碳及碳的氧化物

二氧化碳和一氧化碳知识点一：CO2的性质二氧化碳的物理性质通常状况下，二氧化碳是一种无色无味的气体。标准状况下，二氧化碳的密度为1.977g/L，比空气大。二氧化碳能溶于水，1体积水中能溶解1体积的二氧化碳气体。三态变化：固态CO2又叫干冰。加尾、降温 加压、降温气蒸丁'■侦'.一溶b…二"'…虹固态i减压、升温 减反、升温莉云就：升魅■二氧化碳的化学性质二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧，因而它具有灭火功能(也与二氧化碳的密度大有关)。实验室里常利用此性质来检验集气瓶里是否集满二氧化碳。讨论：通过观察课本实验6—4,如下图17-1看到什么现象？说明了什么问题？现象与分析：下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭。图17—1通过分析该实验的现象，可以说明二氧化碳两点性质：①二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧；②二氧化碳的密度比空气的密度大。(2)CO2与水反应生成碳酸。碳酸能使紫色石蕊试液变成红色。 2CO2+H2O=H2CO3(紫变红)但碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水，所以实验室里不储备碳酸。H2CO3==H2O+CO2f(红变紫)讨论：通过观察课本实验6—6,如下图17—2所示，看到什么现象？说明了什么问题？m哄伸惭醒摆〉嗅■衣 加一m哄伸惭醒摆〉嗅■衣 加一［接故人抨冲(n)吧水4位人《化即叩图17—2现象与分析：I纸花变红说明酸能使紫色石蕊变红，ii、m纸花不变色，说明水和二氧化碳都不能紫色石蕊变色。w纸花变红说明二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸具有酸性。四组实验的对比说明了水和二氧化碳不使紫色石蕊变色，水和二氧化碳反应生成的酸使紫色石蕊变红，酸能使紫色石蕊变红。w纸花变红后加热，又变成了原来的紫色，说明碳酸不稳定，又分解了。(3)CO2与石灰水反应生成白色的碳酸钙沉淀。常利用此性质，来检验二氧化碳气体。CO2+Ca(OH)2==CaCO3I+H2O(清变浊)【要点诠释】2 3 2二氧化碳不能支持一般可燃物的燃烧，但不是所有物质，有些物质如金属镁能在二氧化碳中燃烧。把CO2通入紫色石蕊试液时，会观察到紫色石蕊试液变成红色。这里使紫色石蕊试液变红的不是二氧化碳，而是二氧化碳与水反应后生成的碳酸，我们不能说成“二氧化碳可使紫色石蕊试液变红”，相关内容将在后面学习，盐酸、稀硫酸等也能使紫色石蕊试液变红。二氧化碳能溶于水和与水发生化学反应两者在本质上是有差异的，前者是二氧化碳的物理性质，后者是二氧化碳的化学性质，当然两者又有着密切的联系。实验室久置的石灰水瓶内壁，会有一层白色物质，白色物质匙aCO3,因为石灰水与空气接触，吸收其中的CO2发生如下反应：Ca(OH)2+CO2=CaCO3l+H2O。因此，我们做完实验后，不能将盛石灰水的试剂瓶敞口放置；否则，，石灰水会与二氧化碳反应而变质。知识点二：CO2对生活和环境的影响CO2用途气体二氧化碳可用于灭火、制汽水、作气体肥料、化工产品的原料等。固态二氧化碳又叫干冰，可用作①制冷剂，②形成人工云雾(舞台上)，③人工降雨。二氧化碳对人体的影响二氧化碳无毒，但在二氧化碳过多的地方，人们会感到窒息。通常空气里含0.03%体积的二氧化碳，当含量达到1%的时候，对人体就有害处，达到4%〜5%的时候，会使人感到气喘、头痛、眩晕，达到10%的时候，能使人不省人事，呼吸逐渐停止，以致死亡。但对人体而言，二氧化碳并非废气，它起着调节人体血液酸碱度的作用。所以要辩证的认识二氧化碳与人体的关系。温室效应的形成、危害及对策温室效应形成的主要原因：随着工农业生产的发展和人类生活水平的提高，煤、石油、天然气等化石燃料的需求不断增大，它们燃烧后放出大量的二氧化碳等温室气体；而由于一些天灾和乱砍滥伐，能吸收二氧化碳的大片森林和草原绿地却在不断消失，从而导致碳氧循环不平衡，致使大气中二氧化碳等温室气体增多，地球表面温度上升。温室效应的危害：①气温上升，导致冰川融化，海平面上升，沿海城市会被淹没。②地球表面的水分蒸发，使土地沙漠化。农业减产，沙尘暴等。防治措施：①减少煤、石油等含碳矿物燃料的使用，更多利用清洁能源如太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能等。②大力植树造林，禁止乱砍滥伐，提倡种草种花增加绿化面积等。【要点诠释】我们应树立“一分为二”看问题的观点，如CO2对人类是既有利也有弊。空气中CO2含量过高会引起“温室效应”，但不能说CO2是空气污染物，一般空气中CO2的体积分数大约在0.03%左右。 223.植物的光合作用在大气循环中起着重要作用，它是消耗二氧化碳的主要途径，对大气中氧气和二氧化碳含量保持不变及人类的生存、生活有着重大的影响。光照二氧化碳+水叶绿素葡萄糖+氧气大气中二氧化碳的产生途径有：人和动植物的呼吸、矿物燃料的燃烧、动植物体腐烂等。大气中二氧化碳的消耗途径有：植物的光合作用、被海水呼吸。二氧化碳不能供给呼吸，并不是说二氧化碳有毒。当空气中的二氧化碳超过正常含量时，对人体会产生有害影响。知识点三：CO的性质和用途CO的物理性质通常状况下，一氧化碳是一种无色无味的气体。标准状况下，一氧化碳的密度比空气略小(注：不能用排空气法收集，因密度大小与空气的太接近)。一氧化碳难溶于水，可用排水法收集CO。CO的化学性质可燃性：CO燃烧放出大量的热，火焰呈蓝色，反应为2CO+O2W=2CO2。还原性：CO在加热条件下，可使黑色的氧化铜变成红色的铜，同时生成使澄清石灰水变浑浊的气体CO2，反应为CO+Cu^=Cu+CO2o毒性：一氧化碳被吸入肺里，能跟血液里的血红蛋白结合成稳定的碳氧血红蛋白，随血流遍布全身。由于CO与血液中的血红蛋白的结合力要比氧与血红蛋白的结合力大300倍，故而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成机体急性缺氧。因此一氧化碳有剧毒。CO用途CO具有可燃性可作气体燃料。(2)CO具有还原性，可用于冶金工业。【要点诠释】一氧化碳和二氧化碳同属氧化物，其组成元素相同，但因分子构成不同，性质差异很大。一氧化碳的中毒程度，主要与空气中一氧化碳的体积分数及接触时间有关。当体积分数为0.02%时，2〜3h可出现症状；体积分数为0.08%时，2h可昏迷；如体积分数再高，则10min即可致死。轻微中毒者，应立即撤离中毒环境，呼吸大量新鲜空气或吸氧。病情严重者，进行人工呼吸并急送医院治疗。有人说在煤炉上放一壶水就能防止一氧化碳中毒，这种说法不正确。因为一氧化碳难溶于水，也不与水发生化学反应。［规律方法指导］抓对比：(1)二氧化碳和一氧化碳物理性质的比较性项目二氧化碳一氧化碳颜色、气味、状态无色、几乎无味的气体无色、无味的气体密度(与空气比较)比空气的大略小于空气溶解性能溶于水难溶于水二氧化碳和一氧化碳化学性质的比较氧化碳二氧化碳

氧化碳跟水反应CO2+H2O==H2CO3/跟石灰水反应CO+Ca(OH)==CaCO1+HO? C Q Q/跟氧气反应/占册2CO+O2 、2CO2跟金属氧化物反应(暂不研究)ACO+CuO Cu+CO2毒性无毒剧毒一氧化碳和单质碳性质的比较相似点：都具有可燃性和还原金属氧化物的特点。燃烧时放出大量热，所以一氧化碳常作气体燃料。在冶金工业上常用作还原剂来冶炼金属。不同点：一氧化碳是气体，是化合物；碳是固体，是单质。由于碳元素有可变化合价，所以碳在不同条件下燃烧的产物不同。抓转化：确碳及碳的化合物之间的转化关系，如图17-3所示：抓决定：物质的性质决定物质的用途，物质的用途就是物质性质的科学利用。例如:物质的性质用途CO2不支持燃烧，密度比空气的大“干冰”蒸发后，不使食物潮湿“干冰”使空气中的水蒸气凝结成水加压能使CO2在水中溶解度增大光合作用使CO转化为碳水化合物2CO可燃CO具有还原性灭火剂保存易腐食物人工降雨制汽水温室肥料气体燃料冶金工业作还原剂

［经典例题透析］1.小明和小红对市场上销售的一种分袋包装的蛋糕发生了兴趣，因为蛋糕包装在充满气体的小塑料袋内（如图17—4所示），袋内的气体充得鼓鼓的，看上去好像一个小“枕头”。他们认为这种充气包装技术，主要是为了使食品能够较长时间地保鲜、保质。那么，这是什么气体呢？小红猜想是氮气，小明猜想是二氧化碳。（1）请你帮助他们设计一个简单的实验方案，来判断小明的猜想是否正确，简要写出操作步骤：（2）小明的猜想如果正确，现象应是；（3） 你认为食品充气包装，对所充气体的要求是：①;®:③…【变式1】石灰浆（主要成分是Ca（OH）2抹墙一段时间后会变硬变白，为什么？要使白灰浆抹的墙迅速变硬，通常在室内生一盆炭火，为什么墙壁反图17_4而会“冒汗”呢？【变式2】炎热的夏季，你一定想喝一杯冰水解暑。某冷饮店出售一种特制的冰水，由服务员在水中加入一些雪状的物质，该物质一放入水中立即冒出大量气泡，很快就得到一杯清凉可口的冰水，饮用时有碳酸饮料的口感。（1）请你判断雪状的物质是;（2） 请你设计两个实验分别验证这种物质的成分。（注意按序号填写答案）操作步骤实验现象方法一①②方法二③④题2.干冰是固态的二氧化碳，在常温下易升华。（1） 于冰升华时（填“吸收”或“放出”）大量热，因此可作致冷剂或用于人工降雨。（2） 干冰转化成二氧化碳气体后能参与绿色植物的光合作用，故在大棚蔬菜种植中作（3）试从“性质决定用途，用途反映性质”这一角度分析干冰具有的性质和用途，并参照（1）、（2）仿写一例：。【变式3】利用大棚栽培农作物，科技人员常向大棚内施加适量的CO2,这是因为（）CO2会使大棚内温度升高CO2可使害虫窒息死亡，防治植物的病虫害CO：能灭火，可避免火灾的发生CO2可促使植物进行光合作用【变式4】二氧化碳的下述用途没有利用其化学性质的是（）CO2用作气体肥料 B.CO2用于灭火C.干冰用于人工降雨 D.CO；用来制怛叫“南极的冰化了”，这是中央电视台2002年5月22日“东方时空”中的一个节目的标题，说的是南极一块叫“拉森B”的冰架发生坍塌，其断裂面积比上海市还大。这是大自然又一次发出警告：地球正在变暖！温室效应的影响已经不容忽视。⑴造成温室效应的主要原因是。⑵为了减缓温室效应，我们每个人都可以从自己身边做起，比如说双面使用纸张。双面使用纸张与减缓温室效应之间的关系是。⑶请再举出一件你可以做到的有利于减缓温室效应的事情:【变式5】在下列四个完全相同的装置中，分别盛有空气、CO2或两者的混合气体，同时将它们放在阳光下晒一段时间后，U形管内a端液面最低的是()1炊mA. B. C. D.【变式6】依据联合国《京都议定书》公约，要求限制二氧化硫、二氧化碳等气体排放量，以控制日趋严重的环境污染，保护人类居住的地球。(1)如果大气中CO2等气体的含量过高，会引起全球气候变暖，这种现象称为(2)为减少大气中CO2的含量，下列建议可行的是。大量植树造林，禁止乱砍滥伐禁止使用煤、石油、天然气等燃料开发太阳能、风能、地热能等清洁能源三氧化二碳(C2O3)是金星大气层的成分之一，化学性质与一氧化碳相似。下列有关三氧化二碳的说法不正确的是 ()A.C2O3具有还原性 B.C2O3充分燃烧的产物是CO2C.C：o3属于金属氧化物 D.C：o3中碳元素的质量分数约为33.3%【变式7】关于一氧化碳燃烧(2CO+O2些2CO2)说法正确的是()反应过程中吸收大量的热反应前后分子个数不变参加反应的一氧化碳和氧气的质量比为2:1化学方程式中反应物的化学计量数之比表示为v(CO):v(O2)=2:1【变式8】煤气厂为什么常在家用煤气(主要成分是一氧化碳)中掺入微量具有难闻气味的气体？如发生煤气泄漏，应该怎么办？【答案】（1） 用注射器抽取袋内气体通入到少量澄清的石灰水（或紫色石蕊试液）中，观察现象；（2） 澄清的石灰水变浑浊（或紫色石蕊试液变红色；）（3） ①无毒②不与食物反应③廉价、易获得【答案】（1）吸收（2）气体