内容正文:
专题04 碳和碳的氧化物
知识导索
1. 掌握碳和碳的氧化物
2. 掌握二氧化碳的制备方式 化学性质 一氧化碳的性质等知识
知识详解
【知识点一:二氧化碳】
1 、 自然界中二氧化碳的循环
CO2 产生的主要途径为化石燃料的燃烧,CO2 消耗的主要途径为:植物的光合作用
当有过多的二氧化碳产生时,会导致温室效应。
2 、二氧化碳的性质和用途
(1)CO2 的物理性质:
通常情况下,CO2 是无色无气味的气体,密度比空气大,CO2 能溶于水。
固态二氧化碳叫“干冰” ,易升华吸热,因此可于 人工降雨 或 制造舞台云雾 或 作制冷剂。
(2)CO2 的化学性质和用途 “三不两水 ”
A、如图,实验现象为 蜡烛火焰自下而上依次熄灭 说明二氧化碳具有 密度大于空气 的物理性质, 也具有 不可燃不助燃 的化学性质,因此可用于灭火。
B、如图,紫色石蕊试液中通入 CO2 后变成 红 色,原因是 CO2+ H2O==H2CO3(用符号表达式表示)。
加热时,石蕊试液又会由 红 色变成 紫 色,原因是 H2CO3 == CO2 ↑ + H2O(用符号表达式表示)。 C 、CO2 能使澄清石灰水变浑浊,符号表达式为 CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3 ↓ + H2O
D 、CO2 无毒,但不能供给呼吸,因此进入干涸的深井、深洞或久未开启的菜窖时,应先做灯火试验, 以防止 CO2 浓度过高而造成危害。
E 、CO2 是绿色植物进行光合作用的原料,因此可用作气体肥料。
3 、二氧化碳的实验室制法:
(1)药品:石灰石(或大理石)与稀盐酸
(2)符号表达式:CaCO3 + 2HCl ==CaCl2 + CO2↑ + H2O
发生装置和收集装置:如右图所示,长颈漏斗要伸入液面下,起液封作用。
(3)收集方法:通常采用向上排空气法收集,理由是 CO2 密度大于空气,不宜用排水法
收集,理由是 CO2 能溶于水。
(4)CO2 验满的方法:燃着的木条放集气瓶口,若木条熄灭,则集满
CO2 检验方法:把气体通入澄清石灰水,若变浑浊,则是 CO2
发生反应的符号表达式:CO2 + Ca(OH)2 === CaCO3 ↓+ H2O
【知识点二:一氧化碳】
一氧化碳
(1)物理性质:一氧化碳是一种无色无味 的气体,密度比空气 略小 ,难溶 于水
(2)化学性质
化学性质
化学方程式
用途
①毒性
与 血红蛋白 结合
②可燃性
作燃料
③还原性
与氧化铜
方程式:CO+CuOCu+CO2
现象:黑色粉末逐渐变红,澄清石灰水变浑浊,点燃尾气时产生蓝色火焰
炼铜
与氧化铁
方程式:3CO+Fe2O3Fe+3CO2
现象:红棕色固体变黑,澄清石灰水变浑浊
炼铁
【知识点三:金刚石、石墨、碳60】
名称
金刚石
石墨
C60
结构
构成
碳原子
碳原子
C60分子
物理性质
无色透明 ,正八面体固体,天然存在最硬 的物质,熔点高,几乎不导电,导热性差
深灰色 不透明 ,细鳞片状固体,有 金属光泽 ,质软,有 滑腻感 ,
导电性 好,熔点 高 ,耐 高温 ,良好 导热性
常温下紫红色固体,微弱荧光,超导性
用途
钻头、玻璃刀、装饰品
制造铅笔芯,润滑剂,做电极
作超导体,制备新材料,用于医学生物领域
物理性质差异的原因
金刚石、石墨、C60虽然都是碳单质,但其单质中 碳原子排列 不同,故物理性质差异很大
Ps:碳单质的化学性质
化学性质
化学方程式
用途
①常温下稳定性
碳素墨水
②可燃性
氧气充足
C+O2CO2
作燃料
氧气不足
C+O22CO
③还原性
与金属氧化物
与氧化铜:C+2CuO 2Cu+CO2↑
与氧化铁:3C+2Fe2O3Fe+3CO2↑
冶炼金属
与非金属氧化物
与CO2:C+CO2CO
与水蒸气:C+H2OCO+H2
习题讲解
1.推理是学习化学的一种常用的方法,下列说法正确的是( )
A.保持水的化学性质的最小粒子是水分子,所以物质的化学性质都由分子来保持
B.CO2通入紫色石蕊溶液,溶液变红,所以CO2是一种酸
C.由同种分子构成的物质是纯净物,则纯净物一定是由同种分子构成的
D.单质是由同种元素组成的纯净物,所以同种元素组成的物质一定不可能是化合物
2.党的二十大报告指出,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,推进生态优先、节约资源、绿色低碳发展。则下列措施中不可行的是( )
A.改进燃煤方式,减少二氧化硫与粉尘排放
B.研究开发清洁能源
C.秸