九年級(jí)化學(xué)第七章-碳-§4～5-一氧化碳、碳酸鈣人教四年制版知識(shí)精講

九年級(jí)化學(xué)第七章碳§4～5一氧化碳、碳酸鈣人教四年制版【同步教育信息】一.本周教學(xué)內(nèi)容第七章碳§4～5一氧化碳、碳酸鈣第二冊(cè)第五章有機(jī)化合物二.重點(diǎn)、難點(diǎn)1.一氧化碳的物理、化學(xué)性質(zhì)及其與H2、CO2等性質(zhì)的比較。2.碳酸鈣的性質(zhì)、用途，CO32-的檢驗(yàn)方法與試劑的選用及現(xiàn)象描述。此部分內(nèi)容涉及的實(shí)驗(yàn)、化學(xué)方程式較多，應(yīng)在理解的基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象下功夫記憶。尤其是各種含碳化合物之間的相互轉(zhuǎn)化及CO與CO2的性質(zhì)差異是教學(xué)的難點(diǎn)所在。三.知識(shí)要點(diǎn)1.一氧化碳(CO)的性質(zhì)、制法和用途：（1）主要物理性質(zhì)：通常狀況下：a：無色、無味的氣體；b：比空氣略輕；c：難溶于水(1:0.02)。（2）化學(xué)性質(zhì)：a：可燃性：2CO+O22CO2；現(xiàn)象：產(chǎn)生藍(lán)色火焰，放出大量熱，并生成使澄清石灰水變渾濁的氣體。注：CO與H2一樣在與空氣（或氧氣）混合時(shí)，遇明火可能會(huì)發(fā)生爆炸，點(diǎn)燃前必須驗(yàn)純。（方法同H2）b：還原性：CuO+COCu+CO2；現(xiàn)象：黑色的粉末，變成光亮的紅色，且產(chǎn)生氣體能使澄清石灰水變渾濁。注：①實(shí)驗(yàn)順序與H2還原氧化銅的操作相同，即先通CO，再加熱，實(shí)驗(yàn)完畢，先停止加熱，繼續(xù)通CO至試管冷卻。②尾氣的處理：因CO有劇毒，不能隨意放入空氣中，處理的基本原則是將CO燃燒掉轉(zhuǎn)化為無毒的CO2。其它：3CO+Fe2O32Fe+3CO24CO+Fe3O43Fe+4CO2c：毒性：極易與人體血紅蛋白相結(jié)合，使血紅蛋白失去輸送氧的能力，造成人體因缺氧而死亡。（3）制法：a：工業(yè)制法：CO2+C2CO；C+H2OCO+H2b：實(shí)驗(yàn)室制法：甲酸脫水的方法。HCOOHH2O+CO↑（4）檢驗(yàn)方法：a.點(diǎn)燃待檢驗(yàn)的氣體，先用干燥的小燒杯罩在火焰上方，無水珠，再用內(nèi)壁涂有澄清石灰水的小燒杯罩在火焰上方，若透明液體變渾濁，則證明該氣體為CO。b.將待檢驗(yàn)的氣體通過灼熱的CuO，若出現(xiàn)紅色物質(zhì)，且產(chǎn)生的氣體能使澄清的石灰水變渾濁，則證明該氣體為CO。（5）用途：a：作氣體燃料；b：冶煉金屬等。2.一氧化碳與氫氣的性質(zhì)比較（見表1）表1CO與H2比較名稱一氧化碳（CO）氫氣（H2）物理性質(zhì)無色無味氣體，有劇毒，比空氣稍輕，不溶于水無色無味氣體，比空氣輕，不溶于水化學(xué)性質(zhì)①可燃性：在空氣中能燃燒，發(fā)出藍(lán)色火焰生成CO22CO+O22CO2②還原性3CO+Fe2O32Fe+3CO2①可燃性：在空氣中能燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰生成H2O2H2+O22H2O②還原性H2+CuOCu+H2O氫氣、碳、一氧化碳是三種常見的還原劑。它們?cè)诨瘜W(xué)性質(zhì)上都有可燃性和還原性，氫氣和一氧化碳在加熱條件下有還原性，碳在高溫條件下有還原性，常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。這三種還原劑能奪取某些氧化物中的氧使其還原。三種還原劑與常見金屬氧化物反應(yīng)的條件和規(guī)律：H2H2OC+金屬氧化物金屬+CO2COCO2H2還原CuOC還原CuOCO還原CuO金屬氧化物：指CuO、FeO、Fe3O4、Fe2O3總條件可記成：氫氣、一氧化碳與氧化銅反應(yīng)時(shí)用加熱（）；其他都是高溫。注意：H2、C和金屬氧化物反應(yīng)從反應(yīng)類型上都屬置換反應(yīng)，而CO和金屬氧化物反應(yīng)不屬任何反應(yīng)類型。其中碳和金屬氧化物反應(yīng)時(shí)生成的CO2一定要標(biāo)“↑”，因?yàn)榉磻?yīng)物均為固體，生成的氣體要用“↑”標(biāo)明。3.一氧化碳與二氧化碳的性質(zhì)比較。CO與CO2都是由C、O兩種元素組成的，屬于碳的兩種氧化物。由于是由碳原子結(jié)合不同數(shù)目氧原子得到的產(chǎn)物，二者在物理、化學(xué)性質(zhì)及用途上存在著很大差異。具體差異見表2。表2CO與CO2比較名稱二氧化碳CO2一氧化碳CO俗名碳酸氣，固態(tài)時(shí)叫干冰煤氣物理性質(zhì)無色、無味氣體，比空氣重，溶于水，凝固點(diǎn)為無色、無味氣體，有劇毒，比空氣輕，難溶于水化學(xué)性質(zhì)①不燃燒也不支持燃燒。②與水作用：H2O＋CO2＝H2CO3③與堿作用：CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O④氧化性：CO2＋C2CO①可燃性：2CO+O22CO2②還原性：3CO+Fe2O32Fe+3CO2CuO+COCu+CO24.碳酸鈣（1）大理石、石灰石的主要成分是CaCO3。（2）工業(yè)上是把石灰石高溫煅燒，可制取生石灰（CaO），同時(shí)制得大量的CO2氣體，所以這個(gè)反應(yīng)可看成是工業(yè)上制CO2的方法。CaCO3CaO＋CO2↑，（生石灰）（熟石灰）與水可制石灰水、石灰乳、石灰漿（3）用途：①建筑上石料；②制生石灰；③制水泥（4）CO32－的檢驗(yàn)：①藥品：稀鹽酸，澄清的石灰水②現(xiàn)象：產(chǎn)生大量氣泡，生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁。③原理：CO32－＋2H＋＝CO2↑＋H2O，CO2＋＝CaCO3↓＋H2O【典型例題】[例1]用足量氫氣、木炭粉、一氧化碳做還原劑，分別將等質(zhì)量的氧化銅在不同條件下全部還原成銅。此時(shí)消耗氫氣、木炭粉、一氧化碳三種還原劑的質(zhì)量比為。解析：（1）先寫出正確的化學(xué)方程式：H2+CuOCu+H2OC+2CuO2Cu＋CO2↑CO+CuOCu+CO2（2）將的系數(shù)都變成1，調(diào)整其他物質(zhì)系數(shù)：H2+CuOCu+H2OC+CuOCu＋CO2↑CO+CuOCu+CO2（3）求出三種還原劑的相對(duì)分子質(zhì)量之和。即答案：1:3:14。[例2]將18克碳粉和32克氧氣放在密閉容器內(nèi)，點(diǎn)燃使其燃燒。當(dāng)燃燒完全后，碳粉和氧氣均消耗完，通過計(jì)算推導(dǎo)燃燒后的產(chǎn)物成分及其質(zhì)量。解析：碳在氧氣中燃燒有兩種情況，一種是完全燃燒，一種是不完全燃燒。在此題中要注意碳和氧氣的量在兩種情況下的質(zhì)量比值。通過討論可知：既不是完全燃燒也不是不完全燃燒，只能是部分碳完全燃燒，部分碳不完全燃燒，因而產(chǎn)物中既有CO2又有CO。解法1：設(shè)：32克氧氣與完全燃燒，需碳粉的質(zhì)量為，生成CO2的質(zhì)量為。則有12324412:x=32:32g,32:32g=44:y解得x=12g<18g,所以剩余碳：解得y=44g。那么剩余的6克碳必將與生成的CO2反應(yīng)產(chǎn)生CO。設(shè)：產(chǎn)生的質(zhì)量為，消耗的質(zhì)量為。則有441256即12:6g=56:m解得m=28g12:6g=44:n解得n=22g最后得到的CO2=44g－22g=22g答：產(chǎn)物為CO2和CO，其質(zhì)量分別為22克和28克。解法2：設(shè)：18克碳粉全部參與反應(yīng)且不完全燃燒，需O2的質(zhì)量為，生成CO的質(zhì)量為y。則有243256由24:18g=32:x解得x=24g<32g所以剩余O2：32g－24g=8g由24:18g=56:y解得y=42g，那么剩余的O2必將與生成的CO反應(yīng)產(chǎn)生CO2設(shè)：產(chǎn)生的CO2質(zhì)量為m，消耗的CO質(zhì)量為n。則有563288即56:n=32:8g解得n=14g32:8g=88:m解得m=22g最后得到的CO質(zhì)量為：42g－14g=28g解法3：∵當(dāng)碳與O2完全反應(yīng)生成CO時(shí)，當(dāng)碳與O2完全反應(yīng)生成CO2時(shí)，∴18g碳與32gO2完全反應(yīng)時(shí)產(chǎn)物為CO和CO2的混合物。設(shè)生成CO質(zhì)量為x，消耗C質(zhì)量為a1，O2質(zhì)量為b1設(shè)生成CO2質(zhì)量為y，消耗質(zhì)量為a2，O2質(zhì)量為b2243256123244由[例3]在CO和CO2的一種混合氣體中，碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，將該混合氣體7.2克，通過灼熱足量的氧化銅，可得到銅的質(zhì)量是（）A.3.2克B.4.8克C.6.4克D.8.0克分析與提示：本題是根據(jù)混合氣體中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，來確定CO2和CO的質(zhì)量比。然后確定該定量混合氣中CO的質(zhì)量，進(jìn)而運(yùn)用CO和CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式，來計(jì)算生成單質(zhì)銅的質(zhì)量。在CO中，的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，在CO2中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。設(shè)混合氣中CO的質(zhì)量為x，CO2的質(zhì)量為y，據(jù)氧元素質(zhì)量守恒可得：解得x:y=7:11即混合氣中CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是，7.2克混合氣中含CO的質(zhì)量為（克）設(shè)生成單質(zhì)銅的質(zhì)量為28克64克克解得答案：。[例4]一定質(zhì)量的CO2氣體通入石灰水中，最多能得到克沉淀，若將上述一定質(zhì)量的CO2經(jīng)CO2→CO→CO2的一系列變化（假定無損耗），再通入定量的石灰水中，最多能得到克沉淀，則與的關(guān)系是（）A.2x=yB.x=2yC.x=yD.無法確定分析：∵，克克∴m克x克2m克y克∴2x=y選A[例5]利用下面提供的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品，設(shè)計(jì)一套完整的，正確的有關(guān)一氧化碳還原性和二氧化碳化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)儀器A、B、C、D、E實(shí)驗(yàn)藥品：稀鹽酸、碳酸鈣、氧化銅粉末、濃硫酸、木炭粉、氫氧化鈣溶液請(qǐng)回答下列問題：①實(shí)驗(yàn)裝置正確的連接順序依次為（用小寫字母表示）②各反應(yīng)器中盛裝的藥品是ABCDE③D所起的作用是④寫出實(shí)驗(yàn)中有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式___，___，，。⑤I處逸出的少量氣體需要引燃的原因是。分析與提示：根據(jù)所給藥品，確定有關(guān)一氧化碳的還原性實(shí)驗(yàn)用CO還原CuO，而CO可用C和CO2反應(yīng)得到，而CO2又可由HCl和CaCO3制得。二氧化碳的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)可以設(shè)計(jì)成將CO2通入Ca(OH)2溶液藥品中，濃H2SO4可以作干燥劑，除去CO2中含有的水蒸氣，防止在高溫下，C與H2O作用生成CO和H2對(duì)實(shí)驗(yàn)有干擾。所以，整個(gè)思路是先制取CO2，經(jīng)濃H2SO4干燥后，在高溫條件下通過灼熱C粉，得到一氧化碳，再將CO通過灼熱氧化銅，將產(chǎn)生的CO2通入石灰水，少量尾氣CO引燃排空。答案：①e、f、g、c、d、a、b、h、i②CuO，C，CaCO3和HCl，濃H2SO4，③干燥CO2④CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2OCO2＋C2CO，CuO+COCu+CO2CO2＋＝CaCO3↓＋H2O，2CO+O22CO2⑤避免直接排放污染空氣?！灸M試題】一.選擇題：1.含有CO與H2的混合氣體，其分子總數(shù)為N，當(dāng)它們完全燃燒時(shí)，需O2分子數(shù)是（）A.2NB.NC.0.5ND.無法確定2.下列物質(zhì)中，碳元素的化合價(jià)相同的一組是（）A.CO和CO2B.CO2和Na2CO3C.C和COD.CO和CaCO33.下列物質(zhì)不屬于可燃?xì)怏w的是（）A.CH4B.COC.O2D.H24.除去CO中混有的少量CO2雜質(zhì)，可將混合氣體通過（）A.蒸餾水B.石灰水C.濃硫酸D.熾熱的炭層5.下列各組物質(zhì)中，都能使黑色氧化銅變成紅色銅的是（）A.H2、O2、CO2B.CO、CO2、CC.H2、CO、CD.C、CO2、O26.下列物質(zhì)中，具有可燃性和還原性的氣體單質(zhì)是（）①H2②C③CO④A.①②③B.①②C.①D.①②④7.一氧化碳可以用排水法收集是因?yàn)樗ǎ〢.無色、無氣味B.密度比空氣小C.難溶于水D.能溶于水8.甲、乙、丙、丁都是含有碳元素的物質(zhì)，它們有如下關(guān)系：（1）甲+丙乙；（2）乙+丙；（3）丁在常溫下分解得丙，則甲、乙、丙、丁依次是（）A.C、CO、CO2、H2CO3 B.CO2、CO、C、H2CO3C.CO、C、CO2、H2CO3 D.CO2、CO、C、CaCO39.某生知道蛋殼的主要成分是CaCO3后，決定送給媽媽一個(gè)“無殼蛋”，他取一杯某物質(zhì)，將蛋放入其中，則見蛋表面產(chǎn)生氣泡，兩天后就得到一個(gè)無殼蛋，則該杯物質(zhì)是（）A.酒B.醋C.醬油D.食鹽水10.下列物質(zhì)燃燒后既有CO2生成，又有水生成的是（）A.COB.CH4C.CO2D.H211.CO和下列某種氣體混合后，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是55%，該氣體是（）A.CO2B.NO2C.SO2D.SO312.下列關(guān)于CO的敘述，不正確的是（）A.通常情況下，CO是無色有刺激性氣味的氣體B.CO可由CO2還原制得C.CO可奪取CuO中的氧，故具有氧化性D.CO可跟人血液里的血紅蛋白結(jié)合，故有劇毒13.某混合氣體通過灼熱氧化銅反應(yīng)后，將生成的無色無味氣體通入澄清石灰水中，產(chǎn)生白色沉淀，則原混合氣體（）A.一定是COB.可能是CO和H2的混合氣C.一定是CO和H2的混合氣D.可能是CO和CO2的混合氣14.一氧化碳和二氧化碳（）A.密度都比空氣大B.都是具有還原性的氣體C.都可以用碳與氧氣起反應(yīng)制取D.都能溶于水，并使紫色石蕊試液變紅二.填空與簡答題15.一氧化碳是色味的氣體溶于水，密度比空氣。16.一氧化碳燃燒時(shí)發(fā)出色火焰，同時(shí)，一氧化碳燃燒的化學(xué)方程式為。根據(jù)一氧化碳的這一性質(zhì)，它可以做。17.一氧化碳能跟氧化銅反應(yīng)，生成銅和二氧化碳，說明一氧化碳具有性，在該反應(yīng)中做劑，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。三.計(jì)算題18.取大理石16克，與足量的稀鹽酸完全反應(yīng)，生成的CO2全部通入澄清石灰水，發(fā)現(xiàn)石灰水增重4.4克，試求大理石中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。19.加熱條件