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1、第六单元 碳和碳的氧化物目录：考点梳理规律方法探究自主测试考点梳理一、碳的单质1.碳单质的存在形式碳的单质有_金刚石_、_石墨_和_ C60_，由于它们的_碳原子排列方式_不同，导致它们在_物理性质_上存在很大差异。2.金刚石与石墨的比较3.木炭和活性炭木炭和活性炭具有_吸附_性，可以用作_吸附剂_，除去食品和工业产品中的色素，消除异味和吸收有毒气体。4.C60(1)构成：C60由分子构成，每个分子由_ 60个碳原子_构成，化学性质_稳定_。(2)用途：主要应用于_材料科学_、_材料科学_等方面。二、单质碳的化学性质1.稳定性在常温下，单质碳的化学性质不活泼，受日光照射或与空气、水分接触，都不
2、容易起变化。2.可燃性3.还原性(1)与CuO反应中反应的化学方程式：_；中反应的化学方程式：_； (2)与CO2反应反应的化学方程式：_。(3)应用用于_冶炼_工业。如焦炭把铁从铁矿石中还原出来的反应为_。三、二氧化碳1.CO2的性质(1)物理性质(2)化学性质 2.CO2对生活和环境的影响(1)用途用于灭火：CO2不_燃烧，也不_支持燃烧_，且密度_比空气的大_；作制冷剂，可用于人工降雨：固体二氧化碳叫做“干冰”，升华时吸收大量的热；光合作用的原料；化工原料；气体肥料。(2)温室效应成因：大气中的CO2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_地球变暖_。能产
3、生温室效应的气体有：_CO2_、_臭氧_、_甲烷_、_氟氯代烷_等。危害：导致两极的_冰川融化_，使_海平面上升_，淹没部分沿海城市，使土地沙漠化、农业减产等。缓解措施：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_乱砍滥伐等。3.CO2的制取(1)工业制法高温煅烧石灰石，化学方程式为_ _。 (2)实验室制法反应原理：_。注意：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反应生成微溶的CaSO4，它会覆盖在CaCO3的表面，阻碍反应的进行。若用浓盐酸与石灰石反应来制
4、取CO2，会导致浓盐酸中的氯化氢气体混入产生的CO2气体中，使制得的CO2气体不纯。制取装置。实验室常用的制取二氧化碳的装置如图所示。注意：长颈漏斗下端管口应_插入液面以下_，以防止气体从_长颈漏斗中逸出_。集满CO2气体的集气瓶应盖上玻璃片_正方_在桌面上。四、气体发生装置和收集装置的综合探究1.气体发生装置一般根据反应条件(是否加热、加催化剂等)和反应物状态(固体与固体反应、固体与液体反应或液体与液体反应等)设计发生装置，如下图所示：(1)固+固 制气体，可选用图A的装置。可制取O2等气体。(2)固+液 制气体，可选用图B或C的装置。可制取O2、H2、CO2等气体。2.气体收集装置一般根据
5、气体的水溶性、气体的密度设计收集装置，如图所示：五、一氧化碳1.物理性质2.化学性质(1)可燃性：纯净的CO在空气中点燃时，能产生_蓝色_火焰，放出大量的热。化学方程式为_。(2)还原性：CO还原CuO反应的化学方程式为_。(3)剧毒性：CO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_，造成体内缺氧，甚至危及生命。3.用途作燃料、冶炼金属。4.CO、CO2的鉴别方法(1)用澄清石灰水：CO2能使澄清石灰水变浑浊，CO不与石灰水等碱溶液反应。(2)用点燃法：CO能燃烧，生成使澄清石灰水变浑浊的气体，而CO2不能燃烧。(3)用灼热的CuO和澄清石灰水：CO能与灼热的CuO
6、反应，生成红色固体，且能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，而CO2则不与CuO反应。(4)用紫色石蕊溶液：CO2通入到紫色石蕊溶液中能产生使紫色石蕊溶液变红的碳酸，而CO不能。六、气体混合物成分分析实验初中化学实验中，气体成分的分析(如H2、CO、CO2、H2O等)实验占很大的比重。通常用无水CuSO4粉末检验H2O(气态)的存在，若白色CuSO4粉末变成蓝色，说明存在H2O(气态)。用灼热的CuO粉末检验H2和CO，黑色粉末变成红色，有水珠生成，说明存在H2；生成的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明存在CO。(气体通过灼热的CuO前，必须干燥)CO2的存在对检验CO产生干扰，所以有时要先除去
7、CO2且确认CO2已除尽，才能检验CO。规律方法探究归类示例一碳单质的性质【例1】 下列有关碳单质的用途和性质之间的关系不相符的是(D)A.焦炭用于炼铁是因为焦炭具有还原性B.金刚石用于切割玻璃是因为金刚石硬度比玻璃的大C.用炭黑墨汁书写的字经久不变色是因为常温下碳的化学性质稳定D.制糖工业用活性炭脱色制白糖是因为活性炭与有色物质发生了化学反应解析：制糖工业用活性炭脱色制白糖，是利用了活性炭具有吸附性，发生了物理变化，D项错误。归类示例二制取二氧化碳的实验探究【例2】 某小组在实验室里制取CO2时，用到了下列装置，请回答下列问题：(1)能用B装置收集CO2，是因为CO2的密度比空气的密度大；(
8、2)用B装置收集CO2时，检验是否收集满的方法是将燃着的木条放在集气瓶；(3)将生成的CO2通入石蕊溶液中，溶液变红，原因是CO2与_水(或H2O)_反应生成了碳酸；(4)将A装置改成C装置，通过拉动铜丝可以控制底部破损的小试管升降。这一改进的主要目的是A(选填序号)；A.使反应随时发生或停止B.使破损的小试管得到利用C.生成更多的CO2(5)如果在实验室利用A装置制取氧气，该反应的化学方程式为_。解析：(1)CO2的密度比空气的大，所以可用向上排空气法收集；CO2能溶于水且和水发生化学反应，所以不能用排水法收集。(2)CO2的验满方法一般是将燃着的木条放到集气瓶口，如果木条熄灭，证明已经集满
9、。(3)CO2可与水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊溶液变红。(4)C装置改进后通过拉动铜丝来实现两种反应物的接触或脱离，达到使反应随时发生或停止的目的。(5)如果利用A装置制取氧气，应采用过氧化氢催化分解法。归类示例三二氧化碳和一氧化碳的比较【例3】 “归纳与比较”是化学学习的重要方法，下列有关CO2与CO的知识归纳错误的是(B)解析：CO2不燃烧也不支持燃烧，可用于灭火，CO难溶于水，也不能使紫色石蕊溶液变红色，不能与碱反应，B项错误。归类示例四二氧化碳与农业生产和环境保护【例4】 如图是自然界碳的循环示意图，请据图分析后回答：(1)自然界中CO2的来源有_化石燃料燃烧_ (任写一点)；(2)任
10、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_温室效应_(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：_植树造林_。解析：(1)自然界中CO2的来源有化石燃料燃烧，动植物呼吸等；(2)CO2的不利影响有温室效应等；(3)植树造林，种草等都可消耗CO2。自主测试1.下列关于碳及其氧化物的说法中，正确的是(C)A.金刚石、石墨都是碳的单质，其硬度都很大B.CO2可用作燃料C.CO有还原性，可用于冶炼金属D.CO2通入紫色石蕊溶液，溶液变红，加热后溶液颜色不变解析：金刚石、
11、石墨都是由碳元素组成的单质，金刚石是自然界中最硬的物质，石墨是较软的物质，故A错误；CO2不具有可燃性，不能用作燃料，故B错误；CO具有还原性，可用于金属的冶炼，故C正确；CO2通入紫色的石蕊溶液中，看到石蕊溶液变成红色，原因是CO2与H2O反应生成了H2CO3，H2CO3使其变红，当加热红色的溶液时，又会看到溶液由红色变成无色，原因是H2CO3不稳定容易分解生成H2O和CO2，故D错误。2.如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是(D)A.给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度B.实验过程中，可观察到澄清石灰水变浑浊C.碳在反应中发生了氧化反应，表现出还原性D.实验结束后，应
12、先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出解析：A.给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度，正确；B.实验过程中生成了二氧化碳，可观察到澄清石灰水变浑浊，正确；C.碳在反应中与氧结合，发生了氧化反应，表现出还原性，正确；D.实验结束后，应先将导气管从澄清石灰水中撤出，再停止加热，防止液体倒流引起试管炸裂，错误。3.某大学高分子系的课题组用石墨烯(由石墨制成)制造出了一种超轻物质“碳海绵”，刷新了超轻固体材料的世界纪录，也是目前吸油力最强的材料。下列说法错误的是 (A)A.“碳海绵”是一种化合物B.“碳海绵”具有较强的吸附作用C.“碳海绵”在一定条件下可还原氧化铜D.“碳海绵”在氧气中完全燃烧
13、的产物是CO2解析：“碳海绵”中只含有一种元素碳元素，属于单质，不属于化合物，A项错误。4.下列关于CO2与CO的比较错误的是(C)A.1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1个氧原子B.CO2能溶于水，CO难溶于水C.CO2可用于光合作用，CO可用于人工降雨D.CO2可用于灭火，CO可用作气体燃料解析：二氧化碳既可用于光合作用也可用于人工降雨，一氧化碳不能用于人工降雨，C项错误。5.如图分别是二氧化碳的制取、干燥、收集和性质检验的装置图。其中错误的是(C)解析：二氧化碳的密度比空气的密度大，不能用向下排空气法收集。C项错误。6.如图是碳及其化合物的转化关系图，请回答下列问题：(1)括号内含有碳
14、元素物质的化学式：CO。(2)转化关系图中由CO2CaCO3的反应化学方程式：。(3)金属镁不但能在氧气中燃烧，也可以在二氧化碳中燃烧生成氧化镁(MgO)和碳单质，镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为，由此你对燃烧、灭火有什么新的认识：燃烧不一定需要氧气(答一项即可)。(4)下列有关碳及其化合物的说法正确的是B。A.二氧化碳是导致酸雨的主要气体B.含碳燃料不完全燃烧会生成一氧化碳，一氧化碳有毒C.液态二氧化碳灭火是因为汽化时吸热，降低了可燃物的着火点解析：(1)由含碳物质的转化关系图可知，碳在不充分燃烧时生成一氧化碳，一氧化碳燃烧时生成了二氧化碳，二氧化碳在高温时能被碳还原为一氧化碳，所以，括号内含有碳元素的物
