初三化学第四章复习课碳的物理、化学性质

教师辅导讲义二、典型例题【例1】实验装置如图，甲、乙两个集气瓶用导管连接，玻璃管A的下端系有一个气球，将此装置放在阳光下一段时间后，可能观察到的现象是_______________________，产生此现象的原因是_______________________。

【思路点拨】此装置的原理与教材里空气中氧气含量的测定实验相似。

【解】B瓶中的白磷着火点低，在烈日的光照下，温度升高，一旦达到白磷的着火点，就会发生自燃，产生大量的白烟。

白磷自燃，消耗了装置中的氧气，使瓶内气体的压强小于外界大气压，在大气压的作用下，A瓶中的气球会自动胀大。

【点评】这是一题物理、化学综合学科题，考的是压强和燃烧知识点。

【例2】1985年科学家发现了C60分子。

1991年科学家又发现一种新的单质——碳纳米碳管，它是由六边环形的碳原子构成的管状大分子(见图D，图中小黑点均代表碳原子)，用你所学过的化学知识回答下列问题。

用你所学到的化学知识回答下列问题。

①金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质有较大差异的原因是什么? _______________________②常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否活泼?简要说明理由_______________________。

③请你设计一个方案，证明足球烯和碳纳米管都是由碳元素组成的(以足球烯为例，用文字简述)_____________________________________________________________________【思路点拨】此题是一道合信息、迁移、实验设计为一体的综合题。

【解】此题所给结构图直观明了，所给信息也都是科技前沿内容，又让人耳目一新，视野开阔的感觉。

分析题目时应对足球烯、碳纳米营的结构、性质与金刚石、石墨的结构性质相联系，由于碳原子排列的不同，导致它们的物理性质有较大差异。

金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管都是由碳原子构成的碳单质，它们的化学性质(常温下稳定性、可燃性、还原性)是相同的。

证明足球烯和碳钠米管都是由碳元素组成的，首先利用其可燃性说明其含有碳元素，其次通过定量测定证明其只舍碳元素。

答案：(1)构成他们的原子排列方式不同。

(2)不活泼，因为构成他们的碳原子在常温下性质稳定，不容易与其他物质发生反应。

(3)将足球烯放在充满氧气的密闭容器里使之燃烧，测定其生成物是二氧化碳，且二氧化碳里所含碳的质量等于燃烧前后足球烯所减少的质量。

【点评】信息题是中考的热门题，从题中所给信息建构知识网络，设计实验方案。

【例3】某同学设计了如下一组实验。

取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥纸花，分别按下图进行实验，回答下列问题：(1)观察到纸花的颜色变化是：I．纸花变红；Ⅱ．________；Ⅲ．纸花不变色；Ⅳ．________(2)该同学进行的I、Ⅱ两项实验，说明什么?(3)该同学进行四组对比实验的目的是什么?(用文字叙述)(4)写出实验Ⅳ中发生反应的化学方程式：_______________________。

【思路点拨】这是一道设计实验探究题考查二氧化碳和水反应的原理。

【解】我们知道二氧化碳通入紫色石蕊试液，紫色石蕊试液能变成红色。

那么是二氧化碳直接使石蕊变成红色，还是水使石蕊变成红色，还是反应生成的新物质使石蕊变成红色呢?答案：(1)Ⅱ纸花不变色；Ⅳ纸花变红(2)稀醋酸能使紫色石蕊试液变红；水不能使紫色石蕊试液变红。

(3)证明水和二氧化碳不能使紫色石蕊变红，而是二氧化碳和水反应生成了酸，酸使石蕊试液变成红色。

(4) CO2+H2O→H2CO3。

【点评】对于这类问题的考察，符合新课程标准的“过程与方法”的教学目标。

同学们自己动手通过实验，得出结论。

这样既培养了动手能力，也锻炼了分析问题、解决问题的能力。

【例4】设计一个化学实验，证明二氧化碳的温室效应。

实验仪器：两个相同的塑料瓶、两根相同直径的玻璃管，两个橡皮塞。

实验药品：红墨水、二氧化碳气体。

实验要求：写出简明的实验步骤或者画出简明示意图。

【思路点拨】此题是一个实验方案设计题。

【解】二氧化碳等温室气体对环境散热发生阻碍作用，因此首先我们必须设计对比实验。

其次要考虑用什么原理进行对比实验。

根据题目所给条件，我们可以运用气压变化、水柱移动原理来设计。

第三，要设计装置，可将两瓶连通水柱居中，看水柱的移动方向，也可以将两瓶分开。

还可以观察水柱上的高度和速度。

答案：方案1，如右所示，取两个完全相同的塑料瓶，瓶口加塞子，插入吸管(将水柱封在管中)，其中一个瓶充入高浓度二氧化碳，一瓶是空气，同时放在阳光下照射。

一段时间后，盛高浓度的二氧化碳瓶中的水柱比另一瓶中水柱上升得快，表明其温度升高快(气体受热膨胀)。

方案2：如图所示，两个瓶共用一根吸管，一个水柱，在阳光照射下，观察水柱移动情况。

【点评】实验方案设计要考虑直观性、科学性和严密性。

【例5】某无色气体可能含有H2、CO、CO2和N2中的一种或几种气体。

当混合气体依次通过紫色石蕊试液时没有变色，通过灼热的CuO时有红色的铜生成，通过澄清石灰水时，石灰水变浑浊。

该混合气体中一定含有________，一定不含有________，可能含有________。

【解】根据题意，混合气体通过紫色石蕊试液没有颜色变化，说明混合气体中无CO2；该混合气体能使CuO 还原成铜，可推测混合气体中可能含有H2，或CO，或H2和CO；再根据原混合气体中没有CO2，而通过CuO以后的气体却能使澄清石灰水变浑浊，可以推断混合气中肯定含有CO，但无法确证H2和N2是否存在。

答案：一定含有CO；一定不含有CO2；可能含有H2和N2。

【点评】本题是有关混合气体组成的定性判断，解此类推断题除了对常见气体性质要了然于胸外，还应特别注意根据已经肯定存在的成分及对推断混合气体中肯定不存在的成分。

【举一反三】1．将Nz、CO、C02、Hz的混合气体依次通入足量的石灰水和灼热的CuO内，剩余气体是( ) A．N2、CO2B．N2述错误的是( )A．醇汽油是一种新型的化合物B．车使用乙醇汽油能减少有害气体的排放C．石油可以制得汽油D．玉米、高粱发酵可以制得乙醇12．除去CO中混入的少量CO2，可采用的方法是( )A．把混合气体点燃B．把混合气体通过澄清石灰水C．把混合气体通过灼热的CuOD．把混合气体从一个容器倾倒到另一个容器中13．填写下列各物质的用途：在物质代号(阿拉伯数字)后填写用途代号(英文字母)①________②________物质：①干冰②石墨用途：a．厨房燃气b．制造剧场中的人工云雾c．防毒面具d．制取生石灰e．干电池电极f．钻头g．填充探空气球h．自来水厂杀菌消毒剂14．由H、O、C、Ca四种元素中的三种或三种以上的元素组成的化合物(填化学式) _______________________(写四种)15．氢气、氧气、二氧化碳是我们本学期学过的三种物质。

通过学习研究，使我们对这三种物质的性质、制取和用途有了较深的了解。

(1)氢气、氧气、二氧化碳具有一些相同的物理性质，请写出二条(相同的)物理性质________、________。

(2)由于氢气、氧气、二氧化碳有着不同的化学性质，因此其用途也各不相同，请分别列举它们一种(根据化学性质)的用途。

氢气_______________________，氧气_______________________，二氧化碳_______________________。

(3)写出实验室制取氧气的化学方程式_______________________，实验室制二氧化碳的化学方程式_______________________，可选用装置________ (填A或B)。

(填A或B)。

(4)三种气体中可用排水法收集的是_______________________。

16．某学生小组学习了二氧化碳性质后，自己设计了一组实验来验证二氧化碳的性质，实验如下图所示，你能替他记录实验现象、填写验证结论吗?有关的化学方程式编号实验现象验证结论（证明CO2具有的性质）AB杯中通入氧气，白磷是否会燃烧起来________；③若把白磷放在盛有热水的烧杯中，并通入氧气，白磷是否会燃烧起来________；由此说明可燃物燃烧一般需要具备的条件是________和________。

14．我们在初中化学里学过一些物质，在实际生活中有重要用途。

现有以下物质：A、氧气B、活性炭C、二氧化碳D、水E、熟石灰F、石墨，请根据它们的用途，用字母代号填空(每种物质限选一次)：(1) ________可供急救病人呼吸；(2) ________可用作温室气体肥料；(3) ________可用作冰箱的除臭荆；(4) ________是最常用的溶剂；(5) ________可用来降低土壤的酸性；(6) ________可用作干电池的电极15．分别写出镁带在氧气和在二氧化碳中燃烧的化学方程式：_______________________、______________________；镁带在氧气中和在二氧化碳中燃烧现象的相同点为：_______________________；不同点为_______________________。

16．铅笔为什么有软和硬的差别呢?这是由于石墨太软，光用石墨做笔芯，既易断又易磨损，因此，生产上常在石墨粉末中掺进一些粘土粉末以增加硬度。

下表为部分普通铅笔的标号及笔芯原料的配比：2H H HB 2B石墨（质量分数）74.0% 75.2% 81.3% 85.5%粘土（质量分数）26.0% 24.8% 18.7% 14.5% 试回答下列问题：(1)上表中硬度最大的铅笔是(填括号) ________；(2)请列举石墨的另一用途_______________________。

(3)写出和石墨同属于碳的同素异形体的物质有哪些_______________________。

17．实验室久盛石灰水的试剂瓶的内壁常附有一层白色污溃(自膜)，其成分是________。

写出其形成的化学方程式_______________________。

此污渍________ (填“能”或“不能”)用水洗掉，要清除此污渍，可采用的方法是加________ (填写该试剂的名称)，写出此反应的化学方程式_______________________。

18．完成下列变化的化学方程式，指出基本反应类型，并填写物质有关的化学性质。

(1)一氧化碳燃烧的化学方程式_______________________。

属于________反应，利用了氧气的________性。

(2)用木炭和氧化铜炼钢的化学方程式_______________________。

属于________反应，利用了碳的________性。