第六单元碳和碳的氧化物

第六单元碳和碳的氧化物二氧化碳[考试要求]1．掌握二氧化碳的主要性质和用途2．掌握实验室制取二氧化碳的原理、方法、操作3．了解自然界中的碳的循环[知识整理]一、二氧化碳的性质与用途1．CO2的物理性质(1)密度比空气________(2)________溶于水(3)干冰是____________2．CO2的化学性质(1)

“三不”：不能_______，不能____________，不能______呼吸(2)与水反应：CO2+H2O=____________(可使石蕊试液变____色)H2CO3=_____+______(石蕊试液由红变成_____色)(3)与碱溶液反应：检验CO2：(化学方程式表示)______________________________除去CO2：(化学方程式表示)____________________________(4)与碳反应：(化学方程式表示)_________________3．CO2的用途(1)干冰可作致冷剂，用于_____________，原理是干冰_______________(2)CO2可用作灭火剂，利用了CO2的(三条)性质：___________________________(3)CO2可作气体肥料，原因是：_________________4．CO2的危害

大气中CO2含量增加，造成____________，给人类带来危害。减缓温室效应的措施有：(1)减少使用_______等化石燃料(2)更多的使用__等清洁燃料(3)大力___________，严禁__________。大可固态二氧化碳燃烧供给CO2+H2O===H2CO3红H2OCO2↑紫Ca(OH)2+CO2===CaCO3

↓+H2O2NaOH+CO2=Na2CO3+H2OC+CO22CO升华吸热不能燃烧不支持燃烧密度比空气大参与光合作用煤氢气植树造林乱砍滥伐注意：检验地窖中CO2的含量方法：________________________________二、CO2的制取1．实验室制取二氧化碳的原料是_________和_____，其反应的化学方程式为：__________________________，不用稀硫酸的原因_________________________________，不用浓盐酸的原因__________________________，不用碳酸钠与盐酸反应的原因是_______________。2．工业制取：高温煅烧_________，写出化学反应方程式______________________三、自然界中氧气和二氧化碳的循环1．呼吸作用：O2转变成CO2(以葡萄糖为例)____________________________。2．光合作用：CO2转变成O2___________________________。四、碳、一氧化碳、二氧化碳的转化(化学方程式表示)1．C转化成CO2：(1)________________________。(2)_______________________。2．C转化成CO(1)________________________。(2)_______________________。3．CO转化成CO2：(1)________________________(2)________________________。4．CO2转化成CO：___________________________。吊一支燃着的蜡烛下去，如果蜡烛熄灭，则含量过高。CaCO3

高温

CaO+CO2↑大理石盐酸CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑生成硫酸钙微溶，覆盖在大理石表面，阻碍反应进行浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有氯化氢防止反应过快石灰石6CO2+6H20C6H12O6+6O2C6H12O6+6O26CO2+6H20C+O2

点燃CO2C+2CuO高温

2Cu+CO2↑C+CO2

高温2CO2C+O2

点燃2CO3CO+Fe2O3

高温

2Fe+3CO2CO+CuO加热

Cu+CO2C+CO2

高温2CO[例题分析][例1]:如图是小忻同学设计的实验装置（铁架台等仪器忽略）制备CO2和验证CO2能与NaOH反应．（1）装置B的作用是______（2）请补充画出装置C中a、b导气管（3）小意分析实验后，发现此装置有明显不足，至少应添加一后冼气瓶F，你认为应该在_____(填装置编号)之间加入装有______(填试剂编号)洗气瓶F。a．浓NaOH溶液b．澄清石灰水c．饱和NaHCO3溶液（4）打开止水夹K1，检查气密性，加入药品开始实验，当观察至装置E的现象是__________________________，可确定装置C收集满CO2（5）当装置C中收集满CO2，关闭止水夹K1，把注射器D中的5mL浓的氢氧化钠压入到装置C中，化学方程式为_______________________,观察到的现象是___________________.(6)小平同学认为证明CO2与NaOH反应，还应把注射器内D中浓NaOH溶液换成________,再做一次实验，其目的是__________________________。干燥二氧化碳气体b延长接近集气瓶底部A、Bc紫色石蕊溶液变红2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O装置E中红色石蕊溶液会倒吸入装置C中

5mL水对照实验【例2】某同学设计右图装置分离CO2和CO．实验开始时关闭活塞b，打开活塞a，让混合气体从导管口进入，所得纯净气体从导管c逸出(假设完全反应)，此时逸出的气体是_____________。混合气体通入完毕后，再关闭活塞a，打开活塞b，使分液漏斗中的稀硫酸进入广口瓶，此时逸出的气体是_____________。强化训练：A组1.鉴别O2、CO、CO2三种气体，可行简

便的方法是（

）A．将气体分别通入澄清石灰水B．将气体分别通入石蕊试液C．试验三种气体在水中溶解性D．用燃着的木条分别伸入瓶内DCOCO22.“归纳与比较”是化学学习的主要方法，下列关于CO2与CO

的不同点比较错误的是()A.组成：一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子B.性质：CO2能溶于水，水溶液呈酸性；CO难溶于水，但能燃烧C.用途：CO2可用于光合作用、灭火等；CO可作气体燃料，还可用于人工降雨D.危害：CO2会造成“温室效应”；CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒3.最近新闻报道，由于气候变暖，南极冰川以前所未有的速度融化。下列气体中能引起气候变暖的是（）A．O2B．N2C．SO2D．CO24.证明汽水中含有CO2气体，最合理的做法是()DDC5.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雾D．若二氧化碳在空气中含量过高，则会引发酸雨6.在大自然中，CO2与O2能相互转换，以保持空气成分相对稳定。（1）空气中氧气的体积分数约为

；大气中二氧化碳含量增多会导致

效应。（2）植物通过光合作用，可将二氧化碳转化为氧气，光合作用的化学方程式为：6CO2＋6XC6H12O6＋6O2，则X的化学式为

。7.右图是自然界碳的循环示意图，请据图分析后回答：⑴自然界CO2的来源途径有

（任写一点）；⑵任何物质都有两面性，CO2对人类的正面影响是促进植物光合作用等，不利影响有

（任写一点）；⑶人类降低空气中CO2含量的研究有两个方向：一是减少CO2排放，二是增加CO2消耗，请写出一条你能做到的消耗CO2的方式或途径

。C21%温室H2O化石燃料燃烧（或动植物呼吸等，合理即可）温室效应（或温室效应的具体表现等均可）植树造林（种草等均可）8.物质的用途与其性质密切相关。（1）医疗急救时需要氧气，是因为氧气能

。（2）用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间不变色的原因是

。（3）图书资料着火时，可用二氧化碳灭火，是因为二氧化碳①

、②.B组9.（2013广东）科学贵在创新，以下是对部分化学实验的改进，其中不能达到目的是（）不可燃不助燃支持呼吸常温下碳的化学性质稳定密度大于空气B10.碳和部分碳的化合物间转化关系如图5所示。（1）物质X的化学式为

。（2）在物质的分类中，CO属于

。（填标号）A．酸B．碱C．盐D．氧化物（3）从图中任选一种物质，它的一种用途

。（4）写出图中转化关系中属于化合反应的一个化学方程式

。11.某学习小组围绕“气体实验室制取”进行了研讨。请你参与完成下面的问题。

1）原理分析：实验室制取CO2的化学方程式为

。不用Na2CO3与盐酸反应制取CO2的原因是

。（2）发生装置：图①装置中仪器a的名称是

。实验室常用无水醋酸钠固体与碱石灰在加热的情况下制CH4，应选图

（填序号）发生装置。（3）收集装置：实验室收集NH3应采用的方法是

。收集有毒气体SO2时，常采用③收集装置，气体应从

（填字母）端通入。C+O2CO2

（合理答案均可）CO2DCO可作燃料（合理答案均可）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

反应快，不易控制锥形瓶向下排空气法c②

（4）实验操作：用KMnO4制取O2的操作过程可概括为“组装仪器→

→

→加热试管→收集气体→停止加热”。（5）实验反思：在加热KClO3制O2的过程中，发现产生O2的速率很慢，经检查不是KClO3变质，也不是装置气密性不好，你认为最可能的原因是

。12.利用下图装置可做CO还原Fe2O3，的实验，并检验该反应生成的气体产物。已知由A装置制取的CO气体中混有少量的CO2。①CO与Fe2O3反应的化学方程式为

。②气体通过装置的顺序是A→

(装置不能重复使用)。③从环保角度考虑，对以上装置的改进措施是

。未加MnO2（或未加催化剂）检查气密性

装入药品3CO+Fe2O32Fe+3CO2

C→D→B将尾气点燃或进行收集等。13.小华同学用排水法收集了一大瓶沼气池中气体(图1中的A)，为了弄清它的成分，进行了有关实验。请你与他一起完成以下探究活动：【对气体猜想】猜想I：全部是CH4；猜想Ⅱ：全部是CO；猜想Ⅲ：是CO和CO2的混合气体；猜想Ⅳ：是CH4和CO2的混合气体。【实验和推断】将A中的气体依次通入B、C中，在D处点燃。

(1)要将A中的气体通入后面的装置中，应选图2中的

(填序号)“注水装置”。(2)若B中石灰水变浑浊，则说明A中的气体中含有

气体。(3)装置C作用是

。

②CO2

除去气体中的CO2(4)若D处倒扣的是涂有澄清石灰水的烧杯，出现浑浊，且B中无明显现象，则“猜想

”可能成立；若D处倒扣的是干冷的大烧杯，杯壁有水雾出现，有同学认为“猜想I、Ⅳ”可能成立，另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有CH4，理由是

；要排除这种干扰可采取的措施是

。(5)采取(4)中的排除干扰措施后：若D处分别倒扣干冷的烧杯和涂石灰水的烧杯，分别出现水雾和浑浊，且B中也出现浑浊，则证明“猜想

”成立。14．某学习小组围绕“气体的实验室制取”进行研讨，请你参与完成下面的问题。（1）图①装置制取气体的适用条件是

。（2）图③装置相比图②装置的主要优点是

。（3）实验室不宜用镁来代替锌与稀H2SO4反应制取H2，主要原因是

。（4）实验室若用图④装置收集NH3时，气体应从

端通入。(填字母)IVI、Ⅱ气体通过B、C装置时，会带入水蒸气(或A中导出的气体本身可能含有水蒸气)在点燃前将气体先通过干燥装置镁与稀H2SO4反应速率太快，不利于实验操作反应物是固体，反应需要加热能随时控制反应的开始和结束b（5）为了测定铜元素的相对原子质量Ar(Cu)，某同学以氢气还原氧化铜的反应设计了：

上图中第一个装有碱石灰的U形管的作用是

。若测得反应前氧化铜的质量为ag，实验完成后第二个装有碱石灰的U形管增加的质量为bg，则Ar(Cu)=

。(用a、b表示)。（6）请利用单孔橡胶塞、玻璃导管、胶皮管、试管、集气瓶和玻璃片，设计一套制取CO2的实验装置，并将该实验装置的简图画在方框内。吸收氢气中的水蒸气18a/b16碳与一氧化碳[考试要求]1．了解碳的几种常见的单质及其用途2．掌握碳的化学性质3．掌握一氧化碳、氢气的物理性质、化学性质及用途[知识整理]一、1．碳的单质主要包括：_____、_____、C60．金刚石(C)、石墨(C)、足球烯(C60)都是由

元素组成的

，它们的

性质相似，而

性质差异较大，原因是

。2．几种常见碳单质的物理性质和用途：（1）金刚石：自然界中

最大，能作钻探机钻头和裁玻璃。（2）石墨：①具有优良的

，可作电池的电极或电刷；②具有金属光泽且质地

，可作铅笔芯的原料；③具有

感，可用作润滑剂。（3）木炭和活性炭一样，具有

结构，有

性，它属于

性质（填“物理”或“化学”）。（4）C60能常用作

体（每个C60分子是由____________成）（5）炭黑能制成

用来写字作画外，还添加在汽车轮胎中，以增强其_____

性。耐磨金刚石、石墨碳单质化学物理碳原子的排列方式不同硬度导电柔软滑腻疏松多孔吸附物理超导60个碳原子墨汁二、碳的化学性质和用途常温下化学性质______用途________1．可燃性C+O2---（氧气充足）

C+O2---

（氧气不足）用途___________2．还原性

注意：停止反应时先移开

，后熄灭

__________、防止__________C+2CuO---现象：_____色粉末逐渐变为

色，澄清石灰水变________,用途__________冶炼金属稳定做墨汁2COCO2作为燃料试管酒精灯倒吸2Cu+CO2↑黑红浑浊三、一氧化碳的性质和用途CO的物理性质

(1)密度比空气____。

(2)______溶于水(能否用排空气法收集？)CO的化学性质

(1)可燃性______________，现象是___________(2)还原性：①炼铜(写化学方程式)______________

，CO与氧化铜反应的实验现象为_______________________，是否置换反应？______。②炼铁：用氧化铁与CO反应(写化学方程式)___________，CO与氧化铁反应实验现象为________________(3)毒性：极易与__________作用，造成人体_______CO的用途(1)利用可燃性可作_______，⑵利用还原性可__________.略小不2CO+O2

点燃2CO2蓝色火焰CO+CuO加热

Cu+CO2黑色粉末逐渐变为红色，澄清石灰水变浑浊否3CO+Fe2O3

高温

2Fe+3CO2红色固体变黑色，澄清石灰水变浑浊血红蛋白缺氧燃料冶炼金属我们学过的3种还原剂是______________________。氢气、一氧化碳、氮气都是

色、

味的气体，

溶于水；其中，密度最小的是

，密度与空气接近的是

，不能直接用向下排空气法收集的气体是_______。[例题分析][例1]:(2011.湛江市)（8分）近几年我国某些城市酸雨污染较为严重，主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的，此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。【提出问题】通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。【查阅资料】（1）“二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色），该反应的化学方程式为：5SO2+2KMnO4+2H2O＝K2SO4+2MnSO4+2X”。这个化学方程式中最后一种物质X的化学式是：

。（2）“二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊。”请写出二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式：______________________。根据上述资料，甲同学、乙同学和丙同学分别设计实验方案进行探究。【实验探究】（3）甲同学：“实验操作”：甲同学进行了如下图所示A、B两步实验：一氧化碳与氮气氢气、一氧化碳、碳无无不氢气一氧化碳H2SO4SO2+Ca(OH)2＝CaSO3↓+H2O“实验现象”：A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊。“得出结论”：煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素。（4）乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是：

。（5）丙同学：“实验操作”：丙同学进行了如下图所示实验（部分装置在图中略去）：【探究与结论】（6）上图C装置的作用是

。（7）要证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是：丙同学的实验中

。二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊，无法证明煤中含有碳元素除去过多的二氧化硫或排除二氧化硫的干扰B中的溶液褪色，C中的溶液不完全褪色，D中澄清的石灰水变浑浊。强化训练:A组1.下列关于碳及其化合物的说法，正确的是（）和CO2都可将氧化铜还原成铜2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性质活泼2.“碳海绵”是已知最轻的固体材料，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），具有疏松多孔结构。下列关于“碳海绵”性质的推测一定有错误的是（）A．碳海绵有吸附作用B．碳海绵是灰黑色固体C．碳海绵易溶解于水D．碳海绵燃烧会产生二氧化碳3.下列物质的用途与性质不对应的是()A．食品包装中充氮气以防腐——常温下氮气的化学性质不活泼B．一氧化碳用于冶炼金属——一氧化碳具有可燃性C．稀有气体能制成多种用途的电光源——稀有气体在通电时发出不同颜色的光D．干冰可用做制冷剂——干冰升华吸热BBC4下列是“家庭小实验”不能达到预期目的的是（）A.将铅笔芯粉末放入锁芯,使开锁更灵活B.向洗净的碎鸡蛋壳中加入食盐水可制二氧化碳C.用小卵石、石英砂、活性炭等作家庭净水器D.用柠檬酸、果汁、白糖、水、小苏打等制汽水5.有关金刚石、石墨和Ｃ60的说法正确的是()Ａ．都属于单质Ｂ．元素组成不同Ｃ．硬度相同Ｄ．碳原子排列方式相同6.“节能减排，低碳生活”的主题旨在倡导节约能源和利用清洁能源，减少温室气体二氧化碳的排放。下列措施中符合该主题的是（）A.焚烧废旧塑料解决“白色污染”B.多用煤发电少用风力发电C.把还未用完的作业本烧掉D.减少使用私家车次数、多乘公交车或骑自行车7.下列关于碳和碳的氧化物的说法正确的是（）A．金刚石和石墨硬度都很大B．二氧化碳和一氧化碳都能灭火C．二氧化碳可作为大棚种植农作物的气体肥料D．一氧化碳可使澄清石灰水变浑浊CDAB8.“两型”社会，提倡“低碳”生活，下列有关碳及化合物的说法正确的是（）A.二氧化碳是导致酸雨的主要气体B.室内放一盆水能防止一氧化碳中毒C.大气中二氧化碳消耗的途径主要是绿色植物的光合作用D.金刚石、石墨是碳的单质，而C60则是碳的化合物9.图17所示的是初中化学中的一些重要实验。请回答下列问题：（1）实验A：倾倒CO2时观察到的现象是

。（2）实验B:测得空气中氧气体积分数小于1/5的原因可能是（只答一条）：。（3）实验C：用玻璃棒搅拌的目的是

。（4）实验D：集气瓶内放少量水的目的是

。观察到铁丝剧烈燃烧，

，生成黑色固体，放出大量的热。C火星四射下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭装置气密性不好防止液滴飞溅防止溅落的溶化物炸裂瓶底是一种无色、无味、有毒的可燃气体污染物，具有还原性，可用于冶金工业。某兴趣小组为探究其具有还原性，设计了如下实验装置。请回答以下有关问题：①CO气体能使人中毒，其原因是。②实验开始时，先通入CO一段时间后，再加热，其原因是。③实验