碳和二氧化碳知识点及基础练习

碳和二氧化碳

1同一种元素可以组成不同的物质

女口：金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的不同种单质；氧气( 02)和臭氧(03)都

是由氧元素组成的，由同一种元素组成的物质不一定是纯净物。

2 •碳的单质

(1)金刚石：是自然界中最硬的物质，可用于制钻石、钻探机的钻头，刻划玻璃等；

(2)石墨：是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性，可用于制铅笔芯，电极等。

(3)活性炭：具有疏松多孔结构，具有吸附性，防毒面具里滤毒罐就是利用活性炭吸附毒气

的，制糖工业中也利用活性炭来脱色以制白糖。

3 •金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因

碳原子的排列方式不同。

4. 碳单质的化学性质

单质碳的物理性质各异，而化学性质却完全相同。

(1 )常温下碳的化学性质不活泼，这是我国古代的书法和字画能够保存很长时间的原因。

(2)碳具有可燃性：①完全燃烧，C+02 点燃C02。

②不完全燃烧(氧气不足)，2C+O2点燃2C0。

(3)碳具有还原性：C + 2Cu0咼温2Cu + C0 2 f置换反应，应用于冶金工业) 现象：黑色粉末

逐渐变成光亮的红色，澄清石灰水变浑浊。

5. 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发生装置：由反应物状态和反应条件决定。

反应物是固体，需加热，制取气体时则用高锰酸钾制氧气的发生装置；

反应物是固体和液体，不需要加热，制取气体时则用制二氧化碳的发生装置。

②收集方法：气体的密度以及溶解性决定。

难溶于水用排水法收集(C0只能用排水法)；

密度比空气小用向下排空气法；

密度比空气大用向上排空气法( C02只能用向上排空气法)。

(2) CO2的实验室制法。

①原理：用石灰石和稀盐酸反应，CaC03 + 2HCI=CaCl2+ H2O + CO2%

注：不用稀硫酸是因为生成硫酸钙微溶，会阻止反应的继续。

②发生装置：固+液，不需加热。

③气体收集方法：向上排空气法。

④检验方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则是二氧化碳气体。

⑤验满方法：用燃着的木条，放在集气瓶口，木条熄灭证明已集满二氧化碳。

(3 )二氧化碳的工业制法。

煅烧石灰石：CaC03 煅烧 CaO + CO2T

CaO氧化钙，俗称生石灰，Ca(OH) 2氢氧化钙，俗称熟石灰。

CaO+ H2O == Ca(OH)2 (此反应放出大量的热)

6. 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。固体二氧化碳称为干冰。

(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。

②与水反应生成碳酸：CO2+ H2^= H2CO3；

碳酸不稳定，易分解：H2CO3—H2O + CO2f。

③CO2能使澄清的石灰水变浑浊：CO2 + Ca(OH)2=CaCO3 J + HO，本反应用于检验CO2。

④CO2与灼热的碳反应：C+CO2^^ 2CO。

CO2溶于水的实验：

CO2密度探究实验：

CO2与水反应探究实验：

7. CO 2的用途

(1 )用于灭火，灭火器原理：Na2CO3 + 2HCI^=2NaCI+ H2O + CO2 f；

(2)固体CO2即干冰作制冷剂，因为干冰升华时，吸收大量的热，还可以用于人工降雨。

(3)光合作用；(4)化工厂原料；(5)气体肥料。

& CO的物理性质

无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。

9. CO的化学性质

（1 ）有剧毒：CO极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能与氧气结合，造成生物体内缺氧。

占燃

（2）CO具有可燃性：2CO + 02点燃2CO2 （现象：产生蓝色火焰，放出热量）。

（3）CO具有还原性：CO + CuO —— Cu + CO2 （此反应不是置换反应）。练习

1. 某同学设计了如下一组实验。取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥纸花（石蕊与酸接触会变红），分别按下图进行实验。回答下列问题：

W

先

餓

（1）畸翔Tr練W 阳水（LI）Kitlt中（F）Ht»（l r （1）观察到纸花的颜色变化：I •纸花变红；n . ___________________________ ；m .纸花颜色不变;

（2）__________________________________________________________ 该同学进行的i、n两项实验，说明了______________________________________________________ 。

（3）__________________________________________________________ 该同学进行四组对比实验的目的是________________________________________________________

2. 欲除去C02中混有的少量CO气体，可采用的方法是（）

A. 将混合气体点燃

B.将混合气体通过澄清的石灰水

C.将混合气体通过灼热的CuO

D.将混合气体通过水中

3. 无色气体A的密度比空气大，不能燃烧，A溶于水可生成B，B能使石蕊试液变红；B

很不稳定，很容易分解成A和C；A与灼热的黑色固体D反应，可生成无色气体E，E燃烧时火焰为蓝色，燃烧后生成 A ;将A通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，并生成白

色沉淀F。根据上述实验及现象，写出各物质的化学式： A _____ ，B ______ ，C _____ ，

D ____ ，

E ______ ，

F ______。

4. 现将石灰石样品15 g与10

5.4 g稀盐酸放入烧杯中充分反应（杂质不与稀盐酸反应），反应时间与反应前后烧杯内物质的质量变化如下表所示：

反应时间/S2

质量/g119.52118.64117.76116.88116116

（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数。