第9讲碳与一氧化碳

1、第第9 9讲讲 碳与一氧化碳碳与一氧化碳考情分析通览一、考纲要求 1.了解碳的几种常见的单质及其用途。 2.掌握碳的化学性质。 3.掌握一氧化碳、氢气的物理性质、化学性质及用途。考点归纳梳理一、碳单质的性质比较一、碳单质的性质比较 金刚石金刚石(C)、石墨、石墨(C)、足球烯、足球烯(C60)、纳米碳管、纳米碳管(C)都是由都是由 元元素组成的素组成的 ，它们的，它们的 性质相似，而性质相似，而 性质差异较大，性质差异较大，原因是原因是 。几种常见碳单质的物理性质和用途：几种常见碳单质的物理性质和用途： (1)金刚石：自然界中金刚石：自然界中 最大，能作钻探机钻头和裁玻璃。最大，能作钻探机钻头

2、和裁玻璃。 (2)石墨：石墨：具有优良的具有优良的 ，可作电池的电极或电刷；，可作电池的电极或电刷；具有具有 金属光泽且质地金属光泽且质地 ，可作铅笔芯的原料；，可作铅笔芯的原料；具有具有 感，可用作润感，可用作润滑剂。滑剂。 (3)木炭和活性炭一样，具有木炭和活性炭一样，具有 结构，有结构，有 性，它属于性，它属于 性质性质(填填“物理物理”或或“化学化学”)。 (4)C60能常用作能常用作 体体(每个每个C60分子是由构成分子是由构成) (5)炭黑能制成炭黑能制成 ，用来写字作画外，还添加在汽车轮胎中，以增强，用来写字作画外，还添加在汽车轮胎中，以增强其其 性。性。有可燃性的木炭、CO、H

3、2可用作 ；有还原性的木炭、CO、H2可用作 。用途H2+CuO . 色粉末逐末逐渐变为 色试管口有 生成CO+CuO . 色粉末逐末逐渐变为 色澄清石灰水变 .尾气燃烧火焰 色C+2CuO . 色粉末逐渐变为 色澄清石灰水变 .原理现象注意：试管口要稍 倾斜注意：(1)实验时 要“早出晚归”， 要“迟到早退”；(2)尾气导管口用酒精灯点燃(或气球收集)处理注意：停止反应时先移开 ，后熄灭 .装置及注意事项还原性H2+O2 .(点燃前先 ) CO+O2 .(点燃前先 ) C+O2 (氧气充足)C+O2 (氧气不足)可燃性毒性(易与 结合，造成人体 )常温下化学性质 .特性氢气一氧化碳碳单质二、

4、三种常见的还原剂二、三种常见的还原剂( 、 、 )的化学性质比较表的化学性质比较表注意： (1)CO与氧化铁反应的方程式为 ，实验现象为 ，是否为置换反应？ 。 (2)氢气、一氧化碳、氮气都是 色、 味的气体， 溶于水；其中，密度最小的是 ，密度与空气接近的是 ，不能直接用向下排空气法收集的气体是 。 典型例题探究例例1(2008江苏南通)右图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图，下列说法正确的是( ) A.这四种物质都很软，可作润滑剂 B.这四种物质碳原子的排列方式相同 C.这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2 D.这四种物质的结构中都是每个碳原子连接3个碳原子 【解析【解析】此题考查

5、不同的碳单质具有不同的物理性质(碳原子的排列方式不同)，但具有相同的化学性质的特点。 【答案【答案】C例例2(2008山东山东)某同学设计下图所示的实验装置，进行一氧化碳还原某同学设计下图所示的实验装置，进行一氧化碳还原氧化铜的实验。试回答：氧化铜的实验。试回答： (1)该装置存在的一个主要问题是该装置存在的一个主要问题是 ， 你的改进方法是你的改进方法是 。 (2)实验开始时，是先给氧化铜加热，还是先通入一氧化实验开始时，是先给氧化铜加热，还是先通入一氧化碳碳? 。 (3)实验过程中，图中实验过程中，图中A处能观察到的实验现象是处能观察到的实验现象是 。 发生反应的化学方程式为发生反应的化学

6、方程式为 。 B处观察到的实验现象是处观察到的实验现象是 。 (4)实验过程中，一氧化碳和氧化铜反应不仅能生成铜，还可能生成实验过程中，一氧化碳和氧化铜反应不仅能生成铜，还可能生成中间产物氧化亚铜中间产物氧化亚铜(化学式为化学式为Cu2O)。如果要对反应后。如果要对反应后A处残留固体的处残留固体的组成进行探究，试猜想残留固体的组成有哪几种可组成进行探究，试猜想残留固体的组成有哪几种可能能? 。(至少写出至少写出3种种) 【解析【解析】此题要求掌握一氧化碳还原氧化铜的实验操作步骤，实验现象，注意事项。 【答案【答案】(1)缺少尾气的处理装置，而把一氧化碳直接排放到空气中了在尾气出气口处添加一燃着

7、的酒精灯，把未反应的一氧化碳燃烧掉。 (2)先通入一氧化碳 (3)黑色的固体逐渐变成亮红色的固体CuO+CO=Cu+CO2澄清的石灰水变浑浊 (4)全部为铜；铜和氧化铜的混合物；铜和氧化亚铜的混合物；铜、氧化铜和氧化亚铜的混合物；氧化铜、氧化亚铜的混合物。 备考实战演练【基础题】1.(2010福建福州)下列物质的用途利用其化学性质的是( ) A.石墨作铅笔芯 B.金刚石作钻头 C.干冰作制冷剂 D.天然气作燃料2.(2010广东)下列物质的用途与其化学性质相关的是( ) A.用铝作导线B.用金刚石切割玻璃 C.用活性炭作净水剂D.用氮气作食品包装袋的填充气3.(2010广西贵港)下列物质的用途

8、与其依据的性质不相符合的是( ) A.一氧化碳用于冶金工业一氧化碳能够燃烧 B.干冰用于人工降雨干冰易升华同时吸收大量的热 C.金刚石用于裁玻璃金刚石很硬 D.石墨用于制铅笔芯石墨很软4.(2010湖北襄樊)防毒面具的滤毒罐中用来吸附毒气的物质是( ) A.炭黑 B.活性炭 C.木炭 D.石墨5.(2009甘肃兰州)金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的单质，下列关于碳的单质的叙述正确的是( ) A.都是黑色固体 B.在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳 C.碳原子的排列方式相同 D.一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化 6.(2010广东肇庆)通常所说的煤气中毒实际是由其中含有的哪一种气

9、体引起的？( ) A.CO B.CH4 C.H2 D.H2O7.(2008广东)下列关于一氧化碳和二氧化碳的叙述错误的是( ) A.一氧化碳易与血红蛋白结合而使人中毒 B.二氧化碳的大量排放会造成温室效应 C.一氧化碳和二氧化碳都具有还原性 D.向种植蔬菜的大棚中补充二氧化碳有利于蔬菜的生长8.(2010湖南长沙)下列说法中，正确的是( ) A.煤炉上放一壶水可以防止CO中毒 B.金刚石、石墨都是由碳原子构成的，所以都很坚硬 C.用活性炭可以除去水中的氯化钠杂质 D.用澄清石灰水可区分CO、CO29.(2008江苏南通)有关2CuO+C=2Cu+CO2的反应，说法正确的是( ) A.CuO具有

10、氧化性 B.C发生了还原反应 C.反应前后碳元素的化合价没有改变 D.反应前后固体质量不变 高温10.(2010安徽)我国科学家在CO低温氧化的研究上取得了突破性进展，利用四氧化三钴纳米棒作催化剂，可将汽车尾气中的CO在低温下氧化为CO2，示意图如右。下列关于该反应的说法错误的是( ) A.可有效降低汽车尾气对大气的污染 B.属于化合反应 C.反应前后四氧化三钴纳米棒的化学性质发生变化 D.反应前后氧原子数不发生变化11.(2010山东临沂)下列实验设计与实验目的不一致的是( )A.测定空气里氧气含量 B.O2验满 C.用木炭还原氧化铜 D.检验H2纯度12.(2009湖南娄底)通过一年的化学

11、学习，我们熟悉了许多物质。请从石墨；活性炭；尿素；氢气；食盐；氧气中，选取相应物质的序号填空。 (1)腌制蔬菜、鱼、肉等常用的调味品是 ； (2)最清洁的燃料是 ； (3)可用于冰箱除异味的是 ； (4)属于化学肥料的是 ； (5)用于急救病人的气体是 ； (6)可作干电池电极的是 。13.(2010广东佛山)C、O、Ca是初中常见的三种元素，请选用其中的元素写出符合下列要求的物质的化学式： (1)黑色的固体 ； (2)能支持燃烧的气体 ； (3)能燃烧的气体 ； (4)不支持燃烧的气体 ； (5)能作干燥剂的物质 ； (6)属于盐的物质 。14.(2008湖北)(1)古代用墨书写或绘制的字画

12、虽年久仍不变色，原因是墨中主要成分碳具有 性。 (2)木炭还原氧化铜的实验，体现了碳的还原性，其反应的化学方程式是 ，所以单质碳的还原性可以用于 工业。 (3)碳单质包括金刚石、石墨和C60等，它们的化学性质相似，如它们都有可燃性，试写出C60在空气中完全燃烧的化学方程式 。15.(2010陕西)陕西榆林是我国重要的能源基地，煤化工产业发展迅速。煤化工是指在一定条件下将煤等物质转化为H2、CO和炭黑等一系列重要化工原料的生产过程。 (1)将干燥的H2和CO两种气体分别点燃，在火焰上方各罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现 的原气体是H2。 (2)CO是一种气体燃料，其燃烧的化学方程式为 。 是

13、。 16.(2008江西)用木炭还原氧化铜的实验如右图。 (1)酒精灯加网罩的目的 ； (2)刚开始预热，试管中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是 ； (3)继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。请你写出 部分的化学方程式： 、 ； (4)停止加热时，应先将导管从试管中撤出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因【提高题【提高题】17.(2009四川雅安四川雅安)下表中列出了一定压强和温度下每立方厘米活性炭所能吸下表中列出了一定压强和温度下每立方厘米活性炭所能吸附的常见气体的体积，分析表中数据与气体的组成、性质的关系，你认为下附的常见气体

14、的体积，分析表中数据与气体的组成、性质的关系，你认为下列结论正确的是列结论正确的是( ) A.每个气体分子所含原子个数越多，越容易被吸附每个气体分子所含原子个数越多，越容易被吸附 B.沸点越低的气体，越易被吸附沸点越低的气体，越易被吸附 C.气体是化合物时，易被吸附气体是化合物时，易被吸附 D.气体的相对分子质量越大，越易被吸附气体的相对分子质量越大，越易被吸附 18.(2010广东湛江广东湛江)在古代，人们曾经把在古代，人们曾经把A矿石放入烈火中煅烧获得一矿石放入烈火中煅烧获得一种红色金属。下图是种红色金属。下图是A能发生的变化，根据图示回答下列问题。能发生的变化，根据图示回答下列问题。 (

15、1)写出写出B、C的化学式：的化学式：B ，C 。 (2)你能判断出你能判断出A中含有的元素是中含有的元素是 ，依据是，依据是 。 (3)D与与NaOH溶液反应的化学方程式：溶液反应的化学方程式： ，该反，该反应属于应属于 反应反应(填基本反应类型填基本反应类型)。4941135974.5被吸附体积/mL-34-196-183-78-252气体的沸点/Cl2N2O2CO2H2气体性质19.(2009广东肇庆广东肇庆)现有下列仪器或装置，请回答下列问题：现有下列仪器或装置，请回答下列问题： (1)仪器仪器的名称的名称 ；加热高锰酸钾制取氧气应选装置；加热高锰酸钾制取氧气应选装置 (填字母填字母)

16、，收，收集集O2应采取应采取 法。法。 (2)草酸草酸(H2C2O4)固体在浓硫酸作用下发生反应：固体在浓硫酸作用下发生反应：H2C2O4=CO2+CO+H2O，若用该反应来制取，若用该反应来制取CO，制气装置应选，制气装置应选 (填字母填字母)；除去其中的；除去其中的CO2可选仪器可选仪器AC，C中装入的试剂最好是中装入的试剂最好是 (填小写字母填小写字母)a.烧碱溶液烧碱溶液b.浓硫酸浓硫酸c.澄清石灰水。澄清石灰水。 (3)点燃点燃CO前应进行的操作是前应进行的操作是 ；若用；若用CO还原氧化铜粉末，应选装还原氧化铜粉末，应选装置置 (填字母填字母)，其反应方程式为，其反应方程式为 。

17、(4)右图为某种右图为某种“微型微型”实验装置。如果实验装置。如果G处装稀盐酸，处装稀盐酸， H处放少量铁屑，则加热处的现象为处放少量铁屑，则加热处的现象为 ； “微型塑料滴管微型塑料滴管”相当于图实验装置中的相当于图实验装置中的 (填字母填字母)； 用微型仪器进行实验，除试剂用量极少以外，还可能用微型仪器进行实验，除试剂用量极少以外，还可能 具有的优点是具有的优点是 (写写1点点)。 浓硫酸20.(2010广东)2010年4月28日某媒体题为“排污工程施工，毒气放倒三人”的报道，引起某兴趣小组同学的思考。 【提出问题】排污管道中的毒气有什么成分? 【查阅资料】 .排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生CO、CO2、H2S、CH4等。 .H2S气体能与CuSO4溶液反应生成黑色沉淀。 【提出猜想】小组同学对排污管道气含有上述气体中最少3种成分的猜想如下： 猜想1：有CO、CO2、H2S； 猜想2：有CO、CO2、CH4； 猜想3：有CO、H2S、CH4； 猜想4：有CO2、H2S、 ； 猜想5：有CO、CO2、H2S、CH4。 【实验方案】小组同学共同设计了下图所示的装置并进行探究(夹持仪器已省略)。【问题讨论】 (1)如果A装置没有明显变化