1、第 3 讲 碳和碳的氧化物第 1 课时 金刚石、石墨和 C601(2014，兰州)同学们填写的“毕业生登记表”需要长期保存 ，因此书写时必须使用( D )A铅笔 B圆珠笔 C红墨水笔 D碳素笔2(2013，日照)科学家成功地利用精密仪器从石墨中分离出单层的石墨片 ，这是目前世界上人工制得的最薄的材料，如图所示。下列有关石墨片的说法错误的是( B )A石墨片是一种单质B石墨片与 C60 是同种物质，具有导电性C在一定条件下，石墨片可还原氧化铜D石墨片在氧气中完全燃烧的产物是 CO23(2014，兰州)单层石墨称为石墨烯，这种“只有一个碳原子厚的碳薄片 ”被公认为是目前世界上最薄、最坚硬、传导电子
2、速度最快的新型材料。下列关于石墨烯的叙述中正确的是( A )A石墨烯的化学式为 CB石墨烯的硬度小于金刚石C石墨烯属于化合物D石墨烯中碳元素的化合价为 44(2014，大连)下列有关物质性质与用途的说法，错误的是 ( A )A石墨有滑腻感，可用来作电极B焦炭有还原性，可用于冶金工业C活性炭有吸附性，可用来吸附异味D金刚石的硬度大，可用来切割玻璃5下列对一些事实的解释错误的是( C )事实 解释A 书写档案规定必须使用碳素墨水 碳的化学性质稳定B 石墨能够做电池的电极材料 石墨能够导电C 焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来 焦炭具有氧化性D 制糖工业中用活性炭来脱色以制白糖 活性炭具有吸附性
3、6.(2013，乌鲁木齐)如图是金刚石、石墨、C 60、碳纳米管结构示意图，下列说法错误的是( C )A这四种物质完全燃烧后的产物都是 CO2B这四种物质的物理性质有较大差异的原因是碳原子的排列方式不同C常温下 C60 和碳纳米管的化学性质很活泼D碳纳米管在室温下能贮存和凝聚大量的 H27(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” 的说法中不正确的是( A )A常温下化学性质活泼B具有吸附性C在一定条件下可还原氧化铜D在氧气中完全燃烧的产
4、物是 CO28下列有关碳单质的用途和性质之间的关系不相符的是( D )A焦炭用于炼铁是因为焦炭具有还原性B金刚石用于切割玻璃是因为金刚石硬度比玻璃高C用炭黑墨汁书写的字经久不变色是因为常温下碳的化学性质稳定D制糖工业用活性炭脱色制白糖是因为活性炭与有色物质发生了化学反应9下列说法不正确的是( C )A利用木炭的还原性有 CuO 冶炼铜B天然金刚石是最硬的非金属单质，可制成钻石C利用活性炭的稳定性来吸附冰箱中的异味D利用石墨的导电性制造石墨电极10当氧化铜中混有少量碳粉时，提纯的方法是( C )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加入水后过滤11实验测得某物质中只含
5、有碳元素，则这种物质( B )A一定是金刚石或石墨中的一种B可能是一种碳单质，也可能是几种碳单质组成的混合物C一定是碳元素的单质D一定是金刚石、石墨和 C60 组成的混合物二、填空题12下列各物质的用途是利用了该物质的什么性质？(1)石墨用于电池的电极是因为_有优良的导电性_；(2)活性炭可放于防毒面具的滤毒罐里滤毒是因为_有吸附性 _；(3)金刚石用作钻探机钻头是因为_坚硬_；(4)木炭可以除去房间里的臭味是因为_有吸附性_；(5)石墨常用于制造铅笔芯是因为_质软_。13(2013，沈阳)体会内在联系，填写下表内容：物质名称 (1)_金刚石_ 石墨组成元素 C C微观结构模型物质性质颜色 无
6、色 黑色硬度 (2)_大 小导电性 不导电 导电用途 制作钻石、切割玻璃等 (3)_作电极_(写出一种 )14.(2013，重庆)激光打印机是常见的办公用品，它所用墨粉的主要成分是极细的碳粉。(1)碳粉不具有的性质是_B _(填序号) 。A黑色 B易溶于水C可燃性 D常温下稳定(2)将碳粉与氧化铜混合后加强热，发生反应的化学方程式为_C2CuO 2CuCO 2_，该反应中碳表现出 _还原_( 填“氧化”或“还原”)性。= = = = =高 温 三、简答题151985 年科学家发现的 C60 分子是由 60 个碳原子构成的，它的形状象足球(图 C)，因此又叫足球烯。1991 年科学家又发现一种碳
7、的单质碳纳米管，它是由六边环形的碳原子构成的管状大分子(图 D)，图 A、图 B 分别是金刚石和石墨的结构示意图。(图中小黑点均代表碳原子)用你所学到的化学知识回答下列问题：(1)金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质有较大差异的原因是_碳原子排列不同_。(2)常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否活泼？_不活泼 _，简要说明理由_因为碳原子的最外层电子数为 4，常温下不易得失电子_。(3)请你设计一个方案，证明足球烯和碳纳米管是由碳元素组成的。 (以足球烯为例，用文字简要叙述)_将它放在充满 O2 的密闭容器里使之燃烧。测定其生成物是 CO2，且 CO2 里所含 C 的质量等于燃烧前后足球烯减
8、少的质量 _。16如图所示，向盛有 NO2 气体(红棕色) 的烧瓶内投入若干小块的木炭，连接好装置，稍待片刻，能看到的现象是：(1)_烧瓶内红棕色气体逐渐变浅甚至消失_；(2)_水从烧杯内沿着导管进入烧瓶里_；原因是_由于木炭具有吸附性，将有色气体(NO 3)吸附到木炭表面，所以瓶内气体颜色变浅，甚至消失；外界大气压大于烧瓶内气体压强，水就被压入烧瓶内_。四、实验探究题17用木炭还原氧化铜的实验如下图所示。(1)酒精灯加网罩的目的是_集中火焰，提高温度_；(2)刚开始预热时，试管中立即有气泡产生，但石灰水不变浑浊 ，原因是_试管内空气受热膨胀(或气体受热，分子间的间隔增大 )_；(3)继续加热
9、，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。请你写出带点部分化学方程式：_CO 2Ca(OH) 2=CaCO3H 2O，C 2CuO 2CuCO 2_；= = = = =高 温 (4)停止加热时，应先将导气管从试管中撤出，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。这样操作的原因是_防止液体倒吸，试管炸裂_、_避免灼热的铜又被氧气氧化变成氧化铜_ 。第 2 课时 二氧化碳和一氧化碳一、选择题1下列关于碳及其化合物的说法，正确的是( D )ACO 和 CO2 都可将氧化铜还原成铜BCO 2 不能转化成氧气C一氧化碳可使澄清石灰水变浑浊D利用活性炭的吸附性来吸附冰箱中的异味2(
10、2014，黑龙江)下列关于碳和碳的氧化物，说法正确的是 ( B )A金刚石和石墨硬度都很大BCO 2 可作为气体肥料CCO 和 CO2 都能用于灭火DCO 和 CO2 都具有还原性3(2014，衡阳)下列关于 CO 和 CO2 的说法中，正确的是 ( D )ACO 和 CO2 均具有可燃性BCO 和 CO2 均能与 H2O 反应CCO 和 CO2 的密度均大于空气的密度DCO 和 CO2 在一定条件下可以相互转化4(2013，齐齐哈尔)下列有关碳和碳的氧化物说法中，错误的是 ( D )A用碳素墨水填写档案，是因为碳单质常温下化学性质稳定B二氧化碳能灭火是因为二氧化碳不燃烧，不支持燃烧且密度比空
11、气大CCO 和 C 都有可燃性 ，充分燃烧的产物都是 CO2DCO 和 CO2 都有毒，都是大气污染物5(2014，沈阳)下列关于二氧化碳的说法，错误的是( D )A二氧化碳常用于灭火B干冰可用于人工降雨C二氧化碳是植物光合作用的原料之一D二氧化碳可用块状石灰石和稀硫酸大量制取6(2014，娄底)根据你的生活经验和所学的化学知识，判断下列做法能达到目的是 ( C )A煤炉火上放一盆水，就能防止一氧化碳中毒B用氢氧化钠固体来除去二氧化碳中的水蒸气C用灼烧闻气味的方法区分羊毛线和棉线D用燃烧的小木条放入集气瓶内来检验二氧化碳是否集满7(2014，泰安)“节能减排，低碳生活”的主题旨在倡导节约能源和
12、利用清洁能源 ，减少温室气体二氧化碳的排放。下列措施中不符合该主题的是( C )A广泛使用太阳能和风能等清洁能源B回收利用废旧金属C多使用一次性塑料制品D减少使用私家车次数、多乘公交车或骑自行车8下列实验现象中，不能反映出二氧化碳化学性质的是( A )A打开汽水饮料瓶盖，有大量的无色气泡冒出B把二氧化碳通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊C把二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，紫色溶液变成红色D向放有两支燃着的、高低不等的蜡烛的烧杯里倾倒二氧化碳气体，蜡烛自下而上依次熄灭9(2014，佛山)鉴别 O2、CO 、CO 2 三种气体，可行简便的方法是( D )A将气体分别通入澄清石灰水B将气体分别通入石蕊试液C
13、实验三种气体在水中的溶解性D用燃着的木条分别伸入瓶内10下列叙述中不符合下图实验设计意图的是( B )A说明一氧化碳具有还原性B说明生成物二氧化碳的密度比空气大C说明一氧化碳和氧化铜的反应需要加热D可以防止有毒的一氧化碳气体对空气的污染 ，同时又可以充分利用能源二、填空题11除去 CO 中混有少量的 CO2，可将混合气体通入足量的_澄清石灰水_，也可将混合气体通过足量的炽热的_炭层_，反应的化学方程式为_CO 2Ca(OH)2=CaCO3H 2O；CO 2 C 2CO_；除去 CO2 中混有的 CO，可将混合气体通= = = = =高 温 过足量的灼热的_氧化铜_，反应的化学方程式为_COCu
14、O CuCO 2_。= = = = = 12久盛石灰水的试剂瓶壁常形成一层白膜，这层白膜的主要成分是(写名称)_ 碳酸钙_，它是由于_空气中的 CO2 与石灰水反应_而生成的，该反应的化学方程式为_CO2 Ca(OH)2=CaCO3 H2O_，这层白膜用水_不能 _(填“能”或“不能”)洗去，原因是_CaCO 3 难溶于水_，可用_稀盐酸_洗去，化学反应方程式为_CaCO32HCl= =CaCl2H 2OCO 2_。三、实验探究题13(2014，山西)化学兴趣小组的同学设计并进行了 CO2 的制取与性质的实验。【制取与性质】如图 A，检查装置的气密性， 操作为_导管末端放入水中，手握试管_，观
15、察到导管口有气泡冒出。然后加入药品，固定装置，制取 CO2，有关化学方程式_CaCO32HCl= =CaCl2H 2OCO 2_。如图 B，现象为_下层蜡烛先灭 ，上层蜡烛后灭_，说明 CO2 的性质是_不能燃烧，不支持燃烧，密度比空气大_。由此推知，一般情况下可燃物燃烧的条件之一是_与 O2(或空气)接触 _。【反思与交流】(1)制备气体时选择发生装置需考虑的因素有_反应物的状态和反应条件 _。(2)欲证明人吸入的空气与呼出的气体中 CO2 的含量不同， 你的实验操作是：取一瓶空气、一瓶等体积的呼出气体，_加入等体积等浓度(等溶质质量分数或饱和) 澄清石灰水，振荡_。14请回忆你曾观察、学习
16、过的一组实验。取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸片，分别按下图进行实验。请根据图示进行思考并回答下表中的问题： 现象 紫色纸花变红 紫色纸花不变色 紫色纸花不变色 _紫色纸花变红_分析实验验证了_二氧化碳不能使紫色石蕊变红_；实验验证了_水和二氧化碳共同作用使紫色石蕊变红(或碳酸使紫色石蕊溶液变红 )_。通过实验、，可验证酸的一条化学性质是_酸能使紫色石蕊溶液变红_。实验结束后，将纸花用酒精灯小心加热烘烤后纸花又变紫，说明碳酸_不稳定，受热易分解_。15.某同学设计如图所示的实验装置，进行一氧化碳还原氧化铜的实验。试回答：(1)该装置存在的一个主要问题是_缺少尾气的处理装置， 而把一氧化碳直接
17、排放到空气中，在出气口处添加一燃着的酒精灯，把未反应的一氧化碳燃烧掉_。(2)实验开始时，是先给氧化铜加热，还是先通入一氧化碳的问题展开了讨论 ，你认为应该_先通入一氧化碳_。(3)实验过程中，图中 A 处能观察到的实验现象是 _黑色的固体逐渐变成亮红色的固体_。发生反应的化学方程式为_CuOCO Cu CO2_。B 处观察到的实验现象是_= = = = = 澄清的石灰水变浑浊_。16下图是实验室制取二氧化碳并检验其性质的装置。(1)图中有一处明显的错误，是_长颈漏斗的下端管口没有伸入液面以下 _。(2)装置 A 中物质的名称是 _稀盐酸 _和_石灰石(或大理石)_。(3)装置 B 用来证明二
18、氧化碳与水的反应，B 中应装入的溶液是_紫色石蕊试液_，实验现象是_试液由紫色变为红色_，反应的化学方程式是_CO 2H 2O=H2CO3_。(4)装置 C 中盛有澄清的石灰水，通入二氧化碳的实验现象是_澄清的石灰水变浑浊_，反应的化学方程式是_CO 2Ca(OH) 2=CaCO3H 2O_。(5)在装置 D 中 ，_下层_蜡烛先熄灭 ，说明二氧化碳_不能燃烧也不支持燃烧_、_密度比空气大_，因此可以用二氧化碳来_灭火_。第 3 课时 二氧化碳制取的研究一、选择题1实验室用高锰酸钾制取氧气和用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳都不可能用到的装置是( D )2(2013，桂林)实验室制取 CO2 有以下
19、步骤：连接好装置； 向试管中小心放入几小块石灰石；向试管中小心注入适量稀盐酸；检查装置的气密性；收集产生的气体；用燃烧的木条检验集气瓶是否收集满 CO2。以上操作按由先至后的顺序排列正确的是( B )A BC D3(2014，陕西)实验室制取 CO2 的有关操作如下图，不正确的是 ( B )4(2014，莱芜)下列所示分别是二氧化碳的制取、干燥、收集和性质检验的装置图 ，其中正确的是( D )5用下列四套实验装置制取 CO2 气体，由于装置错误导致可能收集不到 CO2 的是( C )6常温下块状大理石投入足量稀硫酸中，刚开始能产生气体，但很快就停止产生。而将大理石粉末逐步加入足量稀硫酸中却能持
20、续产生气体。由此得出的结论或推理正确的是( B )A物质间是否发生化学反应 ，只和反应的条件有关B反应物之间必须直接接触才会发生化学反应C块状大理石与粉末状大理石的化学性质不同D硫酸钡粉末也可和盐酸发生化学反应而溶解7如图所示装置(不可倒置)有多种用途，下列叙述正确的是 ( C )A若用排空气法往装置内收集 H2 时，气体应从 A 端通入B若要除去 H2 中 CO2 可在此装置中装入 NaOH 溶液，气体从 B 端通入C若用排空气法往装置内收集 CO2 时气体应从 A 端通入D若用水将此装置中 O2 的排出，水应从 B 端进入8(2013，太原)在实验室中，同学们用如图装置制取纯净的 CO2，
21、下列说法不正确的是( A )【查阅资料】饱和碳酸氢钠溶液可以吸收 HCl 而不吸收 CO2。A中固体反应物也可用 Na2CO3 固体代替B中没有白色沉淀产生， 说明 CO2 气体中已经不混有 HCl 气体C中浓 H2SO4 的作用是吸收 CO2 气体中混有的 H2OD将燃着的小木条放在中的集气瓶口 ，可以检验集气瓶是否收集满 CO2二、填空简答题9(2014，衡阳)右图是实验室制取二氧化碳的一种装置。请回答下列问题：(1)图中收集二氧化碳的方法是_向上排空气法_。(2)为什么长颈漏斗的下端管口必须浸没在液面以下？_防止生成的 CO2 气体从长颈漏斗逸出_。(3)怎样证明二氧化碳已收集满？_将点
22、燃的木条伸入集气瓶中 ，若火焰熄灭表明已集满_。10(2014，北京)根据下图回答问题。(1)仪器 a 的名称是_酒精灯_。(2)实验室制取氧气时，选用的收集装置是_C_(填字母序号 ，下同) 。如图 E 所示，铁丝与氧气反应的化学方程式为_3Fe2O 2 Fe3O4_。= = = = =点 燃 (3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为_2HCl CaCO3CaCl 2H 2OCO 2_，选用的发生装置是 _B_。如图 F 所示，将二氧化碳倒入烧杯中，观察到燃烧的蜡烛自下而上依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是_不支持燃烧；不能燃烧；二氧化碳密度大于空气_。11(2013，平凉)通
23、过一年的学习，你已经掌握了实验室制取某些气体的有关方法。请结合下图提供的一些实验装置回答下列问题：(1)写出图标有数字的仪器名称：_长颈漏斗_；_水槽 _。(2)若用氯酸钾制取氧气，则发生装置应选_A _(填装置序号)，该反应的化学方程式是_2KClO3 2KCl 3O2_；若用双氧水和二氧化锰制取并收集较纯净的氧气，应= = = = =MnO2 选用的装置是_B 和 D_。(3)若要制取二氧化碳，在 B 装置中装有石灰石，那么从仪器中应加入_稀盐酸_。如果要获得干燥的二氧化碳，还需要用到 E、F 装置，正确的连接方法是(用导管口代号b、c、d、e 表示)a 接( d )，( e )接( c
24、)。如果用该装置制取二氧化碳气体，反应进行较长时间后，将燃着的火柴放在集气瓶口，火焰仍不熄灭，其原因可能是_装置漏气(其他合理答案也可) _。(4)实验室若用块状固体和液体无需加热制取气体，可将 B 装置改进为 C 装置(多孔隔板用来放块状固体)，其优点是 _反应随时开始，随时停止 ，使用方便，节约药品_。三、实验探究题12(2013，福州)结合下图所示实验装置回答问题：(1)实验室若用高锰酸钾制取氧气，可选用的发生和收集装置是 _AC(或 AE)_ (填标号) ，反应的化学方程式为 _2KMnO4 K2MnO4MnO 2O 2_。= = = = = (2)检查装置 B 气密性的方法是_先打开
25、止水夹，向长颈漏斗中加水至液面浸没长颈漏斗下端，再关闭止水夹，继续加水后，观察液面是否变化( 合理均可) _。(3)装置 B 与 C 组合，可以制取的一种气体是_氧气( 合理均可)_，反应的化学方程式为_2H2O2 2H2OO 2( 合理均可)_，能用装置 C 收集该气体的原因是_气体的密= = = = =MnO2 度大于空气的密度，常温下不与空气中的成分反应，无毒_。(4)一种洗气装置如右图所示，为了除去二氧化碳中混有的少量水分 ，气体应从_a_( 填“a”或 “b”)端导管口通入。(5)用澄清石灰水检验二氧化碳的化学方程式为_CO 2Ca(OH) 2=CaCO3H 2O_。13(2014，
26、襄阳)小敏和小玉在实验室用盐酸和石灰石反应 ，分别用甲、乙装置(气密性均良好) 进行二氧化碳的制取及性质实验 ，但均未发现澄清石灰水变浑浊。针对此现象，同学们提出了自己的想法。小敏同学实验时澄清石灰水未变浑浊的原因是_产生的气体从长颈漏斗中逸出(或长颈漏斗的下端管口插在液面以上) _。【提出问题】小玉同学实验时澄清石灰水为什么没有变浑浊呢？【作出猜想】猜想一：澄清石灰水变质。猜想二：反应产生的气体除了有二氧化碳外，还有氯化氢。【查阅资料】氯化氢气体溶于水形成盐酸。【实验探究】实验 实验步骤 实验现象 实验结论实验 将纯净的 CO2 通入到该实验所用的澄清石灰水中 澄清的石灰水变浑浊 猜想一不成立实验 将反应产生的气体通入到 _AgNO3 溶液中_有白色沉淀产生(或溶液变浑浊 )_ 猜想二成立同学们经过讨论发现，用丙装置(如右图) 在 A、B 中均加入实验 中所用试剂即可同时完成上述两个猜想的探究，其中 B 装置所起的作用是_ 检验氯化氢气体是否除尽_。如果看到_A 中有白色沉淀产生， B、C 中无现象(或 A 中溶液变浑浊，B、C 中无现象)_现象，则两个猜想都成立。【实验反思】由实验可知，小玉同学实验时可能错误使用了一种药品，她使用的药品是_浓盐酸_。
