内容正文:
第3讲
碳和碳的氧化物
李教材知识理重点
物理性质:无色透明的固体,天然存在的最①
的物质
金刚石
[2024.9(1)第二空、(3)]
用途:用于裁玻璃、切割大理石、作钻探机钻头、装饰品等
物理性质差异大的原
物理
物理性质:一种灰黑色、有金属光泽的固体,质软,有滑腻感,熔因是③
性质石墨
点高,具有优良的②
及用
用途:作电极、受电弓滑板、制铅笔芯等
2024.9(2)第二空]
途
构成:由C6o分子构成,一个C0分子由60个碳原子构成
C0】
用途:广泛应用于超导、催化、能源及医学等领域
活性炭、木炭:主要成分为碳单质,具有疏松多孔的结构,有较强的④
性,可用于吸附
色素和异味[2025.3;2023.11(1)刀
稳定性:常温下,碳单质的化学性质⑤
,如古代用墨书写或绘制的字画能够
1.碳单质
长时间保存而不变色
化学性质
可燃性
充分燃烧:⑥
(写化学方程式,下同)
用途:作燃料
及用途
不充分燃烧:⑦
与Fe2O3反应:⑧
用途:冶炼金属
还原性与CuO反应:⑨
与C02反应:①
物理性质:通常状况下,是无色、无臭的气体,①
溶于水,密度比空气②
,固态二
氧化碳俗称⑧
,升华时吸收大量的热(物理变化)
般情况下,不燃烧也不支持燃烧
二氧
化碳
紫色石
燕溶液
化学
与水反应:④
(写化学方程式,下同),碳酸能使紫色石蕊溶液
性质
二氧
变⑤
,加热后碳酸分解为H20和C02,溶液又变为紫色[2025.10(2)①]
2.碳的氧
化碳
现象:澄清石灰水⑥
化物
氢氧化钙溶液
化学方程式:⑦
(澄清石灰水)
[2024.13探究活动1】(1)第一空]
与可溶性[2023.13(2)]
应用:常利用该反应检验二氧化碳
碱反应
化学方程式:⑧
氢氧化钠溶液
[2023.13(4)]
应用:常利用该反应吸收或除去二氧化碳
用途:植物光合作用的原料、作灭火剂、制碳酸饮料、干冰用于人工增雨等[2025.10(2)②③]
制取
工业制法:高温煅烧石灰石,©
实验室制取(详见P19“专题一”)[2025.10(1)①;2024.10(1);2023.13(1)]
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物理性质:通常状况下是无色、无臭的气体,四
溶于水,密度比空气略小
化学方程式:@
可燃性
现象:产生②
色火焰,放出热量
与氧化铜反应:®
氧
现象:@
化学性质还原性
化碳
与氧化铁反应:西
现象:四
毒性:极易与人体血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白不能再与氧结合,造成人体
缺氧,严重时会危及生命
用途:作燃料、冶炼金属等
2.碳的氧
现象
化物
鉴别方法
cO
CO2
通入澄清石灰水中
无明显现象
0
鉴别
通入紫色石蕊溶液中
无明显现象
紫色石蕊溶液变⑧
二氧化碳和
通过灼热的氧化铜
有②9
色固体生成
无明显现象
一氧化碳的
点燃
0
燃烧,发出蓝色火焰
①
燃烧
鉴别与除杂
物质(括号内为杂质〉
除杂方法
除杂
CO2(CO)(2023.6A)
通过足量灼热的②
cO(CO.)
先通人足量③
中,再通入浓硫酸中
对人体健康的影响:二氧化碳本身没有毒性,但二氧化碳不能供给呼吸,在人群密集的地方应该注
意通风换气
3.二氧化
加的原因:化石燃料的过度使用和森林的不断减少,导致二氧化碳含量过高
温室效应
碳对生
危害:使全球气候变暖,土地沙漠化,影响自然生态系统,改变生物多样性等
活和环
绿色植物的光合作用
自然界中的碳氧循环:三氧化碳人和动植物的呼吸作用及化石燃料的燃烧等
氧气
境的影
响
低碳行动减少二氧化碳的排放,增加二氧化碳的吸收
[2025.1C;做法:减少使用化石燃料,多使用清洁能源;提高能源的生产和使用效率;大力植树造林;
2024.1]
采用物理、化学等方法,捕集、利用与封存二氧化碳等
教材知识巩固练
1.下列说法错误的是
(填序号)。
①能使燃着木条熄灭的气体,不一定是CO,
②将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,溶液变
红,说明二氧化碳显酸性
金刚石
石墨
石墨烯
③CO2中混有少量CO,可用点燃的方法除
第2题图
去CO
A.三种碳单质都是由碳分子直接构成的
2.[人教九上P131,资料卡片改编]下图为碳单质的
B.石墨和石墨烯是同种物质
结构示意图,相关说法正确的是
(
C.三种物质的原子排列方式不同
D.金刚石不能在氧气中燃烧
15
喜基础分点练
命题点刀碳单质的性质和用途
6.[2025深圳]如图1通过针筒改变试管内压强,
1.[2025贵州3]净化水时,可用活性炭除去水中
图2为pH随气压变化的关系图,下列说法错
的色素和异味,利用了活性炭的性质是(
误的是
A.熔点高
B.吸附性
↑pH
C.可燃性
D.导电性
CO,
2.下列对物质的用途的解释正确的是
压强计
选项
用途
解释
水
气压
图1
图2
焦炭能把铁从它的氧
A
焦炭具有可燃性
化物矿石里提炼出来
发生了2个反应:①C02+H20一H2CO
②HCO3
H2O+CO2↑
石墨能够作为电池的
B
石墨具有润滑性
电极材料
第6题图
用金刚石制作钻探机
A.pH随气压增大而减小
C
金刚石硬度大
的钻头
B.当活塞吸气时,pH变大,发生了反应②
用墨书写的字画能长
碳具有深灰色、质
C.当气压小到一定程度时,瓶内pH会大于7
时间保存
软的性质
D.将剩余的水换成aOH时,CO2质量会减少
7.某小组为研究CO2相关性质,将干燥的CO2
3.传统文化[2021贵阳节选]我国古代用墨书写
通入如图装置中,关于此实验下列说法不正确
或绘制的书画能长久保存,是因为常温下碳的
的是
(
)
化学性质
(填“活泼”或“不活泼”)。
细铁丝
在高温下,碳能与很多物质发生反应,碳充分
燃烧的化学方程式为
干燥紫色
塑料瓶
命题点2CO和CO2的性质与用途
石蕊纸花
b
Co
齒a
湿润紫色
4.[2025长沙]物质的性质很大程度上决定了物
石蕊纸花
玻璃管c
质的用途。下列有关二氧化碳的性质说法正
第7题图
确的是
A.可选择浓硫酸来干燥CO2气体
A.有刺激性气味
B.该实验中石蕊纸花变红的顺序依次为a→
B.难溶于水
c→b
C.能使澄清石灰水变浑浊
C.该实验现象能说明二氧化碳密度大于空气
D.具有可燃性
D.该实验现象能说明二氧化碳和水发生化学
5.[2025云南]下列有关碳和碳的氧化物说法不
反应
正确的是
(
命题点③二氧化碳的实验室制取
A.CO和CO2均可通过C和O2反应得到
8.[2025凉山州门化学兴趣小组的同学用如图装置
B.CO可作燃料,CO2可作气体肥料
制取并探究CO2的性质。
C.CO有毒,煤炉上放一壶水能防止煤气中毒
查阅资料:CO2几乎不溶于饱和碳酸氢钠
D.金刚石薄膜可用于集成电路基板散热
溶液。
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(1)如图中a仪器的名称是
(3)B装置中饱和碳酸氢钠溶液的作用是
(2)同学们用大理石与盐酸反应制取二氧化
碳,A装置内反应的化学方程式为
(4)对比D、E装置中观察到的现象,可以得出
的结论是
0
命题点④二氧化碳对生活和环境的影响
9.[2024贵州1]今年全国低碳日的主题是“绿色
低碳,美丽中国”。下列做法与这一主题不相
饱和碳酸浓硫酸干燥的
润湿的
氢钠溶液
石蕊纸花石蕊纸花
符的是
()
B
C
D
E
A.随意焚烧废旧纸屑B.积极参与植树造林
第8题图
C.减少使用化石燃料D.大力倡导节约用电
女综合提升练
1.石墨烯和石墨双炔都是由碳原子构成的物质,
(I)NaOH溶液以喷淋方式加入,目的是
都具有优良的导电性,但它们其他的性质又有
发生反应
所不同,比如石墨烯的机械强度比石墨双炔高
的化学方程式为
很多等,其结构如图1所示;石墨双炔可实现
(2)操作a为
氢气的分离提纯,其原理如图2所示
(3)固体A的名称为
;反应①属于
氢分子
(填“放热”或“吸热”)反应。
聊较大分子
(4)该流程中除了CaO外,还可循环利用的物
石墨烯
石墨双炔
质是
图1
图2
(5)践行低碳行动的有效措施有
第1题图
(写一种即可)。
(1)石墨烯和石墨双炔均是由碳元素组成的
(填“单质”或“化合物”)。
3.[2025威海节选]走进碳家族。
(2)石墨烯与石墨双炔的性质有所不同的原因
I.碳的单质
是
(1)有人提出:可将碳加入金属活动性顺序中,
(3)石墨双炔分离提纯氢气发生的是
其位置位于铝和锌之间。在高温条件下,碳可
(填“物理”或“化学”)变化。
以将排在它后面的金属从其氧化物中置换
2.[2025武威]为减缓全球变暖趋势,我国力争在
出来,同时生成二氧化碳。请列举一例说明:
2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。
碳捕集是实现“碳中和”的措施之一,其工艺流
(用化学方程式
程如图所示。
表示)。
C0,含量低
喷淋
Na,CO
NaOH
的气体
溶液
操作a厂·
溶液
NaOH
石灰浆
固体A
C0,含量高
溶液
C0,(压
的气体
缩储存)
甲烷分子金刚石
Cao
第3题图
+H,0①
(2)天然金刚石资源稀少,价格昂贵,人工合成
第2题图
金刚石一直是人们的梦想。
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请对比甲烷分子结构模型、金刚石结构模型
(填字母)。
(如图),从微观角度分析用甲烷制金刚石的可
(2)如图2所示,进行验证CO2能与水反应生
行性
成酸性物质的实验。
①试管中的物质X为
Ⅱ.碳的化合物
②通人CO2后可观察到的现象为
(3)二氧化碳的调控。
我国承诺力争于2030年前实现碳达峰,2060
(3)下列反应均能生成CO2。
年前实现碳中和。要实现这些目标,主要有以
A木炭燃烧
B.碳酸钠与稀硫酸反应
下两种路径:
C.石灰石高温分解
①从源头上减少CO2排放。
D.CO与氧化铁高温下反应
能从源头上减少CO2排放的措施有
①其中最适合用于实验室制取CO2的是
(填字母)。
(答一条)。
②你选择的反应适合用于实验室制取CO2的
②促进CO2的吸收与转化
主要理由是
可将CO2注人深海,实现高压封存,但该方法
(写两条)。
会使海水的pH
(填“增大”“减小”或
(4)数字化实验收集CO2时,常用燃着的木条
“不变”),请解释原因
放在集气瓶口验满。木条熄灭,CO2真的集满
了吗?如图3,向三颈烧瓶中持续通CO2,测定
植树造林能增加二氧化碳的吸收,绿色植物的
瓶内氧气体积分数的变化情况,并用燃着的木
光合作用能够将二氧化碳转化为葡萄糖,反应
条置于瓶口观察其是否熄灭,结果如图4
的化学方程式为
所示。
0,传感器
“液态阳光”技术以二氧化碳和氢气为原料,在
燃着的木条
催化剂作用下合成甲醇(CHOH)和水。利用
上三颈烧瓶
该技术生产6.4t甲醇,能消耗二氧化碳的质
图3
量是
to
氧气体积分数/%
25
4.[2025苏州]某同学在实验室制取C02并进行
20
木条
休条
时燃
研究。
13燃着
时灭
术条
熄灭
050100150200250300
时间/s
,物质X
图4
图1
图2
第4题图
第4题图
①图3中,通CO2导管的末端应处于(填
(1)该同学拟用块状石灰石制C02。
“A”或“B”)位置。
①选用的另一种试剂是
(填名称)。
②图4所示C点处燃着的木条熄灭,此时三颈
②用图1所示仪器组装一套可以随时添加液
烧瓶内CO2的体积分数约为
体试剂的发生装置,需要用到的仪器有
18第3讲
碳和碳的氧化物
教材知识理重点
①硬②导电性③碳原子的排列方式不同
④吸附⑤不活泼⑥C+0,点燃c0,
⑦2C+0,点燃200
⑧3C+2Fe,0,高温4Fe+3C0,↑
⑨C+20u0商温20u十C0,+
①C+C0,高温2C0①能@大⑧干冰
④CO2+H2O—H2CO3⑤红⑥变浑浊
⑦CO2+Ca(OH)2—CaCO3↓+H2O
⑧CO2+2NaOH—Na2CO3+H2O
@CaC0,高温Ca0+C0,+@难@2C0+0,点燃
2C02
②蓝
⑧C0十Cu0△Cu十C0,@黑色粉末变红
⑤3C0十Fe,0,高温2Fe十3C0,⑦红棕色粉末变黑
⑦澄清石灰水变浑浊⑧红四红①能①不能2氧化铜
3NaOH溶液
教材知识巩固练
1.②③2.C
基础分点练
1.B2.C
3.不活泼
C+0,点燃c0,
4.C5.C6.C7.B
8.(1)锥形瓶(2)CaC0,+2HC一CaCl2+H2O+CO2个
(3)吸收盐酸挥发出的氯化氢气体
(4)二氧化碳与水反应生成酸性物质
9.A
综合提升练
1.(1)单质(2)碳原子排列方式不同
(3)物理
2.(1)增大反应物的接触面积,使反应更充分
2NaOH+CO2—Na2CO3+HO(2)过滤
(3)碳酸钙放热(4)NaOH(5)绿色出行(合理即可)
3.(1)C+2C0商温2Gu+C0,+(或3C+2Fe0,商强4e+300,+;
合理即可)(2)甲烷分子和金刚石中都含有碳原子,且原子间的结
合方式相似(3)①使用新能源替代化石燃料(或使用环保的废物处
理系统:合理即可)②减小
二氧化碳与水反应生成碳酸,使海水
酸性增强
6C02+6H20
叶绿体
C6H20。+6O28.8
光照
4.(1)①稀盐酸②AC
(2)①滴有紫色石蕊溶液的水
②溶液由紫色变成红色
(3)①B②制得的二氧化碳较纯净;常温下进行,操作方便(合理
即可)
(4)①B②60%
3