第3讲 碳和碳的氧化物

1、河北省化学碳和碳的氧化物 第三讲碳单质的性质和用途碳单质的性质和用途 1透明的_、灰色的_和足球状的C60都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的_不同，因此它们的性质存在着明显差异。2常见碳单质的物理性质及用途 碳单质物理性质用途金刚石_无_色透明、正八面体形状的固体，天然存在的最_硬_的物质_钻石_玻璃刀头_石墨_深灰_色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体，质_软_有_滑腻感，具有优良的_导电_性能可用于制作_铅笔芯_、石墨_电极_、_润滑_剂C60以单质形式存在的碳，形似_足球_有可能广泛应用于超导材料等领域金刚石石墨碳原子排列方式3.木炭、活性炭(1)木炭：具有_的结构，因此它具有_能力

2、。可用来吸附一些食品和工业产品里的色素和有异味的物质。(2)活性炭(高频考点)：吸附作用较木炭强，可用于防毒面具的_罐，制糖工业的脱色剂，城市污水、工业废水和饮用水在深度净化处理时也要用到活性炭。 疏松多孔吸附滤毒单质碳的化学性质单质碳的化学性质 1稳定性：常温下，碳的化学性质_。2可燃性：燃烧充分时：_；燃烧不充分时：_，说明了相同反应物在不同条件下生成物可能不同(相同点是均放出热量)。 不活泼3还原性：与CuO反应：_；与Fe2O3反应：_(焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来)；与CO2反应：_。含氧化合物里的氧被夺去的反应叫_；上述反应体现了碳的_性，利用此性质常用于_工业。 还原反

3、应还原冶金4碳还原氧化铜的实验： 实验时会观察到试管内的黑色粉末逐渐变成_色，澄清的石灰水_；实验时酒精灯上加网罩的目的是_；实验完毕后，要先把导管从直立试管中撤出，然后再熄灭酒精灯，其原因是_；然后再等到横卧试管冷却后才能把其内部的粉末倒在纸上观察，其目的是_。 红变浑浊使火焰集中并提高温度防止直立试管内的液体倒吸回试管内，使其破裂防止生成的铜再被空气中的氧气氧化成氧化铜一氧化碳和二氧化碳的对比一氧化碳和二氧化碳的对比 一氧化碳二氧化碳物理性质色、味、态_无_色、_无_味、气体_无_色、_无_味、气体密度密度比空气_略小密度比空气_大_溶解性_难_溶于水_能_溶于水化学性质可燃性_可燃_，燃

4、烧时火焰呈_蓝_色，化学方程式为_2COO22CO2_一般情况下，不_燃烧也不_支持燃烧_还原性有还原性，这一点性质与_碳或氢气_相似。化学方程式为_COCuOCuCO2_、_Fe2O33CO2Fe3CO2_无还原性，有较弱的氧化性，能与碳反应，化学方程式为_CCO22CO_，该反应_吸_(填“放”或“吸”)热与水反应不能与水反应能与水反应，化学方程式为_CO2H2O=H2CO3_；生成的碳酸不稳定，易分解，化学方程式为_H2CO3=H2OCO2_与石灰水等可溶性碱反应不发生反应能使澄清石灰水变浑浊，化学方程式为_CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O_，与氢氧化钠反应化学方程式为_CO22N

5、aOH=Na2CO3H2O_毒性有剧毒，它极易与血液中的_血红蛋白_结合，从而使_血红蛋白不能再与氧气结合_，造成生物体内_缺氧_，严重时危及生命没有毒性，但不能_供给呼吸_，因此人群密集的地方应该注意_通风换气_主要用途用作_气体燃料_和_冶金_工业的还原剂固体CO2俗称_干冰_，易升华吸热，可作_制冷剂_或用于_人工降雨_；灭火；作气体肥料等对环境的影响污染空气造成_温室_效应碳循环及温室效应碳循环及温室效应 1自然界中产生CO2的途径有_，消耗CO2的途径有_。2温室效应的危害：3防止温室效应进一步增强的措施：化石燃料的燃烧及动植物的呼吸作用等绿色植物的光合作用及海水的吸收_可能导致两极

6、的冰川融化，使海平面升高，淹没部分沿海城市，以及使土地沙漠化、农业减产。_减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，更多地利用太阳能、风能、地热能等清洁能源；大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林；在日常生活中每一个人都应该传播“低碳”理念，倡导“低碳”生活等_。实验室制取气体的思路与方法实验室制取气体的思路与方法 1选择适当的反应，包括_和_。2选择合适的实验装置：(1)发生装置的选择依据：由反应物的_和反应_来确定。固体和固体药品混合加热型(装置如图)使用这类装置应注意：a试管口应稍向_倾斜；b.用排水集气法收集气体，实验完毕后，应将_，然后再_。液体和固体(或液体和液体)反应不需加热型(装置如图A及变

7、形装置图B) 反应物反应条件状态条件下导气管从水槽中取出熄灭酒精灯使用这类装置应注意：若使用长颈漏斗，长颈漏斗导管下端应插入_。(2)实验室制取气体的收集装置：依据气体的物理性质(是否_、密度_)和化学性质(是否与_发生反应)来选择。 液体药品的液面下溶解于水比空气大还是小水、空气常用的气体收集装置(如下图)： .气体难溶于水且不与水反应，可用_收集，即图_。.气体的密度大于空气(或相对分子质量大于29)，可用_收集，如图_。.气体的密度小于空气(或相对分子质量小于29)，可用_收集，如图_。 排水法A向上排空气法B向下排空气法C如下图所示密封收集气体装置 .A、B装置可用于排空气法收集气体。

8、A装置收集密度比空气大的气体时，气体应从_端进入，收集密度比空气小的气体时，气体从_端进入；图B装置气体进出口顺序与之_。.C装置用于排水法收集气体。应先在瓶中_，气体从_端进入。用排水法测量反应放出的气体体积时，气体从装满水的容器的_端导入，排出的水经_导管流入量筒(量筒中收集的水的体积就是生成的气体的体积)ba相反注满水bba3验证所制得的气体。4二氧化碳的工业制取。工业上常用煅烧_的方法制取CO2，化学方程式为_。5二氧化碳的实验室制取。(1)反应原理：实验室常用_或_与_反应制取，化学方程式为_。(2)实验装置：实验室制取气体的装置包括_装置和_装置。制CO2应选择与用_制氧气相同的发

9、生装置，收集装置一般用_法，只能选择该方法收集的原因是_。(3)检验CO2的方法：_。(4)验满的方法：_。(5)干燥方法：通常使用_浓硫酸_对CO2进行干燥，不能使用_、_进行干燥。 石灰石CaCO3CaOCO2大理石石灰石稀盐酸CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2发生收集过氧化氢向上排空气CO2密度比空气大且能溶于水通入澄清石灰水中，变浑浊把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明已满NaOH碱石灰【例1】下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法，错误的是()A璀璨夺目的钻石是由碳元素组成的B长期未用难以开启的铁锁可在锁孔中加入少量铅笔芯粉末作润滑剂C铅笔芯主要是用铅和少量炭粉制成的D

10、活性炭可作防毒面具的滤毒剂 答案C解析：钻石是由金刚石制成的，金刚石是由碳元素组成的单质；由于石墨具有滑腻感，因此可做润滑剂；铅笔芯不含铅，是由石墨和粘土混合制成的；活性炭作滤毒剂是利用其吸附性。 1(2014，兰州)单层石墨称为石墨烯，这种“只有一个碳原子厚的碳薄片”被公认为是目前世界上最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料，下列关于石墨烯的叙述中正确的是( A )A石墨烯的化学式为CB石墨烯的硬度小于金刚石C石墨烯属于化合物D石墨烯中碳元素的化合价为4 【例2】(2013，广州)下列关于碳及其氧化物的说法，正确的是()ACO和CO2都可将氧化铜还原为铜BCO2的排放不是导致酸雨的原因C在

11、室内放一盆澄清石灰水可防止CO中毒D铅笔字迹易变模糊是因为常温下石墨化学性质活泼 答案B解析：CO2无还原性，不能将氧化铜还原成铜，A错误；CO2与H2O反应生成的H2CO3的酸性很弱，CO2的排放不能导致酸雨的形成，B正确；CO不能与澄清石灰水反应，澄清石灰水不能防止CO中毒，C错误；常温下石墨化学性质不活泼，D错误。 2(2014，临沂)在书写具有保存价值的档案时，最好使用( C )A铅笔B纯蓝墨水笔 C碳素墨水笔D圆珠笔 【例3】(2014，苏州)下列关于二氧化碳的说法正确的是()A二氧化碳不供给呼吸，也不能作为植物养料B实验室常用纯碱粉末和盐酸制取二氧化碳C干冰可用作制冷剂和制造舞台云

12、雾D若二氧化碳在空气中含量过高，则会引发酸雨 答案C解析：二氧化碳不供给呼吸，但植物光合作用需要二氧化碳，二氧化碳可作为植物的养料，A错；实验室制取CO2用大理石或石灰石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸反应，故B错；CO2在空气中含量过高会引起温室效应，而酸雨是由SO2、NO2等引起的，故D错。只有C正确，故选C。 3(2014，贵港)对比是学习化学的重要方法。下列关于CO2与CO的比较错误的是( A )A二氧化碳分子比一氧化碳分子多一个氧原子BCO2能溶于水，CO难溶于水CCO2可用作气体肥料，CO可用于冶炼金属DCO2无毒，CO有毒 【例4】(2013，重庆)温室效应有功有过，产生温室效应

13、的主要气体是CO2，下列有关认识错误的是()ACO2能使干燥石蕊纸花变红BCO2能使澄清石灰水变浑浊C“低碳”是指较低的CO2排放D温室效应为人类提供了适宜的生存温度 答案A解析：CO2接触干燥的石蕊，无碳酸生成，不能使干燥石蕊纸花变红，A错误；CO2能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应，生成碳酸钙沉淀和水，B正确；“低碳”是指较低的CO2排放，C正确；大气中的二氧化碳就像温室的玻璃或塑料薄膜一样，既能让太阳光透过，又能使地面吸收的太阳光的能量不易向外散失，起到了对地球保温的作用，这就是二氧化碳的温室效应，正是因为有了温室效应，全球平均地表温度才提高到适合人类生存的温度，D正确。 4“低碳生活”倡导

14、我们在生活中所耗用的能量、材料要尽量减少，从而减少二氧化碳排放量。下列做法符合“低碳生活”理念的是( A )A教科书循环使用B使用一次性筷子，减少疾病传染C大量使用私家汽车出行，节约时间D大量建设钢铁冶炼厂，促进经济发展 【例5】(2013，成都)如图是某同学设计的实验室制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图。 请回答下列问题：(1)将A、E装置连接时，应将A装置的导管a与E装置的导管_(填“b”或“c”)相连接。检验E装置中二氧化碳已收集满的方法是_。(2)将A、B装置连接，观察到的现象是_，可验证二氧化碳的性质是_。(3)将A、C装置连接，可验证二氧化碳与氢氧化钙的反应，该反应的化学方程式为

15、_。(4)用E装置收集满一瓶二氧化碳气体，取下双孔橡皮塞，将瓶中的气体沿D装置烧杯右侧内壁缓慢倒入，观察到的现象是_，这些现象说明二氧化碳具有的物理性质是_。化学性质是_、_答案(1)c用燃着的木条靠近E瓶b导管口，若木条火焰熄灭，则已集满(2)溶液由紫色变为红色二氧化碳能与水反应(3)Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O(4)燃着的蜡烛由下至上依次熄灭密度比空气大不能燃烧不支持燃烧解析：(1)A装置为二氧化碳的发生装置，E装置为二氧化碳的收集装置。二氧化碳的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，因此二氧化碳气体应该从E装置的c端通入，收集满后，二氧化碳会从b端逸出。因此，将A、E装置连接时

16、，应将A装置的导管a与E装置的导管c相连接。因二氧化碳不支持燃烧，检验E装置中二氧化碳已收集满的方法是用燃着的木条靠近E瓶b导管口，若木条火焰熄灭，证明瓶中二氧化碳已收集满。(2)将A、B装置连接，生成的二氧化碳通入紫色的石蕊溶液中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊溶液变成红色，该实验主要是为了验证二氧化碳能与水反应，即CO2H2O=H2CO3。(3)二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，反应的化学方程式为Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O。(4)由于二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，所以遇到二氧化碳，燃着的蜡烛会熄灭，由于二氧化碳的密度比空气大，所以下面的蜡烛先灭，上面的蜡烛后灭。 5(2013，兰州)实验室常利用以下装置完成气体制备及性质实验。请回答： 1(2014，苏州)下列关于二氧化碳的说法正确的是( C )A二氧化碳不供给呼吸，也不能作为植物养料B实验室常用纯碱粉末和盐酸制取二氧化碳C干冰可用作制冷剂和制造舞台云雾D若二氧化碳在空气中含量过高，则会引发酸雨2(2013，广州)下列关于碳及其氧化物的说法，正确的是( B )ACO和CO2都可将氧化铜还原为铜BCO2的排放不是导致酸雨的原因C在室内放一盆澄清石灰水可防止CO中毒D铅笔字迹易变模糊是因为常温下石墨化学