考点26 二氧化碳与一氧化碳-备战2018年中考化学(一轮复习)

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考点26 二氧化碳与一氧化碳-备战2018年中考化学(一轮复习)

资源简介

考点26 二氧化碳与一氧化碳
考点解读
二氧化碳与一氧化碳的性质与用途
考查频度
★★★★★
命题角度
考查二氧化碳与一氧化碳的性质与用途、二氧化碳对环境的影响等,各种题型都可见到
一、二氧化碳的性质
1.物理性质
(1)通常状况
颜色
气味
密度
溶解性
无色
无味
比空气的大
能溶于水
(2)固态CO2
固态二氧化碳俗称干冰,干冰容易吸收热量升华。
2.化学性质
实验
现象
结论
反应的化学方程式
(1)熄灭蜡烛
下层的蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭
二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,密度比空气的大

(2)与水化合
紫色石蕊溶液变红
二氧化碳与水反应生成碳酸
CO2+H2OH2CO3
(3)与澄清石灰水反应
澄清石灰水变浑浊
二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,该反应可用于检验二氧化碳
Ca(OH)2+CO2
CaCO3↓+H2O
易错提醒 理解二氧化碳性质的常见误区
误区1 错误地认为二氧化碳气体能使紫色石蕊溶液变红。使紫色石蕊溶液变红的不是二氧化碳气体,而是二氧化碳与水反应生成的碳酸。
误区2 错误地认为“二氧化碳溶于水”等同于“二氧化碳与水反应”。二氧化碳溶于水发生的是物理变化,二氧化碳与水反应发生的是化学变化,二者本质不同。
误区3 错误地认为二氧化碳不支持所有物质的燃烧。一般情况下,二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,但特殊情况下也能支持燃烧,金属活动性强的金属如镁条点燃后放入二氧化碳中能继续燃烧,反应的化学方程式为2Mg+CO22MgO+C。
二、二氧化碳对生活和环境的影响
1.二氧化碳的用途
二氧化碳在生活和生产中具有广泛的用途(性质决定用途)。
二氧化碳的性质
用 途
不能燃烧,不支持燃烧,密度比空气的大
用于灭火
CO2+H2O淀粉+O2
光合作用的原料,作气体肥料
能和水及其他物质反应
制汽水,作化工原料等
干冰升华吸热
用于冷藏食物、人工降雨、制舞台云雾等
2.二氧化碳对人体健康的影响
二氧化碳本身没有毒性,但二氧化碳不能供给呼吸。当空气中的二氧化碳含量超过正常含量时,会对人体健康产生影响。因此,在人群密集的地方应该注意通风换气。
3.二氧化碳对环境的影响
大气中二氧化碳(还有臭氧、甲烷、氟氯代烷等)含量的增加会引起“温室效应”。
延伸拓展 (1)温室效应的危害:全球变暖将可能导致两极的冰川融化,使海平面升高,淹没部分沿海城市;使土地沙漠化,造成农业减产;引起暴雨、洪水等灾害性和极端气候事件发生的频率和强度增加;影响自然生态系统,改变生物多样性等。
(2)防止温室效应加剧的措施:
①减少化石燃料的使用,多利用太阳能、风能、地热能等清洁能源。
②促进节能产品和技术的进一步开发和普及,提高能源的生产效率和使用效率。
③大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林。
④采用物理或化学方法,人工吸收CO2等。
⑤倡导“低碳”生活。
三、一氧化碳
1.物理性质
颜色
气味
状态
密度
溶解性
无色
无味
气体
比空气的小
难溶于水
2.化学性质
(1)可燃性:一氧化碳能够燃烧,燃烧时放出大量的热,火焰呈蓝色。化学方程式为2CO+O2 2CO2。
(2)还原性:一氧化碳还原氧化铜的化学方程式:CO+CuOCu+CO2。
(3)毒性:一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能再与氧气结合,造成生物体内缺氧,严重时会危及生命。
温馨提示 一氧化碳使人中毒与二氧化碳使人窒息的原理不同,前者是因为一氧化碳有毒,吸入人体会造成中毒,后者是由于二氧化碳不能供给呼吸,使人缺氧而窒息。
3.用途
(1)CO燃烧能放出大量的热,因此可用作燃料。
(2)CO具有还原性,可用于冶金工业。
延伸拓展
煤炉中①②③处发生的反应主要是
①C+O2CO2;
②C+CO22CO(吸收热量);
③2CO+O22CO2。
四、一氧化碳还原氧化铜
氧化铜自身具有氧化性,我们可以用一氧化碳还原氧化铜。
灼热的氧化铜可以和氢气(H2)、碳(C)、一氧化碳(CO)等具有还原性物质反应,生成铜+X(氧化物)。
1.装置:
2.化学反应
CO与CuO反应的化学方程式为: CO+ CuOCu + CO2。
CO2与Ca(OH)2(澄清石灰水)反应的化学方程式:Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O。
3.反应现象
①黑色固体变成红色 ②导管口有气泡冒出 ③澄清石灰水变浑浊
4.实验步骤
(1)连接装置
(2)检查装置的气密性。
(3)点燃加热尾气的酒精灯。
(4)通入CO,排除串联装置中的空气。
(5)加热CuO。
(6)停止加热CuO。
(7)通入CO,排净残留在串联装置中的空气。
(8)停止点燃尾气。
注:①先通入CO一会儿,是为了防止玻璃管内的空气没有排尽,加热时发生爆炸。
②继续通入CO到玻璃管冷却为止,是为了防止生成的铜重新被氧化为氧化铜、防止澄清石灰水倒流。
总之:"CO早出晚归,酒精灯迟到早退",也说“先通后点防爆炸,先熄后停防氧化。”
③用酒精灯点燃是进行尾气处理:防止一氧化碳污染空气,使人中毒。
注:此试验应在通风橱中进行:防止没除净的CO使人中毒。
CO与CO2的鉴别与除杂方法
(1)物质的鉴别要依据物质性质的差异而产生的不同现象,CO与CO2的性质差别很大,鉴别方法很多。
鉴别方法
现象与结论
依据的原理
①将燃烧的木条分别伸入盛有气体的瓶内
木条立即熄灭的是CO2,能被点燃的是CO
CO2不燃烧也不支持燃烧;CO能燃烧
②将气体分别通入澄清石灰水中
使溶液变浑浊的是CO2,不变浑浊的是CO
CO2能与澄清石灰水反应;CO不能
Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
③将气体分别通入紫色石蕊试液中
使溶液变红色的是CO2,不变色的是CO
CO2能与水反应,CO不能
H2O +CO2H2CO3
④将气体分别通入灼热的CuO中
使黑色粉末变红的是CO,不变色的是CO2
CO能与CuO反应;CO2不能
CO+ CuOCu + CO2
⑤向装满两瓶气体的塑料瓶中倒入小半瓶水
瓶子变瘪的是CO2,不变瘪的是CO
CO2能溶于水;CO难溶于水
(2)物质的除杂也是根据物质性质的差异,不过还要注意不能混入新的杂质。(括号能是杂质)
除杂方法
依据原理
CO2(CO)
通过灼热的氧化铜
CO能与CuO反应;CO2不能
CO+ CuOCu + CO2
CO(CO2)
通过氢氧化钠溶液
CO2能与NaOH反应;CO不能
2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
通过灼热的碳
高温下CO2能与C反应;CO不能
C+CO22CO
特别需要注意的是:除去CO2中的CO时不能用燃烧法。
【例1】
如图所示实验能够说明二氧化碳具有的性质有
①不能燃烧 ②不能支持燃烧 ③还原性④密度比空气的大 ⑤密度比空气的小
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①②⑤
【答案】C
【解析】图示实验现象为下面的蜡烛先熄灭,然后上面的蜡烛才熄灭,这一实验现象证明了二氧化碳的性质:密度大于空气的;不能燃烧,也不支持燃烧;但不能证明二氧化碳是否具有还原性。
【例2】
有关二氧化碳和一氧化碳的下列说法正确的是
A.用点燃的方法除去CO2中混有的少量CO
B.CO2和CO都具有还原性
C.用澄清石灰水可以鉴别CO2和CO
D.通过闻气味可以鉴别CO2和CO
【答案】C
【例3】
某同学用如图装置,进行有关碳及其氧化物的实验(图中夹持仪器已略去),在完成气密性检査后加入药品,并已在装置中充满二氧化碳。(提示:三氧化二铁为红色粉末,能与一氧化碳在高温的环境下反应生成黑色的铁粉和二氧化碳)
(1)填写表格中的空白内容:
实验步骤
实验现象
实验分析
①缓缓通入CO2,点燃A处酒精喷灯,加热一段时间
木炭粉减少,D中有气泡产生、澄清石灰水变浑浊且
硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为C+CO22CO
②点燃B处酒精喷灯,加热一段时间
B处玻璃管内
以上实验说明 具有还原性
③停止通入二氧化碳,熄灭A、B两处的火焰
C中有D中液体进入

(2)有同学认为该装置需要添加尾气处理装置,你认为是否需要并说明理由 。
【答案】(1)
实验步骤
实验现象
实验分析

沿右侧导气管进入E

红色粉末变为黑色
一氧化碳
(2)不需要;未反应的CO进入D装置不会逸散到空气中
【解析】①点燃A处酒精喷灯一段时间,木炭粉与二氧化碳反应生成一氧化碳,因此木炭粉减少,反应产生的一氧化碳及剩余的二氧化碳进入D中,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,同时D装置中液体被进入的气体由D装置压出进入E;②点燃B处酒精喷灯,加热一段时间,之前生成的一氧化碳会与三氧化二铁反应生成铁和二氧化碳,因此B处红色粉末变为黑色,说明一氧化碳具有还原性;该装置不需要添加尾气处理装置,因为过量一氧化碳已收集在D中,并没有排放到空气中,不会造成污染。
1.学习化学的目的并不在于人人都要成为化学家,更重要的是学会用化学观点去分析、解决生产生活中的问题。下列说法中,正确的是
A.进入久未开启的地窖,应先做灯火实验
B.夜间发现液化气泄漏应立即开灯检查
C.重金属盐能使蛋白质变性起到杀菌作用,因此可用重金属盐溶液浸泡海产品
D.海底蕴藏着大量“可燃冰”,以它为燃料不会对自然界中的碳循环产生影响
2.从化学视角分析下列行为或做法,正确的是
A.在炭炉旁放置一盆水,防止一氧化碳中毒
B.杜绝食用含有化学物质的食品
C.将铅笔芯粉末放入生锈的锁孔,有利于开锁
D.夜间家用煤气泄漏,立即开灯检查泄漏部位
3.对比是学习化学的重要方法,下列关于CO2与CO的比较,正确的是
A.CO2可用于人工降雨,CO可用于光合作用
B.通常情况下,CO2极易溶于水,CO难溶于水
C.CO2无毒,CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
D.二氧化碳分子比一氧化碳分子多一个氧原子
4.如图中,①、④是紫色石蕊试液湿润的棉球,②、③是紫色石蕊试液染成紫色的干燥棉球.能说明CO2密度大于空气且能与水反应的现象是
A.①变红,③不变红 B.④变红,③不变红
C.①、④变红,②、③不变红 D.④比①先变红,②、③不变红
5.如图所示:甲瓶中盛放的是浓H2SO4,乙瓶中放的是用石蕊溶液染成紫色的干燥小花。若关闭阀门Ⅱ,打开阀门Ⅰ,紫色小花
A.变红色 B.变蓝色 C.变白色 D.不变色
6.学家发现超临界CO2流体是一种具有和水相似、能阻燃、溶解能力强的溶剂,被誉为“绿色环保溶剂”,其密度介于液体和气体之间,下列关于超临界CO2流体说法错误的是
A.与干冰的化学性质相同
B.分子间的间隔比CO2气体小
C.分子不再运动
D.可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
7.CO2是重要的资源,以其为原料可获得下列四种物质。下列说法错误的是
A.反应①是太阳能转化为化学能
B.反应②的实现有利于缓解“白色污染”
C.反应③是化合反应
D.反应④获得产品后的剩余液中,溶质一定有NaHCO3
8.某化学兴趣小组用青霉素的药瓶、注射器和眼药水瓶设计了如图所示的实验装置,用于检验二氧化碳的性质。缓缓推动注射器活塞,滴入稀硫酸后,在眼药水瓶中即可产生二氧化碳气体,下列有关说法错误的是
A.该实验中不能用浓盐酸代替稀硫酸
B.上下两片滤纸条变红,只能证明CO2与水反应生成碳酸
C.该实验能验证二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧
D.该微型实验具有所用药品量少,现象明显,操作简单等优点
9.如图为CO还原CuO“微型”实验装置(夹持仪器等略),已知:HCOOHH2O+CO↑,下列说法错误的是
A.实验中所需CO可现制现用
B.此装置可节约用品,污染小,现象明显
C.此装置内空间较小,空气易排空,实验危险系数小
D.该实验中所涉及反应的基本类型有分解反应和置换反应
10.二氧化碳是目前大气中含量最高的一种温室气体,学家正在研究分离出空气中的二氧化碳,然后在一定条件下将CO2和H2反应合成汽油、甲醇、乙烯等物质。请回答关于二氧化碳的有关问题:
(1)二氧化碳是一种 (填“有”、“无”)毒的物质,二氧化碳的固体俗称 。
(2)从宏观上看,二氧化碳是由 (填“元素”、“原子”、“分子”,下同)组成;从微观上看,二氧化碳是由 构成。
(3)导致大气中二氧化碳含量升高的可能原因是(填写一条): 。为减缓大气中二氧化碳含量的增加,请你提出一条自己能做到的合理的建议: 。
(4)检验二氧化碳的化学方程式为: 。
(5)配平化学方程式: CO2+ H2 C2H4+ H2O。
11.探究学习小组在实验室中用图1所示装置制取CO2并探究CO2与过氧化钠(Na2O2)的反应。
查阅资料得知:过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与CO2,H2O发生反应:Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,2Na2O2+H2O4NaOH+O2↑
请回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 ,利用装置A制取CO2的优点是 。
(2)装置B的作用是吸收CO2中混有的HCl,发生反应的化学方程式为  。
(3)装置E中收集到的气体是 (填化学式),该气体还可以用下列图2装置中的 进行收集(填写字母序号)。
(4)为探究反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分,该小组同学进行了如图3实验:
根据判断,反应后装置C硬质玻璃管中固体为 。
(5)7.8g过氧化钠与足量的水反应,若反应后得到了40g氢氧化钠溶液,请计算氢氧化钠溶液中溶质的质量分数。
12.为验证单质碳与碳的氧化物(一氧化碳和二氧化碳)的化学性质。请根据图示回答下列问题:
【资料信息】
①C、CO、H2都具有可燃性和还原性(还原性——能使金属氧化物失去氧元素变成单质金属)。
②一般非金属氧化物能与碱溶液如NaOH溶液、石灰水反应,而CO气体不能与碱溶液反应。
③二氧化碳与碳在高温条件下生成一氧化碳。
④白色无水CuSO4易吸水分变成蓝色固体,不与非金属氧化物发生化学反应。
【实验设计】
(1)写出A处发生的化学反应方程式 。
(2)观察到无水CuSO4都变成蓝色,实验中无水CuSO4的作用是 ,防止硬质试管炸裂。
(3)装置B的作用是将A中生成的绝大部分气体转化生成 气体。
(4)装置C运用NaOH溶液除去混合气体中含有少量的 气体。
(5)装置D处观察到黑色氧化铜粉末变成紫红色,说明D中反应生成物质有 ,E处观察到澄清石灰水会变浑浊,说明D中反应生成物质有 ,说明一氧化碳具有还原性。
(6)装置F处观察到气体燃烧产生 火焰,说明一氧化碳气体具有可燃性,发生反应的化学方程式是 。
1.【2017年重庆市A】工业炼铁中会发生一氧化碳与氧化铁的反应,该反应中发生还原反应的物质是
A.CO B.Fe2O3 C.CO2 D.Fe
2.【2017年江苏省南京市】下列关于干冰升华过程的说法正确的是
A.二氧化碳分子的体积变大 B.二氧化碳分子的质量变小
C.二氧化碳分子的种类改变 D.二氧化碳分子间的间隔变大
3.【2017年浙江省丽水市】实验室有一瓶标签脱落的固体试剂,现分别取少量的该固体进行下列实验。根据实验现象判断,该固体最可能是
实验操作
实验现象
取该固体于试管中,加水、振荡
固体不溶解
取该固体于试管中,加盐酸、振荡
固体溶解,无气泡产生
一氧化碳通过炽热的该固体,称固体质量、检测尾气
固体质量减轻,尾气中只检测到CO与CO2
A.碱 B.盐 C.金属单质 D.金属氧化物
4.【2017年山东省威海市】关于碳循环和氧循环,下列说法不正确的是
A.碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
B.碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
C.绿色植物的生长过程,既涉及碳循环,又涉及氧循环
D.碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
5.【2017年四川省德阳市】下列图像表示的对应关系正确的是
① ② ③ ④
A.图①表示煅烧石灰石 B.图②表示CO2在水中的溶解性
C.图③表示向NaOH溶液只加水 D.图④表示将浓硫酸加入水中
6.【2017年辽宁省沈阳市】能证明某无色无味气体是CO2的操作及现象是
选项
实验操作
实验现象
A
将燃着的木条伸入集气瓶
木条燃烧更旺
B
将带火星的木条伸入集气瓶
木条复燃
C
将气体通入澄清石灰水
石灰水变浑浊
D
将气体通入蒸馏水中
有气泡逸出
7.【2017年山东省泰安市】某化工厂按如下步骤进行生产:
①以煤为燃料,煅烧石灰石;
②用饱和Na2CO3溶液充分吸收步骤①中产生的CO2气体,发生反应为:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3;
③使步骤①中产生的CaO与水反应;
④将步骤③中得到的产物与Na2CO3溶液反应。
该厂生产过程中涉及到的物质有:①石灰石;②碳酸钠;③碳酸氢钠;④烧碱;⑤二氧化碳;⑥熟石灰。下列叙述正确的是
A.起始原料是①③ B.起始原料是②⑥
C.最终产品是⑤⑥ D.最终产品是③④
8.【2017年湖北省武汉市】木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如下图所示。
下列说法正确的是
A.木炭、一氧化碳与氧化铜的反应都属于置换反应
B.两个实验的相关反应中,只有碳元素的化合价发生改变
C.两个实验中都可观察到红色固体变黑
D.两个实验的操作中都要防止液体倒吸
9.【2017年山东省东营市】如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验,不正确的说法是
A.甲、乙两处的现象分别是:黑色粉末减少、黑色粉末逐渐变红
B.甲处发生的反应是典型的吸热反应
C.丙处试管可防止液体倒吸
D.该装置的不足之处是未进行尾气处理
10.【2017年浙江省金华市】已知某混合气体由H2、CO和CO2三种气体组成。为验证该混合气体成分,学研究小组的同学经过讨论,设计了如图1所示的实验方案。
根据方案回答下列问题:
(1)装置C在实验中的作用是 。
(2)仅根据D装置中黑色粉末变红这一现象,能否证明混合气体中一定存在CO?请判断并说明理由 。
(3)小丁根据装置E中出现白色硫酸铜粉末变成蓝色的实验现象,得出该混合气体中有氢气存在的结论。你认为结论是否可靠?若可靠,请说明理由;若不可靠,请对图1实验装置提出改进意见。 。
(4)图1方案中B装置可用来吸收CO2但没有现象。为证明CO2和NaOH能发生反应,小丁又设计了图2所示的方案。则图2方案中所加试剂X应该是 。
你有什么收获,总结一下吧!
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考点26 二氧化碳与一氧化碳
考点解读
二氧化碳与一氧化碳的性质与用途
考查频度
★★★★★
命题角度
考查二氧化碳与一氧化碳的性质与用途、二氧化碳对环境的影响等,各种题型都可见到
一、二氧化碳的性质
1.物理性质
(1)通常状况
颜色
气味
密度
溶解性
无色
无味
比空气的大
能溶于水
(2)固态CO2
固态二氧化碳俗称干冰,干冰容易吸收热量升华。
2.化学性质
实验
现象
结论
反应的化学方程式
(1)熄灭蜡烛
下层的蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭
二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,密度比空气的大

(2)与水化合
紫色石蕊溶液变红
二氧化碳与水反应生成碳酸
CO2+H2OH2CO3
(3)与澄清石灰水反应
澄清石灰水变浑浊
二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,该反应可用于检验二氧化碳
Ca(OH)2+CO2
CaCO3↓+H2O
易错提醒 理解二氧化碳性质的常见误区
误区1 错误地认为二氧化碳气体能使紫色石蕊溶液变红。使紫色石蕊溶液变红的不是二氧化碳气体,而是二氧化碳与水反应生成的碳酸。
误区2 错误地认为“二氧化碳溶于水”等同于“二氧化碳与水反应”。二氧化碳溶于水发生的是物理变化,二氧化碳与水反应发生的是化学变化,二者本质不同。
误区3 错误地认为二氧化碳不支持所有物质的燃烧。一般情况下,二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,但特殊情况下也能支持燃烧,金属活动性强的金属如镁条点燃后放入二氧化碳中能继续燃烧,反应的化学方程式为2Mg+CO22MgO+C。
二、二氧化碳对生活和环境的影响
1.二氧化碳的用途
二氧化碳在生活和生产中具有广泛的用途(性质决定用途)。
二氧化碳的性质
用 途
不能燃烧,不支持燃烧,密度比空气的大
用于灭火
CO2+H2O淀粉+O2
光合作用的原料,作气体肥料
能和水及其他物质反应
制汽水,作化工原料等
干冰升华吸热
用于冷藏食物、人工降雨、制舞台云雾等
2.二氧化碳对人体健康的影响
二氧化碳本身没有毒性,但二氧化碳不能供给呼吸。当空气中的二氧化碳含量超过正常含量时,会对人体健康产生影响。因此,在人群密集的地方应该注意通风换气。
3.二氧化碳对环境的影响
大气中二氧化碳(还有臭氧、甲烷、氟氯代烷等)含量的增加会引起“温室效应”。
延伸拓展 (1)温室效应的危害:全球变暖将可能导致两极的冰川融化,使海平面升高,淹没部分沿海城市;使土地沙漠化,造成农业减产;引起暴雨、洪水等灾害性和极端气候事件发生的频率和强度增加;影响自然生态系统,改变生物多样性等。
(2)防止温室效应加剧的措施:
①减少化石燃料的使用,多利用太阳能、风能、地热能等清洁能源。
②促进节能产品和技术的进一步开发和普及,提高能源的生产效率和使用效率。
③大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林。
④采用物理或化学方法,人工吸收CO2等。
⑤倡导“低碳”生活。
三、一氧化碳
1.物理性质
颜色
气味
状态
密度
溶解性
无色
无味
气体
比空气的小
难溶于水
2.化学性质
(1)可燃性:一氧化碳能够燃烧,燃烧时放出大量的热,火焰呈蓝色。化学方程式为2CO+O2 2CO2。
(2)还原性:一氧化碳还原氧化铜的化学方程式:CO+CuOCu+CO2。
(3)毒性:一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能再与氧气结合,造成生物体内缺氧,严重时会危及生命。
温馨提示 一氧化碳使人中毒与二氧化碳使人窒息的原理不同,前者是因为一氧化碳有毒,吸入人体会造成中毒,后者是由于二氧化碳不能供给呼吸,使人缺氧而窒息。
3.用途
(1)CO燃烧能放出大量的热,因此可用作燃料。
(2)CO具有还原性,可用于冶金工业。
延伸拓展
煤炉中①②③处发生的反应主要是
①C+O2CO2;
②C+CO22CO(吸收热量);
③2CO+O22CO2。
四、一氧化碳还原氧化铜
氧化铜自身具有氧化性,我们可以用一氧化碳还原氧化铜。
灼热的氧化铜可以和氢气(H2)、碳(C)、一氧化碳(CO)等具有还原性物质反应,生成铜+X(氧化物)。
1.装置:
2.化学反应
CO与CuO反应的化学方程式为: CO+ CuOCu + CO2。
CO2与Ca(OH)2(澄清石灰水)反应的化学方程式:Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O。
3.反应现象
①黑色固体变成红色 ②导管口有气泡冒出 ③澄清石灰水变浑浊
4.实验步骤
(1)连接装置
(2)检查装置的气密性。
(3)点燃加热尾气的酒精灯。
(4)通入CO,排除串联装置中的空气。
(5)加热CuO。x-w
(6)停止加热CuO。
(7)通入CO,排净残留在串联装置中的空气。
(8)停止点燃尾气。
注:①先通入CO一会儿,是为了防止玻璃管内的空气没有排尽,加热时发生爆炸。
②继续通入CO到玻璃管冷却为止,是为了防止生成的铜重新被氧化为氧化铜、防止澄清石灰水倒流。
总之:"CO早出晚归,酒精灯迟到早退",也说“先通后点防爆炸,先熄后停防氧化。”
③用酒精灯点燃是进行尾气处理:防止一氧化碳污染空气,使人中毒。
注:此试验应在通风橱中进行:防止没除净的CO使人中毒。
CO与CO2的鉴别与除杂方法
(1)物质的鉴别要依据物质性质的差异而产生的不同现象,CO与CO2的性质差别很大,鉴别方法很多。
鉴别方法
现象与结论
依据的原理
①将燃烧的木条分别伸入盛有气体的瓶内
木条立即熄灭的是CO2,能被点燃的是CO
CO2不燃烧也不支持燃烧;CO能燃烧
②将气体分别通入澄清石灰水中
使溶液变浑浊的是CO2,不变浑浊的是CO
CO2能与澄清石灰水反应;CO不能
Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
③将气体分别通入紫色石蕊试液中
使溶液变红色的是CO2,不变色的是CO
CO2能与水反应,CO不能
H2O +CO2H2CO3
④将气体分别通入灼热的CuO中
使黑色粉末变红的是CO,不变色的是CO2
CO能与CuO反应;CO2不能
CO+ CuOCu + CO2
⑤向装满两瓶气体的塑料瓶中倒入小半瓶水
瓶子变瘪的是CO2,不变瘪的是CO
CO2能溶于水;CO难溶于水
(2)物质的除杂也是根据物质性质的差异,不过还要注意不能混入新的杂质。(括号能是杂质)
除杂方法
依据原理
CO2(CO)
通过灼热的氧化铜
CO能与CuO反应;CO2不能
CO+ CuOCu + CO2
CO(CO2)
通过氢氧化钠溶液
CO2能与NaOH反应;CO不能
2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
通过灼热的碳
高温下CO2能与C反应;CO不能
C+CO22CO
特别需要注意的是:除去CO2中的CO时不能用燃烧法。
【例1】
如图所示实验能够说明二氧化碳具有的性质有
①不能燃烧 ②不能支持燃烧 ③还原性④密度比空气的大 ⑤密度比空气的小
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①②⑤
【答案】C
【解析】图示实验现象为下面的蜡烛先熄灭,然后上面的蜡烛才熄灭,这一实验现象证明了二氧化碳的性质:密度大于空气的;不能燃烧,也不支持燃烧;但不能证明二氧化碳是否具有还原性。
【例2】
有关二氧化碳和一氧化碳的下列说法正确的是
A.用点燃的方法除去CO2中混有的少量CO
B.CO2和CO都具有还原性
C.用澄清石灰水可以鉴别CO2和CO
D.通过闻气味可以鉴别CO2和CO
【答案】C
【例3】
某同学用如图装置,进行有关碳及其氧化物的实验(图中夹持仪器已略去),在完成气密性检査后加入药品,并已在装置中充满二氧化碳。(提示:三氧化二铁为红色粉末,能与一氧化碳在高温的环境下反应生成黑色的铁粉和二氧化碳)
(1)填写表格中的空白内容:
实验步骤
实验现象
实验分析
①缓缓通入CO2,点燃A处酒精喷灯,加热一段时间
木炭粉减少,D中有气泡产生、澄清石灰水变浑浊且
硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为C+CO22CO
②点燃B处酒精喷灯,加热一段时间
B处玻璃管内
以上实验说明 具有还原性
③停止通入二氧化碳,熄灭A、B两处的火焰
C中有D中液体进入

(2)有同学认为该装置需要添加尾气处理装置,你认为是否需要并说明理由 。
【答案】(1)
实验步骤
实验现象
实验分析

沿右侧导气管进入E

红色粉末变为黑色
一氧化碳
(2)不需要;未反应的CO进入D装置不会逸散到空气中
1.学习化学的目的并不在于人人都要成为化学家,更重要的是学会用化学观点去分析、解决生产生活中的问题。下列说法中,正确的是
A.进入久未开启的地窖,应先做灯火实验
B.夜间发现液化气泄漏应立即开灯检查
C.重金属盐能使蛋白质变性起到杀菌作用,因此可用重金属盐溶液浸泡海产品
D.海底蕴藏着大量“可燃冰”,以它为燃料不会对自然界中的碳循环产生影响
【答案】A
【解析】A、久未开启的地窖中可能含有较多的二氧化碳,二氧化碳不支持呼吸和燃烧,含量过高对人体有害,因此进入久未开启的地窖,应先做灯火实验,故A说法正确;
B、可燃性的气体与氧气或空气混合后点燃易发生爆炸,开灯会产生电火花,引燃混合气体,有发生爆炸的危险,故B说法错误.
C、重金属盐能使蛋白质变性,起到杀菌作用,但是不能用重金属盐溶液浸泡海产品,因为吃了后易导致中毒,故C说法错误;
D、“可燃冰”是天然气水合物,它的主要成分是甲烷,甲烷燃烧生成二氧化碳,因此以“可燃冰”为燃料会对自然界中的碳循环产生影响,故D说法错误。故选A。
2.从化学视角分析下列行为或做法,正确的是
A.在炭炉旁放置一盆水,防止一氧化碳中毒
B.杜绝食用含有化学物质的食品
C.将铅笔芯粉末放入生锈的锁孔,有利于开锁
D.夜间家用煤气泄漏,立即开灯检查泄漏部位
【答案】C
【解析】A、在煤炉上放一盆水不能防止一氧化碳中毒,该选项做法不正确;
B、任何食品中都含有化学物质,故选项做法错误;
C、将铅笔芯粉末放入生锈的锁孔,有利于开锁,正确;
D、夜间厨房发生煤气泄漏时,立即开灯检查煤气泄漏原因,会发生爆炸,引发安全事故,故选项做法错误;故选C。
3.对比是学习化学的重要方法,下列关于CO2与CO的比较,正确的是
A.CO2可用于人工降雨,CO可用于光合作用
B.通常情况下,CO2极易溶于水,CO难溶于水
C.CO2无毒,CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
D.二氧化碳分子比一氧化碳分子多一个氧原子
【答案】C
4.如图中,①、④是紫色石蕊试液湿润的棉球,②、③是紫色石蕊试液染成紫色的干燥棉球.能说明CO2密度大于空气且能与水反应的现象是
A.①变红,③不变红 B.④变红,③不变红
C.①、④变红,②、③不变红 D.④比①先变红,②、③不变红
【答案】D
【解析】通入二氧化碳,用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球②③都不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,通二氧化碳,用紫色石蕊溶液润湿的棉球都变红,说明二氧化碳和水发生了化学反应。并且④比①先变红,说明二氧化碳的密度比空气的大。故选:D。
5.如图所示:甲瓶中盛放的是浓H2SO4,乙瓶中放的是用石蕊溶液染成紫色的干燥小花。若关闭阀门Ⅱ,打开阀门Ⅰ,紫色小花
A.变红色 B.变蓝色 C.变白色 D.不变色
6.学家发现超临界CO2流体是一种具有和水相似、能阻燃、溶解能力强的溶剂,被誉为“绿色环保溶剂”,其密度介于液体和气体之间,下列关于超临界CO2流体说法错误的是
A.与干冰的化学性质相同
B.分子间的间隔比CO2气体小
C.分子不再运动
D.可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
【答案】C
【解析】A、超临界CO2流体和干冰的分子构成相同,故化学性质不变,故A选项正确;
B、超临界CO2流体其分子间隔比普通二氧化碳要小,故B选项正确;
C、超临界CO2中的分子是不断运动的,故D选项错误;
D、因为超临界CO2流体溶解能力强的绿色环保溶剂,可取代许多有害、有毒、易燃的溶剂,故D选项正确;故选C。
7.CO2是重要的资源,以其为原料可获得下列四种物质。下列说法错误的是
A.反应①是太阳能转化为化学能
B.反应②的实现有利于缓解“白色污染”
C.反应③是化合反应 21世纪教育
D.反应④获得产品后的剩余液中,溶质一定有NaHCO3
【答案】C
8.某化学兴趣小组用青霉素的药瓶、注射器和眼药水瓶设计了如图所示的实验装置,用于检验二氧化碳的性质。缓缓推动注射器活塞,滴入稀硫酸后,在眼药水瓶中即可产生二氧化碳气体,下列有关说法错误的是
A.该实验中不能用浓盐酸代替稀硫酸
B.上下两片滤纸条变红,只能证明CO2与水反应生成碳酸
C.该实验能验证二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧
D.该微型实验具有所用药品量少,现象明显,操作简单等优点
【答案】B
9.如图为CO还原CuO“微型”实验装置(夹持仪器等略),已知:HCOOHH2O+CO↑,下列说法错误的是
A.实验中所需CO可现制现用
B.此装置可节约用品,污染小,现象明显
C.此装置内空间较小,空气易排空,实验危险系数小
D.该实验中所涉及反应的基本类型有分解反应和置换反应
【答案】D
【解析】A.实验中所需CO可通过胶头滴管加入甲酸的方法来制取一氧化碳,可现制现用,故正确;
B.该套装置比较小,节约药品,产生的污染物也较少,现象比较明显,故正确;
C.此装置内空间较小,空气易排空,实验危险系数小,故正确;
D.甲酸在热的浓硫酸的作用下分解为水和一氧化碳,属于分解反应;一氧化碳在加热的条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,反应物是两种化合物,不符合置换反应的概念,故错误。故选D。
10.二氧化碳是目前大气中含量最高的一种温室气体,学家正在研究分离出空气中的二氧化碳,然后在一定条件下将CO2和H2反应合成汽油、甲醇、乙烯等物质。请回答关于二氧化碳的有关问题:
(1)二氧化碳是一种 (填“有”、“无”)毒的物质,二氧化碳的固体俗称 。
(2)从宏观上看,二氧化碳是由 (填“元素”、“原子”、“分子”,下同)组成;从微观上看,二氧化碳是由 构成。
(3)导致大气中二氧化碳含量升高的可能原因是(填写一条): 。为减缓大气中二氧化碳含量的增加,请你提出一条自己能做到的合理的建议: 。
(4)检验二氧化碳的化学方程式为: 。
(5)配平化学方程式: CO2+ H2 C2H4+ H2O。
【答案】(1)无 干冰
(2)元素 分子
(3)大量化石燃料的燃烧 减少化石燃料的使用等
(4)CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O
(5)2 6 1 4
11.探究学习小组在实验室中用图1所示装置制取CO2并探究CO2与过氧化钠(Na2O2)的反应。
查阅资料得知:过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与CO2,H2O发生反应:Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,2Na2O2+H2O4NaOH+O2↑
请回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 ,利用装置A制取CO2的优点是 。
(2)装置B的作用是吸收CO2中混有的HCl,发生反应的化学方程式为  。
(3)装置E中收集到的气体是 (填化学式),该气体还可以用下列图2装置中的 进行收集(填写字母序号)。
(4)为探究反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分,该小组同学进行了如图3实验:
根据判断,反应后装置C硬质玻璃管中固体为 。
(5)7.8g过氧化钠与足量的水反应,若反应后得到了40g氢氧化钠溶液,请计算氢氧化钠溶液中溶质的质量分数。
【答案】(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ 便于控制反应的发生和停止
(2)NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑
(3)O2 a、d x.w
(4)氢氧化钠和碳酸钠
(5)20%
【解析】(1)碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑,装置A可以通过压强的作用是固体和液体分离,所以利用装置A制取CO2的优点是:便于控制反应的发生和停止;故答案为:(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑;便于控制反应的发生和停止;
色沉淀加盐酸,会生成气体,所以含有碳酸钠,反应后滤液的pH值是12,所以含有氢氧化钠,所以反应后装置C硬质玻璃管中固体为氢氧化钠和碳酸钠。故填:氢氧化钠和碳酸钠;
(5)设生成氢氧化钠的质量为x。
2Na2O2+H2O4NaOH+O2↑
156 160
7.8g x
x=8.0g
氢氧化钠溶液中溶质的质量分数==20%
答:氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为20%。
12.为验证单质碳与碳的氧化物(一氧化碳和二氧化碳)的化学性质。请根据图示回答下列问题:
【资料信息】
①C、CO、H2都具有可燃性和还原性(还原性——能使金属氧化物失去氧元素变成单质金属)。
②一般非金属氧化物能与碱溶液如NaOH溶液、石灰水反应,而CO气体不能与碱溶液反应。
③二氧化碳与碳在高温条件下生成一氧化碳。
④白色无水CuSO4易吸水分变成蓝色固体,不与非金属氧化物发生化学反应。
【实验设计】
(1)写出A处发生的化学反应方程式 。
(2)观察到无水CuSO4都变成蓝色,实验中无水CuSO4的作用是 ,防止硬质试管炸裂。
(3)装置B的作用是将A中生成的绝大部分气体转化生成 气体。
(4)装置C运用NaOH溶液除去混合气体中含有少量的 气体。
(5)装置D处观察到黑色氧化铜粉末变成紫红色,说明D中反应生成物质有 ,E处观察到澄清石灰水会变浑浊,说明D中反应生成物质有 ,说明一氧化碳具有还原性。
(6)装置F处观察到气体燃烧产生 火焰,说明一氧化碳气体具有可燃性,发生反应的化学方程式是 。
【答案】(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
(2)除去水蒸气
(3)一氧化碳
(4)二氧化碳
(5)一氧化碳 二氧化碳
(6)蓝色 2CO+O22CO2
(4)由于二氧化碳能与氢氧化钠反应,装置C运用NaOH溶液除去混合气体中含有少量的二氧化碳气体。
(5)装置D处观察到黑色氧化铜粉末变成紫红色,说明D中反应生成物质有一氧化碳,E处观察到澄清石灰水会变浑浊,说明D中反应生成物质有二氧化碳,说明一氧化碳具有还原性。
(6)装置F处观察到气体燃烧产生蓝色火焰,说明一氧化碳气体具有可燃性,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,反应的化学方程式为:2CO+O22CO2。
1.【2017年重庆市A】工业炼铁中会发生一氧化碳与氧化铁的反应,该反应中发生还原反应的物质是
A.CO B.Fe2O3 C.CO2 D.Fe
【答案】B
2.【2017年江苏省南京市】下列关于干冰升华过程的说法正确的是
A.二氧化碳分子的体积变大 B.二氧化碳分子的质量变小
C.二氧化碳分子的种类改变 D.二氧化碳分子间的间隔变大
【答案】D
【解析】干冰升华过程中只是分子之间的间隔变大,而分子本身的质量、种类和体积均没有发生变化;故答案选择D。
3.【2017年浙江省丽水市】实验室有一瓶标签脱落的固体试剂,现分别取少量的该固体进行下列实验。根据实验现象判断,该固体最可能是
实验操作
实验现象
取该固体于试管中,加水、振荡
固体不溶解
取该固体于试管中,加盐酸、振荡
固体溶解,无气泡产生
一氧化碳通过炽热的该固体,称固体质量、检测尾气
固体质量减轻,尾气中只检测到CO与CO2
A.碱 B.盐 C.金属单质 D.金属氧化物
【答案】D
【解析】由操作2可知,加盐酸、振荡,固体溶解,无气泡产生,则该固体不是金属单质。由操作3可知,一氧化碳参加反应生成二氧化碳,故该固体不是碱和盐,因此该固体是金属氧化物。故本题选D。
4.【2017年山东省威海市】关于碳循环和氧循环,下列说法不正确的是
A.碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
B.碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
C.绿色植物的生长过程,既涉及碳循环,又涉及氧循环
D.碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
【答案】A
【解析】A.碳循环和氧循环分别是指含碳物质和含氧物质的循环;B.碳循环和氧循环过程中均有物质种类改变,都发生了化学变化;C.绿色植物的生长过程,既涉既有含碳化合物的转化即碳循环,又涉及含氧物质的转化即氧循环;D.碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定正确,选A。
5.【2017年四川省德阳市】下列图像表示的对应关系正确的是
① ② ③ ④
A.图①表示煅烧石灰石 B.图②表示CO2在水中的溶解性
C.图③表示向NaOH溶液只加水 D.图④表示将浓硫酸加入水中
【答案】B
6.【2017年辽宁省沈阳市】能证明某无色无味气体是CO2的操作及现象是
选项
实验操作
实验现象
A
将燃着的木条伸入集气瓶
木条燃烧更旺
B
将带火星的木条伸入集气瓶
木条复燃
C
将气体通入澄清石灰水
石灰水变浑浊
D
将气体通入蒸馏水中
有气泡逸出
【答案】C
【解析】二氧化碳不可燃不助燃,能使燃着的木条熄灭。但使燃着的木条熄灭是所有不可燃不助燃气体的共性,不能用于验证二氧化碳;能使澄清石灰水变浑浊,是二氧化碳的特性,常用于验证二氧化碳。选C。
7.【2017年山东省泰安市】某化工厂按如下步骤进行生产:
①以煤为燃料,煅烧石灰石;
②用饱和Na2CO3溶液充分吸收步骤①中产生的CO2气体,发生反应为:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3;
③使步骤①中产生的CaO与水反应;
④将步骤③中得到的产物与Na2CO3溶液反应。
该厂生产过程中涉及到的物质有:①石灰石;②碳酸钠;③碳酸氢钠;④烧碱;⑤二氧化碳;⑥熟石灰。下列叙述正确的是
A.起始原料是①③ B.起始原料是②⑥
C.最终产品是⑤⑥ D.最终产品是③④
【答案】D
8.【2017年湖北省武汉市】木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如下图所示。
下列说法正确的是
A.木炭、一氧化碳与氧化铜的反应都属于置换反应
B.两个实验的相关反应中,只有碳元素的化合价发生改变
C.两个实验中都可观察到红色固体变黑
D.两个实验的操作中都要防止液体倒吸
【答案】D
【解析】A.木炭与氧化铜的反应属于置换反应,一氧化碳与氧化铜的反应不属于置换反应,故A错误。B.两个实验的相关反应中,碳元素、铜元素的化合价均发生改变,故B错误。C.两个实验中都可观察到黑色固体变红,故C错误。D.两个实验的操作中前者要防止液体倒吸,故D正确。
9.【2017年山东省东营市】如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验,不正确的说法是
A.甲、乙两处的现象分别是:黑色粉末减少、黑色粉末逐渐变红
B.甲处发生的反应是典型的吸热反应
C.丙处试管可防止液体倒吸
D.该装置的不足之处是未进行尾气处理
【答案】D
10.【2017年浙江省金华市】已知某混合气体由H2、CO和CO2三种气体组成。为验证该混合气体成分,学研究小组的同学经过讨论,设计了如图1所示的实验方案。21世纪教育
根据方案回答下列问题:
(1)装置C在实验中的作用是 。
(2)仅根据D装置中黑色粉末变红这一现象,能否证明混合气体中一定存在CO?请判断并说明理由 。
(3)小丁根据装置E中出现白色硫酸铜粉末变成蓝色的实验现象,得出该混合气体中有氢气存在的结论。你认为结论是否可靠?若可靠,请说明理由;若不可靠,请对图1实验装置提出改进意见。 。
(4)图1方案中B装置可用来吸收CO2但没有现象。为证明CO2和NaOH能发生反应,小丁又设计了图2所示的方案。则图2方案中所加试剂X应该是 。
【答案】(1)检验CO2是否除尽
(2)不能,因为氢气也能还原氧化铜(合理即可)
(3)不可靠,应在CD之间加一个“先干燥后验无”的装置(合理即可)
(4)BaCl2和NaOH
你有什么收获,总结一下吧!
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