2022年《碳和碳的氧化物》知识点总结

1、碳和碳的氧化物 学问总结金刚石、石墨、C60 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；（1）可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的电刷等；留意：铅笔不含铅,是石墨和黏土混合而成的混合物；（2）无定形碳： 焦炭、木炭、活性炭、炭黑等,由石墨的微小晶体和少量杂质构成；活性炭、 木炭具有 疏松多孔的结构,所以有猛烈的 吸附性 ,可用于： 制糖工业、 防毒面具里的滤毒罐；3. C 60 是一种由 60 个碳原子构成的 分子 ,形似足球,性质很稳固；金刚石和石墨的物理性质 有很大差

2、异的缘由是：碳原子的排列不同；CO和 CO2的化学性质 有很大差异的缘由是：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,化学性质稳固【为何碳在常温下化学性质比较稳固？碳原子的最外层有 去电子,因此常温下碳的化学性质比较稳固；】4 个电子,既不简单得电子,也不简单失档案材料一般用碳素墨水书写；古代书画历经百年也安稳无恙；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.碳具有 可燃性 ：2C+O 22CO（不充分燃烧）C+O 2CO 2（充分燃烧）碳在 氧气 中燃烧现象：燃烧猛烈,发出白光；放热；生成能使澄清石灰水

3、变浑浊的气体；3. 碳具有 仍原性 ：可用于冶金工业；木炭 +氧化铜2Fe2O3+3C4Fe+3CO 2木炭仍原氧化铜的试验（见右图）【试验现象】 澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐步变成红色；澄清的石灰水【化学方程式】C+2CuO2Cu+CO 2反应开头的标志：澄清的石灰水变浑浊；在酒精灯上加网罩的目的：使火焰集中并提高温度；配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经仍原的铜被氧气重新氧化试验完毕后 先熄灭酒精灯的后果： 石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂二氧化碳制取的讨论一、试验室制取二氧化碳、稀盐酸 ；1.原料： 大理石或石灰石不用稀硫酸代替稀盐酸的缘由：续进行 ；稀硫酸与大理石反应生成微溶于

4、水的硫酸钙,阻碍反应的继不用浓盐酸代替稀盐酸的缘由：浓盐酸易挥发, 使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯；不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的缘由：且成本较高 ；1 反应速率太快,不简单掌握和收集,2. 反应原理： CaCO3+2HCl=CaCl 2+H 2O+CO 23. 发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（缘由：固体和液体混合,在常温下反应生成气体）4. 收集装置： 向上排空气法 收集气体的装置（缘由：二氧化碳能溶于水,且密度比空气密度大）5. 检查装置的气密性：先用止水夹夹住导气管,再从长颈漏斗中加水,当水没过下端管口后,如水面不下降,就说明不漏气；6. 验满： 把燃

5、着的木条放在集气瓶口,假如木条熄灭,证明已经收集满了；7. 检验： 把气体通入澄清的石灰水中,假如石灰水变浑浊,证明收集的气体是二氧化碳；二、二氧化碳和氧化钙的工业制法：CaCO3 CaO+CO2一氧化碳和二氧化碳一、二氧化碳的物理性质及对应的探究试验：CO 2CO 2无色无味,常温常压下为气体；一般情形下, 二氧化碳的密度比空气的密度大；【试验操作】如右图（1）,将 CO 2 气体渐渐倒入杯中；【试验现象】蜡烛自下而上依次熄灭；【试验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下,先集合在底部,然后逐步上升,把杯内的空气自下而上排出；（1）【试验结论】 一般情形下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧；（2

6、） 一般情形下,二氧化碳的密度比空气的密度大；二氧化碳 能溶于水 ；【试验操作】如右上图（2）向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3 体积的水,立刻旋紧瓶盖,振荡；【试验现象】瓶体变瘪；【试验分析】二氧化碳溶于水时,使瓶内的气体体积减小,因而压强减小,外界大气压把瓶子压瘪了；【试验结论】二氧化碳能溶于水；二、1.二氧化碳的化学性质；一般情形下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧2.二氧化碳能与水反应生成碳酸；【试验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花；第一朵纸花喷上稀醋酸,其次朵纸花喷上水,第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中,第四朵纸花喷上水之后,再放入盛满二氧化

7、碳的集气瓶中,观看四朵纸花的颜色变化；然后将第四朵纸花取出,当心烘烤,观看现象；【试验现象】 第一朵小花变红； 其次朵小花不变色； 第三朵小花不变色； 第四朵小花变红； 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色；【试验分析】 醋酸能使紫色小花变红,说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变红； 水不能使紫色石蕊变红； 二氧化碳不能使紫色石蕊变红； 二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红； 说明碳酸被分解了；【化学方程式】CO 2 + H 2O=H 2CO 3 和 H2CO 3 = H2O+CO 23. 二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：CO 2+CaOH 2=CaCO 3 +H2O 该反应可鉴定二氧化碳气体

8、；4.二氧化碳 不能供应呼吸；（留意：二氧化碳没有毒性）2CO 该反应是 吸热反应5.二氧化碳 能与灼热的碳反应生成一氧化碳：CO 2+C（CO 2氧化剂, C仍原剂）；该反应也可将二氧化碳变为一氧化碳的；2 三、二氧化碳的用途；1.灭火 （既利用了二氧化碳的物理性质,又利用了二氧化碳的化学性质）2.缘由：二氧化碳的密度比空气大； 一般情形下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧；灭火器原理： Na 2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO 2干 冰：干冰 升华 吸取大量的热,因此干冰可用于人工降雨、制冷剂、舞台云雾3.光合作用 ：作气体肥料,可以提高农作物的产量；四、二氧化碳对环境的影响：

9、造成温室效应【能导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧（一、一氧化碳的物理性质：O3）、甲烷（ CH 4）、氟氯代烷等；一氧化碳无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气略小；一氧化碳只能用排水法收集,不能用向下排空气法收集；二、一氧化碳的化学性质：1. 一氧化碳具有 可燃性 ：2CO+O 2 2CO2【燃烧的现象】 发出蓝色火焰； 放热； 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体；煤炉 从上至下,常发生的三个反应：2CO+O 2CO2、CO2+C 2CO、C+O2 CO22. 一氧化碳具有 仍原性 CO+CuO Cu+CO 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO 23. 一氧化碳具有 毒性 ；缘由：一氧化碳 极易

10、与血液中的血红蛋白结合,造成生物体内缺氧；留意：由于一氧化碳难溶于水,因此在室内摆放一盆水无法预防煤气中毒；四、一氧化碳的用途：1.可燃性： 作气体燃料高温 =2Fe+3CO 2、 CO+CuO = Cu+CO 2）；2.仍原性： 冶炼金属 （3CO+Fe2O3 （1）一氧化碳仍原氧化铜的试验：试验操作： 先通入一氧化碳,在加热前必需先检验一氧化碳的纯度； 点燃酒精灯； 熄灭酒精灯； 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却；试验现象：黑色粉末变成红色,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊；留意事项： 检验一氧化碳纯度的目的：防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸； 试验开头时先通CO 的目的： 排净装置

11、内的空气,防止CO与空气混合加热引起爆炸 试验完毕后连续通入CO 的目的：（2Cu+O 2 = 2CuO）；防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化 由于 CO污染空气 ,所以尾气中的CO 气体要经过处理；可将尾气点燃 澄清石灰水的作用：证明反应生成二氧化碳； 除去装置内的二氧化碳；（2）一氧化碳仍原氧化铁的试验【试验装置和试验操作】与上面的试验类似（ 下的酒精灯要换成酒精喷灯）【试验现象】红色粉末逐步变黑,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊；3 五、三大仍原剂：H 2、 C、 CO 共同性质： 可燃性、仍原性；碳单质学问点总结练习学问点 1、同种元素可以组成不同的单质,举例：红磷白磷,氧气臭氧,多种碳

12、单质 1 、在前面学习过的一道试题：测得某物质中,只含一种元素,该物质：（） A、肯定是一种单质 B、肯定是化合物 C、肯定是纯洁物 D、可能是纯洁物,也可能是混合物 2.以下说法错误选项A. 同种元素组成的物质,性质不肯定相同B. 同种元素组成的物质、性质肯定相同C.不同的单质可以由同一种元素组成D.不同的单质可以有相同的化学性质学问点 2、金刚石：正八面体固体,自然最硬的物质 3 、中国科学技术高校钱逸泰教授等以CCl4等和金属钠为原料,在700 时是制造出纳米级金刚石粉末；该成果发表在世界权威的科学杂志上,立刻被科学家高度评判为“ 稻草变黄金” ；同学们对此的一些懂得不正确选项（）A.

13、金刚石属于金属单质 B. 制造过程中元素的种类没有变化C.CCl4是一种化合物 D. 这个反应是置换反应学问点 3、石墨；细磷片状平面层状排列,质软,导电热,耐高温 4、石墨转化为金刚石属于什么变化？5. 以下不符合科学道理是（）A. 碳是非金属,但它的单质石墨能导电B. 一般大理石经“ 气功大师” 发功能变成金刚石C.工业上用焦炭来炼铁是利用碳的仍原性D.碳与氧气反应的生成物有时是不同的6. 以下物质的性质中,中属于物理性质的是（）A. 金刚石具有很大的硬度 B. 石墨有良好的导电性C.活性炭有碳的性质稳固 D. 常温下碳的性质稳固学问点 4、C60：一个 C60分子含有 60 碳原子,可以

14、用作材料科学,超导 7、我国北京高校化学系和物理系讨论小组研制出了 C60分子, 它形如足球； 它的一个分子是由 _个_原子构成的,相对分子质量是 _； 8. 金 刚 石 、 石 墨 、 C60 在 物 理 性 质 上 存 在 明 显 差 异 的 原 因是； 9 、金刚石、石墨、 C60、碳纳米管的化学性质相像,物理性质却有很大的区分,其缘由是是：（） B、构成他们的原子的数目不同 A 、构成他们的原子大小不同 C、金刚石、石墨、 C60、由不同种的原子构成 不同 D 、金刚石、石墨、 C60、原子排列方式学问点 5、无定形碳,主要有四种：木炭、焦炭、活性炭、炭黑 10 、 主要、；、有四种；

15、它们的结构主要是由和构成,属于4 11 、以下关于碳单质用途的表达中,错误选项（）橡胶里添加炭黑能增加耐磨性 干电池里的碳棒是石墨制成的 电冰箱除味剂是活性炭 防毒面具用焦炭吸取有毒气体 制糖工业用炭黑来吸附有色物质 金刚石不仅能刻划玻璃,仍能装在钻头上钻凿坚硬的岩层 A. B. C. D. 学问点 6、碳的稳固性：常温下,化学性质不活泼（原子结构示意图打算）12、 碳原子的核外电子排布第一层 _个电子, _层 4 个电子,常温下碳的化学性质 13 、古代用墨汁书写的字画经受千百年都不变色,重要文件要用炭素墨水书写,木桩埋入地 下时要先用火烤焦,这是为什么？为什么碳在常温下性质不活泼？学问点

16、7、碳的可燃性：充分燃烧（CO2）和不充分燃烧（ CO1）两种情形 14 、较高温度或高温下,碳的化学性质 _；氧气充分：氧气不充分： 15 、碳燃烧的两种情形在生活中均有发生,你认为碳或含碳元素的燃料在燃烧时应怎么燃烧？说出你的理由； 16 、有以下变化：甲乙丙,能满意这个变化的甲是（）A.C B.H2 C.CO D.Cu学问点 8、碳的仍原性：碳能够仍原氧化铜,黑色变红色,石灰水变浑浊仍原性：现象：分析：化学方程式：试验留意：酒精灯加网罩的目的是什么？澄清石灰水的作用是什么？反应终止应怎样操作？判定反应已经开头发生的现象是什么？17. 在一密闭容器内盛有等质量的碳和氧气,高温加热使之充分反

17、应,容器内的物质是（）A.CO B.CO2和 O2 C.CO D.Cu 18、运算题：氧化铜和木炭的混合物在加热条件下恰好完全反应,生成了 25.4 g 铜,运算原混合物中氧化铜和木炭粉各多少克；学问点 9、氧化仍原反应,氧化反应（C成 CO2）、氧化性（ O2）、氧化剂（ O2）19、什么样的反应是氧化反应？那物质失去氧的反应又叫什么反应呢？书写氢气与氧化铜反 应的化学方程式并分析物质得失氧的关系？20、关于金刚石、石墨、 C60、碳纳米管的说法正确选项： （）3 个 A、这四种物质都很软,可做润滑剂 B、这四种物质碳原子排列放式相同 C、这四种物质燃烧的产物都是CO 2 D、这四种物质结构中都是每个碳原子连接碳原子5 6 1、碳的单质（金刚石、石墨）的物理性质和用途外观金刚石石墨无色透亮正八面体状晶体深灰色磷片状固体光泽加工琢磨后有光泽略有金属光泽硬度最硬软导电性无良好导热性无良好用途钻探机钻头、刻刀、装饰品等电极、铅笔芯、润滑剂等注：由于碳原子排列方式不同,导致金刚石和石墨在物理性质上存在较大差异；2、CO2 和 CO 的比较物理性质CO2密度比空气大,CO 无色、无味气体,可溶于水,无色无味气体,难溶于水,密度与空干冰易吸热升华；气接近,略小于空气密度；有可燃性可燃性一般情形下既不能燃烧,也不支持燃烧；2CO+O 22CO