚石中的碳原子以立体网状结构的形式排列，结构严谨；而石墨中碳原子以平面层状的结构排列，相对金刚石结构而言较松散。
由于碳原子的排列方式不同，造成了金刚石、石墨这些碳元素的单质在物理性质上有着明显差异。
8、无定形碳和C60
木炭、焦炭、活性炭、炭黑等物质中都含有碳元素形成的单质，它们是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。
因为含有少量的杂质，所以它们没有固定的几何形状，因此叫无定形碳；同时这里用“炭”字没有“石”字旁。
C60就是由60个碳原子构成的形状似球的碳分子，因此又称足球烯。
9、碳单质的化学性质
（1）稳定性
单质碳常温下性质稳定，不易和其他物质发生反应。
但随着温度的升高活动性大大增强。
如：
由墨书写的字画，虽年久日长，但仍不变色等。
（2）可燃性
单质碳可以在氧气里燃烧，放出热量，燃烧充分时，生成二氧化碳气体；燃烧不充分时，产生一氧化碳气体。
化学方程式为：
充分燃烧
不充分燃烧
（3）还原性
单质碳在高温下可以跟某些氧化物反应，夺取这些氧化物中的氧，表现出还原性。
例如（见图）：
现象：
黑色固体变成亮红色，澄清石灰水变浑浊。
分析：
CuO失去氧，变成单质Cu，发生还原反应。
木炭使CuO还原成Cu，它具有还原性，是还原剂。
利用碳单质的还原性，可用于冶金工业，例如：
用焦炭炼铁。
（4）列表比较碳和氢气的化学性质
碳（C）
氢气（H2）
常温下
化学性质稳定
化学性质稳定
点燃加热或高温时
可燃性
还原性
10、实验室制取CO2反应原理的探究
实验室用什么药品来制取CO2？
制取时有什么现象发生？
做如下几个实验：
（1）稀盐酸与大理石反应
现象：
有气泡产生。
原理：
CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O
（2）稀硫酸和大理石反应
现象：
刚有气泡，马上又停止。
原理：
CaCO3＋H2SO4＝CaSO4↓＋CO2↑＋H2O
分析：
生成CaSO4微溶物，覆盖在大理石或石灰石表面，阻止反应继续进行，不宜采用。
（3）稀盐酸与碳酸钠反应
现象：
立即有大量气泡产生，速度很快。
原理：
Na2CO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O
分析：
速度太快，来不及收集，不宜采用。
结论：
实验室制取CO2的药品：
大理石或石灰石与稀盐酸。
反应原理：
CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O
11、实验室制取CO2装置的探究
（1）实验室里制取气体的装置的确定
实验室里制取CO2的装置包括两部分：
发生装置和收集装置。
确定气体发生装置和收集装置时应考虑的因素：
（2）二氧化碳和氧气制取实验及相关性质比较
反应物的状态
反应条件
气体密度比
空气的大或小
是否与水反应
二氧化碳
固体＋液体
常温
大
反应
氧气
固体＋固体（或液体）
加热或常温
略大
不反应
结论：
CO2的发生装置不需要加热，CO2的收集不能用排水法。
12、二氧化碳的化学性质
（1）CO2与水反应生成H2CO3，碳酸能使紫色石蕊试液变红色。
CO2＋H2O＝H2CO3
碳酸不稳定，容易分解成CO2和H2OH2CO3＝H2O＋CO2↑
（2）加热碳酸时有什么现象发生？
CO2从溶液中逸出，所以红色石蕊试液又变成紫色。
（3）CO2能使澄清石灰水变浑浊是什么原因呢？
是因为CO2与Ca（OH）2反应生成了白色的碳酸钙沉淀的缘故。
CO2＋Ca（OH）2＝CaCO3↓＋H2O这个反应可以用来检验CO2。
（4）在一定条件下，CO2气体会变成固体，固体CO2叫“干冰”。
干冰升华时吸热，因此干冰可用作制冷剂、人工降雨。
13、一氧化碳的性质
（1）物理性质CO是无色、无味的气体，难溶于水。
（2）化学性质
①可燃性
CO燃烧火焰呈蓝色，放出大量的热。
煤炉里煤层上方的蓝色火焰就是CO在燃烧时形成的。
②毒性
正常的血液呈深红色。
当通入CO后，血液由深红色变为鲜红色，这是因为CO极易与血液中的血红蛋白结合，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，危及生命。
CO有剧毒！
③还原性
如图所示，在玻璃管中放入氧化铜，通入一氧化碳赶走玻璃管内的空气后，加热。
观察现象并与木炭还原氧化铜的实验作对比。
现象
黑色固体变成光亮的红色
分析
生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
实验说明，一氧化碳和木炭一样具有还原性，能使氧化铜还原成铜，同时生成二氧化碳。
一氧化碳的还原性可用于冶金工业。
例如：
可利用一氧化碳的还原性来炼铁。
窗体顶端
一、选择题
1、某物质在空气中燃烧后的产物只有CO2和H2O，则该物质中（）
A．只含有碳、氢元素B．一定含碳、氢元素，还可能含氧元素
C．氢元素与氧元素质量比为1:
8D．碳元素与氢元素质量比为3:
1
2、下列有关数量关系的判断，错误的是（）
A．ag镁和bg氧气恰好完全反应，生成cg氧化镁，则a＋b=c
B．mg锌放入ng稀硫酸中，充分反应的溶液为wg，则n＜w
C．hg铁放入sg硫酸铜溶液中，充分反应后，溶液为eg，则s＞e
D．mg氧化钡溶液加入pg硫酸钠溶液中生成qg溶液，则m＋p=q
3、实验室计划把16g氧化铜用氢气完全还原成铜，实际所需氢气的质量是（）
A．0.2g B．0.4gC．大于0.2g D．大于0.4g
4、金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是（）
A．金刚石和石墨是由不同种元素组成的B．金刚石是单质，石墨是化合物
C．金刚石不含杂质，而石墨含有杂质D．金刚石和石墨里碳原子的排列结构不同
5、继“分子足球”C60之后，科学家又发现另一种“分子足球”N60。
一定条件下N60中积累的巨大能量会在一瞬间释放出来，是未来的火箭燃料，N60属于（）
A．金属单质 B．非金属单质C．化合物 D．混合物
6、化学上把同种元素组成的不同单质互称为同素异形体，例如白磷和红磷，下列各组物质互为同素异形体的是（）
A．CO和CO2 B．金刚石和石墨C．冰和干冰 D．液氧和氧气
7、某校化学兴趣小组在实验室制取二氧化碳时，最好选用（）
A．碳酸钠粉末和稀硫酸B．石灰石和稀硫酸
C．大理石和稀盐酸D．大理石和浓盐酸
8、在如图装置中通入X气体，并在管口P处点燃，实验结果澄清石灰水变浑浊，则X可能是（）
A．H2 B．COC．CO2 D．O2
9、某气体M中可能含有H2、CO、CO2和水蒸气中一种或几种。
把M通入灼热的盛有足量氧化铜的试管，充分反应后，管内物质的质量减少0.8g。
将反应后的气体通过盛有足量浓硫酸的洗气瓶，洗气瓶中物质增重0.8g。
气体M的组成不可能是（）
A．H2、CO、水蒸气 B．H2、CO2、COC．H2、CO2、水蒸气 D．H2、CO2、CO、水蒸气
10、20XX年3月，我国在世界上首先用二氧化碳作原料生产出了一种无毒、阻气、透明、全降解塑料——二氧化碳聚合物。
下列有关说法错误的是（）
A．生产该聚合物可以减少二氧化碳的排放，减缓温室效应
B．可以充分利用丰富的廉价资源生产全降解塑料
C．该塑料可广泛应用于医药和食品包装、一次性餐具等方面
D．二氧化碳聚合物就是固体二氧化碳
窗体底端
二、综合题
11、催化剂在起催化作用时，也参与了化学反应过程。
例如：
实验室用KClO3和MnO2混合物加热制取氧气时，在KClO3分解的同时，也伴随发生如下反应：
（1）KClO3与MnO2反应，生成氧气和另一种具有刺激性气味的气态单质A，同时还生成一种紫红色晶体B（该晶体加热也产生O2）。
写出KClO3与MnO2反应的化学方程式________。
（2）气体A还可与晶体B分解产生的一种物质C继续反应，生成KCl、MnO2和O2。
写出A与C反应的化学方程式____________________________。
12、在“绿色氧化剂”双氧水（H2O2）的溶液中加入二氧化锰后，常温下即可产生大量氧气，同时生成水。
现在实验室常用双氧水取代氯酸钾来制取氧气。
双氧水分解的化学方程式为___________________________。
若制取48g氧气需消耗纯净的双氧水________g。
13、16.2g黄铜（含锌和铜）粉末与309.4g稀硫酸恰好完全反应，放出0.4g气体。
求：
黄铜中铜的质量分数。
14、将两种黑色固体粉末A和B混合后装入大试管中加热，①产生了能使澄清石灰水变浑浊的气体C；②若C通过炽热的固体A，则转变成一种可燃性气体D；③D气体在氧气中燃烧又可变成气体C；④当试管中的物质反应完毕后，黑色粉末变成了红色固体E，根据以上叙述填空。
（1）用化学式表示，A________、B________、C________、D________、E________。
（2）写出下列两步转化的化学方程式：
A＋B→C＋E______________________________，
C＋A→D________________________________。
15、选用图中仪器和药品，按实验要求，设计一套完整的检验CO还原性和CO2化学性质的实验，并回答下列问题：
实验药品：
盐酸、石灰石、氧化铜粉末、木炭粉、氢氧化钙溶液。
（1）实验装置连接顺序依次为（用字母表示）__________；
（2）A装置的药品是________，发生反应的化学方程式是______________；
（3）B装置中产生的实验现象是________，发生反应的化学方程式是________________；
（4）C装置发生的化学反应方程式为_____________________________；
（5）D装置产生的现象是_____________________________；
（6）尾气中含有有毒气体，排放到空气中会造成污染，处理方法是_________________。
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