一、知识迁移能力自测

1.下列有关碳单质的性质和结构，说法正确的是（　）

A．金刚石和石墨的物理性质有很大差异是因为构成它们的原子大小不同

B．用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色是因为碳的化学性质不活泼

C．C60表示一个C60分子

D．所有碳单质燃烧只生成二氧化碳

2.下列有关?CO?与?CO2?的叙述正确的是（）

A.CO?与?CO2?都会污染环境

B.CO?与CO2?中碳元素的化合价相同

C.在一定条件下，CO?与CO2?可以互相转化

D.CO2?气体中混有少量的?CO?气体，可用点燃的方法除去?CO

3.如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是（）

A．该实验需要较高温度

B．木炭发生了还原反应

C．实验前应把木炭粉充分烘干

D．该实验中的木炭粉可以换成活性炭

4.以化合价为纵坐标，物质类别为横坐标所绘制的图象叫价类图，如图为碳的价类图，例如C点可能标示+2价的碳的氧化物，请回答：

（1）A点所表示的物质是天然气的主要成分，其化学式为　。

（2）B点对应的物质类别是　。

（3）D和水反应能生成E，化学方程式为　，该反应属于基本反应类型中的　。

（4）查资料可知：元素处于最高价，只有氧化性：元素处于最低价，只有还原性，则CO可能具有的性质是　。

5.碳和部分碳的化合物间转化关系如图所示。

（1）物质X的化学式为。

（2）在物质的分类中，H2CO3属于（）

A．化合物B．混合物C．氧化物

（3）写出CO的一种用途。

（4）写出图中转化关系中不属于化合反应的化学方程式

6.A~F均为初中化学常见的物质，它们之间的关系如下图所示(“→”表示转化关系，涉及反应为初中常见反应)，其中A俗名为生石灰，C为常见的溶剂，C与E元素组成相同。请回答下列问题:

(1)F的化学式为。

(2)B在农业上的用途是(写一种)。

(3)转化中没有涉及的基本反应类型是。

7.制作电脑芯片的材料为高纯硅，工业上制造高纯硅的基本流程如图1所示（某些反应过程中的部分物质没有在图中标出）：

（1）SiHCl3中Cl元素的化合价为﹣1价，则Si元素的化合价为　。

（2）硅原子的结构示意图如图2所示，硅原子的核电荷数为　。

（3）第①步至第④步的变化中，属于物理变化的是第　步。

（4）第④步反应，除生成纯硅以外，还有HCl生成。写出第④步反应的化学方程式　。

8.以CO2为碳源，与电解水产生的H2经催化可转化为高附加值的有机物，此方法具有重要的战略意义。中国化学家使用特殊的催化剂实现了CO2和H2转化为A或B等有机物，反应原理如下图所示：

请回答下列问题：

（1）B的化学式是。

（2）根据催化剂的特性可知，催化剂在该反应前后，其质量和不变。

（3）在催化剂Ⅰ中发生反应的化学方程式是。

（4）由CO2和H2反应生成A的总反应化学方程式是。

（5）如果该反应工业化生产后的重要意义是。

9.新能源的开发和利用是人类社会可持续发展的重要课题。氢、氧燃料电池是一种新型能源，所用的氧气从空气中获得的方法是______。空气中的氧气按体积计算，大约是空气总体积的_______。氢气可用天然气制取，这种方法制取的氢气中往往混有二氧化碳和一氧化碳，为了证明混合气体中H2、CO2、CO三种气体都存在，一化学实验小组设计以下实验。

实验前，装置内的空气已排尽。实验过程中的尾气已处理。水硫酸铜是白色粉末，吸水后变蓝。

请回答下列问题。

（1）A装置的作用是______。

（2）C装置中的实验现象是______。

（3）E装置中盛放的试剂应该是______，该装置中发生反应的化学方程式为______。

（4）证明氢气存在的实验现象是______。

（5）另一小组同学利用上述实验装置（把其中的E装置换成装有碱石灰的干燥管），仿照上述实验过程，通过定量的方法确定一氧化碳存在，记录实验数据如下：

（注：反应生成的水蒸气被D装置完全吸收，不考虑其他水蒸气对实验结果的影响）

实验前C装置玻璃管内固体总质量/g

m1

实验后C装置玻璃管内固体总质量/g

m2

实验前D装置总质量/g

n1

实验后D装置总质量/g

n2

利用如表数据，计算出能证明CO存在的质量关系是______。（用m1、m2、n1、n2表示）

10.为探究CuO和C反应的最佳质量比(忽略副反应)，化学兴趣小组取CuO和C的混合物17.2g，按不同的质量比进行实验，实验结果如图所示，横坐标表示混合物中CuO所占的质量分数，纵坐标表示生成物中Cu的质量。

（1）分析可知，CuO和C的最佳质量比对应图中的点。

（2）计算a点时，产生CO2的质量(写出详细计算过程)。

二、凭栏远眺工作室在线解说

1、参考答案：C金刚石和石墨都是由碳元素组成的不同单质，由于构成它们的碳原子相同，仅仅是碳原子的排列不同，导致它们的物理性质有很大的差异，但它们的化学性质相同，碳在常温下稳定，在加热或高温下，具有可燃性和还原性；C和CO是由同种元相同素组成的不同化合物，但它们的分子构成不同，故理化性质都不相同。任何含碳元素具有可燃性的物质，完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧，都可能产生一氧化碳。C60其实与O2一样是多原子化学式（分子式），可以表示一种物质，表示这种物质的1个分子。

2、参考答案：CCO?与CO2?虽然是由相同元素组成的（类似的有水和双氧水、氧化铁和四氧化三铁等），但由于它们的分子构成不同，它们的理化性质和用途都是有差异的：一氧化碳有毒，而二氧化碳仅仅是当空气中含量过多时，会对人体造成伤害，会加剧温室效应；CO?与CO2?组成元素相同，根据化合物中正负化合价代数和为零的原则，自然其中的碳元素的化合价不相同，也可以根据化合价的概念，得出由于两种物质中碳、氧原子个数比不同，自然碳元素的化合价也不同，类似的有H2O?与H2O2中氧元素的化合价不相同；一氧化碳的可燃性和还原性反应都可以生成二氧化碳，碳的还原性与二氧化碳反应可以生成一氧化碳。CO?气体中混有少量的?CO2?气体，可以通过澄清的石灰水、氢氧化钠溶液来除去（如果再通过浓硫酸还可以除去里面可能存在的水蒸气），利用的是二氧化碳能与碱溶液反应这个下册即将学到的化学性质；CO2?气体中混有少量的?CO?气体，最好的常见的办法是通过灼热的氧化铜，利用的是一氧化碳的还原性，而不会利用一氧化碳的可燃性，因为一是因为很难控制氧气的量（太多了会带入新的杂质，太少了又除不尽），二是二氧化碳本身不支持燃烧，用途之一是用来灭火。

2、参考答案：CCO?与CO2?虽然是由相同元素组成的（类似的有水和双氧水、氧化铁和四氧化三铁等），但由于它们的分子构成不同，它们的理化性质和用途都是有差异的：一氧化碳有毒，而二氧化碳仅仅是当空气中含量过多时，会对人体造成伤害，会加剧温室效应；CO?与CO2?化合价相同，根据化合物中正负化合价代数和为零的原则，自然其中的碳元素的化合价不相同，也可以根据化合价的概念，得出由于两种物质中碳、氧原子个数比不同，自然碳元素的化合价也不同，类似的有H2O?与H2O2中氧元素的化合价不相同；一氧化碳的可燃性和还原性反应都可以生成二氧化碳，碳的还原性与二氧化碳反应可以生成一氧化碳。CO?气体中混有少量的?CO2?气体，可以通过澄清的石灰水、氢氧化钠溶液来除去（如果再通过浓硫酸还可以除去里面可能存在的水蒸气），利用的是二氧化碳能与碱溶液反应这个下册即将学到的化学性质；CO2?气体中混有少量的?CO?气体，最好的常见的办法是通过灼热的氧化铜，利用的是一氧化碳的还原性，而不会利用一氧化碳的可燃性，因为一是因为很难控制氧气的量（太多了会带入新的杂质，太少了又除不尽），二是二氧化碳本身不支持燃烧，用途之一是用来灭火。

5、参考答案：（1）CH4（2）单质（化合价口诀：单质不变永为零）

（3）CO2+H2O=H2CO3化合反应（4）既具有氧化性，又具有还原性（一氧化碳中碳的化合价为+2价，根据图标，既可以降低到0价或－4价，又可以升高到+4价）。

6、参考答案：（1）O2（2）建筑材料（改良酸性土壤、处理工业酸性废水等这些用途下册第十单元学）（3）置换反应（单质+化合物→单质+化合物）推断题最重要的是熟悉初中学过的常见物质的化学性质以及一些特殊的颜色、状态、用途、组成等：A是生石灰氧化钙，马上可以推断出D是碳酸钙；C为常见的溶剂，就知道它是水，是由D与稀盐酸反应得到；上册只学了氧化钙与水反应（下册还会学它能与稀酸溶液反应），得到B是氢氧化钙；C与E组成相同，得到E是过氧化氢，根据水三角或氧三角，得到F为氧气。

7、参考答案：（1）+2；（2）14；（3）③；（4）SiHCl3+H2＝Si+3HCl。化合物中各元素的化合价代数和为零（钾钠银氢+1价，氟氯居后－1价）；原子中，核电荷荷数等于核外各层电子数之和，也等于硅元素的原子序数；化学变化的判断标准是否有新物质生成，蒸馏是物质由液态变成气态，只是物质状态发生变化，没有生成新的物质；根据工艺流程图可知，反应物确定，生成物只有一种硅，根据化学反应前后，元素的种类不变，可以知道还有氯元素和氢元素，熟悉的只有氯化氢，根据第（4）问题干信息也可以得到这一点。最后根据书写化学方程式的步骤得到正确的化学方程式，需要提醒大家的是，大家在书写任何化学方程式的时候，都要按老师教的步骤书写。

8、参考答案：（1）C6H6（直接看图说话，数各原子数即可得到）（2）化学性质

（直接看图说话，二氧化碳和氢气在四氧化铁作催化剂的条件下，生成水和一氧化碳，一氧化碳和氢气继续在碳化铁催化剂下生成C4H10或C6H6第二个反应并没有标示出还有水生成，但它可以通过反应前后元素守恒和第一个反应结合得出）

（5）减少温室气体，减少化石能源使用（二氧化碳是加剧温室效应的主要气体）

9、参考答案：分离液态空气法（工业上制取氧气的方法），21%（记住）

（1）证明混合气体中含有二氧化碳；（2）黑色的粉末逐渐变为红色；（3）澄清的石灰水；Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；（4）D中白色粉末变为蓝色。（5）（m1－m2）＞（n2－n1）×[16/18]×%

实验流程分析：混合气体中含有H2、CO2、CO，通过A装置把二氧化碳除去，澄清的石灰水变浑浊（足量的石灰水就是用来检验二氧化碳的，同时除尽二氧化碳，如果没有用足量的石灰水，则需要在AB之间再加一装有氢氧化钠溶液的装置以除尽原混合气体中的二氧化碳）；通过B装置把从中A中带出的水蒸气除去（防止干扰D中的实验结论）；混合气体中的一氧化碳和氢气都会与氧化铜反应，黑色的粉末逐渐变为红色，同时生成的水在加热的条件下以水蒸气的形式进入D中，根据阅读提示D中的现象是白色粉末变为蓝色，证明C中生成了水；要证明生成了二氧化碳，也就是要证明原混合气体中含有一氧化碳，还需要证明C中生成了二氧化碳，所以需要E中装澄清石灰水。

m1－m2是氧化铜－铜的质量，即氧化铜中氧元素的质量；n2－n1是生成的水的质量，其中氧元素的质量根据化学式的计算可表示为（n2－n1）×[16/18]×%。若（m1－m2）＝（n2－n1）×[16/18]×%相等，则原混合气体中没有一氧化碳，若（m1－m2）＞（n2－n1）×[16/18]×%则说明原混合物气体中含有一氧化碳。

10.参考答案：（1）b（2）2.2g

根据化学方程式的计算，首先要确定的是化学方程式，碳和氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳；再CuO和C的混合物17.2g、a点混合物中氧化铜的质量分数计算出氧化铜的质量为8g，进而知道碳的质量为9.2g，根据化学方程式可知，反应中氧化铜与碳反应的质量关系是∶12，故而可知碳有剩余，应用氧化铜的质量计算出二氧化碳的质量2.2g，而不应该用9.2g碳的质量来计算。提醒的是，有关化学方程式的计算格式：一解二设三方程，四列五求六作答，一步都不能少，要养成规则意识，做事一定要严谨。

三、公益微课辅导

1、二氧化碳实验室制取装置的变化

2、二氧化碳的性质

3、一氧化碳

四、单元知识点小结

第六单元　碳和碳的氧化物

考点1碳的单质

⒈金刚石、石墨的物理性质和用途的比较

金刚石（由碳元素组成）

石墨（由碳元素组成）

硬度

最硬

软，在纸上可留下痕迹

熔点

很高

高、耐高温

导电性

不导电

导电（良好）

导热性

无

良好

用途

钻探机钻头、刻刀

铅笔芯、润滑剂、电极等

结论

碳单质的物理性质不同，是由于金刚石、石墨中碳原子的排列不同

⒉木炭、活性炭

⑴木炭：有吸附作用，用于吸附一些食品和工业产品里的色素，吸附有异味的物质。

⑵活性炭：有较强的吸附作用，用于防毒面具、冰箱的除臭剂。

⒊同一种元素可以组成不同的单质。

考点2碳的化学性质

⒈常温下，碳的化学性质不活泼（碳原子最外层有4个电子）

应用：解释古代字画为什么经历几千年而不变色？档案资料为什么要求用碳素墨水书写？

⒉碳的可燃性（相同的反应物，因反应物的量不同，生成物不同）

⒊碳的还原性

考点3氧化还原反应（从得氧失氧的角度分析）

⒈物质与氧发生的反应叫氧化反应，含氧化合物里的氧被夺去的反应叫还原反应。

⒉在化学反应中，供给氧的物质叫氧化剂，得氧的物质叫还原剂。

⒊在化学反应中，物质供给氧的性质叫氧化性，物质夺取氧的性质叫还原性。

考点4实验室制取气体的装置选择

密度比空气大——向上排气法排空气法优缺点：纯度不高

密度比空气小——向下排气法需验纯，但较干燥

排水法（不易溶于水、难溶于水）优缺点：收集到的气体较纯，但含水蒸气

考点5实验室制取二氧化碳

⒈药品：大理石（或石灰石）、稀盐酸

⒉原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

注意：⑴不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸易挥发，使制得的CO2不纯（混有氯化氢气体）；⑵不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸与CaCO3反应生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石（或石灰石）的表面，阻止反应的进行；⑶不能用Na2CO3代替大理石（或石灰石），因为Na2CO3与稀盐酸的反应速度太快，不便于收集。

⒊发生装置：固+液——气体型

⒋收集装置：只用向上排空气法（因为CO2能溶于水，密度比空气大）

⒌CO2的检验：将气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，则该气体为CO2。

化学方程式：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O

⒍CO2的验满：用燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，则已充满。（这样做是利用CO2不能燃烧、不支持燃烧的性质）。

⒎CO2的工业制法：高温煅烧石灰石

⒏实验室制取CO2的实验操作过程：⑴检查装置的气密性；⑵装入大理石，塞紧胶塞；⑶固定装置；⑷从长颈漏斗加入稀盐酸至长颈漏斗下端管口液封；⑸收集气体，导管一定要伸入集气瓶底部；⑹检验是否集满。

考点6实验室制取气体的一般设计思路和方法

⒈药品的选择：选择反应速度适中，价格便宜，来源广泛，污染少，实验安全，所制气体纯净的药品。

⒉实验装置的设计：根据药品的状态和反应原理，以及反应条件设计装置。装置设计要简单，便于控制和操作。

考点7二氧化碳的性质

⒈二氧化碳的物理性质：⑴常温下是无色无味的气体；⑵密度比空气大；⑶能溶于水；（设计实验证明，参看课本P实验6-5）⑷CO2固体叫“干冰”。

⒉二氧化碳的化学性质：⑴二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧；（参看课本P实验6-4）

⑵二氧化碳不供给呼吸（解释“屠狗洞”现象）

⑶二氧化碳能与水反应生成碳酸（参看课本P实验6-6）

CO2+H2O=H2CO3

碳酸不稳定，H2CO3=CO2↑+H2O

⑷二氧化碳与石灰水反应现象：澄清的石灰水变浑浊。原因：生成不溶于水的白色CaCO3沉淀。

CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O

①CO2气体的检验②长期放置的石灰水，瓶壁会出现一层白色物质③刚抹过石灰浆的墙壁，生上炭火炉时，墙壁反而更潮湿④建筑工人在没有用完的石灰浆上覆盖一层土⑤鸡蛋放入石灰水中一会儿取出，可以保鲜⑸二氧化碳能与炽热的碳反应

考点8二氧化碳对生活和环境的影响

⒈二氧化碳的用途：⑴灭火；⑵作致冷剂；⑶人工降雨；⑷作温室肥料等

⒉温室效应：由于二氧化碳的过多排放产生。

温室效应的危害：全球变暖，两极冰川融化；海平面升高，淹没沿海地带；土地沙漠化，农业减产。

⒊控制温室效应的措施：天然气等化石燃料的使用开发利用太阳能、风能等清洁能源大力植树造林，严禁乱砍滥伐

考点9一氧化碳的性质

⒈物理性质：通常情况下是无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。（实验室制取CO只能用排水法收集）想一想：水能防止CO中毒吗？

⒉化学性质

⑴可燃性：现象：产生蓝色火焰，放出热量。注意：CO和H2一样与空气（或氧气）混合时，遇明火可能发生爆炸，点燃前必须验纯（方法与H2一样）

⑵还原性：冶炼金属

现象：黑色粉末变红色，澄清的石灰水变浑浊

注意：操作顺序实验时，先通CO，后加热；实验完毕，先停止加热，继续通CO直至玻璃管冷却；但需对尾气处理，方法是将CO点燃转变CO2（或收集起来）。

⑶毒性：CO能与血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白失去运输氧气的能力，使人因缺氧而窒息甚至死亡。

往期文章链接

如何学好第二外语——化学？（上）

如何学好第二外语——化学?（中）

如何学好第二外语——化学？（下）

寒假复习绪言

寒假作业之第一单元走进化学实验室

寒假作业之第二单元我们周围的空气

寒假复习之第三单元物质构成的奥秘

寒假复习之第四单元自然界的水

寒假复习之第五单元化学方程式

勤积跬步方至千里

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