碳与碳的氧化物

碳与碳的氧化物考纲要求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。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

。知识整理一、碳的单质石墨金刚石碳单质化学物理碳原子的排列方式不同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。硬度导电性柔软滑腻(3)木炭和活性炭一样，具有

结构，有

性，它属于

(填“物理”或“化学”)性质。(4)C60常用作

体(每个C60分子是由

构成的)。(5)炭黑除能制成

用来写字作画外，还添加在汽车轮胎中，以增强其

性。疏松多孔吸附超导60个碳原子墨汁耐磨物理二、碳的化学性质和用途做墨汁稳定2COCO2作燃料试管酒精灯

倒吸2Cu+CO2↑黑红浑浊冶炼金属三、一氧化碳的性质和用途注意：我们学过的三种还原剂是

。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

。氢气、一氧化碳、炭无不氢气一氧化碳无一氧化碳与氮气例题分析例1

下列关于一氧化碳的说法错误的是（）A.一氧化碳能使紫色石蕊溶液变红 B.一氧化碳难溶于水C.一氧化碳有毒，污染空气 D.一氧化碳可用做燃料A例2除去下列物质中少量杂质，所选试剂错误的是（）B强化训练1.每年5月31日为世界无烟日。吸烟有害健康，烟气中的一种有毒气体是（）A.O2 B.N2

C.CO D.CO2CA组2.下列关于碳及其化合物的说法，正确的是（）A.CO和CO2都可将氧化铜还原成铜B.CO2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B3.物质的用途与性质对应关系不合理的是（）A.石墨做电池电极——导电性 B.焦炭冶炼金属——可燃性C.金刚石切割玻璃——硬度大 D.活性炭除异味——吸附性B4.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、活性炭等做家庭净水器D.用柠檬酸、果汁、白糖、水、小苏打等制汽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

BA6.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D7.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C8.两型”社会，提倡“低碳”生活。下列有关碳及其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C9.某同学设计了如右图的实验装置，进行碳还原性性质验证，对实验进行分析并回答：（1）检查装置气密性的方法是：将导管浸入水中，

，

说明装置气密性良好。（2）证明碳具有还原性的实验现象是

，

。（3）CuO发生

（填“氧化”或“还原”）反应。（4）酒精灯加上网罩的作用是

。用手紧握试管若导管口有气泡冒出固体由黑变红，澄清石灰水变浑浊还原集中热量，提高温度10.CO是一种无色、无味、有毒的可燃性气体污染物，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，设计了如右图实验装置。请回答以下有关问题：(1)CO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

。一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成人体内缺氧排出装置中的空气，防止加热时发生爆炸(3)实验中图A处玻璃管中发生的现象是

，其化学方程式为

。(4)实验中图B处发生的现象是

，其化学方程式为

。(5)该装置中有一个明显的缺陷，请指出改正方法：

。黑色物质逐渐变成红色CO+CuO

Cu+CO2澄清石灰水变浑浊CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O在C处安装一个贮气囊或放置一个燃着的酒精灯11.某无色混合气体可能由CH4、H2、CO、CO2和HCl中的某几种气体组成。将此混合气体通过过量的澄清石灰水，未见变浑浊，但混合气体的总体积减小，把剩余气体导出后，在O2中能够点燃，燃烧产物不能使白色CuSO4粉末变蓝色(白色CuSO4粉末遇水变蓝色)。则原混合气体的成分是（）A.HCl和COB.HCl、H2和CO2

C.CH4和H2D.CO和CO2AB组12.科学家设想利用太阳能加热器“捕捉CO2”、“释放CO2”，实现碳循环。(1)步骤1的化学方程式为

。CaO+CO2CaCO3(2)为确定步骤2中的碳酸钙是否完全分解，设计的实验步骤为：取少量固体于试管中，滴加过量

溶液，若观察到试管内

，则分解不完全。(3)上述设想的优点有

(填字母序号)。a.原料易得且可循环利用

b.充分利用太阳能c.可全地域全天候使用盐酸有气泡产生ab(4)CO2是宝贵的碳氧资源。CO2和H2在一定条件下可合成甲酸(HCOOH)，此反应中CO2与H2的分子个数比为

，若要检验1%甲酸水溶液是否显酸性，能选用的有

(填字母序号)。a.无色酚酞溶液

b.紫色石蕊溶液

c.pH试纸(5)请列举CO2的另两种用途：

，

。1∶1bc灭火制碳酸饮料13.请根据题图1回答相关问题：（1）仪器a的名称是

。（2）A图称量前，要将天平调平衡，首先要把

，然后才调节平衡螺丝；称量粉末状固体时若药品量不足，此时一只手用药匙取药品移至天平左盘上方，另一只手应

，使少量药品落入盘中。（3）上图有明显错误的是

（填序号）；C图中的玻棒作用是：搅拌，防止

。酒精灯游码拨回到0刻度处轻轻叩击手腕B因局部温度过高造成液滴飞溅（4）D图的装置可用来制取的气体是

（写一种），制取该气体的化学方程式为：

，该装置操作上的优点是

。（5）图2是利用CO还原Fe3O4的实验装置图，玻璃管中固体的颜色变化是：

；集气瓶中的溶液用于检验和除去产生的CO2，请把虚框中的图补充完整；处理尾气的方法是

。二氧化碳CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

通过控制加入液体的量控制反应的速率由红色变成黑色点燃二氧化碳考纲要求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.了解自然界中的碳循环。一、二氧化碳的性质与用途大能固态二氧化碳

燃烧支持燃烧

供给H2CO3红H2OCO2↑紫Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O

2NaOH+CO2==Na2CO3+H2OC+CO22CO人工降雨

升华吸热不能燃烧、不支持燃烧、密度比空气大

参与光合作用温室效应

煤氢气植树造林

乱砍滥伐考点CO2的性质和用途1．物理性质：(1)无色、无味气体；(2)图4－3观察到的现象是__________________________，得出CO2的物理性质是__________________________。图4－3

两支蜡烛自下而上，依次熄灭二氧化碳密度比空气大(3)图4－4观察到的现象是______________，得出的结论是____________________。(4)二氧化碳固体叫________。2．化学性质(1)不燃烧，也不____________。(2)与水反应图4－4

图4－5

塑料瓶变扁二氧化碳能溶于水干冰支持燃烧(Ⅰ)说明醋酸________使石蕊溶液变色。(Ⅱ)说明水________使石蕊溶液变色。(Ⅲ)说明CO2________使石蕊溶液变色。(Ⅳ)得出结论是：CO2与水反应生成________，它能使紫色石蕊溶液变____________。能不能不能碳酸红(3)与碱溶液反应观察到现象是________________，反应的化学方程式为______________________________，此反应可用于检验CO2。CO2与NaOH溶液反应的化学方程式是____________________________________。3．用途：可用来________；制碳酸饮料；植物光合作用的原料；用作气体肥料等。图4－6澄清石灰水变浑浊灭火[拓展](1)①干冰可用作制冷剂的原因是__________________________；②干冰用于人工降雨的奥秘是干冰升华吸热，空气中的水蒸气迅速冷凝成小水滴。(2)实验室检验二氧化碳一般用________________________________；吸收二氧化碳一般用________________________。(3)空气中CO2含量过高会引起全球温度升高，形成温室效应。此外，________、_______、氟氯代烷等也会引起温室效应。①二氧化碳含量升高的原因：森林遭到破坏，人类大量燃烧______________以及工厂排放废气等。干冰升华时，吸收大量热澄清石灰水(或氢氧化钙溶液)

氢氧化钠溶液甲烷臭氧化石燃料②温室效应的危害：两极冰川融化，使海平面升高，淹没沿海城市；使土地沙漠化、农业减产等。③预防温室效应的措施：减少____________的燃烧；提倡使用新能源，如太阳能、风能等；大力植树造林，严禁乱砍滥伐等。(4)“低碳”生活是指生活作息所消耗的能量尽量减少，从而降低____________的排放。日常生活中符合“低碳”生活的做法有：______________；采用骑自行车或步行的方式出行；______________；拒绝使用一次性木筷等。化石燃料二氧化碳随手关灯节约纸张注意：检验地窖中CO2的含量方法

。吊一支燃着的蜡烛下去，如果蜡烛熄灭，则含量过高考点CO的性质和用途1．物理性质：无色、无味的气体；________溶于水；密度比空气的________。2．化学性质(1)可燃性：燃烧生成________，发出________色火焰，化学方程式为________________________________________________________________________。难略小二氧化碳蓝(2)毒性：极易与血液中的____________结合，从而使____________不能再与氧气结合，造成人体因缺氧而中毒。(3)还原性：CO能将金属氧化物还原成____________，同时生成____________。3．用途：用作__________；冶炼金属；重要的化工原料等。血红蛋白血红蛋白金属单质二氧化碳燃料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

，写出化学方程式：

。大理石盐酸生成硫酸钙微溶，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CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑二、CO2的制取CaCO3

CaO+CO2↑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)

（写化学方程式）。2.光合作用：CO2转变成O2

（写化学方程式）。C6H12O6+6O2

6CO2+6H2O6CO2+6H2O

C6H12O6+6O2四、碳、一氧化碳、二氧化碳的转化(用化学方程式表示)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：

。C+O2

CO2C+2CuO

2Cu+CO2↑C+CO2

2CO2C+O2

2CO3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2CO+CuO

Cu+CO2C+CO2

2CO例题分析例1

如右图所示实验中，①④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列能说明CO2密度大于空气且能与水反应的现象是（）A.①变红，③不变红B.④变红，③不变红C.①、④变红，②、③不变红D.④比①先变红，②、③不变红D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

。COCO2强化训练1.如图所示实验中，①④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②③为浸过紫色石蕊溶液的干燥棉球。下列能准确描述实验现象的是（）A.④比①先红，②、③不变红B.①比④先红，②、③不变红C.④变红，①②③不变红D.①变红，②③④不变红AA组2.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溶液C.实验三种气体在水中溶解性D.用燃着的木条分别伸入瓶内D3.下列关于二氧化碳与一氧化碳的性质比较不正确的是（）A.组成：都是由碳元素和氧元素组成 B.性质：CO2、CO都可以使澄清石灰水变浑浊C.用途：干冰可用于人工降雨；一氧化碳气体可作燃料D.危害：二氧化碳会导致“温室效应”；一氧化碳会引起中毒B4.二氧化碳的下列用途中只利用了其物理性质的是（）A.二氧化碳能用作灭火器B.干冰能用于人工降雨C.二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料D.二氧化碳用作气体肥料

B5.右图是关于碳和碳的氧化物知识网络图（图中“→”表示转化关系，“……”表示相互能反应）说法正确的是（）A.“C……CO2”的反应是放热反应B.“CO→CO2”的反应类型为置换反应C.“CO2→CaCO3”的反应可用于检验二氧化碳D.“CO2H2CO3”的反应可用酚酞试剂验证C6.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

。21%温室H2O7.右图是自然界碳的循环示意图，请据图分析后回答：（1）自然界CO2的来源途径有

(任写一点)；（2）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)（3）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：

。化石燃料燃烧温室效应（或温室效应的具体表现等均可）植树造林（种草等均可）8.（2016•成都）C60发现使人类了解到一个全新的碳世界，根据右图回答下列问题：（1）C60属于

（填“单质”或“化合物”）。（2）C60这种物质是由

（填“分子”或“原子”）构成。（3）C60与金刚石、石墨具有相似的

（填“化学”或“物理”）性质。（4）足球可由橡胶制成，橡胶属于

（填“有机”或“无机”）物。单质分子化学有机9.通过下列实验操作和现象能得出相应结论的是（）BB组10.碳和部分碳的化合物间转化关系如右图所示。(1)物质X的化学式为

。(2)在物质的分类中，CO属于

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

(4)写出图中转化关系中属于化合反应的一个化学方程式：

。CO2DCO可作燃料C+O2

CO2（合理答案均可）11.某班学生分三组分别做了二氧化碳制取和性质验证实验，如下图所示。实验结束后，老师取两份等质量的丙废液，分别与甲、乙废液混合。将甲废液与丙废液倒入烧杯A中，有白色沉淀生成；将乙废液与丙废液倒入烧杯B中，有气泡产生。请填空：（1）甲废液与乙废液所含溶质的成分可能不同的是

（用化学式填空，下同）。HCl（2）烧杯A中沉淀的成分一定有

。（3）另取少量丙废液样品，加入足量的氯化钡溶液，有白色沉淀生成。过滤，向滤液中滴加氯化铁溶液，观察到有红褐色沉淀生成，未发现其他明显现象。由此推测出，丙废液溶质的成分是

，丙废液与氯化钡溶液反应的化学方程式为

烧杯A的上层清液中溶质的成分一定有

。CaCO3Na2CO3、NaOHBaCl2+Na2CO3==BaCO3↓+2NaClNaCl12.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。（1）CO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

。C→D→B3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2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的作用是

。(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。②CO2除去气体中的CO2Ⅰ、Ⅱ气体通过B、C装置时，会带入水蒸气

在点燃前将气体先通过干燥装置Ⅳ14.CO2的资源化利用日趋成为研究热点。（1）某小组查阅资料发现：①CO2与H2能在催化剂表面反应生成CH4与H2O；②CH4在高温下能与CuO反应。为探究上述反应，设计如下装置：①仪器M的名称是

，装置B中反应的化学方程式为

。②设计装置C的目的是

，若要证明D中有CO2生成，则需在E、F之间增加盛有

溶液的洗气瓶。③一段时间后，装置D中黑色固体变红，E中白色固体变蓝，该小组由此得出结论：以上实验证明CH4在高温条件下能与CuO反应。你是否同意他们的结论？

（填“同意”或“不同意”），理由是

。酒精灯2NaOH+CO2

==Na2CO3+H2O除去气体中的水蒸气澄清的石灰水不同意氢气和甲烷气体都具有还原性（2）CH4、乙炔（C2H2）和丙烷（C3H8）都能在空气中燃烧，但是仅C2H2燃烧时有浓烟。试从物质组成的角度分析其燃烧现象不同的原因是：

。CH4燃料电池具有洁净、高效的特点，其工作时主要是将

能转化为电能。乙炔（C2H2）中含碳量高化学谢谢！！碳与一氧化碳1.下列有关碳和碳的氧化物的说法不正确的是（）C可以将CuO中的Cu置换出来 B.在一定条件下CO2能够转变成COC.CO2能使被石蕊染成紫色的干花变红 D.金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质2.（2016·山东）对比是学习化学的重要方法，下列关于CO2与CO的比较，错误的是（）A.CO2可用于人工降雨，CO可用于光合作用B.通常情况下，CO2能溶于水，CO难溶于水C.CO2无毒，CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒D.一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子CA3.选用下列物质的序号填空：①金刚石②一氧化碳③生石灰④石灰石⑤碳酸氢钠（1）广泛用于建筑材料的是

； （2）可用于制玻璃刀的材料是

；（3）可用于食品干燥剂的是

； （4）可用于治疗胃酸过多的是

；（5）炼铁时做还原剂的是

。④①③⑤②4.掌握好物质的性质、用途和化学用语是学好化学的基础。完成以下选择和填空：（1）浓硫酸能使白纸变黑，是因为它有

［（1）~（4）填编号］。a.氧化性 b.吸水性 c.脱水性（2）用一氧化碳冶炼铁，是利用它的

。a.氧化性 b.还原性 c.可燃性（3）可用作脱色制白糖的是

。a.小苏打 b.熟石灰 c.活性炭（4）可用作食品干燥剂的是

。a.石灰石 b.生石灰 c.纯碱（5）用化学式表示3个锰酸根离子：

。（6）地壳中含量最多的非金属元素和氢元素组成物质的化学式为

。cbcb3MnO42-H2O和H2O25.由C、H、O、Fe四种元素组成的初中常见物质间有如图所示的关系，其中A、B、C是单质，甲、乙是化合物。图中“—”表示相连的物质两两之间可以发生反应，“→”表示由某一物质可制得另一物质。（部分反应物、生成物及反应条件略去）。回答下列问题：（1）写出下列物质的化学式：A

、C

、甲

；（2）写出乙→B反应的化学方程式

。H2O2H2O3CO+Fe2O32Fe+3CO26.某兴趣小组在做完碳还原氧化铜实验后，进行了如图所示的探究：【猜想】把氧化铜还原成铜的物质是：I．石墨棒；II.

。【实验】用天平称量1.5g氧化铜粉末，直接用铝箔纸包裹。按上述操作步骤实验，黑色粉末

，那么猜想Ⅱ不成立。【结论】石墨棒能使氧化铜还原成铜，该反应的化学方程式为

。【改进】把石墨棒换成铝粉，重复上述操作，又获成功。那么，称取等量的铝粉并进行同样的操作，其目