1、第2讲 碳和碳的氧化物,陕西专用,碳单质的性质和用途,1透明的_、灰色的_和足球状的C60都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的_不同，因此它们的性质存在着明显差异。 2常见碳单质的物理性质及用途,金刚石,石墨,碳原子排列方式,无,硬,钻石,钻头,玻璃刀头,深灰,软,滑腻,导电,铅笔芯,电极,润滑,足球,3.木炭、活性炭、焦炭、炭黑 (1)木炭：具有_的结构，因此它具有_能力。可用来吸附一些食品和工业产品里的色素和有异味的物质。 (2)活性炭(高频考点)：吸附作用较木炭强，可用于防毒面具的_罐，制糖工业的脱色剂，城市污水、房屋装修污染、工业废水和饮用水在深度净化处理时也要用到活性炭。(3)焦炭
2、：用于冶金工业，在炼铁时利用其燃烧释放大量的热量，满足炼铁对温度的要求，同时与二氧化碳在高温条件下反应生产还原剂一氧化碳。(4)炭黑：做颜料，合成橡胶的填充剂，增加合成橡胶的耐磨性。,疏松多孔,吸附,滤毒,【温馨提示】金刚石、石墨、C60是碳单质，金刚石、石墨是由原子直接构成的，C60是由分子构成的，其相对分子质量为1260720。活性炭、木炭、炭黑、焦炭都是混合物，不是碳单质，主要成分是石墨。,单质碳的化学性质,1稳定性：常温下，碳的化学性质_。 2可燃性： (1)燃烧充分时：_； (2)燃烧不充分时：_，说明了相同反应物在不同条件下的生成物可能不同(相同点是均放出热量；不同点是完全燃烧释放
3、热量多。所以燃料燃烧时既要有良好的通风，又要增大燃料与空气或氧气的接触面积)。,不活泼,3还原性： (1)与CuO反应：_； (2)与Fe2O3反应：_(焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来)； (3)与CO2反应：_。含氧化合物里的氧被夺去的反应叫_；上述反应体现了碳的_性，利用此性质常用于_工业。,还原反应,还原,冶金,4碳还原氧化铜的实验：,(1)碳得到氧是还原剂，具有还原性，发生氧化反应。氧化铜失去氧是氧化剂，具有氧化性，发生还原反应。,(2)实验时会观察到试管内的黑色粉末逐渐变成_色，澄清的石灰水_；实验时酒精灯上加网罩的目的是_；实验完毕后，要先把导管从直立试管中撤出，然后再熄灭
4、酒精灯，其原因是_；然后再等到横卧试管冷却后才能把其内部的粉末倒在纸上观察，其目的是_。,红,变浑浊,使火焰集中并提高温度,防止直立试管内的液体倒吸回试管内，使其破裂,防止生成的铜再被空气中的氧气氧化成氧化铜,一氧化碳和二氧化碳的对比,碳循环及温室效应,1自然界中产生CO2的途径有_，消耗CO2的途径有_。 2温室效应的危害：_ _。 3防止温室效应进一步增强的措施： 减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，更多地利用太阳能、风能、地热能等清洁能源；大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林；在日常生活中每一个人都应该传播“低碳”理念，倡导“低碳”生活等。,化石燃料的燃烧及动植物的呼吸作用等,绿色植物的光合作
5、用及海水的吸收,可能导致两极的冰川融化，使海平面升高，淹没部分沿海城市，以及使土地沙漠化、农业减产,二氧化碳的制取,1二氧化碳的工业制取。 工业上常用煅烧_的方法制取CO2，化学方程式为_。 2二氧化碳的实验室制取。(详见实验突破),石灰石,二氧化碳的实验室制法 1药品与原理 (1)药品：_。 (2)原理：_(用化学方程式表示)。 2装置：包括_装置和_装置两部分，制取二氧化碳，一般采用下图的两种装置，由于二氧化碳的密度比空气_，_溶于水，所以收集二氧化碳用_法。,大理石与稀盐酸(或石灰石与稀盐酸),CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2,发生,收集,大,能,向上排空气,3验证 (1)验满
6、：将燃着的木条放在集气瓶口，木条_说明集满。 (2)检验：将气体通入澄清的石灰水，变浑浊则该气体是二氧化碳。 【温馨提示】检验CO2一般不用燃着的木条，因为使燃着的木条熄灭的不一定是CO2，N2也能使燃着的木条熄灭。 【拓展】实验室制取气体的一般思路和方法。 发生装置的选择依据：反应物的状态和反应条件。若反应物都是_体，反应条件是_，则可用图A的装置；若反应物是_，反应不需要加热，则可用图B或图C的装置。,熄灭,固,加热,液体或固体和液体,收集装置的选择依据：气体的水溶性、气体的密度。 排水法(图D)：适用于不易溶于水，也不与水反应的气体。 向上排空气法(图E)：适用于密度比空气大(相对分子质
7、量大于_)的气体。 向下排空气法(图F)：适用于密度比空气小(相对分子质量小于_)的气体。,29,29,【温馨提示】石灰石或大理石是混合物，主要成分是CaCO3；制取CO2气体用块状石灰石或块状大理石，不用粉末状石灰石或大理石或纯净碳酸钙或碳酸钠，是因为接触面积大反应速率快；用稀盐酸而不用浓盐酸，是因为浓盐酸具有很强的挥发性，使制得的二氧化碳混有大量的HCl气体；用稀盐酸而不用稀硫酸，是因为块状石灰石与稀硫酸发生反应CaCO3H2SO4=CaSO4H2OCO2，生成的硫酸钙是微溶物，会覆盖在块状石灰石的表面，把固液分开，使反应停止。B装置的优点，采用长颈漏斗，能随时添加液体药品，C装置的优点，
8、采用类似分液漏斗的装置不仅能随时添加液体药品，而且能够通过控制反应物的量达到控制反应速率的目的。,【例】(2017，陕西模拟)如图是初中化学实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：,(1)某同学用装置A、G制取氧气，其化学方程式是_，实验结束后要先将导管移出水面，后熄灭酒精灯的原因是_。 (2)实验室制取CO2气体的化学方程式是_，与B装置相比，使用带有多孔隔板C装置的优点是_，只能用E装置收集CO2气体的原因是_，若要用F装置干燥CO2气体，F中应放入的物质名称是_。 (3)实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物来制取氨气，应选用的发生装置是_，理由是反应物为_。,防止水槽里的水倒吸入
9、试管使试管炸裂,CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2,控制反应随时发生随时停止,密度比空气大且能溶于水,浓硫酸,A,固体，反应条件需要加热,碳单质的性质和用途,【例1】(2016，贺州)下列关于碳单质的用途及原因分析的描述不正确的是( ),D,【解答】A.石墨具有导电性，可以用石墨来制电极，故正确；B.金刚石是自然界中硬度最大的矿物，所以可用金刚石来刻画玻璃，故正确；C.活性炭具有很强的吸附性，可用来吸附有毒气体，故正确；D.碳具有还原性，故可用焦炭来冶炼金属，故错误。,一氧化碳、二氧化碳的性质,【例2】(2016，娄底)如图所示：甲瓶中盛放的是浓H2SO4，乙瓶中放的是用石蕊溶液染成紫
10、色的干燥小花。若关闭阀门，打开阀门，紫色小花不变色；若关闭阀门，打开阀门，紫色小花( ),A,A变红色 B变蓝色 C变白色 D不变色,【解答】根据二氧化碳本身不显酸性，二氧化碳与水的反应生成碳酸，根据碳酸显酸性即可作答。若关闭阀，打开阀，让潮湿的二氧化碳气体经过甲瓶浓硫酸后，通入乙瓶，干燥紫色小花不变红，说明干燥的二氧化碳不能使石蕊试液变成红色；若关闭阀门，打开阀门，进来的是潮湿的二氧化碳，二氧化碳和水反应产生的碳酸使紫色的小花变成红色；二氧化碳使紫色石蕊试液变红色，但使紫色石蕊试液变红色的不是二氧化碳，也不是水，是二氧化碳和水生成的碳酸，使紫色石蕊试液变红。,【例3】(2016，黄石)下列关
11、于二氧化碳与一氧化碳的性质比较不正确的是( ) A组成：均由碳元素和氧元素组成 B性质：CO2、CO都可以使澄清石灰水变浑浊 C用途：干冰可用于人工降雨；一氧化碳气体可作燃料 D危害：二氧化碳会导致“温室效应”；一氧化碳会引起中毒,B,【解答】A.一氧化碳和二氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的，A正确；B.二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳不可以，B错误；C.CO2的固体干冰升华吸热，可用于人工降雨；CO可用作气体燃料、冶炼金属的还原剂等，C正确；D.CO2会造成“温室效应”，CO有毒，极易使人中毒，D正确。,【例4】(2011，陕西)节能减排、低碳出行是我们倡导的生活方式，“低碳”指的是
12、尽量减少二氧化碳的排放。下列有关二氧化碳的说法正确的是( ) A二氧化碳通入紫色石蕊溶液，溶液变为红色，说明二氧化碳具有酸性 B二氧化碳的过度排放会加剧温室效应，因此应禁止使用化石燃料 C二氧化碳和一氧化碳的组成元素相同，在一定条件下可以相互转化 D进入久未开启的菜窖之前，必须做灯火试验，是因为二氧化碳有毒,C,【解答】A.二氧化碳通入紫色石蕊溶液，溶液变为红色，是因为二氧化碳与紫色石蕊溶液中的水反应，生成碳酸使溶液变为红色，是二氧化碳的水溶液显酸性，而不是二氧化碳具有酸性，故错误；B.虽然造成温室效应的二氧化碳主要来自于化石燃料的燃烧，但现在还没有更合适的替代能源，所以不能禁止使用化石燃料，
13、故错误；C.二氧化碳和一氧化碳的化学式分别是CO、CO2，可见其组成元素相同；CO在氧气中燃烧可以生成CO2；高温条件下碳可以还原二氧化碳生成CO，就是说一氧化碳和二氧化碳在一定条件下可以相互转化，故正确；D.由于二氧化碳不能供给呼吸，人在二氧化碳含量较高的地方会因窒息而死亡，因此人在进入这些地方前，先要进行灯火实验，并不是因为二氧化碳有毒，故错误。,【例5】(2016，黄冈)实验室常用如图所示的装置制取并收集气体，请回答：,(1)仪器的名称_。 (2)实验室若用A、C装置组合制取并收集氧气，其反应的原理为(用化学方程式表示)_，待收集完氧气后，应先从水槽中撤出玻璃管，再停止加热的原因是_。
14、(3)实验室制取并收集二氧化碳应选择的装置组合是_，检验二氧化碳是否收集满的方法是_ _。,长颈漏斗,防止水槽内的水倒流，引起试管底部炸裂,B,将燃着的木条放在集气瓶口，若燃着的木条熄灭，证明二氧化碳已收集满,1(2016陕西第11题，2分)对比分析不同物质的共性与差异性是学习化学的有效方法，下列关于CO2和CO的各项对比，有错误的是( ),C,2.(2014陕西第10题，2分)实验室制取CO2的有关操作如下图，不正确的是( ),B,32015陕西第21(3)题，1分如图是实验室制备气体的常用装置，请回答下列问题。 (3)用D装置收集二氧化碳时，检验气体收集满的方法是_。,将燃着的木条放在集气
15、瓶瓶口，若木条熄灭，证明已收集满,4(2014陕西第17题，3分)今年5月，中俄签署了东线天然气合作协议。天然气不充分燃烧时会产生炭黑或一氧化碳。 (1)CO具有还原性，写出其在工业上的一种具体用途_。 (2)CO与CO2可以相互转化。CO2在高温下与_反应生成CO。 (3)将CO2通入紫色石蕊溶液中，溶液变红的原因是 _。,冶炼金属或炼铁或作燃料,碳或炭黑或焦炭或C,二氧化碳与水反应生成的碳酸使紫色石蕊溶液变红(其他合理答案均可),52012陕西第21(1)(2)题，3分下图是某课外学习小组设计的气体制备与性质验证的组合实验，其中装置C的作用是将二氧化碳和炭粉在高温下转化为一氧化碳。请看图回答下列问题：,(1)写出装置A中发生反应的化学方程式_。 (2)装置B中浓硫酸的作用是_。,CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2,吸收CO2气体中的水分或干燥CO2气体,62016陕西第19(3)题，1分化学课上，小亮与老师一起演示了如图所示的实验：,请回答下列问题： (3)老师将加热变黑的铜丝b趁热迅速伸入试管内的活性炭中，再取出时，铜丝表面也变红了，则试管内活性炭的质量一定会_(填“增大”或“减小”)。,减小,
