碳与二氧化碳

1、TTE五星级专题系列课题1金刚石、石墨和C60一、碳的单质【学习导引】还记得什么是单质吗？碳、氢、氧是组成物质世界的三种重要元素。你知道几种碳的单质？同一种元素可能组成多种单质，、和 都是碳元素组成的单质。回忆一下，常见的物理性质包括那些？观察金刚石和石墨以及它们的制品，整理金刚石和石墨的物理性 质和用途。（1）纯净的金刚石是、形状的固体，是天然存在的最硬的物质。石可以用来做装饰品和（2）石墨是一种 色的有 而不透明的细鳞片状固体。石墨很 ，有滑腻感，有优良的。石墨可以用来做、电车的“电刷”和。木炭、焦炭、和 等主要是由石墨的微小晶体构成的，它们都具有的结构，具有 能力，食品工业用活性炭制白糖

2、和制作防毒面具都是应用了该能力。上图对应的碳单质分别是、，它们的 不同，因此碳元素组成的单质生质存在差异，用途也不一样。【同步训练】1.下列物质中，硬度最大的是1.下列物质中，硬度最大的是（）A.铁B.玻璃C.金刚石D.石墨2003年2月1日，美国“哥伦比亚号”航天飞机在空中失事。有专家分析认为，其原因可能是航天飞机 机壳底部的石墨瓦在空气中脱落，击中机翼。航天飞机表面覆盖石墨瓦可以起隔热和保护作用，这主要 是因为石墨（）能导电B.密度大C.C.硬度小，有润滑作用D.熔点高、耐高温BB.石墨导电D.用木材制筷子B.定是石墨D.可能是混合物央视每周质量日报曾报道，市场上发现假冒的2B铅笔。下列说

3、法错误的是（）铅笔芯中含有石墨铅笔芯是用铅做的2B铅笔芯可以导电铅笔芯粉末加入锁孔可以打开长期未用难以开启的铁锁 下列过程中属于化学变化的是（）用木材制活性炭C.木炭使红墨水褪色 只含有碳元素的物质（）一定是金刚石C. 一定是纯净物1999年诺贝尔化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家，现在C70也制得。下列对C60和C70这两 种物质的叙述中，有错误的是（）它们都是碳元素组成的单质它们是两种新型的化合物它们都是由分子构成的它们的相对分子质量差是120 下列符号中.既能表示一种元素，又能表示该元素的一个原子，还表示一种单质的是（）A. OB. CC. ND. H化学上把同种元素组成的不同

4、单质互称为同素异形体，例如白磷和红磷。下列各组物质互为同素异形体 的是（）A.水和冰B.金刚石和石墨 C.碳和硫D.氧气和液氧如图6 1所示，先在a、b两支相同的大试管中充满红棕色的NO2气体，然后分别向a、b试管中加入 质量相等的足量的石墨和活性炭，迅速塞上带导管的胶塞，经过一段时间后，打开导管上活塞观察到的 现象是石度岌g水y一沼件泉图6 1；（2）。原因是二、碳的化学性质【学习导引】见过北宋著名画家张择端绘制的清明上河图吗？它为什么能保存至今呢？古代的字画多用墨（用炭黑 等制成）书写或绘制，而在常温下碳的化学性质。如果在高温下碳的活动性是否变化呢？回顾木炭在氧气中燃烧的实验，燃烧产物与氧

5、气的量又有何关 系？当碳在氧气中充分燃烧时，生，反应的化学方程式是;当氧气不足，燃烧不充分时生成，反应的化学方程式是我们知道物质与氧发生的反应属于氧化反应，而高温下木炭能夺取某些氧化物中的氧元素，我们将这种 反应称之为还原反应，木炭是使氧化铜还原为铜的物质，具有还原性。木炭还原氧化铜的化学方程式为 ， 反 应 过 程 中 的 实 验【同步训练】 下列叙述中，正确的是（）金刚石与石墨是由不同种元素组成的单质金刚石与石墨中碳原子之间的排列方式不同，因而结构和性质完全不同金刚石与石墨在纯氧气中完全燃烧，生成的产物都是二氧化碳金刚石与石墨都是由碳元素组成的单质，因此性质完全相同2002年底江苏省考古专

6、家对“泗水王陵”进行保护性挖掘，在考古过程中发现在棺室外围的土层中有厚 厚的一层一千多年前的木炭，这表明木炭常温下具有（）A.可燃性B.还原性C.稳定性D.吸附性 煤中含有碳和硫元素，煤如果不完全燃烧，则排放出来的有害气体是（）A. SO2B. COC. CO 和 CO2D. SO2和 CO 相同质量的碳完全燃烧生成CO和CO2消耗O2的质量比是（）A. 2 ： 1B. 1 ： 2C. 14 : 11D. 11 : 145.图62是木炭还原氧化铜的装置，右侧试管内盛放的液体 。该实验的现象主要有; (2)。木炭还原氧化铜的化学方程式。实验完毕，应当先，然后再撤去, 停止加热。如果上述操作顺序颠

7、倒将可能出现的后果是图62【能力拓展】1 .测定下列物质刚玉石英石墨金刚石的硬度的实验记录如下：用金刚石刻划均使其它三种物质留有痕迹；用石墨刻划其它物质，无痕迹；用石英刻划其它三种物质只有一种留有痕迹。这四种物质的相对硬度由大到小的顺序依次是()A .B .C .D 某气体可能由初中化学常见的一种或多种气体组成，经测定其中只含有碳、氧两种元素，且碳、氧两种元素的质量比为1 ： 2,则关于该气体的说法正确的是()A. 一定是CO2B. 一定是CO与CO2组成的混合物C. 一定是CO与02组成的混合物D.该气体可能由3种物质组成在严寒的冬季用煤火取暖而造成煤气中毒的悲剧时有发生。试回答：煤气产生的

8、条件为：;用化学方程式表示为：。预防煤气中毒的措施是O继1985年科学家发现C60分子后，1991年科学家又发现了一种管状的碳单质一一碳纳米管。(1)金刚石、 石墨、足球烯、碳纳米管的物理性质有较大差异的原因 o (2)请你推测在常温下C60和碳纳米管可能具有的化学性质。简述你的理由 O我国科学家陈乾旺等研究成果表明，在470C和80MPa大气压条件下，二氧化碳和金属钠反应产生金刚 石和碳酸钠，合成的金刚石颗粒大小完全可以满足工业用途。该反应的化学方程式为：课题2二氧化碳制取的研究【学习导引】我们已学习过在实验室可以通过三种方式来制取氧气，也称为制取氧气的原理。在实验室任何气体的制 取首先要考

9、虑的是反应原理。依质量守恒定律制取二氧化碳的反应物里一定含有 和 元素。在实验室里，二氧化碳常用和 反应来制取，反应的化学方程式可以表示为其次要考虑的是如何确定制取装置。发生装置由反应物白 和反应 决定，收集装置由气体的和 决定。下图是制取氧气时的两种不同发生装置和两种不同收集装置实验室制取二氧化碳的发生装置选用，这是因为反应物的状态为，并且反应 加热；收集时选用，原因是二氧化碳密，溶于水。最后要通过实验来验证制得的气体。如果产生的气体能，则证明产生的气体为氧气；如果产生的气体能，则证明产生的气体为二氧化碳。【同步训练】1 .实验室制取二氧化碳的常用的方法是（）A.燃烧木炭B.用大理石与稀盐酸

10、反应C.用大理石与稀硫酸反应D.用木炭还原氧化铜一氧化氮在常温常压下难溶于水，密度比空气略大，它能与氧气迅速反应生成二氧化氮。收集一瓶一氧化氮气体，可采用的方法是（）A.A.向上排空气法C.向下排空气法B.排水法D .排水法或向上排空气法B .将点燃的木条伸入集气瓶内B .将点燃的木条伸入集气瓶内D，将带火星的木条接近集气瓶口）B.酒精灯、试管、导管、集气瓶D.大试管、单孔塞、集气瓶、导管检验二氧化碳是否充满集气瓶的正确方法是（A.将澄清石灰水倒入集气瓶内振荡C.将点燃的木条放在集气瓶口实验室制取二氧化碳时应选用的仪器是（A.漏斗、集气瓶、水槽、导管C.酒精灯、长颈漏斗、集气瓶、导管下列各组气

11、体都能用向上排空气法收集的是（）A. O2、H2B.H2、CO2C.O2、CO2D.H2、O2、CO2实验室制取CO2 一般有五个步骤：检查装置的气密性按要求装配好仪器向漏斗中注入酸液向广 口瓶放入小块的大理石收集气体。下列操作顺序中，正确的是（）A .B .C .D .根据图6 3所示实验装置回答下列问题：图6 3（1）写出标号仪器的名称，；（2）用加热固体的方法产生气体，应选发生装置（填序号，下同），收集较纯净的难溶性气体应选（3）B装置中长颈漏斗末端应伸至液面以下，可以防止.伸进D、E中的导管均应接近集气瓶底部是为了。某石灰石样品中含有80 g的碳酸钙，用此石灰石与足量的盐酸完全反应，可

12、生成多少g CO2?【能力拓展】图64装置具有多种用途，请回答:（1）当气体由a管进b管出时，可用于收集密度比空气（填“大”或“小”）的气体；当气体由b管 进a管出时，能收集的气体有（至少填2种气体的化学式）。若用其测定气体体积时，可在瓶中充满水，并在b处添加（填仪器名称）。 实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳而不能用硫酸的原因是（）这两种物质间不能反应反应太剧烈来不及收集因为硫酸易挥发，因而产生的气体中混有杂质生成了微溶性物质覆盖在石灰石表面，阻止了反应的进一步进行图65所示为实验室常用的实验装置：图65据此回答下列问题： TOC o 1-5 h z 用A和E组合装置制取氧气，发生反应的

13、化学方程式为，将药品加入装置A中的试管前，应进行的操作是。（2）常温下，可用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，应选用的发生装置是（填序号，下同），收集装置是（3）实验室通常用稀盐酸和石灰石反应制取CO2，该反应的化学方程式为;此外，CO2也可以用碳酸氢钠（NaHCO3）固体加热分解（产物为碳酸钠、二氧化碳和水）来 制取，该反应的化学方程式为，若用此法来制取CO2,应选用的发生装置 是，收集装置是;（4 ） F装置可用来测量生成的CO2气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是，植物油上方原有的空气对实验的结果（填“有”或“没有”）明显影响。4：在实验台上摆放着供你选择的如下药品和仪器（实验常备用品图

14、中略）:R CDEFG H请你设计一种制备某气体的实验方案，填写实验报告中的以下几项:制备气体名称实验药品（填写序号）实验仪器（填写序号）实验原理收集方法反思与评价（从装置的优、缺点方面说明）K K 5. （2010,黄冈）在实验室开放日里，我与小娜、小佳、小华、小丽等同学来到实验室，看到实验桌上摆放 着四瓶无标签的试剂，分别是两瓶固体和两瓶液体，我们决定对“固体与液体之间的反应”进行一系列探 究.（1）小娜同学从一瓶固体和一瓶液体中各取少量试剂于试管中进行混合，立即产生了一种五色气体.对气体 是何物质，同学们进行了大胆的猜想.小佳同学的猜想可能是:;（2）我想设计一个实验证明小佳同学猜想是正

15、确的，实验设计如表6-3（请填写）.实验步骤现象及结论表6-3实验步骤现象及结论图6-9（3）小华想用图6-9给定的收集装置收集一瓶小佳同学猜想中的气体，则气体由（填a或b）端进入.（4）小丽同学从另外两瓶试剂中各取少量试剂于试管中，发现混合后，固体发生了变化，但无气泡放出.同 学们对加入试管中的固体和液体从不同的反应类型、物质类别等方面进行了大胆的猜想：猜想一; 猜想二；（2）如是CO2 或H2，或02等，填表如表D6-1表 D6-1实验步骤现象及结论将气体通入澄清石灰水中将试管口堵一会 儿，点燃此气体，或将带火星的木条插入试 管中等石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳.或能燃 烧，产生淡蓝色火焰，或听到爆鸣声，则证 明是氢气，或木条复燃，证明是氧气等（3）中如果是氢气填a（如是氧气或二氧化碳填b）（4）猜想一：金屑与盐溶液发生置换反应；猜想二:金属氧化物与酸溶液反应，猜想三：喊与酸溶液发生复分 解反应；猜想四，氧化物（如CaO）与水发生化合反应；猜想五：可溶于水的固体