第5课时碳和碳的氧化物

第5课时

碳和碳的氧化物限时集训归类探究考点管理易错警示考点管理1．碳的单质金刚石：无色透明的正八面体形状的固体。是天然存在的最______的物质。用于制作玻璃刀的刀头等。石墨：有金属光泽而不透明的细鳞片状的固体。质软、能______、________，用于铅笔芯、润滑剂、电极等。

C60：是一种足球结构的碳分子。用于材料科学、超导体等。木炭：有___________，吸附一些食品和工业产品里的色素及有异味的物质。硬导电导热吸附作用活性炭：有较强的____________，用于防毒面具、冰箱的除臭剂。注意：(1)金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的，但由于碳原子排列方式不同，它们的物理性质存在很大差异； (2)吸附作用是物理变化； (3)同一种元素可以组成不同的单质。2．碳的化学性质化学性质：(1)稳定性(常温下，碳的化学性质不活泼)； (2)可燃性(反应物的量不同，生成物不同)。吸附作用(3)还原性装置图：①木炭还原氧化铜装置如图5－1所示。22COCO2图5－1现象：黑色粉末逐渐变成______色，生成的气体能使澄清的石灰水变________。反应式：_____CuO＋C_______________分析：C是________剂，具有________性；CuO是________剂，具有________性。

②木炭与二氧化碳反应CO2＋C________红浑浊22Cu＋CO2↑还原还原氧化氧化2CO3．二氧化碳对生活和环境的影响(1)自然界中二氧化碳的循环二氧化碳的循环：(如图5－2所示)。图5－2(2)温室效应概念：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热量不易向外散失，起到了对地球保温的作用，这种现象叫做_________效应。导致温室效应的气体主要是二氧化碳，其余还有臭氧、甲烷、氟氯代烷等。控制措施：①减少使用______、________、__________等化石燃料，更多地利用__________、________、__________等清洁能源；

②促进节能产品和技术的进一步开发和普及，提高能源的________效率和________效率；温室煤石油天然气太阳能风能地热能生产使用

③大力____________，严禁____________森林；

④采用________或________方法，人工吸收二氧化碳。注意：所谓“低碳”，就是较低的二氧化碳排放。4．二氧化碳的性质和用途物理性质：通常状况下，是______色、______气味的气体，密度比空气的大，能溶于水。在加压和冷却的情况下，二氧化碳会变成固体，固体二氧化碳叫“________”。化学性质：(1)跟水反应：CO2＋

H2O===_________(能使紫色石蕊试液变红)； (2)跟石灰水反应：CO2＋

Ca(OH)2===___________________(能使澄清石灰水变浑浊)。植树造林乱砍滥伐无无干冰H2CO3CaCO3↓＋H2O物理化学用途：灭火、人工降雨、干冰制冷剂、化工原料。5．实验室制取二氧化碳原理：CaCO3＋_____HCl===______________________注意：(1)在二氧化碳的实验室制法中，不能用稀硫酸与块状石灰石反应来制取CO2，这是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶于水的CaSO4，它会覆盖在CaCO3的表面，阻碍反应的进行； (2)若用浓盐酸与石灰石反应来制取CO2，会导致浓盐酸中的氯化氢气体混入产生的CO2气体内，使制得的CO2气体不纯。2CaCl2＋H2O＋CO2↑装置：(1)制取二氧化碳的反应物状态为“固＋液”，反应不需要加热，所以可用过氧化氢制取氧气的发生装置(如图5－3)；图5－3 (2)因二氧化碳能溶于水，密度比空气的大，所以适宜用______________法收集。检验：将制得的气体通入澄清的石灰水中，如能变_______，则是二氧化碳。验满：将燃着的木条放在集气瓶________，如果木条_____________，证明气体已收集满。向上排空气浑浊瓶口火焰熄灭6．一氧化碳的性质用途物理性质：______色、______气味的气体，密度比空气________，难溶于水。化学性质：(1)可燃性：______CO＋O2_______(产生蓝色的火焰) (2)还原性：CuO＋CO__________ (黑色粉末变成红色，澄清的石灰水变浑浊) (3)毒性：CO有剧毒，能与人体血液里的血红蛋白结合，会使人缺氧而死亡。用途：气体燃料、高炉炼铁。注意：CO有剧毒，在做实验时，应特别注意尾气的处理。无无略小22CO2Cu＋CO2归类探究类型之一碳单质的结构和性质

[2013·日照]科学家成功地利用精密仪器从石墨中分离出单层的石墨片，这是目前世界上人工制得的最薄的材料，如图5－4所示。下列有关石墨片说法错误的是 ()BA．石墨片是一种单质B．石墨片与C60是同种物质，具有导电性C．在一定条件下，石墨片可还原氧化铜D．石墨片在氧气中完全燃烧的产物是CO2图5－4【解析】石墨片与C60虽然都是由碳原子构成，但碳原子排列的方式不同，具有不同的物理性质。[2013·沈阳]体会内在联系，填写下表内容：物质名称(1)_________石墨组成元素CC外观结构模型金刚石物质性质颜色无色黑色硬度(2)______小导电性不导电导电用途制作钻石、切割玻璃等(3)__________(写出一种)大作电极类型之二二氧化碳对环境的影响

[2013·邵阳]自然界中二氧化碳的循环过程如图5－5所示：图5－5(1)吸收大气中CO2的环节是______________________。(2)由于人类消耗化石燃料的增加和森林的乱砍滥伐，使空气中CO2的含量上升，从而导致__________________________增强，全球气候变暖。请写出一条因气候变暖给人类生存环境带来影响的情况：____________________________________________________________________________________。(3)科学家研究得到：海洋是吸收大量CO2的地方．如果工业生产产生的CO2排放量继续以目前速度增加，海洋将成为“酸化的海洋”。请写出酸化原因的化学反应方程式_______________________。绿色植物的光合作用地面吸收的太阳光的热量导致两极的冰川融化，使海平面升高，淹没部分沿海城市，以及使土地沙漠化，农业减产等CO2＋H2O＝H2CO3(4)科学家目前正在研究将空气中过量的CO2和H2在催化剂和一定条件下转化成液态甲醇和水，反应的化学方程式：CO2＋3H2

催化剂一定条件甲醇＋H2O。则甲醇的化学式是_________。【解析】(1)绿色植物的光合作用可以吸收二氧化碳，释放氧气；(2)二氧化碳气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收的太阳光的热量不易散失，从而使全球变暖，这种现象叫“温室效应”，全球变暖可能导致两极的冰川融化，使海平面升高，淹没部分沿海城市，以及使土地沙漠化，农业减产等；CH3OH类型之三二氧化碳、一氧化碳的性质一氧化碳和二氧化碳只有一字之差。(1)有人认为两者就像孪生兄弟，这是因为______(填序号)；A．它们由同种分子构成B．它们由相同的元素组成C．它们都有毒D．它们都能溶于水(2)也有人认为二者化学性质相差甚远，请给出一条支持他的理由：______________________________________________________________________________B一氧化碳能在空气中燃烧，而二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧(其他合理答案也可)；(3)二者是可以相互转化的，请用化学方程式表示此过程：__________________________________________。【解析】一氧化碳和二氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的，但化学性质不同，如一氧化碳有可燃性，二氧化碳则没有，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳则不能，其原因是它们分子里原子的构成不同。但两者之间可以相互转化，如一氧化碳燃烧可以生成二氧化碳，反过来二氧化碳和碳在高温下可以生成一氧化碳。类型之四制取二氧化碳的实验探究

[2012·广安]小明在实验操作考核中，抽到的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”。(1)要制取二氧化碳，小明应该从如图5－6所示药品中选择________和__________反应。稀盐酸石灰石(2)选择以上药品的理由是__________(填序号)。①不能用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，使氯化氢气体混入二氧化碳气体中②一般不选用碳酸钠粉末，因为它与酸反应速率太快，不便于收集图5－6①②④③可用木炭和氧气反应，因为反应可生成二氧化碳④可用稀盐酸与石灰石反应，因为反应速率适中，条件要求不高，气体产物纯净，易于收集(3)写出你选择的药品制取二氧化碳的化学方程式_____________________________________。(4)如图5－7所示是小明实验时的主要步骤，这些步骤的正确顺序是_________(填字母标号，下同)，其中操作有误的是_______。CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑dcabd图5－7(5)用制取二氧化碳的气体发生装置还可以制取其他气体，请举出一例：可制取的气体是______________，反应的化学方程式是_________________________，从反应物的状态和反应条件说明为什么可用制二氧化碳的装置制该气体_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。氧气(或O2)

该反应为固体和液体不需加热的反应，与制二氧化碳的反应物状态和反应条件相同，故可用制二氧化碳的装置制该气体(其他合理答案均可，如用Zn和稀H2SO4制H2)【点悟】实验室制取气体发生装置的选择，是根据该气体的反应原理来确定的。需要考虑反应物状态和反应条件，如制取二氧化碳气体，是固体与液体作反应物，反应在常温下即可发生，不需要加热。若需要制取少量气体，可选用试管，但需要固定试管的装置。若需要制取较多量气体，可选用锥形瓶或广口瓶。【解析】(1)实验室用稀盐酸和石灰石制取CO2；(2)浓盐酸具有挥发性，使CO2中混有HCl气体；Na2CO3易溶于水，反应速率太快不利于收集；木炭和氧气反应产生CO2，但CO2中常混有O2。所以①②④是选择药品的理由；(3)CaCO3和HCl反应生成CaCl2、H2O和CO2；(4)先检查装置气密性，再加入药品，然后收集，验满；(5)反应物是固体和液体且不需加热的反应都可以用此装置制取气体，如实验室制H2和用双氧水制O2等。[2013·重庆]我们学习过常见气体的实验室制法，知道了制取气体的一般思路和方法。(1)实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两种因素有_______(填序号)。A．反应物的状态 B．气体的密度C．反应的条件

D．气体的溶解性(2)某实验室的仪器柜里有如下仪器：AC仪器①的名称是____________。实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时，不可能选择的仪器是________(填序号)。(3)老师提出用碳酸