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1、碳和碳的氧化物全章复习与巩固（基础）撰稿：熊亚军 审稿：于洋【学习目标】1.掌握碳跟氧气、氧化铜的反应；了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。2.掌握实验室制取二氧化碳的原理、装置和操作要点；了解实验室中制取气体的思路和方法。3.掌握二氧化碳和一氧化碳的性质；了解二氧化碳的用途；知道温室效应。【知识网络】【要点梳理】知识点一、碳的单质和碳的氧化物1.碳的单质（金刚石、石墨）的物理性质和用途： 金刚石石墨外观无色透明正八面体状晶体深灰色磷片状固体光泽加工琢磨后有光泽略有金属光泽硬度自然界最硬软导电性无良好导热性无良好用途钻探机钻头、刻刀、装饰品等电极、铅笔芯、润滑剂等2.CO2和CO的比较：CO
2、2CO物理性质无色、无味气体，可溶于水，密度比空气大，干冰易吸热升华。无色无味气体，难溶于水，密度与空气接近，略小于空气密度。化学性质可燃性一般情况下既不能燃烧，也不支持燃烧。有可燃性2CO+O22CO2还原性没有还原性，有较弱的氧化性C+CO22CO有还原性CO+CuO Cu+CO2 与水反应与水反应CO2+H2O=H2CO3 不能与水反应与石灰水的反应与石灰水反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O 不能与石灰水反应毒性无毒有剧毒主要用途可制汽水，作制冷剂，灭火，气体肥料。可作气体燃料和冶金工业的还原剂。3.一氧化碳和单质碳的比较：CCO相似点都具有可燃性、还原性，常用作燃料和作还原
3、剂冶炼金属不同点属于固体单质，常温下具有稳定性属于气体化合物，具有毒性【要点诠释】1.由于碳原子排列方式不同，导致金刚石和石墨在物理性质上存在较大差异。2.由于CO和CO2的分子构成不同，决定了二者性质的不同。知识点二、二氧化碳的实验室制法1.实验室用大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO22.发生装置和收集装置的选择：（1）制取二氧化碳的反应物是块状固体和液体，在常温下进行反应，因此制取CO2的发生装置与用过氧化氢溶液和二氧化锰制取O2的发生装置相同（如下图所示）。一般情况下，由于制取CO2时所需反应物的量
4、较大，常用下列仪器代替试管作为反应器（如：锥形瓶、广口瓶等）。（2）CO2能溶于水，且密度比空气大，用向上排空气法收集。3.检验二氧化碳的方法：把气体通入到澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明生成的气体是CO2。4.验证CO2气体是否收集满的方法：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳收集满了。5.除去二氧化碳气体中杂质的方法：实验室制取的CO2气体中混有的少量HCl气体，可用将气体通过碳酸氢钠溶液的方法除去，混有的水蒸气可通过浓硫酸除去。【要点诠释】不用稀硫酸、浓盐酸代替稀盐酸，不用碳酸钠、纯净碳酸钙代替大理石或石灰石的原因：（1）用大理石或石灰石跟稀盐酸反应，速度适中，便于收集
5、CO2气体；大理石或石灰石原料价低易得。（2）不用稀硫酸与大理石反应的理由：刚开始二者反应生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石的表面，阻止了酸与大理石的接触，使反应不能持续进行下去。（3）不用浓盐酸的原因：浓盐酸易挥发出HCl气体，会使生成的CO2中混有HCl气体，使制得的CO2不纯。 (4)不用纯CaCO3或Na2CO3等代替大理石（或石灰石）是因为它们与稀盐酸反应速度太快，很难控制，且药品价格比石灰石要贵（成本较高）。知识点三、实验室制取气体的一般思路和方法 1.首先要研究实验室制取气体的化学反应原理，即选择合适的反应物和反应条件（如常温、加热、加催化剂等），还要选择合适的实验装置，研究如何验
6、证制得的气体等。2.选择反应时，要考虑原料易得，反应条件要求不高，操作简便安全，反应速率适中，生成气体不混入其他气体，便于收集。3.制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。选择气体发生装置要根据反应物的状态和反应条件；选择气体的收集装置应考虑气体的密度和气体的溶解性及气体是否与水反应。4.验证气体时，实验现象要明显。【要点诠释】氧气、二氧化碳的实验室制法比较：气体名称氧气二氧化碳反应原理过氧化氢催化分解或高锰酸钾受热分解大理石（或石灰石）与稀盐酸反应化学方程式2H2O22H2O+O22KMnO4K2MnO4+MnO2+O2CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2发生装置收集装置检验
7、方法将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊验满方法将带火星的木条靠近集气瓶口，木条复燃，则证明满了将燃着的木条靠近集气瓶口，木条熄灭，则证明满了【典型例题】类型一、考查碳的单质和碳的氧化物1.（2011.娄底市）我国古代一些书法家、画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色，这是因为单质碳具有（ ）A可燃性 B还原性 C在常温下，化学性质不活泼 D吸附性【答案】C【解析】碳单质在常温下，化学性质不活泼。【总结升华】在常温下碳的化学性质稳定；在高温下，碳能与许多物质发生化学反应。2.（2011烟台市）“低碳生活”倡导我们在生活中所耗用的能量、材料
8、要尽量减少，从而减低二氧化碳的排放量。下列做法不符合“低碳生活”理念的是（ ） A.教科书循环使用 B.多用电子邮箱、QQ等即时通讯工具 C.夏天为了更凉快，把室内空调温度设置到很低 D.提倡乘坐公共交通工具、骑自行车或步行等出行方式【思路点拨】本题考查与“碳”基础知识有关的热点问题，只要熟练掌握所学的基础知识，平时注意观察生活，则不难找到答案。【答案】C【解析】室内空调温度设置越低，耗能就越多，不符合“低碳生活”的理念。【总结升华】解答时要抓住“低碳”的核心是“低耗能、低排放”。3.（2011苏州市）下列有关物质的检验方法和结论都合理的是（ ） A加入稀盐酸，有无色气体产生的物质中一定含有碳
9、酸盐 B用燃着的木条伸入某气体中，火焰熄灭，则该气体一定是二氧化碳 C经点燃，产生蓝色火焰的气体不一定是一氧化碳 D尝一下，有咸味的白色固体一定是食盐【答案】C【解析】活泼金属与酸反应也会有无色气体（氢气）产生，故A不合理。二氧化碳、氦气等多种气体都不支持燃烧，故B不合理。一氧化碳、甲烷燃烧都产生蓝色火焰，故C合理。食盐、亚硝酸钠都有咸味，故D不合理。【总结升华】检验物质应依据该物质的特性，要注意到可能的干扰因素。4.（2011广州市）下列说法正确的是（ ） ACO2能与血液中血红蛋白结合导致中毒 BCO能溶于水生成酸C用闻气味的方法能够区别CO2和CO D CO可以在O2中燃烧【思路点拨】C
10、O、CO2的性质及用途属于易混知识点和中考热点。对比法掌握CO、CO2二者的性质和用途、会探究二者的性质、能正确应用二者的性质解释生活中的现象，是解题的关键。【答案】D【解析】一氧化碳难溶于水，具有可燃性，易与血液中血红蛋白结合且难以分离，使其失去运送氧的能力而使人中毒；二氧化碳能溶于水形成碳酸；因一氧化碳和二氧化碳都是无色无味的气体，且一氧化碳有毒不可用闻气味的方法区分一氧化碳和二氧化碳。【总结升华】可用燃着的木条或澄清石灰水来区分二氧化碳和一氧化碳。举一反三：【变式1】2009年12月7日18日，在丹麦首都哥本哈根召开了世界气候大会，焦点问题主要集中在停止增加温室气体的排放。能产生温室效应
11、的气体主要是（ ）A.CO B.CO2 C.N2 D.NH3【答案】B【变式2】关于一氧化碳和二氧化碳的叙述正确的是（ ）A. 一氧化碳和二氧化碳均有可燃性 B.室内放一盆水能防止一氧化碳中毒C. 一氧化碳具有还原性可用于冶炼金属 D.可用烧碱溶液鉴别二氧化碳气体【答案】C【变式3】“低碳生活”、“低碳经济”、“碳减排”等常出现在电视新闻或报纸上，其中关于“低碳生活”中的“低碳”是指（ ） A.生活中不用含碳的物质B.尽量减少含碳物质的排放和浪费B.停止含碳矿物的开采和加工D.禁止使用煤炭、石油【答案】B类型二、考查二氧化碳的实验室制法5.（2011苏州市）实验室制备二氧化碳气体的常用方法是（
12、 ） A煅烧石灰石 B点燃木炭 C用石灰石与稀盐酸反应 D碳酸分解【答案】C【解析】实验室常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制备二氧化碳气体。【总结升华】石灰石或大理石的主要成分是碳酸钙，它与盐酸反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2。6.实验室常用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳。（1）该反应的化学方程式为 。（2）检验生成的气体是二氧化碳的方法是 。【思路点拨】本题考查了二氧化碳制取及检验的方法。熟悉实验装置、原理等是解题的关键。【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 （2）将生成的气体通入澄清石灰水，观察石灰水是否变浑浊【解析】（1）稀盐酸与石灰石反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2； （2）利用二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，检验二氧化碳气体。【总结升华】实验室制取二氧化碳，一般选用的试剂是稀盐酸和大理石（或石灰石），不用稀硫酸代替稀盐酸。举一反三：【变式】请根据下图所示实验装置回答有关问题。 （1）请填写标号仪器的名称： ， 。（2）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体时，应选用的发生装置是 ，发生反应的化学方程式为 。【答案】（1）酒精灯 试管 （2）B CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2
