《二氧化碳和一氧化碳》

1、专题二专题二碳和碳的化合物碳和碳的化合物2杨庄中心校 朱培玉(第六单元）石墨金刚石要点 1 碳的单质1. 碳的单质主要包括：、和 C60，它们都是由碳元素组成的单质。原子的排列方式不同，2. 碳的几种单质的物理性质有很大的差异，原因是但它们的化学性质相同。 要 点 梳 理 碳单质物理性质用途金刚石能作钻探机的钻头石墨作电池的电极作铅笔芯的原料可用于打开生锈的锁活性炭用于防毒面具滤毒罐中C60能用作超导体3. 碳单质的物理性质和用途：硬度最大，无色透明的正八面体导电性质软润滑性吸附性在超低温度状态下电阻极小碳的化学性质(用化学方程式表示)用途常温下化学性质稳定，不易变质可燃性；还原性4. 碳单质

2、的化学性质和用途：CO2CO2点燃2CO22CO点燃C2CuO2CuCO2高温墨水书写档案、作画作燃料冶炼金属，作还原剂物理性质无色无味的气体，密度比空气的 ； 溶于水；干冰是化学性质“三不”：不能 ，不 ，不能供给呼吸。检验地窖中CO2 含量的方法：与水反应： ，石蕊溶液变 色将溶液加热， ，石蕊溶液由红色变成 色与碱反应(化学方程式)与碳反应： ， 该反应 热要点 2 二氧化碳的性质大可固体的二氧化碳燃烧支持燃烧灯火实验红紫吸CO2H2O H2CO3H2CO3 H2OCO2CCO2 2COCO2+Ca(OH)2 CaCO3H2O2NaOH+CO2 Na2CO3H2OCO2 的用途和危害干冰

3、作制冷剂，用于 ，原理是CO2 可用于灭火，利用了 CO2 的三条性质： 、 、CO2 可以作为气体肥料的原因：大气中 CO2 含量增加，造成 ，给人类带来危害要点 3 二氧化碳的用途与危害制冷干冰“升华”时吸收大量的热不能燃烧 不能助燃密度比空气大促进植物进行光合作用温室效应要点 4 二氧化碳的实验室制法图 141图 141 是实验室制取 CO2 的操作过程，(1)原料名称：和。浑(2)反应原理(化学方程式)：(3)验证二氧化碳的方法：将气体通入澄清的石灰水中，出现浊现象，证明是二氧化碳气体，发生反应的化学方程式为。验满方法是。(4)收集 CO2 的方法是，因为 CO2 的密度且 CO2，所

4、以 CO2 不能用排水法收集。石灰石(大理石)稀盐酸白色CO2Ca(OH)2)CaCO3H2O将燃烧的木条放在瓶口，若木条熄灭则表示气体已经收集满CaCO32HClCaCl2CO2H2O向上排空气法比空气的大可溶于水CO 的物理性质密度比空气 ； 溶于水。能否用排空气法收集？ CO 的化学性质(写化学方程式)可燃性： ，火焰呈 色还原性：(炼铁，与氧化铁反应)毒性：极易与 结合，造成人体CO 的用途利用可燃性作 ；利用还原性作要点 5 一氧化碳的性质和用途略小难不能蓝血红蛋白缺氧还原剂2COO22CO2燃料3COFe2O32Fe3CO2要点 6 自然界中的碳循环如图 142 是自然界中的碳循环

5、示意图。注意：(1)CO2 不是空气污染物。CO2 会参与大气中的碳循环，是氧气的间接来源。由于 CO2 的增多，会导致“温室效应”，但只是影响环境，并不会污染环境。气体肥料(2)CO2 可以促进绿色植物的光合作用，因此在温室中可用作，其反应原理为。图 1426CO26H2OC6H12O66O2光照叶绿体要点 7 几个需要注意的问题1. 实验室中制取二氧化碳时，需要注意三个问题：(1)不用碳酸钠粉末代替石灰石与稀盐酸反应制取 CO2 的原因是：碳酸钠与盐酸反应速度太快，不便控制。(2)不用稀硫酸与石灰石反应制取 CO2 的原因是：反应生成的 CaSO4微溶于水，覆盖在碳酸钙表面阻止反应进一步进

6、行。(3)不用浓盐酸与石灰石反应制取 CO2 的原因是：浓盐酸有挥发性，导致气体不纯净。2. 在实验室中，制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。确定气体发生装置时，应考虑反应物的状态和反应条件。确定收集装置时，应考虑生成气体的密度和溶解性。综上所述，制取 CO2 可用如图 143 所示的装置。其中长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下，形成液封，否则生成的气体会从其中逸出。图 1433. 构建碳的单质和化合物的关系网络如图 144：放出 图 144本网络图包括 9 个化学方程式，涵盖了碳的单质和化合物的重要化学性质，这是掌握本节内容的关键。其中 CO 与 O2 反应的化学方程式为，该反应(填“

7、吸收”或“放出”)热量。4. 含碳元素的化合物大多数是有机化合物，但有机化合物不包括 CO、CO2、H2CO3 以及碳酸盐。最简单的有机化合物是甲烷(CH4)，常见的有机化合物有乙醇(C2H5OH)和葡糖糖(C6H12O6)，它们燃烧都生成水和二氧化碳。2COO22CO2点燃考点 1 碳的单质【例 1】(2013 自贡)碳在地壳中含量不高，但它的化合物数量众多，而且分布极广。根据所学知识回答：图 145 考 题 研 究 (1) 图 为碳原子的结构示意图，常温下碳的化学性质 (填“活泼”或“不活泼”)。(2)图对应三种碳单质：图单质的名称是，图单质的名称是，图单质的化学式是。思路点拨(1)在常温

8、下碳的化学性质不活泼，碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易发生变化；(2)由碳单质的结构可知，图的碳原子的排列是空间网状结构，具有这种结构的单质的名称是金刚石；图的碳原子的排列是层状结构，具有这种结构的单质的名称是石墨；图由 60个原子构成的分子，形似足球，具有这种结构的单质的化学式是 C60。答案 (1)不活泼 (2)金刚石 石墨 C601. (2013 兰州) 2013 年 3 月，浙江大学实验室里诞生了世界上最轻的材料“碳海绵”。“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质)。下列关于“碳海绵”的说法不正确的是()AA. 常温下化学性质活泼B. 具

9、有吸附性C. 在一定条件下可还原氧化铜D. 在氧气中完全燃烧的产物是 CO2 实 战 体 验 考点 2 二氧化碳的实验室制法【例 2】(2013 德阳)请根据下列装置回答有关问题：图 146(1)有标号仪器的名称：为；为。(2)若用上述装置制取二氧化碳，则 A 中发生反应的化学方程式为。容易要制取和收集一瓶干燥的二氧化碳气体，其装置接口的连接顺序是(用接口字母顺序从左至右连接)。检验二氧化碳是否集满的方法是 。思路点拨 本题综合考查了实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置、检验方法。故干燥气体时要长进短出，装置接口的连接顺序是 a、c、b、g。答案 (1)锥形瓶 水槽(2)CaCO32HClC

10、aCl2CO2H2Oa、c、b、g用燃着的木条放在集气瓶口2. (2013 大连)用以下装置进行气体的实验室制取和性质实验。图 147 实 战 体 验 (1)选 择 装 置 A 用 氯 酸 钾 和 二 氧 化 锰 制 氧 气 的 化 学方程式为 ，用排水法收集氧气的依据是(2)用装置 B 制二氧化碳的化学方程式为，检验二氧化碳已收集满的方法是 ，长颈漏斗末端位于液面下的原因是 。 。将带火星的木条放在瓶口，形成液封防止气体逸出(3)将二氧化碳通入装置 C 中 ，紫色石蕊溶液变红的原因用化学方程式表示为 。氧气不易溶于水2KClO32KCl3O2MnO2CaCO32HCl CaCl2H2OCO2

11、若熄灭证明已满H2OCO2 H2CO33. 请根据图 148 中 A、B 两图回答下列问题。图 148(1)仪器 a 的名称是。长颈漏斗(2)写出锥形瓶内反应的化学方程式：。(3)锥形瓶内的反应进行较长时间后，用燃着的火柴放在集气瓶口，火焰仍不熄灭的原因是。(4)如图 148B 所示，将一瓶二氧化碳气体慢慢倒入放着蜡烛的烧杯中，发现上层蜡烛先熄灭，原因是。(5)实验室一般用向上排空气法收集二氧化碳气体，试问能否用排水法收集到二氧化碳？请说明理由。(通常状况下 1 L 水大约能溶解 1 L 二氧化碳气体)。长颈漏斗下端未伸入液面，造成气体逸出上层燃着的蜡烛先接触倒入的二氧化碳能。因为 CO2 的

12、溶解性有限，从导管口产生的气泡在水中能较快逸出CaCO32HCl CaCl2H2OCO2考点 3 一氧化碳的性质和用途【例 3】(2012 丽水)某气体可能由 CO、CO2、H2、HCl 中的一种或几种组成。为研究其组成，某兴趣小组的同学按如图 149 装置进行实验(有些固定装置已经省去)。请回答：图 149(1)若该气体中含有 H2，则能观察到的实验现象是。(2)按上述装置进行实验，观察到 A 处没有明显现象，据此现象，你能确定气体中 CO2 的存在吗？若能，请说明理由；若不能，请你在不影响其他气体检验的前提下，对上述装置提出一个简单的改进方案，使实验能确定 CO2 是否存在。思路点拨H2

13、具有还原性，能使 CuO 还原为红色光亮的铜，反应的化学方程式为 H2CuOCuH2O。无水硫酸铜遇水变蓝色，实验室根据这一性质检验水的存在。若该气体中含有 H2，则能观察到的实验现象是 C 处黑色粉末变红，D 处白色粉末变蓝。本题难点在于：气体中可能含有 HCl，如果 HCl 存在，通过装置 A，HCl 与 Ca(OH)2 发生中和反应，即使气体中含有 CO2，通过 A 时也会没有任何现象。因此，按上述装置进行实验，观察到 A 处没有明显现象，并不能确定气体中是否存在 CO2。应该在 A、B 之间再增加一个 A 装置，如果这个装置中石灰水变浑浊，则证明原气体中有 CO2；若不变浑浊，则原气体中不含 CO2。答案 (1)C 处黑色粉末变红，D 处白色粉末变蓝 (2)在 A、B 装置之间再连接一个装有澄清石灰水的洗气瓶。空气O2CO4. (2013 德州)对于化学反应，我们不但要考虑加入的试剂，还要考虑环境中的其他物质对化学反应的影响。教材中“木炭还原氧化铜”的实验(如。图 1410)，你认为试管 A 中的物质除木炭与氧化铜外，还包括(1)根据你所学化学知识猜测：试管 A 中，除 C、CuO 外，还可能有物质(用化学式，下同)参与反应。除木炭可以还