九年级化学第七章 碳 §4～5一氧化碳、碳酸钙人教四年制

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1、九年级化学第七章 碳 45 一氧化碳、碳酸钙人教四年制【同步教育信息】一. 本周教学内容第七章 碳 45 一氧化碳、碳酸钙第二册 第五章 有机化合物二. 重点、难点1. 一氧化碳的物理、化学性质及其与H2、CO2等性质的比较。 2. 碳酸钙的性质、用途，CO32-的检验方法与试剂的选用及现象描述。 此部分内容涉及的实验、化学方程式较多，应在理解的基础上结合实验现象下功夫记忆。尤其是各种含碳化合物之间的相互转化及CO与CO2的性质差异是教学的难点所在。三. 知识要点 1. 一氧化碳(CO)的性质、制法和用途：（1）主要物理性质：通常状况下：a：无色、无味的气体；b：比空气略轻；c：难溶于水(1:

2、0.02)。（2）化学性质：a：可燃性：2CO+O22CO2；现象：产生蓝色火焰，放出大量热，并生成使澄清石灰水变浑浊的气体。注：CO与H2一样在与空气（或氧气）混合时，遇明火可能会发生爆炸，点燃前必须验纯。（方法同H2）b：还原性：CuO+COCu+CO2；现象：黑色的粉末，变成光亮的红色，且产生气体能使澄清石灰水变浑浊。注： 实验顺序与H2还原氧化铜的操作相同，即先通CO，再加热，实验完毕，先停止加热，继续通CO至试管冷却。 尾气的处理：因CO有剧毒，不能随意放入空气中，处理的基本原则是将CO燃烧掉转化为无毒的CO2。其它：3CO+Fe2O32Fe+3CO2 4CO+Fe3O43Fe+4C

3、O2c：毒性：极易与人体血红蛋白相结合，使血红蛋白失去输送氧的能力，造成人体因缺氧而死亡。（3）制法：a：工业制法：CO2+C2CO；C+H2OCO+H2b：实验室制法：甲酸脱水的方法。HCOOHH2O+CO（4）检验方法：a. 点燃待检验的气体，先用干燥的小烧杯罩在火焰上方，无水珠，再用内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上方，若透明液体变浑浊，则证明该气体为CO。b. 将待检验的气体通过灼热的CuO，若出现红色物质，且产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊，则证明该气体为CO。（5）用途：a：作气体燃料；b：冶炼金属等。2. 一氧化碳与氢气的性质比较（见表1）表1 CO与H2比较名 称一氧化碳（C

4、O）氢气（H2）物理性质无色无味气体，有剧毒，比空气稍轻，不溶于水无色无味气体，比空气轻，不溶于水化学性质 可燃性：在空气中能燃烧，发出蓝色火焰生成CO22CO+O22CO2 还原性3CO+Fe2O32Fe+3CO2 可燃性：在空气中能燃烧，发出淡蓝色火焰生成H2O2H2+O22H2O 还原性H2+CuOCu+H2O氢气、碳、一氧化碳是三种常见的还原剂。它们在化学性质上都有可燃性和还原性，氢气和一氧化碳在加热条件下有还原性，碳在高温条件下有还原性，常温下化学性质稳定。这三种还原剂能夺取某些氧化物中的氧使其还原。三种还原剂与常见金属氧化物反应的条件和规律：H2 H2O C + 金属氧化物 金属

5、+ CO2CO CO2 H2还原CuO C还原CuO CO还原CuO金属氧化物：指CuO、FeO、Fe3O4、Fe2O3总条件可记成：氢气、一氧化碳与氧化铜反应时用加热（）；其他都是高温。 注意：H2、C和金属氧化物反应从反应类型上都属置换反应，而CO和金属氧化物反应不属任何反应类型。其中碳和金属氧化物反应时生成的CO2一定要标“”，因为反应物均为固体，生成的气体要用“”标明。3. 一氧化碳与二氧化碳的性质比较。CO与CO2都是由C、O两种元素组成的，属于碳的两种氧化物。由于是由碳原子结合不同数目氧原子得到的产物，二者在物理、化学性质及用途上存在着很大差异。具体差异见表2。 表2 CO与CO2

6、比较名称二氧化碳CO2一氧化碳CO俗名碳酸气，固态时叫干冰煤气物理性质无色、无味气体，比空气重，溶于水，凝固点为无色、无味气体，有剧毒，比空气轻，难溶于水化学性质 不燃烧也不支持燃烧。 与水作用：H2OCO2H2CO3 与碱作用： CO2Ca(OH)2CaCO3H2O 氧化性： CO2C2CO 可燃性：2CO+O22CO2 还原性：3CO+Fe2O32Fe+3CO2CuO+COCu+CO24. 碳酸钙（1）大理石、石灰石的主要成分是CaCO3。（2）工业上是把石灰石高温煅烧，可制取生石灰（CaO），同时制得大量的CO2气体，所以这个反应可看成是工业上制CO2的方法。CaCO3CaOCO2， （

7、生石灰） （熟石灰）与水可制石灰水、石灰乳、石灰浆（3）用途： 建筑上石料； 制生石灰； 制水泥（4）CO32的检验： 药品：稀盐酸，澄清的石灰水 现象：产生大量气泡，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。 原理：CO322HCO2H2O，CO2CaCO3H2O【典型例题】例1 用足量氢气、木炭粉、一氧化碳做还原剂，分别将等质量的氧化铜在不同条件下全部还原成铜。此时消耗氢气、木炭粉、一氧化碳三种还原剂的质量比为 。解析：（1）先写出正确的化学方程式：H2+CuOCu+H2O C +2CuO2CuCO2 CO+ CuO Cu+CO2 （2）将的系数都变成1，调整其他物质系数： H2+CuOCu+H2O

8、 C +CuOCuCO2 CO+ CuO Cu+CO2 （3）求出三种还原剂的相对分子质量之和。 即 答案：1:3:14。例2 将18克碳粉和32克氧气放在密闭容器内，点燃使其燃烧。当燃烧完全后，碳粉和氧气均消耗完，通过计算推导燃烧后的产物成分及其质量。 解析：碳在氧气中燃烧有两种情况，一种是完全燃烧，一种是不完全燃烧。在此题中要注意碳和氧气的量在两种情况下的质量比值。通过讨论可知：既不是完全燃烧也不是不完全燃烧，只能是部分碳完全燃烧，部分碳不完全燃烧，因而产物中既有CO2 又有CO。 解法1：设：32克氧气与完全燃烧，需碳粉的质量为，生成CO2的质量为。 则有 12 32 44 12: x

9、=32:32g, 32:32g = 44:y解得x= 12g18g, 所以剩余碳：解得y= 44g。那么剩余的6克碳必将与生成的CO2反应产生CO。设：产生的质量为，消耗的质量为。则有 44 12 56 即12: 6g=56:m 解得m=28g 12: 6g=44:n 解得n=22g最后得到的CO2= 44g22g=22g答：产物为CO2和CO，其质量分别为22克和28克。 解法2：设：18克碳粉全部参与反应且不完全燃烧，需O2的质量为，生成CO的质量为y。则有 24 32 56 由 24:18g=32:x 解得x=24g32g所以剩余O2：32g24g=8g由 24:18g=56:y 解得y

10、=42g，那么剩余的O2必将与生成的CO反应产生CO2 设：产生的CO2质量为m，消耗的CO质量为n。 则有 56 32 88 即 56: n= 32:8g 解得n=14g32: 8g= 88:m 解得m=22g 最后得到的CO质量为：42g14g=28g 解法3： 当碳与O2完全反应生成CO时，当碳与O2完全反应生成CO2时， 18g碳与32g O2完全反应时产物为CO和CO2的混合物。 设生成CO质量为x，消耗C质量为a1，O2质量为b1 设生成CO2质量为y，消耗质量为a2，O2质量为b2 24 32 56 12 32 44 由 例3 在CO和CO2的一种混合气体中，碳元素的质量分数为，

11、将该混合气体7.2克，通过灼热足量的氧化铜，可得到铜的质量是（ ） A. 3.2克 B. 4.8克 C. 6.4克 D. 8.0克 分析与提示：本题是根据混合气体中碳元素的质量分数，来确定CO2和CO的质量比。然后确定该定量混合气中CO的质量，进而运用CO和CuO反应的化学方程式，来计算生成单质铜的质量。在CO中，的质量分数为，在CO2中C的质量分数为。设混合气中CO的质量为x，CO2的质量为y，据氧元素质量守恒可得： 解得x :y =7:11 即混合气中CO的质量分数是，7.2克混合气中含CO的质量为（克）设生成单质铜的质量为 28克 64克 克 解得 答案：。例4 一定质量的CO2气体通入

12、石灰水中，最多能得到克沉淀，若将上述一定质量的CO2经CO2COCO2的一系列变化（假定无损耗），再通入定量的石灰水中，最多能得到克沉淀，则与的关系是（ ）A. 2x=y B. x=2y C. x=y D. 无法确定分析：， 克 克 m克 x克 2m克 y克 2x =y 选A例5 利用下面提供的实验仪器和药品，设计一套完整的，正确的有关一氧化碳还原性和二氧化碳化学性质的实验。 实验仪器A、B、C、D、E 实验药品：稀盐酸、碳酸钙、氧化铜粉末、浓硫酸、木炭粉、氢氧化钙溶液 请回答下列问题： 实验装置正确的连接顺序依次为（用小写字母表示） 各反应器中盛装的药品是A B C D E D所起的作用是

13、写出实验中有关的化学反应方程式 _ _ ， _ ， ， 。 I处逸出的少量气体需要引燃的原因是 。 分析与提示：根据所给药品，确定有关一氧化碳的还原性实验用CO还原CuO，而CO可用C和CO2反应得到，而CO2又可由HCl和CaCO3制得。二氧化碳的性质实验可以设计成将CO2通入Ca(OH)2溶液药品中，浓H2SO4可以作干燥剂，除去CO2中含有的水蒸气，防止在高温下，C与H2O作用生成CO和H2对实验有干扰。所以，整个思路是先制取CO2，经浓H2SO4干燥后，在高温条件下通过灼热C粉，得到一氧化碳，再将CO通过灼热氧化铜，将产生的CO2通入石灰水，少量尾气CO引燃排空。答案： e、f、g、c

14、、d、a、b、h、i CuO，C，CaCO3和HCl，浓H2SO4， 干燥CO2 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2OCO2C2CO，CuO+COCu+CO2 CO2CaCO3H2O，2CO+O22CO2 避免直接排放污染空气。【模拟试题】 一. 选择题： 1. 含有CO与H2的混合气体，其分子总数为N，当它们完全燃烧时，需O2分子数是（ ）A. 2N B. N C. 0.5N D. 无法确定 2. 下列物质中，碳元素的化合价相同的一组是（ ）A. CO和CO2 B. CO2和Na2CO3 C. C和CO D. CO和CaCO33. 下列物质不属于可燃气体的是（ ）A. CH4 B

15、. CO C. O2 D. H2 4. 除去CO中混有的少量CO2杂质，可将混合气体通过（ ） A. 蒸馏水 B. 石灰水 C. 浓硫酸 D. 炽热的炭层 5. 下列各组物质中，都能使黑色氧化铜变成红色铜的是（ ） A. H2、O2、CO2 B. CO、CO2、C C. H2、CO、C D. C、CO2、O2 6. 下列物质中，具有可燃性和还原性的气体单质是（ ） H2 C CO A. B. C. D. 7. 一氧化碳可以用排水法收集是因为它（ ）A. 无色、无气味 B. 密度比空气小 C. 难溶于水 D. 能溶于水8. 甲、乙、丙、丁都是含有碳元素的物质，它们有如下关系：（1）甲+丙乙；（2

16、）乙+丙；（3）丁在常温下分解得丙，则甲、乙、丙、丁依次是（ ）A. C、CO、CO2、H2CO3 B. CO2、CO、C、H2CO3 C. CO、C、CO2、H2CO3 D. CO2、CO、C、CaCO3 9. 某生知道蛋壳的主要成分是CaCO3后，决定送给妈妈一个“无壳蛋”，他取一杯某物质，将蛋放入其中，则见蛋表面产生气泡，两天后就得到一个无壳蛋，则该杯物质是（ ） A. 酒 B. 醋 C. 酱油 D. 食盐水 10. 下列物质燃烧后既有CO2生成，又有水生成的是（ ）A. CO B. CH4 C. CO2 D. H2 11. CO和下列某种气体混合后，氧元素的质量分数是55%，该气体是（

17、 ） A. CO2 B. NO2 C. SO2 D. SO3 12. 下列关于CO的叙述，不正确的是（ ）A. 通常情况下，CO是无色有刺激性气味的气体 B. CO可由CO2还原制得 C. CO可夺取CuO中的氧，故具有氧化性 D. CO可跟人血液里的血红蛋白结合，故有剧毒 13. 某混合气体通过灼热氧化铜反应后，将生成的无色无味气体通入澄清石灰水中，产生白色沉淀，则原混合气体（ ） A. 一定是CO B. 可能是CO和H2的混合气 C. 一定是CO和H2的混合气 D. 可能是CO和CO2的混合气 14. 一氧化碳和二氧化碳（ ） A. 密度都比空气大 B. 都是具有还原性的气体 C. 都可以

18、用碳与氧气起反应制取 D. 都能溶于水，并使紫色石蕊试液变红二. 填空与简答题15. 一氧化碳是 色 味的气体 溶于水，密度比空气 。16. 一氧化碳燃烧时发出 色火焰，同时 ，一氧化碳燃烧的化学方程式为 。根据一氧化碳的这一性质，它可以做 。17. 一氧化碳能跟氧化铜反应，生成铜和二氧化碳，说明一氧化碳具有 性，在该反应中做 剂，反应的化学方程式为 。三. 计算题18. 取大理石16克，与足量的稀盐酸完全反应，生成的CO2全部通入澄清石灰水，发现石灰水增重4.4克，试求大理石中CaCO3的质量分数。19. 加热条件下，使足量的H2与Cu和Fe2O3的混合物18.8g充分反应，冷却后，称量剩余

19、物的质量为14g，求剩余物中铜元素的质量分数。20. 将CO和CO2的混合气体4.8g，通入足量灼热的氧化铜充分反应后，测得剩余气体质量为6.4g。求混合气体中还原剂的质量分数。试题答案一. 1234567891011121314C BCBCCCABBCACB、DC二. 15. 无，无，难，略小16. 蓝，放出大量热，2CO+O22CO2；燃料17. 还原，还原，CuO+COCu+CO2三. 18. 设大理石中含质量为 100 44 解得 19. 20% 解：设混合物中含质量为 112 160112=48 原混合物中的质量= 剩余物中 20. 58.3% 解1：设混合气体中质量为，生成质量为 28 44 根据题意 方法2： 28 44 4428=16