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1、第28讲专题七碳和碳的氧化物燃料与燃烧,碳单质的性质和用途)1碳的单质有_金刚石_、_石墨_、_C60_，其中最硬的是_金刚石_，最软的是_石墨_，具有导电性和润滑性的是_石墨_，具有吸附性的是_木炭、活性炭_。它们的物理性质_不同_(填“相同”或“不同”，下同)，化学性质_相同_，原因是_构成它们的碳原子的排列方式不同_。2古代用墨书写字画可以保存至今是因为_常温下，墨汁中含有的碳单质的化学性质稳定_；在点燃的条件下，碳具有_可燃_性，碳完全燃烧的方程式为_CO2CO2_；碳不完全燃烧的方程式为_2CO22CO_；在高温条件下，碳具有_还原_性，碳还原氧化铜的方程式_2CuOCCO22Cu_
2、，现象为：_黑色粉末变成红色，产生使澄清石灰水变浑浊的气体_，写出碳还原二氧化碳的方程式_CO2C2CO_，这个反应要_吸_热。,CO2和CO的性质和用途比较)CO2CO物理性质相同点标准状况下，色：_无色_；味：_无味_；状态：_气体_不同点密度：_比空气大_，溶解性：_能溶于水_密度：_比空气略小_，溶解性：_难溶于水_化学性质(写出涉及的方程式)1.一般情况下，既_无可燃性_，又_无助燃性_1.有可燃性方程式：_2COO22CO2_2.能与水反应，生成_碳酸_。方程式：_CO2H2O=H2CO3_2.有毒性，能与_人体内血红蛋白_结合使人中毒3.能与碱溶液反应，鉴别二氧化碳的方程式为：_
3、CO2Ca(OH)2=CaCO3_H2O_3.有还原性方程式：_CuOCOCuCO2_用途灭火，人工降雨，促进植物光合作用，温室肥料等作燃料，冶炼金属,CO2的制法)1实验室制取CO2的药品为_大理石(或石灰石)_和_稀盐酸_，反应的化学方程式为：_CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O_。制取二氧化碳的发生装置选(填发生装置的类型)_固液不加热型_，收集CO2只能用_向上排空气法_，因为CO2_密度比空气大且能与水反应_。验证CO2收集满的方法是_将燃着的木条靠近集气瓶口，木条熄灭，证明收集满了_。2工业制取CO2的方法是煅烧石灰石，其反应的化学方程式为_CaCO3CaOCO2_。,燃烧
4、及其条件，灭火方法)1燃烧要满足的三个条件：_可燃物_；_与氧气接触_；_达到着火点_。灭火的原理是切断_燃烧的三个条件_之一，使其不能燃烧。具体的方法有：_移走可燃物_；_隔绝氧气_；_降低周围温度使可燃物达不到着火点_。2爆炸是_急剧_的燃烧，发生在_有限_的空间，短时间聚集_大量的热_，使气体体积_膨胀_而引起。在油库、面粉加工厂、纺织厂常要求“严禁烟火”的原因是_这些地方的空气中聚集有大量的可燃性气体或粉尘，它们一遇到明火就会急剧燃烧而发生爆炸_。3CO2能灭火的原因是一般情况下，CO2既_无可燃性_又_无助燃性_，且_密度比空气大_，能灭火的原理是_CO2隔绝了氧气_。4燃料充分燃烧
5、要考虑的两点：_要有足够多的空气_；_与空气要有足够大的接触面积_。,化石燃料)1三大化石燃料是_煤_、_石油_、_天然气_，它们都是_混合物_(填“纯净物”或“混合物”)，属于_不可再生_(填“可再生”或“不可再生”)能源。煤主要含有_碳_元素，将煤隔绝空气加强热，可以得到焦炭、煤焦油等许多有用的物质，这一过程是_化学变化_；石油主要含有_碳_元素和_氢_元素，将石油放入分馏塔中加热炼制可以使煤得到综合利用，这一过程是_物理变化_。2天然气的主要成分是_甲烷_，它是_无_色_无_味的气体，密度比空气_小_，_难_溶于水；但天然气却很臭，是因为在天然气中加入了_有臭味的物质_，这样可以起_泄漏
6、时的报警_作用。天然气燃烧的方程式：_CH42O2CO22H2O_。3化学反应通常都伴随着_能量_变化，主要表现为_热量_变化。写出二氧化碳与炽热的碳反应的方程式：_CO2C2CO_，这个反应要_吸热_(填“吸热”或“放热”，下同)。写出生石灰与水反应的方程式：_CaOH2O=Ca(OH)2_，这个反应要_放热_。4煤燃烧的污染物中会形成酸雨的气体有_SO2_、_NO2_，乙醇俗称_酒精_，属于_可再生_能源，它燃烧的化学方程式：_C2H5OH3O22CO23H2O_。5最清洁的燃料是_氢气_，它燃烧的化学方程式：_2H2O22H2O_，它的优点_资源广_，_产物无污染_，_燃烧产生的热值大_
7、。实验室制取它的化学方程式为_ZnH2SO4=ZnSO4H2_，制取它的发生装置选_固液不加热_型，收集方法有_排水法_、_向下排空气法_。6目前，人们正在利用和开发的新能源有_太阳能_、_风能_、_地热能_、_潮汐能_等。【例1】下列有关碳和碳的氧化物的说法不正确的是( )AC可以将CuO中的Cu置换出来B在一定条件下CO2能够转变成COCCO2能使被石蕊染成紫色的干花变红D金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质答案C解析：A.碳具有还原性，C可以将CuO中的Cu转换出来，故选项说法正确；B.二氧化碳与碳在高温下生成一氧化碳，在一定条件下CO2能够转变成一氧化碳，故选项说法正确；C.CO2不是
8、酸，不能使石蕊染成紫色的干花变约，故选项说法错误；D.金刚石、石黑和C60只含有碳元素，所以都是碳的单质，故选项说法正确。【例2】(2014，株洲)下列处理方法不正确的是( )A炒菜时油锅中的油不慎着火，可用锅盖盖灭B扑灭森林火灾的有效方法之一是将大火蔓延路线前的一片树木砍掉，形成隔离带C不慎碰倒酒精灯，酒精在桌面上燃烧起来，应立即用水浇灭D遇到火灾时，可用湿毛巾捂住口鼻，蹲下靠近地面或沿墙壁跑，远离着火区域答案C解析：炒菜时油锅着火，用锅盖盖灭是隔绝了空气，A正确；扑灭森林火灾将大火蔓延路线前的一片树木砍掉，形成隔离带，B正确；不慎碰倒酒精灯，酒精在桌面上燃烧，用水浇不灭，因酒精能与水以任意
9、比互溶，且酒精密度比水小，会浮在水面继续燃烧。C错；遇到火灾时，用湿毛巾捂住口鼻，蹲下靠近地面或沿墙壁跑，远离着火区域，因为火灾时产生的烟和有害气体受热膨胀，向上扩散，而且这些气体难溶于水，D正确；故选C。【例3】(2013，福州)多彩的“碳”，多姿的生活，让我们一起走进“碳”的世界。(1)根据下表提供的信息，填写有关含碳物质的对应特性。物质用途金刚石切割玻璃石墨作电极活性炭净化对应特性_(2)液态二氧化碳灭火器可用于扑灭档案资料室发生的火灾，下列说法正确的有_(填标号)。A液态二氧化碳汽化后不会污染档案资料B二氧化碳可覆盖在燃烧物表面，隔绝空气C液态二氧化碳汽化时吸热，降低了可燃物的着火点(
10、3)过多的二氧化碳加剧了“温室效应”，写出一条减少二氧化碳排放的建议_。(4)二氧化碳是一种宝贵的资源。固定和利用二氧化碳的一个成功范例是：在高温高压下，CO2和NH3可以合成尿素CO(NH2)2，同时生成水。该反应的化学方程式为_。(5)目前，人类以化石燃料为主要能源。化石燃料有煤、_和天然气，它们都属于_(填“可再生”或“不可再生”)能源。(6)天然气中甲烷完全燃烧的化学方程式为_。(7)从表中数据分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点有_。1 g物质完全燃烧产生二氧化碳的质量/g放出的热量/kJ甲烷2.7556煤3.6732答案(1)硬度大导电性吸附性(2)AB(3)节约用纸(合理均可)(
11、4)CO22NH3CO(NH2)2H2O(5)石油不可再生(6)CH42O2CO22H2O(7)等质量的天然气和煤完全燃烧，天然气燃烧产生二氧化碳的质量小于煤，放出的热量高于煤解析：(1)物质的性质决定其用途：金刚石是自然界最硬的物质，故可用于切割玻璃；石墨具有导电性，可作电极；活性炭可吸附色素和异味，故可用于净水。(2)液态二氧化碳汽化后直接变成了气体，无残留，故不会污染档案资料，由于CO2气体的密度比空气大，且不燃烧也不支持燃烧，故可覆盖在燃烧物表面，隔绝空气，从而达到灭火的目的；液态二氧化碳汽化时吸热，降低环境温度到可燃物的着火点以下，而不是降低可燃物的着火点，可燃物的着火点是不能降低的
12、。(4)根据题给信息，反应物为CO2和NH3，生成物为尿素和水，反应条件为高温高压，注意配平即可。【例4】(2013，南京)2013年6月5日是“世界环境日”，中国主题为“同呼吸，共奋斗”。(1)化石燃料是不可再生能源，包括煤、_和天然气等。(2)下列不属于空气污染物的是_。A二氧化氮B二氧化硫CPM2.5D氮气(3)二氧化碳是一种温室气体。某化学兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行验证：当打开K，反应一段时间后：D烧杯中_(填“上层”或“下层”)的蜡烛先熄灭，说明二氧化碳具有的物理性质是_，具有的化学性质是_。B处紫色石蕊试液变成红色，C处澄清石灰水变浑浊。B处使紫色石蕊溶液变红的物质是_；写出C处发生反应的化学方程式_。答案(1)石油(2)D(3)下层密度比空气大不燃烧也不支持燃烧碳酸(或H2CO3)CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O解析：(1)化石燃料主要是指煤、石油和天然气。(2)氮气是一种无毒的气体，它是空气中含量最多的气体成分，不属于空气污染物。(3)D烧杯内下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧、密度比空气大。B处能使紫色石蕊试液变红的物质是碳酸而非二氧化碳，二氧化碳与水反应生成了碳酸：H2OCO2=H2CO3，碳酸使紫色石蕊溶液变成红色；C处反应的化学方程式为CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O。
