2022年《碳和碳的氧化物》知識點總結(jié)

1、碳和碳的氧化物 學(xué)問總結(jié)金剛石、石墨、C60 一、碳的幾種單質(zhì)1. 金剛石 （C）是自然界中 最硬 的物質(zhì),可用于制鉆石、刻劃玻璃、鉆探機的鉆頭等；2. 石墨（ C）是 最軟 的礦物之一,有優(yōu)良的導(dǎo)電性,潤滑性；（1）可用于制鉛筆芯、干電池的電極、電車的電刷等；留意：鉛筆不含鉛,是石墨和黏土混合而成的混合物；（2）無定形碳： 焦炭、木炭、活性炭、炭黑等,由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成；活性炭、 木炭具有 疏松多孔的結(jié)構(gòu),所以有猛烈的 吸附性 ,可用于： 制糖工業(yè)、 防毒面具里的濾毒罐；3. C 60 是一種由 60 個碳原子構(gòu)成的 分子 ,形似足球,性質(zhì)很穩(wěn)固；金剛石和石墨的物理性質(zhì) 有很大差

2、異的緣由是：碳原子的排列不同；CO和 CO2的化學(xué)性質(zhì) 有很大差異的緣由是：分子的構(gòu)成不同；二、單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì) :單質(zhì)碳的物理性質(zhì)各異 , 而各種單質(zhì)碳的 化學(xué)性質(zhì)卻完全相同 .1. 常溫下,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)固【為何碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)固？碳原子的最外層有 去電子,因此常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)固；】4 個電子,既不簡單得電子,也不簡單失檔案材料一般用碳素墨水書寫；古代書畫歷經(jīng)百年也安穩(wěn)無恙；木質(zhì)電線桿埋入地下部分用火燒焦可防腐都是利用這個原理；2.碳具有 可燃性 ：2C+O 22CO（不充分燃燒）C+O 2CO 2（充分燃燒）碳在 氧氣 中燃燒現(xiàn)象：燃燒猛烈,發(fā)出白光；放熱；生成能使澄清石灰水

3、變渾濁的氣體；3. 碳具有 仍原性 ：可用于冶金工業(yè)；木炭 +氧化銅2Fe2O3+3C4Fe+3CO 2木炭仍原氧化銅的試驗（見右圖）【試驗現(xiàn)象】 澄清的石灰水變渾濁；黑色固體逐步變成紅色；澄清的石灰水【化學(xué)方程式】C+2CuO2Cu+CO 2反應(yīng)開頭的標(biāo)志：澄清的石灰水變渾濁；在酒精燈上加網(wǎng)罩的目的：使火焰集中并提高溫度；配制混合物時木炭粉應(yīng)稍過量的目的：防止已經(jīng)仍原的銅被氧氣重新氧化試驗完畢后 先熄滅酒精燈的后果： 石灰水倒吸入熱的試管中使試管炸裂二氧化碳制取的討論一、試驗室制取二氧化碳、稀鹽酸 ；1.原料： 大理石或石灰石不用稀硫酸代替稀鹽酸的緣由：續(xù)進行 ；稀硫酸與大理石反應(yīng)生成微溶于

4、水的硫酸鈣,阻礙反應(yīng)的繼不用濃鹽酸代替稀鹽酸的緣由：濃鹽酸易揮發(fā), 使生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體而不純；不用純碳酸鈣或碳酸鈉等代替大理石、石灰石的緣由：且成本較高 ；1 反應(yīng)速率太快,不簡單掌握和收集,2. 反應(yīng)原理： CaCO3+2HCl=CaCl 2+H 2O+CO 23. 發(fā)生裝置：同分解過氧化氫溶液制取氧氣的發(fā)生裝置（緣由：固體和液體混合,在常溫下反應(yīng)生成氣體）4. 收集裝置： 向上排空氣法 收集氣體的裝置（緣由：二氧化碳能溶于水,且密度比空氣密度大）5. 檢查裝置的氣密性：先用止水夾夾住導(dǎo)氣管,再從長頸漏斗中加水,當(dāng)水沒過下端管口后,如水面不下降,就說明不漏氣；6. 驗滿： 把燃

5、著的木條放在集氣瓶口,假如木條熄滅,證明已經(jīng)收集滿了；7. 檢驗： 把氣體通入澄清的石灰水中,假如石灰水變渾濁,證明收集的氣體是二氧化碳；二、二氧化碳和氧化鈣的工業(yè)制法：CaCO3 CaO+CO2一氧化碳和二氧化碳一、二氧化碳的物理性質(zhì)及對應(yīng)的探究試驗：CO 2CO 2無色無味,常溫常壓下為氣體；一般情形下, 二氧化碳的密度比空氣的密度大；【試驗操作】如右圖（1）,將 CO 2 氣體漸漸倒入杯中；【試驗現(xiàn)象】蠟燭自下而上依次熄滅；【試驗分析】二氧化碳?xì)怏w沿?zé)瓋?nèi)壁流下,先集合在底部,然后逐步上升,把杯內(nèi)的空氣自下而上排出；（1）【試驗結(jié)論】 一般情形下,二氧化碳既不能燃燒,也不能支持燃燒；（2

6、） 一般情形下,二氧化碳的密度比空氣的密度大；二氧化碳 能溶于水 ；【試驗操作】如右上圖（2）向一個收集滿二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)地較軟的塑料瓶中加入約1/3 體積的水,立刻旋緊瓶蓋,振蕩；【試驗現(xiàn)象】瓶體變癟；【試驗分析】二氧化碳溶于水時,使瓶內(nèi)的氣體體積減小,因而壓強減小,外界大氣壓把瓶子壓癟了；【試驗結(jié)論】二氧化碳能溶于水；二、1.二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)；一般情形下,二氧化碳既不能燃燒,也不能支持燃燒2.二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸；【試驗操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的紙花；第一朵紙花噴上稀醋酸,其次朵紙花噴上水,第三朵紙花直接放入盛滿二氧化碳的集氣瓶中,第四朵紙花噴上水之后,再放入盛滿二氧化

7、碳的集氣瓶中,觀看四朵紙花的顏色變化；然后將第四朵紙花取出,當(dāng)心烘烤,觀看現(xiàn)象；【試驗現(xiàn)象】 第一朵小花變紅； 其次朵小花不變色； 第三朵小花不變色； 第四朵小花變紅； 第四朵小花被烘烤后由紅色變成紫色；【試驗分析】 醋酸能使紫色小花變紅,說明酸（溶液）可以使紫色石蕊變紅； 水不能使紫色石蕊變紅； 二氧化碳不能使紫色石蕊變紅； 二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊變紅； 說明碳酸被分解了；【化學(xué)方程式】CO 2 + H 2O=H 2CO 3 和 H2CO 3 = H2O+CO 23. 二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁：CO 2+CaOH 2=CaCO 3 +H2O 該反應(yīng)可鑒定二氧化碳?xì)怏w

8、；4.二氧化碳 不能供應(yīng)呼吸；（留意：二氧化碳沒有毒性）2CO 該反應(yīng)是 吸熱反應(yīng)5.二氧化碳 能與灼熱的碳反應(yīng)生成一氧化碳：CO 2+C（CO 2氧化劑, C仍原劑）；該反應(yīng)也可將二氧化碳變?yōu)橐谎趸嫉模? 三、二氧化碳的用途；1.滅火 （既利用了二氧化碳的物理性質(zhì),又利用了二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)）2.緣由：二氧化碳的密度比空氣大； 一般情形下,二氧化碳既不能燃燒,也不能支持燃燒；滅火器原理： Na 2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO 2干 冰：干冰 升華 吸取大量的熱,因此干冰可用于人工降雨、制冷劑、舞臺云霧3.光合作用 ：作氣體肥料,可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量；四、二氧化碳對環(huán)境的影響：

9、造成溫室效應(yīng)【能導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體】二氧化碳、臭氧（一、一氧化碳的物理性質(zhì)：O3）、甲烷（ CH 4）、氟氯代烷等；一氧化碳無色、無味的氣體,難溶于水,密度比空氣略??；一氧化碳只能用排水法收集,不能用向下排空氣法收集；二、一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)：1. 一氧化碳具有 可燃性 ：2CO+O 2 2CO2【燃燒的現(xiàn)象】 發(fā)出藍(lán)色火焰； 放熱； 生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體；煤爐 從上至下,常發(fā)生的三個反應(yīng)：2CO+O 2CO2、CO2+C 2CO、C+O2 CO22. 一氧化碳具有 仍原性 CO+CuO Cu+CO 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO 23. 一氧化碳具有 毒性 ；緣由：一氧化碳 極易

10、與血液中的血紅蛋白結(jié)合,造成生物體內(nèi)缺氧；留意：由于一氧化碳難溶于水,因此在室內(nèi)擺放一盆水無法預(yù)防煤氣中毒；四、一氧化碳的用途：1.可燃性： 作氣體燃料高溫 =2Fe+3CO 2、 CO+CuO = Cu+CO 2）；2.仍原性： 冶煉金屬 （3CO+Fe2O3 （1）一氧化碳仍原氧化銅的試驗：試驗操作： 先通入一氧化碳,在加熱前必需先檢驗一氧化碳的純度； 點燃酒精燈； 熄滅酒精燈； 再通入一會兒一氧化碳直到試管冷卻；試驗現(xiàn)象：黑色粉末變成紅色,生成的氣體使澄清的石灰水變渾濁；留意事項： 檢驗一氧化碳純度的目的：防止加熱空氣和一氧化碳的混合氣體引起爆炸； 試驗開頭時先通CO 的目的： 排凈裝置

11、內(nèi)的空氣,防止CO與空氣混合加熱引起爆炸 試驗完畢后連續(xù)通入CO 的目的：（2Cu+O 2 = 2CuO）；防止灼熱的銅重新被空氣中的氧氣氧化 由于 CO污染空氣 ,所以尾氣中的CO 氣體要經(jīng)過處理；可將尾氣點燃 澄清石灰水的作用：證明反應(yīng)生成二氧化碳； 除去裝置內(nèi)的二氧化碳；（2）一氧化碳仍原氧化鐵的試驗【試驗裝置和試驗操作】與上面的試驗類似（ 下的酒精燈要換成酒精噴燈）【試驗現(xiàn)象】紅色粉末逐步變黑,生成的氣體使澄清的石灰水變渾濁；3 五、三大仍原劑：H 2、 C、 CO 共同性質(zhì)： 可燃性、仍原性；碳單質(zhì)學(xué)問點總結(jié)練習(xí)學(xué)問點 1、同種元素可以組成不同的單質(zhì),舉例：紅磷白磷,氧氣臭氧,多種碳

12、單質(zhì) 1 、在前面學(xué)習(xí)過的一道試題：測得某物質(zhì)中,只含一種元素,該物質(zhì)：（） A、肯定是一種單質(zhì) B、肯定是化合物 C、肯定是純潔物 D、可能是純潔物,也可能是混合物 2.以下說法錯誤選項A. 同種元素組成的物質(zhì),性質(zhì)不肯定相同B. 同種元素組成的物質(zhì)、性質(zhì)肯定相同C.不同的單質(zhì)可以由同一種元素組成D.不同的單質(zhì)可以有相同的化學(xué)性質(zhì)學(xué)問點 2、金剛石：正八面體固體,自然最硬的物質(zhì) 3 、中國科學(xué)技術(shù)高校錢逸泰教授等以CCl4等和金屬鈉為原料,在700 時是制造出納米級金剛石粉末；該成果發(fā)表在世界權(quán)威的科學(xué)雜志上,立刻被科學(xué)家高度評判為“ 稻草變黃金” ；同學(xué)們對此的一些懂得不正確選項（）A.

13、金剛石屬于金屬單質(zhì) B. 制造過程中元素的種類沒有變化C.CCl4是一種化合物 D. 這個反應(yīng)是置換反應(yīng)學(xué)問點 3、石墨；細(xì)磷片狀平面層狀排列,質(zhì)軟,導(dǎo)電熱,耐高溫 4、石墨轉(zhuǎn)化為金剛石屬于什么變化？5. 以下不符合科學(xué)道理是（）A. 碳是非金屬,但它的單質(zhì)石墨能導(dǎo)電B. 一般大理石經(jīng)“ 氣功大師” 發(fā)功能變成金剛石C.工業(yè)上用焦炭來煉鐵是利用碳的仍原性D.碳與氧氣反應(yīng)的生成物有時是不同的6. 以下物質(zhì)的性質(zhì)中,中屬于物理性質(zhì)的是（）A. 金剛石具有很大的硬度 B. 石墨有良好的導(dǎo)電性C.活性炭有碳的性質(zhì)穩(wěn)固 D. 常溫下碳的性質(zhì)穩(wěn)固學(xué)問點 4、C60：一個 C60分子含有 60 碳原子,可以

14、用作材料科學(xué),超導(dǎo) 7、我國北京高?；瘜W(xué)系和物理系討論小組研制出了 C60分子, 它形如足球； 它的一個分子是由 _個_原子構(gòu)成的,相對分子質(zhì)量是 _； 8. 金 剛 石 、 石 墨 、 C60 在 物 理 性 質(zhì) 上 存 在 明 顯 差 異 的 原 因是； 9 、金剛石、石墨、 C60、碳納米管的化學(xué)性質(zhì)相像,物理性質(zhì)卻有很大的區(qū)分,其緣由是是：（） B、構(gòu)成他們的原子的數(shù)目不同 A 、構(gòu)成他們的原子大小不同 C、金剛石、石墨、 C60、由不同種的原子構(gòu)成 不同 D 、金剛石、石墨、 C60、原子排列方式學(xué)問點 5、無定形碳,主要有四種：木炭、焦炭、活性炭、炭黑 10 、 主要、；、有四種；

15、它們的結(jié)構(gòu)主要是由和構(gòu)成,屬于4 11 、以下關(guān)于碳單質(zhì)用途的表達(dá)中,錯誤選項（）橡膠里添加炭黑能增加耐磨性 干電池里的碳棒是石墨制成的 電冰箱除味劑是活性炭 防毒面具用焦炭吸取有毒氣體 制糖工業(yè)用炭黑來吸附有色物質(zhì) 金剛石不僅能刻劃玻璃,仍能裝在鉆頭上鉆鑿堅硬的巖層 A. B. C. D. 學(xué)問點 6、碳的穩(wěn)固性：常溫下,化學(xué)性質(zhì)不活潑（原子結(jié)構(gòu)示意圖打算）12、 碳原子的核外電子排布第一層 _個電子, _層 4 個電子,常溫下碳的化學(xué)性質(zhì) 13 、古代用墨汁書寫的字畫經(jīng)受千百年都不變色,重要文件要用炭素墨水書寫,木樁埋入地 下時要先用火烤焦,這是為什么？為什么碳在常溫下性質(zhì)不活潑？學(xué)問點

16、7、碳的可燃性：充分燃燒（CO2）和不充分燃燒（ CO1）兩種情形 14 、較高溫度或高溫下,碳的化學(xué)性質(zhì) _；氧氣充分：氧氣不充分： 15 、碳燃燒的兩種情形在生活中均有發(fā)生,你認(rèn)為碳或含碳元素的燃料在燃燒時應(yīng)怎么燃燒？說出你的理由； 16 、有以下變化：甲乙丙,能滿意這個變化的甲是（）A.C B.H2 C.CO D.Cu學(xué)問點 8、碳的仍原性：碳能夠仍原氧化銅,黑色變紅色,石灰水變渾濁仍原性：現(xiàn)象：分析：化學(xué)方程式：試驗留意：酒精燈加網(wǎng)罩的目的是什么？澄清石灰水的作用是什么？反應(yīng)終止應(yīng)怎樣操作？判定反應(yīng)已經(jīng)開頭發(fā)生的現(xiàn)象是什么？17. 在一密閉容器內(nèi)盛有等質(zhì)量的碳和氧氣,高溫加熱使之充分反

17、應(yīng),容器內(nèi)的物質(zhì)是（）A.CO B.CO2和 O2 C.CO D.Cu 18、運算題：氧化銅和木炭的混合物在加熱條件下恰好完全反應(yīng),生成了 25.4 g 銅,運算原混合物中氧化銅和木炭粉各多少克；學(xué)問點 9、氧化仍原反應(yīng),氧化反應(yīng)（C成 CO2）、氧化性（ O2）、氧化劑（ O2）19、什么樣的反應(yīng)是氧化反應(yīng)？那物質(zhì)失去氧的反應(yīng)又叫什么反應(yīng)呢？書寫氫氣與氧化銅反 應(yīng)的化學(xué)方程式并分析物質(zhì)得失氧的關(guān)系？20、關(guān)于金剛石、石墨、 C60、碳納米管的說法正確選項： （）3 個 A、這四種物質(zhì)都很軟,可做潤滑劑 B、這四種物質(zhì)碳原子排列放式相同 C、這四種物質(zhì)燃燒的產(chǎn)物都是CO 2 D、這四種物質(zhì)結(jié)構(gòu)中都是每個碳原子連接碳原子5 6 1、碳的單質(zhì)（金剛石、石墨）的物理性質(zhì)和用途外觀金剛石石墨無色透亮正八面體狀晶體深灰色磷片狀固體光澤加工琢磨后有光澤略有金屬光澤硬度最硬軟導(dǎo)電性無良好導(dǎo)熱性無良好用途鉆探機鉆頭、刻刀、裝飾品等電極、鉛筆芯、潤滑劑等注：由于碳原子排列方式不同,導(dǎo)致金剛石和石墨在物理性質(zhì)上存在較大差異；2、CO2 和 CO 的比較物理性質(zhì)CO2密度比空氣大,CO 無色、無味氣體,可溶于水,無色無味氣體,難溶于水,密度與空干冰易吸熱升華；氣接近,略小于空氣密度；有可燃性可燃性一般情形下既不能燃燒,也不支持燃燒；2CO+O 22CO