第六單元碳和碳的氧化物

第一部分考點探究教材梳理第六單元碳和碳的氧化物目錄CONTENTS01020304考點梳理·教材運用物質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實驗一題過重難擊破·河南真題1.碳單質(zhì)的物理性質(zhì)及用途碳單質(zhì)結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)用途金剛石?

?天然存在的最

硬

?的物質(zhì)裁玻璃、切割大理石、作鉆頭等無色透明，正八面體形狀的固體作飾品（鉆石）硬

考點1

碳單質(zhì)的性質(zhì)和用途碳單質(zhì)結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)用途石墨?

?深灰色、有金屬光澤而不透明、細(xì)鱗片狀固體、很軟、耐高溫制鉛筆芯有滑膩感作潤滑劑優(yōu)良的

導(dǎo)電

?性能作電極、電刷導(dǎo)電碳單質(zhì)結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)用途C60?

?可能應(yīng)用于超導(dǎo)、催化、材料、醫(yī)學(xué)及生物等領(lǐng)域木炭、活性炭（主要成分是碳單質(zhì)）具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)具有

吸附性

?除去色素和異味吸附性

碳單質(zhì)的物理性質(zhì)存在差異的原因是

碳原子的排列方式不同

?。碳原子的排列方式不同

·?

?教材延伸·1.金剛石、石墨是由碳原子構(gòu)成的；C60是由分子構(gòu)成的，一個C60分子是由60個碳原子構(gòu)成的。2.金剛石變石墨是化學(xué)變化，因為有新物質(zhì)生成。2.碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)及用途反應(yīng)條件化學(xué)性質(zhì)用途常溫穩(wěn)定性碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑（因為碳原子的最外層電子數(shù)是4）作墨汁點燃可燃性①充分燃燒：

C＋CO2

?；②不充分燃燒：

22CO

?說明：相同條件下，反應(yīng)物的量不同，產(chǎn)物可能不同作燃料

反應(yīng)條件化學(xué)性質(zhì)用途高溫還原性③與氧化銅反應(yīng)：

C＋2CuO2Cu＋CO2↑

?，現(xiàn)象：

黑色

?粉末變成

紫紅色

?；冶煉金屬高溫還原性④與氧化鐵反應(yīng)：

e2O3＋3C4Fe＋3CO2↑

?，現(xiàn)象：

紅棕色

?粉末變成

黑色

?；⑤與二氧化碳反應(yīng)：

CO2CO?冶煉金屬

2Cu＋CO2↑

黑色

紫紅色

4Fe＋3CO2↑

紅棕色

黑色

·?

?教材素材對點練·（教材圖片原創(chuàng)題）如圖是金剛石、石墨、C60、碳納米管的結(jié)構(gòu)示意圖，請回答下列問題：·?

?教材素材對點練·

硬

潤滑劑

化學(xué)

不同

碳原子的排列方式不同

考點2

一氧化碳和二氧化碳（必考）1.CO和CO2的物理性質(zhì)物質(zhì)顏色、狀態(tài)、氣味密度溶解性CO2通常情況下，CO2是無色、無味的氣體，固態(tài)CO2叫做

干冰

?比空氣的密度

大

能

?溶于水CO通常情況下，CO是無色、無味的氣體比空氣的密度略

小

難

?溶于水干冰大

能

小

難

·?

?教材延伸·

二氧化碳的溶解性實驗：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，立即旋緊瓶蓋，振蕩。一段時間后，可觀察到塑料瓶變癟。原因是CO2溶于水中，使瓶內(nèi)氣體減少，導(dǎo)致瓶內(nèi)氣體壓強變小，在外界大氣壓的作用下瓶子變癟。2.CO和CO2的化學(xué)性質(zhì)（1）一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)及用途性質(zhì)反應(yīng)原理及現(xiàn)象用途可燃性化學(xué)方程式為

2CO＋O22CO2

?；現(xiàn)象：火焰呈藍色（點燃前要驗純）作燃料

性質(zhì)反應(yīng)原理及現(xiàn)象用途還原性與氧化銅反應(yīng)：

CO＋CuOCu＋CO2

?；現(xiàn)象：黑色粉末變成紫紅色與氧化鐵反應(yīng)：

Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2

?；現(xiàn)象：紅棕色粉末變成黑色冶煉金屬毒性CO極易與

血液中的血紅蛋白

?結(jié)合，造成生物體內(nèi)缺氧，導(dǎo)致中毒

3CO2

血液中的血紅蛋白

（2）二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)及用途性質(zhì)一般情況下，既不燃燒，也不支持燃燒與水反應(yīng)與堿反應(yīng)與澄清石灰水反應(yīng)與氫氧化鈉反應(yīng)實驗?

?傾倒二氧化碳?

??

??

?現(xiàn)象

兩支蠟

燭自下

而上依

紫色石蕊溶液變紅，加熱后又變成紫色

澄清石灰水變渾濁?無明顯現(xiàn)象結(jié)論或化

（檢驗二氧碳）

（吸收或除去二氧化碳）兩支蠟燭

自下而上

依次熄滅

紫色石蕊溶液變變成紫色澄清石灰水變渾濁二氧化碳不燃燒，也不支持燃燒（化學(xué)性質(zhì)）；二氧化碳的密度比空氣大（物理性質(zhì)）CO2＋H2O

CO2＋Ca（OH）2

＋H2O

2NaOH＋

Na2CO3＋

H2O

紅，加熱后又CO2↑＋H2O

學(xué)方程式說明

二氧化碳不燃燒，也不支持燃燒（化學(xué)性質(zhì)）；二氧化碳的密度比空氣大（物理性質(zhì)）

H2OH2CO3；H2CO3CO2↑＋H2O

CO2＋Ca（OH）2CaCO3↓＋H2O

?（檢驗二氧化碳）

2NaOH＋

CO2

Na2CO3＋

H2O

?（吸收或除去二氧化碳）二氧化碳不燃燒，也不支持燃燒（化學(xué)性質(zhì)）；二氧化碳的密度比空氣大（物理性質(zhì)）

CO2＋Ca（OH）2

＋H2O

2NaOH＋

Na2CO3＋

H2O

用途①二氧化碳既不燃燒也不支持燃燒，密度比空氣大，可用于

滅火?；②植物的光合作用需要二氧化碳，可用作

氣體肥料?；③二氧化碳是化工產(chǎn)品的原料（如生產(chǎn)尿素、純堿等）；④固態(tài)二氧化碳（即干冰）升華吸熱，可用于

人工降雨?或作

制冷劑?；⑤二氧化碳溶于水生成的碳酸呈酸性，可用于制碳酸飲料滅火氣體肥料人工降雨制冷劑·?

?教材延伸·

CO和CO2都是由碳元素和氧元素組成的，性質(zhì)卻不同，是因為它們的分子構(gòu)成不同。鑒別通入紫色石蕊溶液

無現(xiàn)象的是CO；能使紫色石蕊溶液變紅的是CO2?通入澄清石灰水

無現(xiàn)象的是CO；能使澄清石灰水變渾濁

的是CO2?通過灼熱的氧化銅

有紅色固體生成的是CO；無現(xiàn)象的是CO2

?點燃燃燒并發(fā)出藍色火焰的是CO；不燃燒的是CO2無現(xiàn)象的是CO；能使紫色石蕊溶液變紅的是CO2

無現(xiàn)象的是CO；能使澄清石灰水變渾濁的是CO2

有紅色固體生成的是CO；無現(xiàn)象的是CO2

3.CO和CO2的鑒別和除雜除雜CO2（CO是雜質(zhì)）

通過灼熱的氧化銅

?CO（CO2是雜質(zhì)）

通入足量的NaOH溶液或通過灼熱的炭粉?通過灼熱的氧化銅

通入足量的NaOH溶液或通過灼熱的炭粉

?

?易錯警示

不能用點燃的方法除去CO2中的CO，在CO2氣體中CO屬于雜質(zhì)，其含量不會很多，而二氧化碳不支持燃燒，因此，不能將其中的CO點燃?！?

?考點對點練·某興趣小組同學(xué)設(shè)計并進行了如圖所示實驗探究CO2的相關(guān)性質(zhì)?！静殚嗁Y料】鹽酸易揮發(fā)，揮發(fā)的氯化氫氣體溶于水顯酸性。硫酸不易揮發(fā)，濃硫酸具有吸水性。酸性物質(zhì)能使紫色石蕊溶液變紅。

防止稀鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體干擾實驗

吸收二氧化碳中的水蒸氣（或干燥氣體）

·?

?考點對點練·某興趣小組同學(xué)設(shè)計并進行了如圖所示實驗探究CO2的相關(guān)性質(zhì)?！静殚嗁Y料】鹽酸易揮發(fā)，揮發(fā)的氯化氫氣體溶于水顯酸性。硫酸不易揮發(fā)，濃硫酸具有吸水性。酸性物質(zhì)能使紫色石蕊溶液變紅。

澄清石灰水變渾濁

H2O

蠟燭由下而上依次熄滅

密度比空氣大

不能燃燒

不支持燃燒

考點3

溫室效應(yīng)與低碳生活1.自然界中的碳氧循環(huán)2.二氧化碳對人體健康的影響二氧化碳本身沒有毒性，但二氧化碳不能供給呼吸，因此在人群密集的地方應(yīng)該注意通風(fēng)換氣。在進入久未開啟的地窖、干涸的深井和深洞底部之前，必須先做燈火試驗。3.溫室效應(yīng)（1）加劇的原因：空氣中的

二氧化碳（或CO2）

?含量過高。（2）危害：全球氣溫升高，兩極冰川融化，海平面升高，淹沒部分沿海城市，使土地沙漠化，造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)等。（3）防治措施①減少煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒；②開發(fā)新能源，如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?；③促進節(jié)能產(chǎn)品和技術(shù)的進一步開發(fā)和普及；④大力植樹造林，嚴(yán)禁亂砍濫伐。二氧化碳（或CO2）

4.低碳生活所謂“低碳”，就是較低的

二氧化碳

?的排放。低碳生活可理解為減少二氧化碳的排放，就是低能量、低消耗、低開支的生活方式。二氧化碳

考點4

二氧化碳的制?。ū乜迹?.工業(yè)制取

CaO＋CO2↑

1.請寫出物質(zhì)的化學(xué)式：A

CO

?；B

Na2CO3（合理即可）

?。2.請寫出圖中涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式。CO

Na2CO3（合理即可）

2.實驗室制?。ㄔ斠妼嶒?）

CO2↑）

實驗6

二氧化碳的實驗室制取?實驗方法解讀?藥品大理石（或石灰石）與稀鹽酸原理

CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑

?

裝置發(fā)生裝置?

?A裝置優(yōu)點：裝置簡單B裝置優(yōu)點：便于隨時添加液體藥品C裝置優(yōu)點：

通過控制滴加量和滴加速率來控制反應(yīng)速率?D裝置優(yōu)點：

可隨時控制反應(yīng)的發(fā)生和停止?通過控制滴加量和滴加速率來控制反應(yīng)速率可隨時控制反應(yīng)的發(fā)生和停止裝置收集裝置?

?Ⅰ

Ⅱ①選擇Ⅰ收集CO2的原因：

二氧化碳的密度比空氣大?。收集時應(yīng)注意：導(dǎo)管應(yīng)該伸入集氣瓶底部，以便排盡空氣②選擇Ⅱ收集CO2

時，進氣口為

a

?步驟①連接儀器；②檢查裝置氣密性；③加入藥品（先加大理石，后加稀鹽酸）；④收集氣體；⑤檢驗和驗滿二氧化碳的密度比空氣大a

除去CO2中的氯化氫氣體?

?a進b出，先用飽和碳酸氫鈉溶液除去CO2中的HCl，再通過濃硫酸干燥檢驗?

?將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，

澄清石灰水變渾濁?，證明收集的氣體是CO2驗滿?

?將燃著的木條放在集氣瓶瓶口，

若木條熄滅，說明CO2氣體已收集滿?澄清石灰水變渾濁若木條熄滅，說明CO2氣體已收集滿?核心素養(yǎng)提升?1.能否用其他藥品代替石灰石和稀鹽酸？（1）能否用碳酸鈉代替塊狀大理石（或石灰石）？不能。碳酸鈉通常為粉末狀，與稀鹽酸反應(yīng)劇烈，不利于氣體的收集。（2）能否用稀硫酸代替稀鹽酸？不能。大理石與稀硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水，覆蓋在大理石的表面，阻礙了反應(yīng)的繼續(xù)進行。（3）能否用濃鹽酸代替稀鹽酸？不能。濃鹽酸具有揮發(fā)性，揮發(fā)出氯化氫氣體，使制得的氣體不純。2.實驗中發(fā)現(xiàn)將收集的CO2氣體通入澄清石灰水，澄清石灰水不變渾濁，原因是什么？所用的鹽酸濃度太大，制得的二氧化碳中混有氯化氫氣體，不能生成碳酸鈣沉淀（或澄清石灰水已經(jīng)變質(zhì)）。3.能否用燃著的木條檢驗CO2？不能。不支持燃燒的氣體除了CO2外，還有N2、稀有氣體等，因此能使燃著的木條熄滅的不一定是CO2。?一題過實驗在實驗室制取氣體常常用到下列裝置，根據(jù)給出的裝置回答下列問題：（1）標(biāo)號①儀器的名稱是

錐形瓶

?。錐形瓶

（2）若制取二氧化碳?xì)怏w，選擇的裝置是

AC

?（填字母）。若用E裝置收集二氧化碳?xì)怏w，氣體需要從

a

?（填“a”或“b”）端通入，因為二氧化碳?xì)怏w不斷通入使瓶內(nèi)

氣體增多?，壓強變

大

?，在壓強差作用下，將空氣排出。

AC

a

氣體增多

大

CaCO3＋

（4）為了得到純凈、干燥的CO2，

除雜裝置（如圖）的導(dǎo)管按氣流方向連接順序是

C

?（填字母）。A.1→2→4→3B.2→1→3→4C.4→3→1→2D.3→4→2→1C

（5）【創(chuàng)新裝置】如圖的收集裝置可用于測量生成的CO2的體積，在水面上放一層植物油的目的是

防止CO2溶于水（或與水反應(yīng)）

?，請補全集氣瓶中的導(dǎo)管。

防止CO2溶于水（或與水反應(yīng)）

A.NaOH溶液B.CaCl2溶液C.濃硫酸D.稀鹽酸澄清石灰水變渾濁

Ca（OH）2＋

AC

（7）【數(shù)字化實驗】圖1所示裝置能控制反應(yīng)的發(fā)生與停止。為了解裝置具有該優(yōu)點的原因，某興趣小組在裝置中連接壓強傳感器，從而測定實驗中試管內(nèi)氣體壓強變化的情況（如圖2）。下列說法正確的是

?（填序號）。CD

A.ab段試管中液面逐漸上升B.bc段石灰石與稀鹽酸完全接觸C.c點對應(yīng)操作是打開活塞D.bc段壓強基本不變，說明裝置氣密性好命題點1

碳單質(zhì)的性質(zhì)和用途1.[（2023河南25題（1）（2）]碳是形成化合物種類最多的元素，含碳物質(zhì)是化學(xué)研究的重要內(nèi)容。（1）如圖是碳原子的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中x的數(shù)值為

4

?。4

（2）碳元素可組成多種單質(zhì)，下列有關(guān)說法不正確的是

d

?（填字母）。a.金剛石的硬度很大b.每個C60分子是由60個碳原子構(gòu)成的c.石墨的導(dǎo)電性良好d.金剛石、石墨和C60里碳原子排列方式相同d

2.[2021河南25題（2）]金剛石和石墨都屬于碳單質(zhì)，它們的化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)卻有很大差異，其原因是

d

?（填字母代號）。a.構(gòu)成它們的原子大小不同b.兩種物質(zhì)由不同種原子構(gòu)成c.構(gòu)成它們的原子數(shù)目不同d.兩種物質(zhì)里碳原子的排列方式不同3.（2019河南備用卷15題）生活中含碳物質(zhì)的用途廣泛。冰箱除味劑中所含的碳單質(zhì)為

活性炭

?。d

活性炭

命題點2一氧化碳和二氧化碳的性質(zhì)和用途4.（2019河南11題）如圖為一氧化碳還原氧化鐵實驗。下列說法中正確的是（D）A.開始時應(yīng)先預(yù)熱玻璃管，后通入一氧化碳B.實驗中玻璃管里粉末由黑色逐漸變成紅棕色C.參加反應(yīng)的氧化鐵和一氧化碳質(zhì)量比為40∶7D.將尾氣點燃或收集，可防止一氧化碳污染空氣D

紅棕

6.[2023河南25題（3）]CO和CO2均屬于碳的氧化物。下列圖示中，A是CO還原Fe2O3的部分實驗裝置，B是探究CO2性質(zhì)的趣味實驗裝置。①寫出裝置A中CO還原Fe2O3的化學(xué)方程式；從環(huán)保角度考慮，寫出一種尾氣處理的方法。

②裝置B中，注入濃NaOH溶液后，可觀察到氣球逐漸脹大，請分析原因。二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，使瓶內(nèi)氣體減少，壓強變小，小于外界大氣壓，在大氣壓的作用下，氣球變大。命題點3

溫室效應(yīng)與低碳生活7.[2020河南21題（1）]我們倡導(dǎo)“低碳”生活，“低碳”是指哪種物質(zhì)的較低量排放？二氧化碳（或CO2）的較低量排放。命題點4

二氧化碳的制取8.[2023河南25題（4）]實驗室制取CO2等常見氣體的相關(guān)裝置如圖所示。①實驗室用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取干燥的CO2，所需裝置從左到右的正確連接順序為

B

?接

E

?接