碳和碳的氧化物考点

第6单元 碳和碳的氧化物 复习资料一、碳的几种单质 由同种元素组成的纯净物叫做单质，同种元素可以组成不同的单质 例如:氧元素组成氧气和臭氧;磷元素组成红磷和白磷 。

碳元素也可以组成不同的单质:金刚石,石墨和 C60 都是由碳元素组成的单质.1、金刚石是自然界中最硬的物质，可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。

无色透明、 正八面体形状的固体2、石墨是最软的矿物之一，熔点高，有优良的导电性，润滑性。

深灰色，有金属光泽，细磷片状固体。

可用于制铅笔芯、干电池的碳棒、电车的滑块等。

注意：铅笔里面其实不含铅，是石墨和黏土混合而成的混合物。

H 代表Hard ，坚硬的；B 代表Black ，黑的。

6B 最软，颜色最深；6H 最硬，HB 软硬适中。

石墨具有润滑性,可以做润滑剂，生锈的铁锁，铅笔芯的粉末放到锁孔里即可开启。

3、无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.活性炭、木炭结构疏松多孔，具有吸附性，但活性炭的吸附作用比木炭要强，如制糖工业利用其来脱色，冰箱去味，防毒面具里的滤毒罐也是利用活性炭来吸附毒气。

吸附过程中的变化是物理变化，吸附性是物理性质。

焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。

4、C 60是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球，性质很稳定。

5、金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列方式不同。

它们之间的转化是化学变化，一定条件下石墨可以变成金刚石。

CO 和CO 2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。

二、单质碳的化学性质: 常温下的稳定性、高温下的活泼性。

单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!1、常温下的化学性质稳定【为何碳在常温下化学性质比较稳定？碳原子的最外层有4个电子，既不容易得电子，也不容易失去电子，达到稳定结构比较困难，因此常温下碳的化学性质比较稳定。

档案材料一般用碳素墨水书写、古代书画历经百年也安然无恙、铁轨枕木及木质电线杆埋入地下部分用火烧焦防腐都是利用这个原理。

】2、可燃性:完全燃烧(氧气充足)生成CO 2 : C+O 2点燃CO 2不完全燃烧 (氧气不充足)生成CO ：2C+O 2点燃2CO 冬天里烧煤烤火时应该特别注意的是要注意通风，防止因煤燃烧缺氧生成有毒的一氧化碳而引起中毒。

3、还原性：C+2CuO 高温 2Cu+CO 2↑ （置换反应） 应用：冶金工业现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色，澄清的石灰水变浑浊。

酒精灯加了一个铁丝网罩，使火焰集中，从而提高温度. 试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上观察，在加热条件下，铜能被空气中的氧气氧化，生成黑色的氧化铜。

如果未等试管冷却就将试管里的粉末倒在纸上，生成的红色铜在灼热条件下，又和空气中的氧气反应生成氧化铜，从而观察不到红色铜的生成。

2Fe 2O 3+3C高温4Fe+3CO 2↑三、二氧化碳的制法1、实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验）1. 操作简单、安全 2. 反应速率适中，便于收集气体；3. 原料易得，成本尽量低4. 所制得的气体纯度高。

（1）发生装置选择依据：由反应物状态及反应条件决定：反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。

反应物是固体与液体或液体与液体，不需要加热，制气体时则用制H2的发生装置。

（2）收集装置选择依据：气体的物理性质，主要由气体的密度及溶解性决定：难溶于水且不与水发生反应的气体用排水法收集 CO只能用排水法（排空气法易中毒）密度比空气大且不与空气中的成分发生反应的气体用向上排空气法密度比空气小且不与空气中的成分发生反应的气体用向下排空气法2、二氧化碳的实验室制法1）原理：用石灰石和稀盐酸反应： CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑2) 选用和过氧化氢制氧气（制氢气）相同的发生装置3）气体收集方法：向上排空气法CO2只能用向上排空气法（它能溶于水且与水反应）4）验证方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，如能浑浊，则是二氧化碳。

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。

3、二氧化碳的工业制法：煅烧石灰石：CaCO3高温CaO+CO2↑【生石灰和水反应可得熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2】4、制取二氧化碳药品选择的探究①液体不能用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖在大理石的表面，阻止碳酸钙与酸的反应，使反应逐渐停止。

②也不能用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，挥发出氯化氢气体，使制得的二氧化碳气体不纯；③固体不能用碳酸钠代替大理石，因为碳酸钠与盐酸反应速率太快，不便于控制，使生成的气体不易收集，同时，碳酸钠相对于大理石来说价格较高，不经济。

结论：在实验室里制取二氧化碳．最佳药品是用大理石或石灰石和稀盐酸反应，二者反应速率适中、药品价格廉价易得，制得的气体比较纯净。

5、实验室制取二氧化碳步骤一检、二装、三注入、四收集6、正确制取二氧化碳的装置图错误制取二氧化碳的装置图7、制取二氧化碳的注意事项（1）在实验前要检验装置的气密性（2）先放石灰石，后加稀盐酸，加入容器中的稀盐酸不能超过容积的1/3（3）长颈漏斗应伸入液面以下，防止气体从长颈漏斗溢出。

（4）导气管不能伸入太长，稍微露出胶塞即可，否则不利于气体导出。

（5）应用向上排空气法收集（6）在集气瓶口盖玻璃片（7）集气瓶中导管应伸到集气瓶底，以利于排尽空气。

（8）不能用稀硫酸代替稀盐酸四、二氧化碳的性质1、物理性质：无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰，干冰升华吸热，常用于人工降雨、制冷剂、冷藏食物。

2、化学性质:1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸。

这是三种不同的性质。

无毒，造成死亡是因为不能供给呼吸。

2)与水反应生成碳酸： CO2+H2O==H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，注意水、二氧化碳都不能使紫色石蕊变色。

H2CO3 == H2O+ CO2↑碳酸不稳定,易分解3)能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 本反应可用于检验二氧化碳。

4）与灼热的碳反应： C+CO2高温2CO （吸热反应，既是化合反应又是氧化还原反应，CO2是氧化剂，C是还原剂）这个反应总是忘记！3、用途：A灭火：既利用其密度比空气大的物理性质，又利用其不能燃烧,也不支持燃烧化学性质。

不是任何物质都可以用CO2 灭火，点燃的镁条在CO2 也可以燃烧。

B光合作用，作气体肥料C化工原料D制冷剂，干冰用于人工降雨，制冷剂利用其物理性质。

4、危害及防治措施：温室效应——原因：过多的CO2、O3、CH4、氟氯代烷等，温室效应将使全球气候变暖，这样将可能导致两极的冰川融化，海平面升高，淹没部分沿海城市；使土地沙漠化、农业减产等。

1、减少使用煤、石油、天然气等化石燃料2、开发新能源如、太阳能、风能、地热等清洁能源。

3、大力植树造林、严禁乱砍滥伐森林。

五、一氧化碳的性质1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水2、化学性质: （H2、CO、C具有相似的化学性质：①可燃性②还原性）1）可燃性：2CO+O2点燃2CO2 （可燃性气体点燃前一定要检验纯度）【H2和O2的燃烧火焰是：发出淡蓝色的火焰；CO和O2的燃烧火焰是：发出蓝色的火焰；CH4和O2的燃烧火焰是：发出明亮的蓝色火焰。

】2）还原性： CO+CuO △Cu+CO2【非置换反应】应用：冶金工业现象：黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。

记住要领：一氧化碳早出晚归，酒精灯迟到早退。

加热前先通一氧化碳赶尽空气，再点燃酒精灯加热，防止给含有空气的一氧化碳加热而发生爆炸；还原结束后，先停止加热，继续通一氧化碳至冷却，目的是防止生成的金属被氧化。

尾部酒精灯的作用是处理尾气，防止一氧化碳污染空气。

尾气处理装置必须有，常用点燃的方法。

3）毒性：极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好的与氧气结合，使人体缺少氧气而中毒。

3、一氧化碳的检验方法（实际应用考点）CO的检验方法有：（1）点燃待检气体，若火焰呈蓝色，则先用干燥小烧杯罩在火焰上方，无水珠，再用内壁附有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上方，若出现白色浑浊物，则气体为CO；（2）将待检气体通过灼热的CuO，若出现红色的物质，且产生的气体不能使无水CuSO4变色而能使澄清石灰水变浑浊，则气体为CO。

※除杂：CO[CO2] 通入石灰水或氢氧化钠溶液，不能用倾倒的方法，也不能用水或者紫色石蕊试液来除去，不容易除干净。

CO2[CO] 通过灼热的氧化铜（利用CO 还原性，CO2 无还原性）不能用点燃的方法，二氧化碳不支持燃烧。

CaO[CaCO3] 煅烧Cu[CuO] 通入一氧化碳并加热CuO [Cu] 在空气中加热六、本单元相关的反应方程式碳与氧气充分燃烧 C＋O2点燃CO2碳与氧气不充分燃烧 2C＋O2点燃2CO碳还原二氧化碳 CO2＋C 高温2CO碳还原氧化铜 2CuO＋C 高温2Cu＋CO2↑二氧化碳与水反应生成碳酸 CO2＋H2O＝H2CO3碳酸不稳定分解 H2CO3＝CO2↑＋H2O二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊 CO2＋Ca（OH）2＝CaCO3↓＋H2O大理石（石灰石）与稀盐酸制二氧化碳 CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑碳酸钠与稀盐酸制二氧化碳 Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑高温煅烧石灰石 CaCO3高温CaO＋CO2↑生石灰变成熟石灰 CaO＋H2O＝Ca(OH)2一氧化碳还原氧化铜 CO＋CuO △Cu＋CO2一氧化碳还原氧化铁 Fe2O3＋3CO 高温2Fe＋3CO2一氧化碳还原四氧化三铁 Fe3O4＋4CO 高温3Fe＋4CO2甲烷燃烧 CH4＋2O2点燃2H2O＋CO2乙醇燃烧 C2H5OH＋3O2点燃3H2O＋2CO2。