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九年级化学上册|碳和碳的氧化物知识点梳理


    同学们开始进入初中阶段最后一年的学习了,相对于前几年的学习,初三就略显紧张,考入一所好的高中,等于早一步踏入了一所好的大学之门。为此,小编为大家整理了九年级数学上册,碳和碳的氧化物知识点梳理,方便同学们暑期预习,一起来学习吧!
    
    碳和碳的氧化物
    一、碳的几种单质
    1、金刚石(C)是自然界中最硬的物质,可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。
    2、石墨(C)是最软的矿物之一,有优良的导电性,润滑性。可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块等。注意:铅笔里面其实不含铅,是石墨和黏土混合而成的混合物。H代表Hard,坚硬的;B代表Black,黑的。6B最软,颜色最深;6H最硬,HB软硬适中。
    3、无定形碳:由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.
    活性炭、木炭具有强烈的吸附性,但活性炭的吸附作用比木炭要强,如制糖工业利用其来脱色,防毒面具里的滤毒罐也是利用活性炭来吸附毒气。焦炭用于冶铁,炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
    4、C60是一种由60个碳原子构成的分子,形似足球,性质很稳定。
    5、金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是:碳原子的排列不同。
    CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是:分子的构成不同。
    二、.单质碳的化学性质:
    单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!
    1、常温下的化学性质稳定【为何碳在常温下化学性质比较稳定?碳原子的最外层有4个电子,既不容易得电子,也不容易失去电子,因此常温下碳的化学性质比较稳定。档案材料一般用碳素墨水书写、古代书画历经百年也安然无恙、木质电线杆埋入地下部分用火烧焦可防腐都是利用这个原理。】
    2、可燃性:
    完全燃烧(氧气充足),生成CO2:  C+O2点燃CO2
    不完全燃烧(氧气不充足),生成CO:2C+O2点燃2CO 
    3、还原性:C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑    (置换反应)      应用:冶金工业
    现象:黑色粉末逐渐变成光亮红色,澄清的石灰水变浑浊。
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    三、二氧化碳的制法
    1、实验室制取气体的思路:(原理、装置、检验)
    (1)发生装置:由反应物状态及反应条件决定:
    反应物是固体,需加热,制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。
     反应物是固体与液体或液体与液体,不需要加热,制气体时则用制H2的发生装置。
    (2)收集方法:气体的密度及溶解性决定:
    难溶于水用排水法收集          CO只能用排水法(排空气法易中毒)
    密度比空气大用向上排空气法    CO2只能用向上排空气法(它能溶于水且与水反应)
    密度比空气小用向下排空气法
    2、二氧化碳的实验室制法
    1)原理:用石灰石和稀盐酸反应:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
    2) 选用和过氧化氢制氧气(制氢气)相同的发生装置   
    3)气体收集方法:向上排空气法
    4)验证方法:将制得的气体通入澄清的石灰水,如能浑浊,则是二氧化碳。
     验满方法:用点燃的木条,放在集气瓶口,木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。
    3、二氧化碳的工业制法:
    煅烧石灰石:CaCO3高温CaO+CO2↑
    【生石灰和水反应可得熟石灰:CaO+H2O=Ca(OH)2】 
    5、实验室制取二氧化碳步骤
    一检、二装、三注入、四收集
    6、正确制取二氧化碳的装置图  
    
    错误制取二氧化碳的装置图 
    
    7、制取二氧化碳的注意事项
    四、二氧化碳的性质
    1、物理性质:无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰
    2、化学性质:
    1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸
    2)与水反应生成碳酸:    CO2+H2O==H2CO3      生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红,H2CO3 == H2O+ CO2↑  碳酸不稳定,易分解
    3)能使澄清的石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 本反应可用于检验二氧化碳。
    4)与灼热的碳反应:  C+CO2高温2CO (吸热反应,CO2是氧化剂,C是还原剂)
    3、用途:灭火(灭火器原理:Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑)
    既利用其物理性质,又利用其化学性质。干冰用于人工降雨、制冷剂利用其物理性质。
    温室肥料
    4、危害及防治措施
    温室效应——原因:过多的CO2、O3、CH4、氟氯代烷等
    1、减少使用煤、石油、天然气等化石燃料
    2、开发新能源如、太阳能、风能、地热等清洁能源。
    3、大力植树造林、严禁乱砍滥伐森林。
    五、一氧化碳的性质
    1、物理性质:无色,无味的气体,密度比空气略小,难溶于水
    2、化学性质: (H2、CO、C具有相似的化学性质:①可燃性 ②还原性)
    1)可燃性:2CO+O2点燃2CO2   (可燃性气体点燃前一定要检验纯度)
    【H2和O2的燃烧火焰是:发出淡蓝色的火焰;CO和O2的燃烧火焰是:发出蓝色的火焰;CH4和O2的燃烧火焰是:发出明亮的蓝色火焰。】
    2)还原性: CO+CuO △  Cu+CO2 【非置换反应】   应用:冶金工业
    现象:黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色,石灰水变浑浊。
    记住要领:一氧化碳早出晚归,酒精灯迟到早退。
    尾部酒精灯的作用是处理尾气,防止一氧化碳污染空气。
    3)有毒:吸进肺里与血液中的血红蛋白结合,使人体缺少氧气而中毒。
    第七单元  燃烧及其利用
    一、燃烧和灭火
    1、燃烧的条件:(缺一不可)
    (1)可燃物          (2)氧气(或空气)      (3)温度达到着火点
    2、灭火的原理:(只要消除燃烧条件的任意一个即可)
    (1)消除可燃物      (2)隔绝氧气(或空气)  (3)降温到着火点以下
    3、影响燃烧现象的因素:可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积
     使燃料充分燃烧的两个条件:(1)要有足够多的空气
    (2)燃料与空气有足够大的接触面积。
    4、爆炸:可燃物在有限的空间内急速燃烧,气体体积迅速膨胀而引起爆炸。
    一切可燃性气体、可燃性液体的蒸气、可燃性粉尘与空气(或氧气)的混合物遇火种均有可能发生爆炸。
    二、燃料和能量
    1、三大化石燃料:煤、石油、天然气(混合物、均为不可再生能源)
    (1)煤:“工业的粮食”(主要含碳元素);
     煤燃烧排放的污染物:SO2、NO2(引起酸雨) 、CO、烟尘等
    (2)石油:“工业的血液”(主要含碳、氢元素);
     汽车尾气中污染物:CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘
    (3)天然气是气体矿物燃料(主要成分:甲烷),是较清洁的能源。
    2、两种绿色能源:沼气、乙醇
    (1)沼气的主要成分:甲烷
    甲烷的化学式:CH4   (最简单的有机物,相对分子质量最小的有机物)
    物理性质:无色,无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。 
    化学性质:     可燃性  CH4+2O2点燃CO2+2H2O(发出蓝色火焰)
    (2)乙醇  (俗称:酒精, 化学式:C2H5OH)
    化学性质:     可燃性  C2H5OH+ 3O2点燃2CO2+3H2O
    工业酒精中常含有有毒的甲醇CH3OH,故不能用工业酒精配制酒!
    乙醇汽油:优点(1)节约石油资源 (2)减少汽车尾气
           (3)促进农业发展 (4)乙醇可以再生
    3、化学反应中的能量变化
    (1) 放热反应:如所有的燃烧
    (2) 吸热反应:如一般条件为“高温”的反应
    4、新能源:氢能源、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能
    氢气是最理想的燃料:
    (1)优点:资源丰富,放热量多,无污染。
    (2)需解决问题:①如何大量廉价的制取氢气?  
    ② 如何安全地运输、贮存氢气
    化学方程式总结
    一、物质与氧气的反应:
    1. 镁在空气中燃烧:2Mg + O2 点燃 2MgO
    2. 铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4
    3. 铜在空气中受热:2Cu + O2 加热  2CuO
    4. 铝在空气中燃烧:4Al + 3O2 点燃 2Al2O3
    5. 氢气中空气中燃烧:2H2 + O2 点燃 2H2O
    6. 红磷在空气中燃烧:4P + 5O2 点燃 2P2O5
    7. 硫粉在空气中燃烧: S + O2 点燃 SO2
    8. 碳在氧气中充分燃烧:C + O2 点燃 CO2
    9. 碳在氧气中不充分燃烧:2C + O2 点燃 2CO
    10.  一氧化碳在氧气中燃烧:2CO + O2 点燃 2CO2
    11.  甲烷在空气中燃烧:CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O
    12.  酒精在空气中燃烧:C2H5OH + 3O2 点燃 2CO2 + 3H2O
    二.分解反应:
    13.  水在直流电的作用下分解:2H2O 通电 2H2↑+ O2 ↑
    14.  加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):2KClO3 ==== 2KCl + 3O2 ↑
    15.  加热高锰酸钾:2KMnO4 加热 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
    16.  碳酸不稳定而分解:H2CO3 === H2O + CO2↑
    17.  高温煅烧石灰石:CaCO3 高温 CaO + CO2↑
    三.氧化还原反应:
    19.  氢气还原氧化铜:H2 + CuO 加热 Cu + H2O
    20.  木炭还原氧化铜:C+ 2CuO  高温 2Cu + CO2↑
    21.  焦炭还原氧化铁:3C+ 2Fe2O3 高温 4Fe + 3CO2↑
    22.  焦炭还原四氧化三铁:2C+ Fe3O4 高温 3Fe + 2CO2↑
    23.  一氧化碳还原氧化铜:CO+ CuO 加热  Cu + CO2
    24.  一氧化碳还原氧化铁:3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2
    25.  一氧化碳还原四氧化三铁:4CO+ Fe3O4 高温 3Fe + 4CO2
    四、其他反应
    26 实验室制CO2大理石与稀盐酸反应:CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑
    27. CO2与水反应:H2O + CO2 === H2CO3
    28  检验二氧化碳的方法:Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O
    29.  锌和稀硫酸Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
    元素符号及化学式:
    元素符号:
    气态非金属元素: 氧 O   氢 H  氯 Cl  氮 N  氟 F  
    固态非金属元素: 碳 C  硅 Si 硫 S  磷 P  碘 I  
    金属元素:钙 Ca  铁 Fe  钾 K  钠 Na  镁 Mg  铝 Cl  铜 Cu  锌 Zn  锰 Mn银 Ag   汞 Hg  钡 Ba 金 Au  铂 Pt
    稀有气体元素:氦 He 氖 Ne  氩 Ar 
    原子团:硫酸根 SO4   碳酸根 CO3   氢氧根 OH  硝酸根 NO3  铵根 NH4 
    离子:硫酸根离子SO42-   碳酸根 CO32-    氢氧根 OH -  硝酸根 NO3-   铵根 NH4+
    物质的化学符号:
    单质:氧气 O2   氢气 H2  氯气 Cl2  氮气 N2   臭氧 O3  硫磺 S   木炭 C  铁 Fe
    氧化物:二氧化硫 SO2    二氧化氮  NO2    一氧化碳 CO   二氧化碳 CO2   氧化镁 MgO 四氧化三铁  Fe3O4     二氧化锰 MnO2   过氧化氢 H2O2   五氧化二磷 P2O5    氧化铜 CuO   三氧化二铝  Al2O3
    化合物:氯酸钾 KclO3  氯化钾 KCl  锰酸钾 K2MnO4    硫酸锌 ZnSO4  硫酸 H2SO4
    硫酸镁 MgSO4    氢氧化钙 Ca(OH)2    硫酸铜CuSO4    碳酸钙 CaCO3  
    碳酸 H2CO3    盐酸 HCl    高锰酸钾  KMnO4     酒精C2H5OH   甲烷CH4
    氯化钙 CaCl2 
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