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1、第 3 讲碳和碳的氧化物考点 1：碳单质的性质和用途1透明的_金刚石_、灰色的_石墨_和足球状的 C60都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的_碳原子排列方式_不同，因此它们的性质存在着明显差异。2常见碳单质的物理性质及用途。碳单质 物理性质 用途金刚石 _无_色透明、正八面体形状的固体， 天然存在的最_硬_的物质 _钻石_玻璃刀头_石墨_深灰_色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体，质_软_有_滑腻_感，具有优良的_导电_性能可用于_铅笔芯_、石墨_电极_、_润滑_剂C60 以单质形式存在的碳，形似_足球_ 有可能广泛应用于超导材料等领域3.其他碳单质。(1)木炭：具有_疏松多孔_的结构，因此
2、它具有_吸附_能力。可用来吸附一些食品和工业产品里的色素和有异味的物质。(2)活性炭：吸附作用较木炭强，可用于防毒面具的_滤毒_罐，制糖工业的脱色剂，城市污水、工业废水和饮用水在深度净化处理时也要用到活性炭。考点 2：单质碳的化学性质1稳定性。常温下，碳的化学性质_不活泼_。2可燃性。燃烧充分时：CO 2 CO2；= = = = =点 燃 燃烧不充分时：_2CO 2 2CO_。说明了相同反应物在不同条件下生= = = = =点 燃 成物可能不同(相同点是均放出热量)。3还原性。与 CuO 反应：_C2CuO 2CuCO 2_；= = = = =高 温 与 Fe2O3反应：_3C2Fe 2O3
3、4Fe3CO 2_；(焦炭可以把铁从它的= = = = =高 温 氧化物矿石里还原出来)与 CO2反应：_CCO 2 2CO_。= = = = =高 温 含氧化合物里的氧被夺去的反应叫_还原反应_；上述反应体现了碳的_还原_性，利用此性质常用于_冶金_工业。4碳还原氧化铜的实验。实验时会观察到试管内的黑色粉末逐渐变成_红_色，澄清的石灰水_变浑浊_；实验时酒精灯上加网罩的目的是_使火焰集中并提高温度_；实验完毕后，要先把导管从直立试管中撤出，然后再熄灭酒精灯，其原因是_防止直立试管内的液体倒流回试管内，使其破裂_；然后再等到试管冷却后才能把其内部的粉末倒在纸上观察，其目的是_防止生成的铜再被空
4、气中的氧气氧化成氧化铜_。考点 3：实验室制取气体的思路与方法1选择适当的反应，包括_反应物_和_反应条件_。2选择合适的实验装置：(1)发生装置的选择依据：由反应物的_状态_和反应_条件_来确定。固体和固体药品混合加热型(装置如图)使用这类装置应注意：a试管口应稍向_下_倾斜；b.用排水集气法收集气体，实验完毕后，应将_导气管从水槽中取出_，然后再_熄灭酒精灯_。液体和固体(或液体和液体)反应不需加热型(装置如图 A 及变形装置图 B)使用这类装置应注意：若使用长颈漏斗，长颈漏斗导管下端应插入_液体药品的液面下_。(2)实验室制取气体的收集装置。依据气体的物理性质(是否_溶解于水_、密度_比
5、空气大还是小_)和化学性质(是否与_水、空气_发生反应)来选择。常用的气体收集装置(如下图)。.气体难溶于水且不与水反应，可用_排水法_收集，即图_A_。(纯净不干燥).气体的密度大于空气(或相对分子质量大于 29)，可用_向上排空气法_收集，如图_B_。(干燥不纯净).气体的密度小于空气(或相对分子质量小于 29)，可用_向下排空气法_收集，如图_C_。(干燥不纯净)如下图所示密封收集气体装置。.A、B 装置可用于排空气法收集气体。A 装置收集密度比空气大的气体时，气体应从_b_端进入，收集密度比空气小的气体时，气体从_a_端进入；图 B 装置气体进出口顺序与之_相反_。.C 装置用于排水法
6、收集气体。应先在瓶中_注满水_，气体从_a_端进入。用排水法测量反应放出的气体体积时，气体从装满水的容器的_短导管或 b_端导入，排出的水经_长或 a_导管流入量筒(量筒中收集的水的体积就是生成的气体的体积)。3验证所制得的气体。化学方程式为_。4二氧化碳的工业制取。工业上常用煅烧_石灰石_的方法制取 CO2，化学方程式为 CaCO3 CaOCO 2 。= = = = =高 温 5二氧化碳的实验室制取。(1)反应原理：实验室制取 CO2的药品常用_大理石_或_石灰石_与_稀盐酸_，化学方程式为_CaCO 32HCl= =CaCl2 H2OCO 2_。(2)实验装置：实验室制取气体的装置包括_发
7、生_装置和_收集_装置。制 CO2应选择与用_过氧化氢_制氧气相同的发生装置，收集装置一般用_向上排空气_法，只能选择该方法收集的原因是_CO 2密度比空气大且能溶于水_。(3)检验 CO2的方法：_通入澄清石灰水中，变浑浊_。化学方程式为_。(4)验满的方法： 把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明已满 。(5)干燥方法：通常使用_浓硫酸_对 CO2进行干燥，不能使用_NaOH_、_碱石灰_进行干燥。考点 4：碳循环及温室效应1自然界中产生 CO2的途径有_化石燃料的燃烧及动植物的呼吸作用等_，消耗 CO2的途径有_绿色植物的光合作用及海水的吸收_。2温室效应的危害： 可能导致两极的冰川
8、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 。3防止温室效应进一步增强的措施：_减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，更多地利用太阳能、风能、地热能等清洁能源；大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林；在日常生活中每一个人都应该传播“低碳”理念，倡导“低碳”生活等_。考点 5：一氧化碳和二氧化碳的对比一氧化碳 二氧化碳物理性质色、味、态 _无_色、_无_味、气体 _无色、_无味、气体密度 密度比空气_略小_ 密度比空气_大溶解性 _难溶于水 _能溶于水化学性质可燃性_可燃，燃烧时火焰呈_蓝_色，化学方程式为_2COO 22CO2_= = = = =点 燃 一般情况下，不_燃烧_也 不
9、_支持燃烧_还原性有还原性，这一点性质与_碳或氢气相似。化学方程式为_COCuOCuCO 2_、= = = = = _Fe2O33CO2Fe3CO 2_= = = = =高 温 无还原性，有较弱的氧化性，能与碳反应，化学方程式为_CCO 2 2C= = = = =高 温 O，该反应_吸(填“放”或“吸”)热与水反应 不能与水反应能与水反应，化学方程式为_CO2H 2O=H2CO3_；生成的碳酸不稳定，易分解，化学方程式为_H2CO3=H2OCO 2_与石灰水等可溶性碱反应不发生反应能使澄清石灰水变浑浊，化学方程式为_CO 2Ca(OH)2=CaCO3H 2O_，与氢氧化钠反应化学方程式为_CO
10、22NaOH= =Na2CO3H 2O毒性有剧毒，它极易与血液中的_血红蛋白_结合，从而使_血红蛋白不能再与氧气结合，造成生物体内_缺氧_，严重时危及生命没有毒性，但不能_供给呼吸，因此人群密集的地方应该注意_通风换气主要用途 用作_气体燃料_和_冶金_工业的还原剂固体 CO2俗称_ 干冰，易升华吸热，可作_制冷剂_或用于_人工降雨；灭火；作气体肥料等对环境的影响 污染空气 造成_温室效应CO 与 CO2均由_碳_与_氧_元素组成，其化学性质_不相同_(填“相同”或“不相同”)，是因为_其分子构成不同_。【例 1】下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法，错误的是()A璀璨夺目的钻石是由碳元素组
11、成的B长期未用难以开启的铁锁可在锁孔中加入少量铅笔芯粉末作润滑剂C铅笔芯主要是用铅和少量炭粉制成的D活性炭可作防毒面具的滤毒剂答案C解析：钻石是由金刚石制成的，金刚石是由碳元素组成的单质；由于石墨具有滑腻感，因此可做润滑剂；铅笔芯不含铅，是由石墨和粘土混合制成的；活性炭作滤毒剂是利用其吸附性。【例 2】(2013，广州)下列关于碳及其氧化物的说法，正确的是()ACO 和 CO2都可将氧化铜还原为铜BCO 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答案B解析：CO 2无还原性，不能将氧化铜还原成铜，A 错误；CO 2与 H2
12、O 反应生成的 H2CO3的酸性很弱，CO 2的排放不能导致酸雨的形成，B 正确；CO 不能与澄清石灰水反应，澄清石灰水不能防止 CO 中毒，C 错误；常温下石墨化学性质不活泼，D 错误。【例 3】(2014，苏州)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，则会引发酸雨答案C解析：二氧化碳不供给呼吸，但植物光合作用需要二氧化碳，二氧化碳可作为植物的养料，A 错；实验室制取 CO2用大理石或石灰石(主要成分是 CaCO3)与稀盐酸反应，故 B 错；CO 2在空气中含
13、量过高会引起温室效应，而酸雨是由 SO2、NO 2等引起的，故 D 错，只有 C 正确，故选 C。【例 4】(2013，重庆)温室效应有功有过，产生温室效应的主要气体是 CO2，下列有关认识错误的是()ACO 2能使干燥石蕊纸花变红BCO 2能使澄清石灰水变浑浊C “低碳”是指较低的 CO2排放D温室效应为人类提供了适宜的生存温度答案A解析：CO 2接触干燥的石蕊，无碳酸生成，不能使干燥石蕊纸花变红，A 错误；CO 2能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应，生成碳酸钙沉淀和水，B 正确；“低碳”是指较低的 CO2排放，C 正确；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
14、吸收的太阳光的能量不易向外散失，起到了对地球保温的作用，这就是二氧化碳的温室效应，正是因为有了温室效应，全球平均地表温度才提高到适合人类生存的温度，D 正确。【例 5】(2013，广安)二氧化碳和一氧化碳都是我们非常熟悉的物质，下列关于二氧化碳和一氧化碳的说法中正确的一组是()二氧化碳和一氧化碳元素组成相同，性质相同二氧化碳能使染有紫色石蕊的干燥纸花变红二氧化碳在水中的溶解度与压强成正比进入久未开启的菜窖，应进行灯火实验一氧化碳、木炭、氢气都具有还原性和可燃性一氧化碳能与人体内的血红蛋白结合，使人缺氧而死亡ABC D答案C解析：二氧化碳和一氧化碳的元素组成相同，但分子结构不同，性质不同，错误；
15、二氧化碳不能使染有紫色石蕊的干燥纸花变红，错误；二氧化碳在水中的溶解度随压强的增大而增大，但不能说成正比，错误；久未开启的菜窖会积存较多的二氧化碳，二氧化碳不能供给人呼吸，人若贸然进入，会因为二氧化碳浓度过高缺氧窒息发生危险，正确；一氧化碳、木炭、氢气都能夺取含氧物质(氧气或某些氧化物)里的氧，表现出还原性和可燃性，正确；一氧化碳能与人体内的血红蛋白结合，使人缺氧中毒，甚至导致死亡，正确。故应选 C。【例 6】(2013，成都)如图是某同学设计的实验室制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图。请回答下列问题：(1)将 A、E 装置连接时，应将 A 装置的导管 a 与 E 装置的导管_(填“b”或“c”)相连接。检验 E 装置中二氧化碳已收集满的方法是_。(2)将 A、B 装置连接，观察到的现象是_，可验证二氧化碳的性质是_。(3)将 A、C 装置连接，可验证二氧化碳与氢氧化钙的反应，该反应的化学方程式为_。(4)用 E 装置收集满一瓶二氧化碳气体，取下双孔橡皮塞，将瓶中的气体沿 D 装置烧杯右侧内壁缓慢倒入，观察到的现象是_，这些现象说明二氧化碳具有的物理性质是_。化学性质是_、_。答案(1)c用燃着的木条靠近 E 瓶 b 导管口，木条火焰
