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4.3一氧化碳的性质学习目标重难点1.了解实验室制取二氧化碳的原理;探究实验室里制取二氧化碳的装置。重点:了解一氧化碳的性质,了解一氧化碳的用途和使用注意事项知识01一氧化碳的性质与用途(一)一氧化碳的物理性质在通常状况下,一氧化碳是一种无色无味的气体,密度比空气的略小,难溶于水。(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?(二)一氧化碳的化学性质1.毒性CO极易与血液中的血红蛋白结合,结合能力是氧气的200~300倍,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,严重时会危及生命。处理方法:①万一CO中毒了,怎么急救?轻度的应呼吸大量新鲜空气,严重的立即送医院医治。②万一煤气泄漏,怎么处理?及时关闭阀门,开窗通风。③冬天用煤火取暖时,应该注意什么?一定要装烟囱,并注意开窗通风,防止中毒。④用煤炭取暖时,火炉上放一盆水,可以预防中毒吗?不能,因为CO难溶于水。⑤煤气罐中掺有微量具有刺激性气味的气体,为什么?便于泄漏时及时发现。⑥检查煤气泄漏的时候怎么检漏?用肥皂水检验,有气泡产生说明漏气了。2.可燃性——作燃料(是煤气的主要成分)现象:(1)纯净的CO安静燃烧,产生蓝色火焰,同时放出大量热。(2)产生使澄清石灰水变浑浊的气体注意:CO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)3.还原性装置及说明现象及注意事项A处的现象是:黑色粉末逐渐变成光亮的红色。CO+CuO△Cu+CO2B处的现象是:澄清石灰水变浑浊。Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2OC处的现象是:气体燃烧,发出蓝色火焰。2CO+O22CO2(1)澄清石灰水的目的是检验二氧化碳的生成(2)右侧酒精灯的作用是点燃尾气,防止污染空气其它尾气处理的方法=1\*GB3①用气球收集尾气(图A)=2\*GB3②用排水法收集尾气(图B)=3\*GB3③换一个长的导管伸到玻璃管下火焰处将尾气燃烧(图C)【注意】=1\*GB3①先通一氧化碳后加热的原因是:排出装置内的空气,防止加热一氧化碳与空气的混合气体发生爆炸。=2\*GB3②实验结束后先停止加热继续通入CO至玻璃管冷却的原因是防止热的铜遇到空气又被氧化。ABCABC在CO+CuO△Cu+CO2中,CO得氧被氧化,CO具有还原性,作还原剂,用途:冶炼金属。★CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是:分子的构成不同。(三)一氧化碳的用途()1.作燃料(利用一氧化碳燃烧时放出热量)2.冶炼金属(利用其还原性,通常还原一些金属氧化物)题型一一氧化碳还原氧化铜实验例1(2023·上海崇明·统考二模)如图是一氧化碳和氧化铜后应制取铜的实验有关说法错误的是A.实验中一氧化碳体现了还原性B.实验中观察到玻璃管内固体由黑色变为红色C.酒精灯II的作用是处理尾气,防止有毒气体排放D.实验开始时应先点燃酒精灯I,再点燃酒精灯II【变式11】(2023·上海黄浦·统考一模)关于一氧化碳与氧化铜发生反应的实验,说法正确的是A.反应前先通入一氧化碳是为了实验能安全进行B.尾气处理的方法是将其通入足量的澄清石灰水C.反应前后固体减少的质量等于生成气体的质量D.反应前后每种元素均从化合态转变为了游离态【变式12】(不定向)(2023·上海徐汇·统考一模)如图为一氧化碳还原氧化铜的实验,下列说法正确的是
A.先用酒精灯预热硬质玻璃管,然后再通一氧化碳B.硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为CO+CuOCu+CO2C.该反应中的还原剂是氧化铜D.本实验的不足之处是缺少尾气处理【变式13】(2023·上海长宁·统考一模)对比分析是有效的学习方法。实验内容实验Ⅰ:一氧化碳还原氧化铜实验Ⅱ:木炭还原氧化铜反应原理(请书写化学方程式)C+2CuO2Cu+CO2↑实验装置实验现象黑色固体变,澄清石灰水变。实验结论与反思待实验结束后,应(选填“首先”或“最后”)熄灭A处的酒精灯。待实验结束后,应(选填“首先”或“最后”)停止加热,理由是。当实验Ⅱ中还原反应生成0.1mol的铜时,会产生mol的二氧化碳(请根据化学方程式列式计算);当生成等量的铜,实验Ⅱ中还原反应的二氧化碳排放量比实验Ⅰ的(选填“多”或“少”)。题型二混合气体的检验例1.某小组同学利用混有少量CO2和CO气体进行还原氧化铜实验并验证有关气体的性质(装置气密性良好):①实验开始时,先_______________________(选填“通气体”或“加热”),目的是__________________。B中的现象是_________________。②小红同学认为进入C中气体是CO2、CO、H2O,但上述A~E装置不能验证小红同学的观点,装置正确的连接是A→B→___________________。③小兰同学认为为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前应先断开B和C的连接,小明同学认为不需要,理由是_____________________。④实验后小高同学又指出:上图装置的尾气处理装置E也可以用F装置代替,F装置的作用是___________________。⑤若使0.5摩尔氧化铜完全还原成铜,则理论上需要一氧化碳多少克___________________?(根据化学方程式列式计算)【变式11】某气体由和中的一种或几种组成,某实验小组利用该气体按如下装置进行实验。(1)若实验过程中观察到A中澄清石灰水变浑浊,则说明该气体中含有_________;若实验后测量得知A装置共增重则根据化学方程式计算生成沉淀的质量。(2)若该气体中含有,则B中发生反应的化学方程式为_______________,D中澄清石灰水的用途是_____________.(3)对于该气体中是否含有H比,同学们的意见产生了分歧,下列说法你认为正确的是_________。①若B中黑色固体变红色,C中白色固体变蓝色,D中澄清石灰水变浑浊,则一定有②若B中黑色固体变红色,D中澄清石灰水变浑浊,则无法判断该气体是否含有③只要C中白色固体变蓝色,则一定有④在AB之间再添加一个C(含足量试剂)能避免分歧的产生,更准确地判断是否含有(4)该实验装置中另一处亟待改进的地方,请提出你的合理建议________________________.知识02碳酸钙一、石灰石、大理石、白垩:(主要成分是CaCO3)
1.物理性质:碳酸钙(CaCO3)是白色难溶于水的固体。2.跟盐酸反应:CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑(实验室制取CO2的原理)
3.高温易分解:CaCO3→CaO+CO2↑
4.用途:用作建筑材料二、溶洞与钟乳石的形成CaCO3+H2O+CO2→Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2↑三碳和碳的氧化物转化关系①C→CO:2C+O22COC+CO22CO②CO2→CO:C+CO22CO③CO→CO2:2CO+O22CO2CO+CuOCu+CO23CO+Fe2O32Fe+3CO2④C→CO2:C+O2CO2C+2CuO2Cu+CO2↑3C+2Fe2O33CO2↑+4Fe⑤CO2→H2CO3:CO2+H2OH2CO3⑥H2CO3→CO2:H2CO3CO2↑+H2O⑦CO2→CaCO3:CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O⑧CaCO3→CO2:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑CaCO3CO2↑+CaO⑨(不要求会写)例1(2020秋·上海闵行·九年级校联考阶段练习)A、B、C、D、E、F均为初中化学中常见的物质,其中A、B、C为单质,C为红色固体,D、E、F为氧化物。它们之间在一定条件下存在如图所示的转化关系。(1)写出下列物质的化学式:B是;C是,E是。(2)写出有关反应的化学方程式:①A+F:;②D+A:。【变式11】(2017·上海静安·统考一模)下列各组变化中,每个转化在一定条件下均能一步实现的是A.① B.② C.①②都不可以 D.①②都可以例2(2023·上海·模拟预测)下图是兴趣小组探究有关碳及其氧化物的性质的实验装置图。下列说法正确的是A.实验过程中乙处比甲处先反应B.实验中乙处红色粉末逐渐变黑C.实验过程中,可观察到丁处澄清石灰水变浑浊D.该装置的不足之处是未进行尾气处理【变式11】(上海·九年级专题练习)根据如下装置进行碳及其氧化物的性质研究,请回答相关问题:(1)图1:装置A中试管内木炭与氧化铜反应的现象是,反应的化学方程式是,具有还原性的物质是。实验结束时,立即趁热试管内固体倒在石棉网上,一段时间后,观察到固体中又出现了黑色固体,原因是。(2)图2:实验前先通一氧化碳,过点再点燃C处酒精灯,目的是,装置C中玻璃管内反应的化学方程式是。实验结束时先撤离C处酒精灯,待时停止通一氧化碳,目的是。E处加气球目的。例3(2023秋·上海静安·九年级上海市市北初级中学校考期末)工业上常用高温煅烧石灰石来制得生石灰,现取一定量的石灰石样品进行煅烧(假设杂质不变),某变量y随时间的变化趋势如图所示。则纵坐标表示的是A.生成CO2的体积 B.生成CaO的质量C.固体中杂质的质量分数 D.固体中氧元素的质量分数【变式11】(2022秋·上海青浦·九年级校考阶段练习)一定质量的碳酸钙高温分解,某些量随时间变化的情况如图所示,横坐标表示受热时间,根据图像判断,纵坐标可能表示:①固体中氧元素的质量分数
②生成二氧化碳的质量③固体中钙元素的质量分数
④固体中碳元素的质量①② B.①③ C.②④ D.③基础巩固1,(2022秋·九年级单元测试)有关碳及其化合物说法错误的是A.金刚石是由碳元素组成的天然存在的最硬的物质B.绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳并放出氧气C.一氧化碳气体易溶于水D.加热条件下,木炭可使氧化铜还原为铜2(2021·上海杨浦·统考一模)四个图像分别与选项的操作相对应,其中合理的是A.
向一定量的水中不断加入氯化钠B.
恒温蒸发氯化钠的饱和溶液C.
双氧水与二氧化锰反应D.
高温条件下一氧化碳还原化铜3(2023·上海·模拟预测)(不定向)一氧化碳、碳分别与足量氧化铜反应,相关分析正确的是A.实验时都必须使用酒精喷灯B.生成的气体都能使石灰水变浑浊C.固体减少的质量都等于参加反应的氧化铜中氧元素的质量D.生成等量铜时参加反应的一氧化碳和碳的物质的量之比为2:14(2023·上海嘉定·统考一模)甲烷(CH4)与CO的性质有诸多相似,利用如图装置探究甲烷的有关性质并验证产物,请回答相关问题。(1)【实验过程】实验操作实验现象及分析检查装置气密性后,先通入一段时间CH4先通一段时间甲烷的目的是。持续通入CH4,并加热至固体完全变红A中黑色固体变红,该反应体现了甲烷的性(选填“氧化性”或“还原性”);B中固体由白色变为蓝色,证明反应有生成;C中澄清石灰水变浑浊,该反应的化学方程式为。实验完毕后,熄灭A处酒精喷灯,继续通入甲烷直至装置冷却至室温【交流讨论】(2)关于该实验的有关说法正确的是______。A.反应后铜元素由化合态转化为游离态B.硬质玻璃管内固体减少的质量为参加反应的CuO质量C.可将B中的无水硫酸铜换为生石灰D.D处尾气可燃烧说明反应一定有CO生成5(2023·上海虹口·统考一模)某小组用碳、一氧化碳分别与等质量的氧化铜反应制取铜,实验装置如下图所示。【实验一】碳与氧化铜反应制取铜(1)A处发生反应的化学方程式是;B中的现象是。(2)加热至不再产生气体时,应夹紧弹簧夹、熄灭酒精喷灯,待冷却至室温后取出剩余固体。按上述顺序操作的目的是。【实验二】一氧化碳与氧化铜反应制取铜(3)开始实验时,下列操作正确的顺序是。a、通入一氧化碳一段时间b、点燃C处酒精灯c、点燃E处酒精灯d、检验k处气体纯度(4)实验二有尾气处理装置,该装置是(选填“C”“D”或“E”)。(5)经测定,上述两个实验中氧化铜均全部转化为铜、实验一中剩余固体的质量大于实验二中剩余固体的质量,则实验一剩余固体的成分是。6.(2022·上海松江·统考一模)木炭还原氧化铜是初中化学的重要实验,请回答下列问题。(1)实验室用A和B组合进行木炭还原氧化铜的实验,A中反应的化学方程式是,B中的现象是。实验结束时,若先移走酒精喷灯,可看到的现象是。(2)为了探究木炭与氧化铜反应是否产生一氧化碳,实验测定了如下数据:反应前的质量(g)反应后的质量(g)装置Am1m2装置Bm3m4I.若m4m3m1m2(填“<”、“<”或“=”),推测该反应可能有一氧化碳生成。II.先排尽装置C中的空气,再连接装置AC(填装置编号),观察到现象,则可证明A中有一氧化碳生成。写出A种产生一氧化碳的化学方程式可能是(一个即可)。III.因为一氧化碳有毒性,为了减少A中一氧化碳的生成,可采取的措施是:。7(2021·上海·九年级专题练习)兴趣小组猜想木炭还原氧化铜的产物可能有金属铜、二氧化碳气体和一氧化碳气体,并设计实验加以验证。①A处硬质玻璃管中的现象为。②一段时间后,发现B处硬质玻璃管中的黑色物质中析出少量红色固体,则此现象证明木炭还原氧化铜生成了气体,B处硬质玻璃管中反应的化学方程式为。③反应前,先打开k1,向装置内通一段时间N2后,再关闭k1的原因是。反应结束后,为避免C中液体倒吸,在停止加热前可进行的操作是。④C中发生反应的化学方程式为,D的作用是。有人提出,该C中出现浑浊不能证明木炭还原氧化铜生成了二氧化碳,你是否同意他的观点,请说明理由。模考训练1(2021·上海宝山·校考二模)某无色气体可能含有CO2、CO、H2中的一种或几种,依次进行以下实验(假设每步反应均完全进行):①通过炽热的碳层后,恢复到原状态,气体体积不变;②通过灼热的氧化铜时,粉末变成红色;③通过白色硫酸铜粉末时,粉末变成了蓝色晶体;④通过澄清石灰水,石灰水变浑浊。下列判断正确的是A.原混合气体中一定含有CO2、CO和H2B.原混合气体中一定含有H2、CO,一定没有CO2C.原混合气体中一定含有H2、CO,可能含有CO2D.原混合气体中一定含有H2、CO2,可能含有CO2.(2023·上海闵行·统考一模)某混合气体可能含有一氧化碳、二氧化碳、水蒸气中的一种或几种。为验证其组成,先通会儿氮气,然后点燃酒精灯并通混合气体。记录现象如下:(夹持仪器已省略,假设气体均吸收完全)(1)先通氮气的目的是。(2)装置乙中发生反应的化学方程式。(3)由整个实验过程所观察到的现象,可以确定混合气体中一定含有。(4)对于可能存在物质的判断,在不改变上述实验装置的前提下,你的方法是。(5)装置丙的作用是防止反应结束后液体倒流。瓶内导气管的位
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