碳的几种单质二氧化碳的制法

1、 碳的几种单质、二氧化碳的制法知识回顾1书写化学方程式要遵守两个原则：一是必须以 为基础，二是要 。2书写化学方程式时，在式子左右两边的化学式前面要配上适当的化学计量数，使得每一种元素的原子总数 ，这个过程就是化学方程式的 。配平化学方程式的方法很多，比较简单、常用的方法是 。3在化学方程式中，“”表示 ；“”表示 ；“”表示 。4根据化学方程式计算反应物或生成物的质量而进行的步骤一般有六步，即：（1） ；（2） ；（3） ；（4） ；（5） ；（6） 。考考你1根据化学方程式：3AB + C2B3 = 2C + 3X ，确定X的化学式为 （ ）。AA3B2 BA2B3 CAB2 DAB32在

2、4Al + 3O2 = 2Al2O3的反应中，各物质的质量比为 。 （相对原子质量：O：16 Al：27）高温3下列是某同学书写的7个化学方程式。点燃 C + CO2 CO 2H2O = 2H2 + O2燃烧 CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu 2Mg + O2 2MgO点燃 3Fe + 2O2 Fe3O4 CuSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Cu(OH)2 P + O2 PO2其中，化学方程式没配平的是 （填序号下同）；化学式写错的是 ；“”或“”使用不当或遗漏的是 ；反应条件没有注明或不正确的的是 ；完全正确的是 。4电解72g水得到氧气的质量为 g。 （相对原子

3、质量：H：1 O：16）一、知识要点（一）碳的单质1单质是 元素组成的纯净物，一种元素可形成多种单质。例如： 、 、 都是由碳元素组成的单质。2金刚石、石墨、C60的性质及用途金刚石石墨C60外观无色、透明、正八面体形状的固体深灰色、不透明、鳞片状的固体，有金属光泽分子形似足球，有金属光泽的固体，其晶体粉末显黄色导电性几乎不导电良好几乎不导电硬度天然存在的最硬物质质软（最软的矿物之一）质脆导热性很差良好很差用途钻探机钻头、玻璃刀、装饰品电极、铅笔芯、润滑剂材料科学、超导领域等备注人们对C60性质的认识正在不断地深入想一想怎样证明金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质呢？ 。3金刚石、石墨、C60的

4、物理性质有很大差异的原因是这些单质中 。 下图是它们的结构示意图，图中小黑球均代表碳原子。金刚石的结构金刚石的结构石墨的结构C60分子的结构小结从上述学习可知，物质的结构、性质与其用途的关系为：物质的结构 物质的性质 物质的用途 决定反映 决定反映【例1】下列关于金刚石、石墨和C60的说法正确的是 （ ）。 A是由三种不同的碳元素组成的 B都是由碳原子构成的，性质相同 C取相同质量的金刚石、石墨和C60完全燃烧，得到相同质量的CO2 D三种单质中碳原子的排列方式不同 E金刚石和石墨是单质，C60是化合物 F它们是由碳元素组成的不同单质分析：金刚石、石墨和C60虽然是不同的单质，但它们都是由碳元

5、素组成的，“碳元素”只有一种，所以A是错误的；这些单质的化学性质相同，物理性质差异很大，所以B也是错误的；质量相同的这三种单质所含碳元素的质量相同，所以完全燃烧后生成二氧化碳的质量相同，所以C是正确的；金刚石、石墨和C60都是单质，D、F说法正确。答案：C、D、F4木炭、活性炭的吸附性由于木炭疏松多孔，有很大的表面积，因此它具有吸附性；活性炭的吸附性比木炭更强，吸附作用是将气体或染料的微小粒子吸附在活性炭的表面，并没有生成新物质。因此，吸附作用是物理变化，吸附性属于物理性质。【例2】向一个装蒸馏水的小烧杯中滴入几滴红墨水，观察到的现象是 ，这表明 。如果此时向小烧杯中放入一些活性炭，并用玻璃棒

6、搅拌，稍等片刻后，过滤，又观察到的现象是 ，这说明活性炭具有 能力，这是因为活性炭具有 的结构。分析：在蒸馏水中滴入几滴红墨水时，由于分子在不断运动，会导致红墨水慢慢散开，由于活性炭具有疏松多孔的结构，决定了活性炭具有较强的吸附能力，能够吸附液体中的有色物质，而使溶液变得无色透明。答案：红墨水慢慢散开，液体的红色变得均匀；液体分子在不断地运动；红色液体变为无色透明；吸附；疏松多孔针对性练习：（1）下列说法正确的是 （ ）。A目前人们已经发现了109种元素，这些元素组成的单质只有109种 B只含有一种元素的物质一定是纯净物 C金刚石和石墨的物理性质不同，是因为构成它们的原子不

7、同 D金刚石和石墨都是碳元素组成的单质 （2）在防毒面具中用于吸附有毒气体的物质是 （   ）。A活性炭 B金刚石 C石墨 D焦炭 （3）下列关于碳单质用途的叙述，错误的是 （   ）。A金刚石用作钻探机的钻头               B用焦炭冶炼金属C用碳粉和铅可制成铅笔芯      

8、0;        D用石墨做干电池的电极5碳的化学性质碳的化学性质常温稳定高温可燃性氧气充足：碳充分燃烧化学方程式：氧气不充足：碳不充分燃烧化学方程式：用途：碳单质有可燃性，可用作燃料还原性碳还原氧化铜化学方程式：碳还原氧化铁化学方程式：用途：碳单质具有还原性，可作还原剂想一想从上述可知，虽然碳单质的物理性质差异很大，但化学性质完全相同，你们知道其原因吗？针对性练习：（4）用木质电线杆时，常把埋入地下的部分表层烧焦，其主要目的是 （ ）。A烧死蛀虫 B使木杆变硬 C烘干木材D形成化学性质稳定的炭层

9、60;（5）当氧化铜中混有少量炭粉时，除去炭粉的方法是 （ ）。A隔绝空气加热混合物 B在氢气流中加热混合物 C在氧气流中加热混合物 D在一氧化碳气流中加热混合物 （6）有下列变化：甲乙丙，能满足这个变化的甲是 （ ）。AC   BH2   CCO   DCu （二）二氧化碳的制取1实验室制取二氧化碳（1）常用药品： （或 ）跟 。（2）反应原理（用化学方程式表示）： 。（3）实验现象：固体逐渐溶解，有大量 产生。（4）反应装置：如右图所示。 注：长颈漏斗应插入液面以下，否则二氧化碳会从长颈漏斗口逸出。（

10、5）收集方法：向上排空气法（二氧化碳能溶于水）。（6）二氧化碳的检验：将气体通往 中，如果石灰水变 ， 则通入气体为二氧化碳；如果未变 ，则不是二氧化碳。（7）二氧化碳的验满：将燃着的木条放在 ，观察燃着的木条如果 ，证明气体已收集满。2二氧化碳的工业制法高温工业上，把石灰石放在石灰窖里，经过高温煅烧，就制得生石灰，同时得到副产品二氧化碳。化学方程式为：CaCO3 CaO + CO2【例3】实验室制取二氧化碳可选用的试剂是（ ）。 石灰石和稀盐酸 炭粉燃烧 炭粉还原氧化铜 大理石和稀硫酸碳酸钠和稀盐酸 煅烧石灰石 AB C D分析：实验室制取某物质的一般要求是：实验原理正确；操作方法简便易行；

11、原料廉价易得；反应速度适中。炭粉燃烧可以制得二氧化碳，但是由于燃烧消耗的氧气也是气态物质，不好与生成的二氧化碳分离；炭粉还原氧化铜是在高温下才能进行的，操作不方便；大理石和稀硫酸反应只能生成少量的二氧化碳，因为生成物之一硫酸钙是微溶于水的物质，它会包裹在碳酸钙的表面，阻止反应的进一步进行，所以反应开始不久就会停止；碳酸钠与稀盐酸反应太快，短时间内产生大量气体并急速涌出，既不易控制反应，也给收集气体带来了麻烦，所以多在灭火的时候才需要；煅烧石灰石的设备比较大，适合工业上制取大量二氧化碳气体时使用。答案：D针对性练习：（7）欲在实验室中制取某气体A，在选择制取和收集装置时可以不考虑的因素是 （ ）

12、。A所有反应物的状态                 B反应条件C气体A的性质                            D气体A的颜色（

13、8）某学生设计了下列四种实验室制取气体的方案，其中正确方便的是 （ ）。 A在空气中燃烧木炭制二氧化碳B用碳酸钙粉末与稀盐酸反应制二氧化碳C加热高锰酸钾制氧气D用碳酸钠粉末与稀盐酸反应制二氧化碳（9）50g碳酸钙与足量的稀盐酸反应，可以生成二氧化碳的质量为 。 （相对原子质量：C：12 O：16 Ca：40）二、巩固与提高A巩固练习1下列过程中，属于化学变化的是 （ ）。 A用石墨制铅笔芯 B石墨导电 C活性炭使红棕色二氧化氮气体褪色 D用石墨制金刚石 2下列说法正确的是 （ ）。 A碳的单质都是黑色固体 B无定形碳是纯净物 C碳燃烧可能生成一氧化碳 D碳在不充分燃烧时吸热3下列有关碳的化学性

14、质的叙述中，正确的是 （ ）。 A碳具有稳定性，不与任何物质反应 B碳具有还原性，能将许多金属从其氧化物中还原出来 C碳在常温下能与许多物质发生化学反应 D碳与氧气反应生成二氧化碳4科学家发现了一种新分子，它具有类似足球的结构，化学式是C60。对C60有下列几种说法：C60是一种新型的化合物；C60和金刚石、石墨是由碳元素组成的三种不同的单质；C60用于制造良好的超导材料；C60的相对分子质量是720。其中正确的叙述是 （ ）。 A B C D5鉴别H2、O2、CO2最简便的方法是 （ ）。 A测定它们的密度 B用燃着的木条伸入集气瓶内 C比较它们的溶解性 D通入澄清石灰水6在填写档案时，一般

15、都要求用碳素墨水填写，其理由是 （ ）。A单质碳不跟其他任何物质反应B常温下，碳的化学性质稳定C碳易与纸张反应生成化学性质稳定的物质D这种墨水是经过特殊加工的性质稳定的化合物7下列物质的用途，既利用了碳的物理性质，又利用了化学性质的是 （ ）。 A用焦炭炼钢 B用活性炭褪色 C用墨写字保存时间长 D用木炭制燃料8轻轨电车是近年来城市发展的一种无污染的新兴交通工具，当轻轨电车开动时，轻轨电车与架空电线的接触点由于高速摩擦会产生高温，因此接触点上的材料应该具有耐高温，不易氧化，能导电的性质，你认为接触点上的材料应选用 （ ）。 A金刚石 B铝 C石墨 D铜9某一黑色粉末放在试管中加强热后，发现有红

16、色固体生成。同时产生一种无色、能使澄清石灰水变浑浊的气体，则此黑色粉末可能是 （ ）。 AMnO2 B木炭粉C氧化铜 D氧化铜与木炭粉的混合物点燃点燃高温点燃10在通风良好，燃烧正旺的煤炉中，下列反应最不容易发生的是 （ ）。 AC + O2 CO2 B2C + O2 2CO C2CO + O2 2CO2 DCO2 + C 2CO11在实验室收集、验满和检验氧气和二氧化碳两种气体的实验中，具有的相同点是 （ ）。A都可以用排水法来收集 B都是用燃着的木条进行验满C都可以用向上排空气法来收集 D都是用带火星的木条检验气体12如下图所示，制备二氧化碳的装置错误的是 （ ）。A B C D A B

17、C D13如下图所示，收集二氧化碳的理想方法是 （ ）。 14实验室用简易装置制取二氧化碳，应选用的一组仪器是 （ ）。A广口瓶、长颈漏斗、导管、酒精灯B长颈漏斗、广口瓶、导管、集气瓶C长颈漏斗、广口瓶、导管、水槽、集气瓶D大试管、长颈漏斗、导管、酒精灯、集气瓶15实验室制取CO2有以下几个步骤：装好仪器、注入盐酸、加入块状石灰石、检查气密性、收集气体，以上操作正确排列顺序是 （ ）。A B C D16“钻石恒久远，一颗永流传”这名广告词被美国广告时代评为20世纪经典广告之一。该广告词能体现的钻石的性质是 。17碳的单质中 是天然存在的最硬的物质， 是最软的矿物之一，金刚石和石墨性质的差异是因

18、为 。由此说明 。18以木炭为原料，试分别写出两个有二氧化碳生成的反应和两个有一氧化碳生成的反应（用化学方程式表示） ， ； ， 。19在密闭容器里盛有3g炭和6g氧气，充分加热使其完全反应，最后容器里的气体是 。 （相对原子质量：C：12 O：16）C+CuO澄清的石灰水20右图为课本用足量的木炭粉还原氧化铜的实验装置图，按要求回答： （1）该反应需几分钟时间。最能说明这个反应已经完成的实验现象是 。（2）反应完成后，应先 ，后 。（3）实验时，酒精灯加网罩的目的是 。B能力拓展澄清的石灰水木炭粉 铜片21某实验创新小组对木炭还原氧化铜的实验进行了改进，其操作步骤如下：取一片铜片，用砂纸除去

19、其表面的氧化物使其表面呈光亮的紫红色；用酒精灯将上述铜片烧到红热后，立即伸入到集满氧气 的集气瓶中，观察到的现象为：铜片表面变成 色；在一支干燥的大试管中装入一定量的经烘干处理过的木炭粉，再将经过处理过的铜片埋入木炭粉中；按照右图所示的装置图连接好各种仪器；加热大试管，其中发生反应的化学方程式为 ，当观察到澄清石灰水 后，先移走导管，后停止加热；待试管冷却后，用镊子取出铜片，洗净后观察。回答下列问题：（1）填写上述各空。（2）中用到的夹持仪器是 （填名称）。（3）中“先”、“后”颠倒，造成的后果是 。（4）中观察到的现象是：铜片表面埋入木炭粉的部分 。22有A、B、C、D四种单质，通常状况下，

20、A、D是无色气体，B是红色金属，C是黑色粉末。现在进行下列实验：在D中加热B，生成一种黑色的固体物质；C与的生成物混合，高温下得到B和一种无色气体；向的生成物中通入气体A并加热，得到B和水。（1）依据以上实验，试推断这四种单质的名称： A ；B ；C ；D 。（2）写出有关反应的化学方程式： ； ； 。23在昆明世博园中，山东省齐鲁园里的“泰山”是用从山东省运来的花岗石（不与酸作用）堆砌而成的，其中一小部分是用云南石林的石灰石补充的，鉴别这两种石料的方法是分别在石料样品中滴加 ，产生 的一种即是 。ABC D E24现有如图仪器或装置选择： （1）写出图中A、B、C仪器的名称：A ；B ；C

21、。（2）实验室制取二氧化碳气体，所需的药品是 和 ；反应的化学方程式为 。其发生装置可选择 （填字母）进行组装，不用E装置收集二氧化碳气体的原因是 。（3）上述制取二氧化碳气体的发生装置，还可用于实验室制取的气体是 ，该反应的化学方程式是 。（4）甲同学认真研究了课本中的实验装置后（如下图1），对其中的气体发生装置进行了改进（如图2）。请说说该同学进行实验改进的目的是 。大理石稀盐酸图1盐酸弹簧夹大理石多孔塑料片图2 （5）写出两种检验集气瓶中已充满二氧化碳气体的方法： ； 。（6）若实验中二氧化碳始终收集不满，可能的原因是 。25归纳与演绎是重要的科学方法，也是常用的化学学习方法。（1）我们

22、已经学过实验室制取O2、CO2两种气体的反应原理、制取与收集方法。请你归纳出实验室制取气体反应的共同点 （填序号）。需要加热使用催化剂没有气体参加反应原料为纯净物只生成一种气体（2）化学上可以通过多种反应得到NH3（极易溶于，密度比空气小），例如：2NH4Cl（固）+ Ca(OH)2（固） CaCl2 + 2NH3 + 2H2O NH4HCO3（固） NH3 + CO2 + H2OCaO（固）+ NH3·H2O（浓）= NH3 + Ca(OH)2我将选择 （选择只写一个，填序号）作为实验室制取NH3的反应原理，我需要用下列仪器中的 （填序号）来装配NH3发生装置，我采用的收集方法是

23、。我选择的制取装置还用来制取 ，其反应的化学方程式是 。实验室制取氨气时，为防止多余的氨气逸散到空气A B C D E F G H I J中，可用 吸收。C趣味化学点石成金在超强X射线的高压作用下，通常作为铅笔芯的石墨居然可与金刚石“一较软硬”。美国伊利诺斯先进光子源实验室以及阿尔贡国家实验室高压站的研究人员在2005年10月17日出版的科学杂志上报道了这一最新研究成果。 石墨和金刚石都由碳元素组成，只是由于碳原子空间排列和间距不同，导致二者外形和强度的天壤之别。研究人员采用简单、安全的钻石砧骨细胞（DiomondAnvilCell）手段产生高压，将相当于17万大气压的高强度X射线照射石墨，并

24、使X射线聚焦于一点，从而在原子水平上观察到钻石砧骨细胞中石墨分子结构的改变过程，原本松散排列的碳原子被挤压在一起，最终使得石墨也具有了如同金刚石一般的碳原子排列结构及类似的硬度。 研究小组负责人温迪表示，实验首次证实了高压条件可大量改变石墨分子的结构。这一研究成果将极大地拓宽石墨作为一种结构成分在工业上的应用范围三、课外练习26如右图所示，向盛有红棕色NO2气体的烧瓶中投入若干块木炭，连接好装置，稍待片刻，能水木炭看到的现象是： （1）_； （2）_。 原因是_。 木炭为什么具有这种性质？ _。初三化学讲义第十讲参考答案（52期）知识回顾：1客观事实；遵守质量守恒定律2相等；配平；最小公倍数法3生成气体；在溶液中反应，生成物中有固体；加热4（1）设：根据题意设出未知量（2）写：写出正确的化学方程式（3）标：标明相关物质的质量比、已知量、未知量（4）列：列比例式（5）解：解比例式（6）答：简明地写出答案考考你：1C 29817