内容正文:
第六单元 碳和碳的氧化物
碳的单质
1.碳的几种单质及用途
碳单质
物理性质
用途
金刚石
无色透明的固体,__硬度__最大
可用于制玻璃刀、__钻机钻头__;特殊条件下可用作透镜等光学仪器的涂层;也可用于集成电路基板散热,提高芯片性能
石墨
灰黑色、有金属光泽的固体,具有良好的导电性能,石墨很软,有滑腻感
用于制__铅笔芯__、干电池的__电极__、高铁列车的受电弓滑板
C60
结构外形类似足球,每个分子是由__60__个碳原子构成的
可用于超导、催化、能源及医学等领域
无定
形碳
木炭、活性炭具有吸附性
活性炭可用于吸附有__异味__的物质,还可用于制糖工业中脱色生产白糖
2.碳的化学性质
化学性质
用途
常温
化学性质__不活泼__
可制作
墨汁等
高温或点燃
可燃性
氧气充足时,化学方程式为__C+O2CO2__
可作
__燃料__
氧气不充足时,化学方程式为__2C+O22CO__
还原性
现象:试管①中,__黑色粉末中有红色固体生成__
试管②中,__澄清石灰水变浑浊__
化学方程式:
①中:__C+2CuO2Cu+CO2↑__
②中:__CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O__
用于冶
炼金属
和二氧化碳反应,化学方程式为__CO2+C2CO__
一氧化碳与二氧化碳
1.一氧化碳的性质与用途
(1)物理性质:一氧化碳是一种无色、无臭的气体,__难溶__于水,密度比空气略小。
(2)化学性质
可燃性:__2CO+O22CO2__。
现象:产生__蓝__色火焰,放出热量。
注意:CO和H2一样与空气(或氧气)混合时,遇明火可能发生爆炸,点燃前必须验纯(方法与H2一样)。
(3)毒性:CO能与血液中的__血红蛋白__结合,使血红蛋白失去运输氧气的能力,使人因缺氧而死亡。
(4)用途:①具有还原性,可用于冶金工业,如用一氧化碳炼铁,其化学方程式为__3CO+Fe2O32Fe+3CO2__。
②具有可燃性,可用作气体燃料等。
2.二氧化碳的性质与用途
(1)物理性质
二氧化碳是一种无色、无臭的气体,密度__比空气大__,__能溶__于水。在一定条件下,二氧化碳气体会变成液体或固体(固态二氧化碳叫作“__干冰__”)。
(2)化学性质
①既不能燃烧,也__不支持燃烧__。
②不供给呼吸。
③与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红;碳酸不稳定,受热__易分解__,加热后红色石蕊溶液又变成__紫色__。有关的化学方程式为CO2+ H2O===__H2CO3__,H2CO3__H2O+CO2↑__。
④与石灰水反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2===__CaCO3↓+H2O__。
(3)用途
可用于灭火、植物的温室肥料、制饮料、保鲜剂、重要的化工原料(制纯碱、尿素等),干冰用于人工降雨等。
3.二氧化碳的实验室制取(详见实验突破五)
二氧化碳对生活和环境的影响
1.温室效应
(1)形成:人类所消耗的化石燃料急剧增加,森林遭到破坏,造成了大气中二氧化碳含量的不断上升。
(2)危害:两极冰川融化,使海平面升高;使土地沙漠化,造成农业减产;导致灾害和极端天气事件发生频率和强度增大,导致旱涝灾害加剧;影响自然生态系统,改变生物多样性;等等。
2.二氧化碳在自然界中的循环
(1)二氧化碳的产生途径:动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧。
(2)二氧化碳的消耗途径:绿色植物的光合作用。
3.低碳行动与可持续发展
(1)倡导低碳行动,控制大气中二氧化碳的含量,防止温室效应进一步增强。
(2)措施:减少化石燃料的使用;使用清洁能源;大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林;采用物理、化学等方法,捕集、利用与封存二氧化碳等。
(3)我国明确提出了减排目标:二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。
二氧化碳的实验室制取
一、制取装置
试剂
石灰石(或大理石)、稀盐酸
反应原理
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
发生装置
验证方法
将制得的气体通入澄清石灰水,如变浑浊,则证明是二氧化碳
验满方法
用点燃的木条,放在集气瓶口,木条熄灭,证明已集满二氧化碳气体
存放方法
盖好玻璃片的集气瓶正放在实验台上
二、实验室固体与液体常温下反应制取气体的装置
其中,A装置操作简便但产生的气体量少;B装置便于加液体试剂且产生的气体量大,但无法控制反应速率;C与D装置便于添加液体试剂并能控制反应速率,还有利于节约试剂。
三、制取二氧化碳的试剂选用
1.不用浓盐酸的原因:浓盐酸挥发出的HCl气体会使CO2不纯,且影响CO2的性质,故不用浓盐酸。
2.实验选用石灰石(或大理石)而不用K2CO3、Na2CO3的原因:K2CO3、Na2CO3是粉末状固体,与HCl反应过快,不利于控制反应和收集气体。
3.实验不用稀硫酸代替稀盐酸的原因:稀硫酸与石灰石反应后生成的CaSO4微溶于水,覆盖在CaCO3的表面,阻止了CaCO3与稀硫酸接触,使反应难以继续进行。
(1)金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质,性质完全相同。( × )
(2)二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,溶液变红是因为二氧化碳显酸性。( × )
(3)区分二氧化碳和一氧化碳可以通入澄清的石灰水。( √ )
(4)二氧化碳有毒,不能供给呼吸。( × )
(5)二氧化碳可用于灭火,既利用了它的物理性质也利用了它的化学性质。( √ )
(6)低碳生活中的“碳”是指碳单质。( × )
(7)实验室常用稀硫酸与大理石反应制取二氧化碳。( × )
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