1、第六单元 碳和碳的氧化物,【思维导图】,一、碳的单质 1.金刚石、石墨与C60的物理性质和用途比较：,无色,正,八面体,金,属光泽,足球,最硬,最软,2.木炭和活性炭的用途： (1)木炭。 具有疏松多孔的结构，因此具有_能力，可用来除去色素和异味。 (2)活性炭。 _作用比木炭强，常用于防毒面具、制糖工业、水的净化、环保活性炭包(用于吸附装修产生的有害气体)。,吸附,吸附,【微思考】碳的单质物理性质差异较大的原因是什么? _ 提示：结构决定性质，碳单质物理性质差异较大的原因是结构不同，即碳原子的排列方式不同。,3.单质碳的化学性质： (1)稳定性：由于碳原子最外层有_个电子，得失电 子都较困难
2、，常温下碳的化学性质不活泼。 (2)可燃性。 充分燃烧：反应的化学方程式为_； 不充分燃烧：反应的化学方程式为_。,4,C+O2 CO2,2C+O2 2CO,(3)还原性。 与CuO反应。,黑色粉末中有,红色固体生成,澄清的石灰水,变浑浊,C+2CuO CO2+2Cu,CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O,【微点拨】 实验完毕时，应先将导气管从石灰水中取出，再撤掉酒精灯，防止石灰水倒流回试管，引起试管炸裂。,与二氧化碳反应。 化学方程式：_。 用途。 此性质常用于冶金工业。如焦炭能将氧化铁还原为 铁，化学方程式为_。,C+CO2 2CO,3C+ 2Fe2O3 4Fe + 3CO2,二、二
3、氧化碳的制取 1.工业制法：_。 2.实验室制取： (1)反应原理。 _。,CaCO3 CO2+CaO,CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2,(2)制取装置。 实验室常用的制取二氧化碳的装置如图甲、乙所示,收集方法：_。 验满方法：_ _。 特别提醒：用乙装置制取气体时，长颈漏斗要伸入 液面以下，以防_，集满气体的集气 瓶应盖上玻璃片正放在桌子上。,向上排空气法,用燃着的木条放在集气瓶口，若木条,熄灭，则已经收集满,生成的气体逸出,【微思考】能否用稀硫酸代替稀盐酸制取二氧化碳，若不能，请说明原因。 _ 提示：不能。稀硫酸与大理石反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，生成的硫酸钙微溶于水，覆
4、盖在大理石的表面会造成反应停止。,三、二氧化碳的性质与用途 1.性质： (1)物理性质。,无色,无味,气体,大,能,(2)化学性质。,下面,上,面,红色,浑浊,不能燃烧，,也不支持燃,烧；密度比,空气大,CO2+H2O=,H2CO3,Ca(OH)2+CO2,=CaCO3+,H2O,2.对生活和环境的影响： (1)用途及其原理(或性质)的关系。,(2)对环境的影响温室效应。 成因：大气中_的含量增多，使全球变暖。 危害：导致两极的冰川融化，使海平面上升，生物 圈受到影响。 缓解措施：减少_的使用；使用_能 源；大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等。,二氧化碳,化石燃料,清洁型,四、一氧化碳的性质与用
5、途 1.物理性质：,无色,无味,气体,小,难,2.化学性质： (1)可燃性：纯净的CO在空气中点燃时，能产生_火 焰，放出大量的热。化学方程式为_。 (2)还原性：CO还原CuO反应的化学方程式为_ _。 (3)剧毒性：CO与血液中的_结合，使_ _，造成生物体缺氧，甚至危及 生命。,蓝色,2CO+O2 2CO2,CO+CuO,Cu+CO2,血红蛋白,血红蛋,白不能很好地与O2结合,3.用途： (1)用作_。 (2)用于_，如用CO冶炼生铁的化学方程式为 _。,燃料,冶炼金属,3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2,考点一 CO与CO2的有关性质、鉴别与除杂 1.CO与CO2的化学性质比较：,2
6、.CO与CO2的鉴别方法： 依据两种气体性质的不同进行鉴别： 通入澄清石灰水；通入紫色石蕊溶液；通过灼热的氧化铜；点燃,3.互为杂质时的除杂方法： (1)CO中混有CO2杂质。 通过足量氢氧化钠溶液；通过足量灼热的炭粉。 (2)CO2中混有CO杂质：通过足量的灼热的氧化铜。 特别提醒：用点燃的方法不能除去CO2中的CO。在CO2气体中CO属于杂质，其含量不会很多，而二氧化碳不能支持燃烧，因此，不能将其中的CO点燃。,【题组过关】 1.(2016临沂中考)对比是学习化学的重要方法。下列关于CO2与CO的比较，错误的是( ) A.CO2可用于人工降雨，CO可用于光合作用 B.通常情况下，CO2能溶
7、于水，CO难溶于水 C.CO2无毒，CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒 D.一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子,【解析】选A。二氧化碳能用于人工降雨，可以用于光合作用，CO不能用于光合作用。,2.(2016青岛中考)实验是进行科学探究的重要方式。某同学设计如下图所示实验，探究二氧化碳的有关性质。,请填空： (1)实验1采用了科学探究中的控制变量法，该实验控制的变量是_。 (2)实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是_，该反应的化学方程式是_。,(3)实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到第_(填序号)号棉球先变色
8、，通过此现象可获得关于二氧化碳的另外一条性质是_。,【解析】(1)实验1采用了科学探究中的控制变量法，该实验控制的变量是水。(2)实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是纸花由紫变红，该反应的化学方程式是CO2+H2O=H2CO3。(3)实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到第号棉球先变色，通过此现象可获得关于二氧化碳的另外一条性质是密度比空气大。,答案：(1)水 (2)纸花由紫变红 CO2+H2O=H2CO3 (3) 密度比空气大,考点二 碳及其化合物之间的相互转化上图中涉及的化学方程式分别是 2C+O2 2CO C+O2 C
9、O2,2CO+O2 2CO2(或CO+CuO Cu+CO2) CO2+C 2CO CO2+H2O=H2CO3 H2CO3 CO2+H2O Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O CaCO3 CaO+CO2(或CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2),【题组过关】 1.(2016乐山中考)甲、乙、丙和X、Y、Z都是初中化学中常见的物质，甲、乙、丙都是氧化物，且常温下甲是固体，乙是气体，丙是液体。在一定条件下，甲、乙、丙之间存在如图所示的转化关系(反应条件和部分生成物已略去)。下列判断正确的是( ),A.甲一定是CuO B.X一定具有还原性 C.Z一定是酸 D.Y和Z一定能发生反应
10、,【解析】选B。根据甲、乙、丙和X、Y、Z都是初中化学中常见的物质，甲、乙、丙都是氧化物，且常温下甲是固体，乙是气体，丙是液体，结合图，可推测甲可能为氧化铜或氧化铁等，乙可能为二氧化碳，丙可能为水，X可能为碳或一氧化碳，Y可能为氢氧化钙或氢氧化钠，Z可能为氢气或酸，经过验证，推出的各种物质均满足题中的转化关系，所以甲可能为氧化铜或氧化铁等，X一定具有还原性，Z可能为氢气或酸，Y和Z可能会发生反应。,2.(2015六盘水中考)已知A、B为两种黑色粉末，D为红色单质。A、B、C、D、E、F六种物质之间的转化关系如图所示(部分生成物已省略)。请回答：,(1)B的化学式为_，D的化学式为_，F与B发生
11、反应的化学方程式为_。 (2)反应的化学方程式为_，上述反应中A、F都具有_性。 (3)将两只用于医学研究的小白鼠分别放入盛放C、F的两个瓶中，拧紧瓶盖，结果两只小白鼠很快都死了。造成小白鼠死亡的主要原因_(填“相同”或“不同”)。,【解析】C和澄清石灰水反应会生成沉淀E，所以C是二 氧化碳，E是碳酸钙，A、B为两种黑色粉末，D为红色 单质，所以D是铜，A和B反应会生成铜和二氧化碳，所 以A是氧化铜和炭中的一种；C可以转化为F，F和B反应 产生铜，因此F应该是二氧化碳和炭反应产生的一氧化 碳，一氧化碳还原氧化铜产生铜，因此B是氧化铜，A 是炭，代入验证符合转化关系。F和B的反应是一氧化,碳还原
12、氧化铜得到铜和二氧化碳；反应是二氧化碳和氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和水，炭和一氧化碳都具有还原性；C是二氧化碳，不能支持动物呼吸，F是一氧化碳，有毒性，C、F都会使小白鼠死亡，原理是不同的。 答案：(1)CuO Cu CO+CuO Cu+CO2 (2)CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O 还原 (3)不同,【知识链接】推断题中常见的“碳三角”和“钙三角”,实验 气体的发生与收集装置的综合探究,1.发生装置的选择： (1)反应物是_，且反应条件_，则选用上 图中甲装置。 (2)反应物是_，且反应条件_， 则选用上图中乙装置。,固体,需要加热,固体和液体,不需要加热,2.收集装置的选择： (
13、1)气体不易溶于水，且不与水反应，用_法收 集。 (2)气体密度比空气大，用_法收集。 (3)气体密度比空气小，用_法收集。,排水,向上排空气,向下排空气,【题组过关】 1.(2016衢州中考)正确进行实验操作，合理改进实验装置，是科学素养的重要方面。请回答下列问题： (1)如图甲是实验室制取CO2的装置，实验中收集满一瓶CO2后，应将盖有玻璃片的集气瓶_(选填“正放”或“倒放”)在桌面上。,(2)有两位同学对图甲中的气体发生装置进行了简化，简化后的装置如图乙和图丙所示，其中可行的是_。,【解析】(1)二氧化碳的密度比空气大，所以收集满二氧化碳气体的集气瓶应该盖上玻璃片正放在桌面上。(2)乙装
14、置中的导管伸入了液面以下，生成的气体无法导出；而丙装置中的导管刚好露出橡皮塞，生成的气体可以导出。 答案：(1)正放 (2)丙,2.(2016福州中考节选)根据下列实验要求回答问题。,(1)写出图1中仪器、的名称： _，_。 (2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为_ _，制取装置为_(填标号，下同)和_组合。检验二氧化碳的原理为_ _(用化学方程式表示)。,(3)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为_ _，可选用的发生装置为_(填标号)。 (4)若用水将图2所示的氧气从瓶内排出，水须从_(填“a”或“b”)端导管口通入。,【解析】(1)结合实验装置图可以判断是试管，是集气瓶。(2)实验室制取二氧化碳的原理是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水与二氧化碳气体，发生装置选用固体与液体常温反应的B装置，收集装置选用向上排空气法收集的C装置，检验二氧化碳用澄清的石灰水。(3)高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰与氧气，发生装置选用加热固体的A装置。(4)用水将集气瓶内的氧气排出，水应从长导管通入，氧气从短导管排出。,答案：(1)试管 集气瓶 (2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 B C Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O (3)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 A (4)b,
