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    下列各组物质能按照关系图(
    魔方格
    “→”表示反应一步完成相互转化的是)(  )
    选项
    物质
    A B C D
    X C CaCO3 Na2CO3 Fe2O3
    Y CO Ca(OH)2 NaOH Fe
    Z CO2 CaO Na2SO4 FeCl2
    A.AB.BC.CD.D

    本题信息:2007年贵港化学多选题难度一般 来源:未知
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本试题 “下列各组物质能按照关系图(“→”表示反应一步完成相互转化的是)( )选项物质ABCDXCCaCO3Na2CO3Fe2O3YCOCa(OH)2NaOHFeZCO2CaONa2SO4FeCl2A.AB.BC.CD.D” 主要考查您对

二氧化碳的性质

一氧化碳的性质和用途

碳的性质

盐的性质

物质的相互转化和制备

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 二氧化碳的性质
  • 一氧化碳的性质和用途
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  • 物质的相互转化和制备
概述:
    二氧化碳是空气中常见的化合物,其分子式为CO?,由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成,常温下是一种无色无味气体,密度比空气略大,能溶于水,与水反应生成碳酸。固态二氧化碳俗称干冰。二氧化碳被认为是造成温室效应的主要来源。
物理性质:
常温下,二氧化碳是一种无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水。
固态的二氧化碳叫做干冰。

化学性质:
(1)一般情况下,二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,不供给呼吸,因此当我们进入
干枯的深井,深洞或久未开启的菜窖时,应先做一个灯火实验,以防止二氧化碳浓度
过高而造成危险
(2)二氧化碳和水反应生成碳酸,使紫色石蕊试液变红:CO2 + H2O===H2CO3
碳酸不稳定,很容易分解成水和二氧化碳,所以红色石蕊试液又变回紫色:
H2CO3===H2O + CO2
(3)二氧化碳和石灰水反应:Ca(OH)2 + CO2====CaCO3↓+ H2O
(4)二氧化碳可促进植物的光合作用:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
一氧化碳和二氧化碳性质的比较:

 

 

一氧化碳

二氧化碳

物理性质

状态

无色,无味气体

无色,无味气体

密度

1.250g/l(略小于空气)

1.977g/l(大于空气)

溶解性

1体积水中约溶解0.02体积

1体积中约溶解1体积

化学性质

可燃性

有可燃性
2CO+O22CO2

一般情况下,既不能燃烧,也不能支持燃烧

还原性

有还原性:
CuO+COCu+CO2

没有还原性

跟水反应

不能

能:CO2+H2O==H2CO3

跟澄清石灰水反应

不能

CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O

毒性

有毒

无毒

主要用途

作气体燃料,用于高炉炼铁

灭火,人工降雨,干冰制冷剂等,作化工原料和温室肥料

相互转化

C+O2CO2
C+CO22CO

干冰:
一定条件下,二氧化碳气体会变成固体,固体二氧化碳叫“干冰”。干冰升华时,吸收大量的热,因此可作制冷剂。如果用飞机向云层中撤干冰,由于干冰升华吸热,空气中的水蒸气迅速冷凝变成水滴,就可以形成降雨。 

二氧化碳不一定能灭火:
二氧化碳一般不支持燃烧,但在一定条件下,某些物质也可以在二氧化碳中燃烧,如将点燃的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中,镁条能继续燃烧,反应的化学方程式为:2Mg+CO22MgO+C,所以活泼金属着火不能用二氧化碳来灭火

二氧化碳与一氧化碳的鉴别方法:
(1)澄清石灰水:将气体分别通入澄清石灰水中,能使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳,无明显现象的是一氧化碳。
(2)燃着的木条:将气体分别在空气中点燃,能燃烧的是一氧化碳,不能燃烧的是二氧化碳。
(3)紫色石蕊试液:将气体分别通入紫色石蕊试液中,能使石蕊试液变红的是二氧化碳,无明显现象的是一氧化碳。
(4)还原金属氧化物:将气体分别通过灼热的氧化铜,出现黑色粉末变红这一现象的是一氧化碳,没有明显现象的是二氧化碳。

二氧化碳与一氧化碳的除杂方法:
1.CO(CO2)(括号内的物质为杂质):通常将气体通人过量的碱溶液(一般用氢氧化钠溶液而不用澄清石灰水)中,二氧化碳与碱溶液反应,从而达到除杂的目的。
2.CO2(CO)(括号内的物质为杂质):通常将气体通过灼热的氧化铜,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,从而达到除杂的目的。不能用点燃的方法,因为CO2不支持燃烧,也不能燃烧。

二氧化碳与石灰石的应用:
二氧化碳与石灰水反应出现白色沉淀,反应的方程式为:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O。
该反应及现象有以下儿方面的应用:
(1)检验二氧化碳气体;
(2)鉴别NaOH溶液和澄清石灰水:将CO2气体通入待测溶液中,生成白色沉淀的溶液为澄清石灰水,无明显现象的为NaOH溶液;
(3)除去某些气体中的杂质:如除去CO中的CO2 气体,可将混合气体通过澄清石灰水;
(4)解释澄清石灰水为什么要密封保存:敞口放置的澄清石灰水会吸收空气中的CO2而使澄清石灰水表面生成一层白膜或变浑浊,其成分是CaCO3;
(5)用石灰砂浆砌砖抹墙不久后变白变硬:石灰砂浆的主要成分是Ca(OH)2,吸收空气中的CO2发生反应Ca(OH)2声称白色固体CaCO3固体。
(6)保存鸡蛋:将鸡蛋浸泡在澄清石灰水中,取出来后CO2与石灰水反应封闭鸡蛋壳上的小孔,可以延长鸡蛋的保存时间。

二氧化碳肥料:
二氧化碳是光合作用的原料之一,因而现在在温室大棚内种植蔬菜水果时,经常人为提高温室内CO2 浓度,以增加农作物产员,增大CO2浓度的方法通常有以下几种:
(1)在温室内放置干冰,干冰升华增大CO2浓度。
(2)在温室内放置通过化学反应产生CO2气体的物质,如在塑料大棚顶部的容器内放置石灰石和稀盐酸。

灯火实验:
(1)二氧化碳本身无毒,但它不供给呼吸,当空气中二氧化碳含量超过常量时,也会对人体健康产生不良影响。

空气中二氧化碳的体积分数/% 对人体健康的影响
1 感到气闷,头昏,心悸
4—5 气喘,头痛,眩晕
10 神志不清,呼吸停止,死亡
 由于二氧化碳的密度大于空气,因而在低洼的地方浓度会增大。在进人久未开启的菜窖或干涸的深井前,应先点燃一支蜡烛用绳放到下面,观察蜡烛能否正常燃烧,若不能正常燃烧,应开启菜窖或深井一段时间后再检验,直到蜡烛能正常燃烧时,才能下去。
概述:
     一氧化碳(CO)纯品为无色、无臭、无刺激性的气体。分子量28.01,密度1.250g/l,冰点为-207℃,沸点-190℃。在水中的溶解度甚低。空气混合爆炸极限为12.5%~74%。一氧化碳进入人体之后会和血液中的血红蛋白结合,进而使血红蛋白不能与氧气结合,从而引起机体组织出现缺氧,导致人体窒息死亡。因此一氧化碳具有毒性。一氧化碳是无色、无臭、无味的气体,故易于忽略而致中毒。常见于家庭居室通风差的情况下,煤炉产生的煤气或液化气管道漏气或工业生产煤气以及矿井中的一氧化碳吸入而致中毒。
物理性质:
通常状况下,是一种没有颜色,气味的气体,比空气略轻难溶于水。

化学性质:
(1)可燃性:2CO + O22CO2
(2)还原性:
一氧化碳还原氧化铜:CO+ CuOCu + CO2
一氧化碳还原氧化铁:3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2
一氧化碳还原四氧化三铁:4CO+ Fe3O43Fe + 4CO2 
(3)毒性:
CO极易和血液中的血红蛋白结合,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,严重时危及生命。CO有剧毒,人在CO的体积分数达到 0.02%的空气中持续停留2—3h即出现中毒症状,因此我们使用煤、燃气热水器时要装烟囱,注意室内通风。

用途:
用作燃料,冶炼金属。

一氧化碳和氢气的比较
颜色状态 无色,无味气体 无色,无味气体
密度 1.250g/l(略小于空气) 0.089g/l(最轻的气体)
可燃性 有可燃性
2CO+O22CO2
有可燃性
2H2+O22H2O
还原性 有还原性
CO+CuOCu+CO2
有还原性
H2+CuOCu+H2O
毒性 剧毒 无毒
鉴别方法 根据燃烧产物的不同鉴别

 H2、CO、C的比较
H2 C CO
可燃性 化学方程式 2H2+O22H2O C+O2CO2
2C+O22CO
2CO+O22CO2
反应现象 淡蓝色火焰,放热,生成
无色液体
发光,放热 蓝色火焰,放热,
生成的无色气体
能使澄清石灰水
变浑浊
还原性 方程式
反应现象 黑色固体变红,生成无色液体,管口有水珠 黑色固体变红,生成的无色气体能使澄清石灰水变洪浑浊 黑色固体变红,生成的无色气体能使澄清石灰水变浑浊
装置图
装置要点 试管口略向下倾斜,导管贴试管上臂至药品上方,试管口没有橡皮塞 试管口略向下倾斜,导管刚过橡皮塞 多余的CO要进行尾气处理(如点燃)
主要步骤 通H2→加热→停止加热→停止通H2 反应结束后,先将导管从液体中取出,再停止加热 通CO→加热→停止加热→停止通CO
优点 反应条件低,生成物是水,不污染环境 原料便宜,操作简便 反应条件低
缺点 不安全,操作复杂 反应条件高,生成物不易提纯 不安全,操作复杂,有毒
用途 作工业原料,作高能燃料,冶炼金属 作燃料,冶炼金属, 作燃料,冶炼金属,
注意:
(1)三种物质燃烧的现象有所不同,但不能根据火焰去鉴别CO和H2
(2)在还原CuO的实验中,必须对多余的CO进行处理
概述:
     碳是一种非金属元素,位于元素周期表的第二周期IVA族。拉丁语为Carbonium,意为“煤,木炭”。汉字“碳”字由木炭的“炭”字加石字旁构成,从“炭”字音。碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。碳能在化学上自我结合而形成大量化合物,在生物上和商业上是重要的分子。生物体内大多数分子都含有碳元素。
碳的存在形式:
     碳的存在形式是多种多样的,有晶态单质碳如金刚石、石墨;有无定形碳如煤;有复杂的有机化合物如动植物等;碳酸盐如大理石等。单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨晶体结构不同,各有各的外观、密度、熔点等。

碳的化学性质:
1.稳定性:在常温下碳的化学性质稳定,点燃或高温的条件下能发生化学反应

2.可燃性:
氧气充足的条件下:C+O2CO2
氧气不充分的条件下:2C+O22CO

3.还原性:
木炭还原氧化铜:C+2CuO2Cu+CO2
焦炭还原氧化铁:3C+2Fe2O34Fe+3CO2
焦炭还原四氧化三铁:2C+Fe3O43Fe+2CO2
木炭与二氧化碳的反应:C+CO2CO
碳”与“炭”的区别:
“碳”是一种核电荷数为6的非金属元素,而“炭” 一般是指由石墨的微小晶体和少量杂质组成的混合物,如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。在说明碳元素时,用“碳”表示,如碳单质、二氧化碳、碳酸等;在说明含石墨的无定形碳时,用“炭”表示,如木炭、焦炭等。

碳燃烧生成物的判断:
氧气量充足时,碳充分燃烧:C+O2CO2
氧气量不充足时,碳不充分燃烧:2C+O22CO
mg碳与ng氧气反应:
时,生成物只有CO,且O2有剩余;
时,恰好完全反应生成CO2
时,生成物既有CO2,也有CO;
时,恰好完全反应生成CO;
时,生成物只有CO,且C有剩余。
碳单质及其化合物间的转化:

(1)C+2CuO2Cu+CO2
(2)C+O2CO2
(3)3C+2Fe2O34Fe+3CO2
(4)2C+O22CO
(5)CO2 + H2O===H2CO3
(6)H2CO3==CO2 + H2O
(7)2CO + O22CO2
(8)C+CO22CO
(9)3CO + Fe2O32Fe + 3CO2
(10)CO+ 2CuO2Cu + CO2

(11)Ca(OH)2 + CO2====CaCO3↓+ H2O
(12)CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O
(13)CaCO3CaO+CO2
(14)CaO+H2O==Ca(OH)2
(15)C2H5OH+3O22CO2+3H2O
(16)CH4+O2CO2+2H2O
盐的定义:
   盐是指由金属离子(或钱根离子)和酸根离子构成的化合物,盐在溶液里能解离成金属离子(或钱根离子)和酸根离子。根据阳离子不同,可将盐分为钠盐、钾盐、钙盐、钱盐等,根据阴离子不同,可将盆分为硫酸盐、碳酸盐,硝酸盐等。

生活中常见的盐有:
氯化钠(NaCl),碳酸钠 (Na2CO3)、碳酸氧钠(NaHCO3)、碳酸钙和农业生产上应用的硫酸铜(CuSO4)。
盐的物理性质:
(1)盐的水溶液的颜色常见的盐大多数为白色固体,其水溶液一般为无色。但是有些盐有颜色,其水溶液也有颜色。例如:胆矾(CuSO4·5H2O)为蓝色,高锰酸钾为紫黑色;含Cu2+的溶液一般为蓝色,含Fe2+的溶液一般为浅绿色,含Fe3+的溶液一般为黄色。
(2)盐的溶解性记忆如下钾钠硝钱溶水快(含K+,Na+,NH4+,NO3-的盐易溶于水);硫酸盐除钡银钙(含SO42-的盐中,Ag2SO4, CaSO4微溶,BaSO3难溶)都易溶;氯化物中银不溶(含 Cl-的盐中,AgCl不溶于水,其余一般易溶于水);碳酸盐溶钾钠钱[含CO32-的盐,Na2CO3、(NH4)2CO3、 K2CO3易溶,Na2CO3微溶,其余难溶〕。

盐的化学性质:
(1)盐+金属一另一种盐+另一种金属(置换反应),例如:Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
规律:反应物中盐要可溶,金属活动性顺序表中前面的金属可将后面的金属从其盐溶液中置换出来(K, Ca,Na除外)。
应用:判断或验证金属活动性顺序和反应发生的先后顺序。
(2)盐+酸→另一种盐+另一种酸(复分解反应),例如;HCl+AgNO3==AgCl↓+HNO3。
规律:反应物中的酸在初中阶段一般指盐酸、硫酸、硝酸。盐是碳酸盐时可不溶,若是其他盐,则要求可溶。应用:实验室制取CO2,CO32-、Cl-,SO42-的检验。
(3)盐+碱→另一种盐+另一种碱(复分解反应)
规律:反应物都可溶,若反应物中盐不为按盐,生成物其中之一为沉淀或水。
应用:制取某种碱,例如:Ca(OH)2+Na2CO3== CaCO3↓+2NaOH。
(4)盐+盐→另外两种盐
规律:反应物都可溶,生成物至少有一种不溶于水。
应用:检验某种离子或物质。例如:NaCl+AgNO3 =AgCl↓+NaNO3(可用于鉴定Cl-);Na2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2NaCl(可用与鉴定SO42-
几种常见盐的性质及用途比较如下表:
氯化钠 碳酸钠 碳酸氢钠 碳酸钙 硫酸铜
化学式 NaCl Na2CO3 NaHCO3 CaCO3 CuSO4
俗称 食盐 纯碱、苏打 小苏打 —— ——
物理性质 白色固体,易溶于水。水溶液有咸味,溶解度受温度影响小 白色固体,易溶于水 白色固体,易溶于水 白色固体,不溶于水 白色固体,易溶于水,溶液为蓝色,有毒
化学性质 水溶液显中性
AgNO3+NaCl==AgCl↓+NaNO3
水溶液显碱性
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH
水溶液显碱性
NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ CuSO4+5H2O==CuSO4·5H2O
CuSO4+Fe==FeSO4+Cu
CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4
用途 作调味品和防腐剂,医疗上配置生理盐水。重要的化工原料 制烧碱,广泛用于玻璃、纺织、造纸等工业 焙制糕点的发酵粉的主要成分,医疗上治疗胃酸过多 实验室制取CO2,重要的建筑材料,制补钙剂 农业上配制波尔多液,实验室中用作水的检验试剂,精炼铜

易错点:
①“食盐是盐是对的,但“盐就是食盐”是错误的,化学中的“盐”指的是一类物质。

②石灰石和大理石的主要成分是碳酸钙,它们是混合物,而碳酸钙是纯净物。

③日常生活中还有一种盐叫亚硝酸钠,工业用盐中常含有亚硝酸钠,是一种自色粉末,有咸味,对人体有害,常用作防腐保鲜剂。

④CuSO4是一种白色固体,溶于水后形成蓝色的CuSO4溶液,从CuSO4溶液中结品析出的晶体不是硫酸铜,而是硫酸铜晶休,化学式为CuSO4·5H2O,俗称胆矾或蓝矾,是一种蓝色固体。硫酸铜与水结合也能形成胆矾,颜色由白色变为蓝色.利用这种特性常用硫酸铜固体在化学实验中作检验水的试剂。
盐的命名:
(1)只有两种元素组成的盐,读作“某化某”,如 NaCl读作氯化钠,AgI读作碘化银。
(2)构成中含有酸根的,读作“某酸某”。如Na2CO3、ZnSO4、AgNO3、KMnO4、KClO3分别读作:碳酸钠、硫酸锌、硝酸银、高锰酸钾、氯酸钾。
(3)含铵根的化合物,读作“某化铵”或“某酸铵”。如NH4Cl、(NH4)2SO4读作:氯化铵、硫酸铵。
(4)其他:Cu2(OH)2CO3读作“碱式碳酸铜”, NaHSO4读作“硫酸氢钠”, NaHCO3读作“碳酸氢钠”。

风化:
风化是指结晶水合物在室温和干燥的条件下失去结晶水的现象,这种变化属于化学反应。如 Na2CO3·10H2O==Na2CO3+10H2O;CaSO4·2H2O ==CaSO4+2H2O。

侯氏制碱法:

我国化工专家侯德榜于1938-1940年用了三年时间,成功研制出联合制碱法,后来命名为“侯氏联合制碱法”。其主要原理是:
NH3+CO2+H2O== NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl ==NaHCO3↓+NH4CI
2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2
(1)NH3与H2O,CO2反应生成NH4HCO3
(2)NH4HCO3与NaCl反应生成NaHCO3沉淀。主要原因是NaHCO3的溶解度较小。
(3)在第(2)点中过滤后的滤液中加入NaCl,由于 NH4CI在低温时溶解度非常低,使NH4Cl结晶析出,可做氮肥。
(4)加热NaHCO3得到Na2CO3.
优点:保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,提高了食盐的利用率,NH4Cl可做氮肥,同时无氨碱法副产物CaCl2毁占耕田的问题。

物质的相互转化和制备:
      主要是指以氧气、氢气、碳、硫、磷等为代表的非金属单质,以铝、镁、锌、铁、铜为代表的金属单质,以一氧化碳、二氧化碳等为代表的非金属氧化物,以氧化铜、氧化铁等为代表的金属氧化物,以盐酸、硫酸、碳酸等为代表的酸,以氢氧化钠、氢氧化钙等为代表的碱,以氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙等为代表的盐,等等物质之间的相互和制备.
物质的相互转化:


氢氧化钠与氢氧化钙的制备:
(1)NaOH的制备
方法一:Na2O+H2O==2NaOH
方法二:Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓ +2NaOH
(2)Ca(OH)2的制备方法:CaO+H2O==Ca(OH)2

常见物质的相互转化:
Na→Na2O→NaOH→Na2CO3
C→CO→CO2→H2CO3
Fe→Fe2O3→Fe2(SO43→Fe(OH)3→FeCl3
S→SO2→SO3→H2SO4(单质硫不能直接转化为SO3)
各类物质间的转化关系:


(1)金属+金属氧化物(碱性氧化物)

(2)碱性氧化物(可溶)+水碱(可溶)
 
(3)碱(难溶)碱氧(难溶)+水

(4)酸+碱盐+水

(5)非金属+非金属氧化物(酸性氧化物)
 
(6)酸性氧化物(易溶)+水酸(易溶)
 
(7)酸(易挥发/难溶)酸氧+水(易挥发/难溶)

从纵向来看,金属碱性氧化物盐,其中金属元素相同。
非金属酸性氧化物酸(含氧酸)盐,其中非金属元素相同。
横向:
(8)金属+非金属(无氧酸)

(9)碱氧+酸氧(含氧酸)
 
(10)含氧酸盐碱氧+酸氧
 
(11)盐+盐两种新盐

交叉:
(12)酸+碱氧盐+水
 
(13)碱+酸氧盐+水
 
(14)酸+盐新酸+新盐
 ;
(15)碱+盐新碱+新盐
 
(16)金属+酸盐+

(17)金属+盐新盐+新金属
(18)金属+盐新盐+新金属
 (置换反应)

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