1、专题二 碳和碳的氧化物 专题二 碳和碳的氧化物知识结构碳和碳的氧化物碳单质(金刚石、石墨、木炭、活性炭)物理性质及用途金刚石无色透明、正八面体形状的固体天然存在的 最硬 的物质可作钻头、装饰品等石墨深灰色、鳞片状固体,不透明质软做 铅笔芯 滑腻感做润滑剂 导电性 做电极木炭、活性炭: 吸附性 做净水剂、防毒面具滤毒剂化学性质可燃性充分燃烧: 点燃 不充分燃烧:点燃 还原性与氧化铜反应: 高温 与反应:高温 常温下化学性质 稳定 碳的氧化物物理性质:无色无味气体,密度比空气大,能溶于水,固态叫 干冰 ,易升华化学性质一般情况下不燃烧也不支持燃烧与水反应: 与澄清石灰水反应: () 用途:灭火;干
2、冰用于人工降雨、做制冷剂;制碳酸饮料;温室肥料;工业原料制法实验室制法: 工业制法:高温 在自然界的循环物理性质:无色无味气体,密度比空气略小,难溶于水化学性质可燃性: 点燃 还原性: 毒性:极易与血红蛋白结合,造成机体缺氧用途:作燃料、冶炼金属 年中考年模拟考点清单考点一 碳及碳的氧化物(木炭)和化学性质的比较物质化学性质 (木炭) 可燃性化学方程式点燃 点燃 点燃 现象在氧气中燃烧发出白光,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊蓝色火焰,生成的气体可使澄清石灰水变浑浊还原性化学方程式高温 现象黑色粉末变成红色固体,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊黑色粉末变成红色固体,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊实
3、验装置装置要点试管口略向下倾斜,导管伸进试管内的长度以刚露出橡胶塞为宜多余的需要进行处理(如点燃或收集)主要实验步骤反应结束后,先将导管从液体中取出,再停止加热通验纯加热停止加热继续通气到装置冷却至室温停止通二氧化碳的性质实验()“倾倒二氧化碳”的实验实验实验现象解释与结论两支蜡烛自下而上依次熄灭蜡烛熄灭说明不能燃烧,也不支持燃烧下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭,说明的密度比空气大()“二氧化碳与水反应”的实验注:纸花用紫色石蕊溶液浸泡,并干燥。实验 吹干第四朵花现象纸花由紫变红纸花不变色纸花不变色纸花由紫变红纸花由红变紫分析醋酸能使石蕊溶液变红水不能使石蕊溶液变红不能使石蕊溶液变红二氧化碳与水
4、反应生成了酸,酸使石蕊溶液变红不稳定,受热易分解续表实验 吹干第四朵花结论 ()“二氧化碳与氢氧化钙反应”的实验实验现象解释与结论澄清石灰水变浑浊与氢氧化钙发生反应,生成了白色的碳酸钙沉淀:() (该反应可用来检验)()“二氧化碳的溶解性”实验实验现象解释与结论塑料瓶变瘪部分二氧化碳溶于水中,使瓶内气体体积减小,压强变小,在外界大气压的作用下,瓶子变瘪考点二 二氧化碳的制取实验室制取反应原理: 实验装置注意 长颈漏斗末端要伸入液面以下形成“液封”,以防气体沿长颈漏斗逸出。收集方法:由于能溶于水、密度比空气大,且不与空气中的成分发生反应,故宜采用向上排空气法收集。验满方法:将燃着的木条放在集气瓶
5、口,若木条立即熄灭,则证明已经集满。检验方法:将气体通入澄清石灰水中(或将少量澄清石灰水倒入集气瓶内振荡),若澄清石灰水变浑浊,证明该气体是。实验步骤:茶(检查)庄(装药)定(固定)寿(收集)宴(验满)。药品的选用()不可用浓盐酸代替稀盐酸,因为浓盐酸有挥发性,会使收集的气体不纯。()不可用稀硫酸代替稀盐酸,因为稀硫酸与石灰石(或大理石)反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在石灰石(或大理石)的专题二 碳和碳的氧化物 表面,阻止了与酸的接触,使反应不能持续进行。()不可用、代替石灰石(或大理石),因为、与稀盐酸反应速率过快,不利于收集气体。易混易错几种物质的俗名、成分、类别及转化关系物质俗名组成成分
6、物质类别氧化钙生石灰氧化钙()纯净物氢氧化钙熟石灰消石灰氢氧化钙()纯净物石灰水石灰浆 氢氧化钙()和水混合物石灰石大理石 碳酸钙()和杂质混合物转化关系 () () 高温 对“结构决定性质”的问题认识不清()金刚石与石墨:二者组成元素相同,但原子排列方式不同,故物理性质差异很大。()和:二者组成元素相同,但分子构成不同,故其性质不同。类似的物质组还有和、和、和等。对“检验”“验满”“吸收”区分不清解释例子检验利用物质的特性或特征反应来证明这种物质,可理解为“看看是不是”检验用澄清石灰水,不能用燃着的木条验满不需要验证该气体,只需证明集气瓶是否已集满该气体,可理解为“看看满不满”验满一般用燃着
7、的木条,不用澄清石灰水吸收将某气体反应或溶解掉,可理解为“将气体除掉”吸收一般用溶液,少量时也可用澄清石灰水,一般不用水方法一 与的鉴别、分离及除杂方法鉴别方法操作方法实验现象 ()分别通入澄清的石灰水中变浑浊无现象()分别通入紫色石蕊溶液中溶液变红无现象()分别通过灼热的氧化铜无现象黑色粉末变为红色()点燃不燃烧可燃()用质地较软的塑料瓶分别装满两种气体,再分别加入体积的水,盖紧瓶盖后振荡软塑料瓶变瘪无变化除杂方法物质(括号内为杂质)除杂方法化学方程式()通过足量灼热的 ()通入足量的溶液中 通过足量灼热的炭层高温 分离方法利用和化学性质的不同,分离和时,先将混合气体通过溶液,与反应生成,从
8、而分离出;然后向生成的溶液中滴加足量稀,便可得到。例 (新疆,分)下列依据实验目的所设计的实验过程,不合理 的是( )选项实验目的实验设计鉴别碳粉和氧化铜粉末取样后,分别在空气中灼烧鉴别硝酸钾溶液和碳酸钾溶液取样滴加酚酞试液,观察溶液颜色变化除去氯化钠固体中混有的泥沙溶解、过滤、蒸发除去一氧化碳中少量二氧化碳气体将气体通过灼热的氧化铜粉末解析 碳粉在空气中灼烧会生成二氧化碳气体,氧化铜在空气中灼烧无现象,可以鉴别,故合理;硝酸钾溶液显中性,不能使酚酞试液变色,碳酸钾溶液显碱性,能使酚酞试液变红,可以鉴别,故合理;氯化钠易溶于水,泥沙难溶于水,可以采取加水溶解、过滤、蒸发的方法除去氯化钠固体中混
9、有的泥沙,故合理;能与灼热的氧化铜反应,不能,故不合理。答案 方法二 验证二氧化碳与氢氧化钠溶液是否反应的方法通常情况下,将二氧化碳气体直接通入装有氢氧化钠溶液的试管中,很难直接判断二氧化碳气体是否与氢氧化钠溶液反应。要判断二氧化碳气体确实能与氢氧化钠反应,可以采取如下两种方法:()检验产物的方法:验证通入二氧化碳气体后的溶液中是否含有碳酸钠,检验碳酸根离子是否存在。()改进实验装置,通过一些明显的实验现象间接证明二氧化碳气体能与氢氧化钠反应。如: 年中考年模拟所选装置操作方法实验现象将充满二氧化碳的试管倒扣在水中试管内的液面略有上升将充满二氧化碳的试管倒扣在氢氧化钠溶液中试管内的液面明显上升
10、将氢氧化钠溶液滴入烧瓶中水槽中的水倒吸入烧瓶内将氢氧化钠溶液滴入锥形瓶中集气瓶中溶液中的长导管下端产生气泡将胶头滴管中氢氧化钠溶液挤入烧瓶中打开止水夹,烧瓶内产生“喷泉”现象用、装置进行实验时,还应再做与反应的对比实验,才能得出正确结论。例 (山东潍坊,分)下列验证“与溶液反应”的装置中,不能观察到明显现象的是(装置气密性均良好) ( )解析 项,二氧化碳和氢氧化钠反应没有明显的现象,故符合题意;项,二氧化碳和氢氧化钠反应后,试管内的压强变小,液面上升,故不符合题意;项,二氧化碳和氢氧化钠反应后锥形瓶内压强变小,小气球膨胀,故不符合题意;项,二氧化碳和氢氧化钠反应后锥形瓶内压强变小,烧杯中的水倒吸入锥形瓶中,故不符合题意。答案