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第5课时碳和碳的氧化物考点知识聚焦1.常见碳单质的物理性质及用途考点一碳单质碳单质物理性质用途金刚石无色透明、正八面体形状的固体,天然存在的最的物质用于制作裁玻璃的,以及装在钻探机的上等石墨深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体,质软,有滑腻感,具有优良的性能制铅笔芯、石墨电刷、电极、润滑剂等C60由60个碳原子构成的分子,形似足球状,C60分子很稳定有可能广泛用于超导、催化、材料、医学及生物等领域硬玻璃刀钻头导电考点知识聚焦2.木炭、活性炭:主要成分也是碳单质,结构与石墨类似。木炭和活性炭都具有能力,如木炭用来吸附工业产品里的色素和消除异味,活性炭用在防毒面具中吸附毒气。考点一碳单质[注意]①一种元素可以组成不同种单质。②金刚石、石墨、C60由于构成它们的碳原子排列方式不同,导致它们在物理性质上差异很大。③木炭、活性炭的吸附性是物理性质。3.碳单质的化学性质(1)碳的单质在常温下化学性质。在高温下碳能与多种物质发生反应。吸附不活泼考点知识聚焦(2)可燃性完全燃烧(氧气充足):C+O2。不完全燃烧(氧气不充足):C+O2。(3)还原性①木炭还原氧化铜的实验。a.实验装置:见图5-1。b.实验现象:黑色固体逐渐变成,澄清石灰水变。图5-1CO222CO红色浑浊考点知识聚焦c.化学方程式:CuO+C(氧化剂是,还原剂是)。②碳在高温下还原二氧化碳。CO2+C。[注意]在酒精灯上加网罩是为了使火焰集中并提高温度。22Cu+CO2↑CuOC2CO考点知识聚焦1.物理性质考点二二氧化碳色味的气体,溶于水,密度比空气,加压降温的情况下,二氧化碳会变成固体,固体二氧化碳叫。干冰能吸热升华变成二氧化碳气体。2.化学性质(1)既不燃烧也不支持燃烧。(2)与水反应:化学方程式为(生成的H2CO3能使紫色石蕊溶液变红,碳酸不稳定,很容易分解,反应的化学方程式为)。无无能大干冰CO2+H2OH2CO3H2CO3CO2↑+H2O考点知识聚焦(3)与碱反应①与澄清石灰水反应的现象:。化学方程式:。应用:实验室常利用该反应原理检验二氧化碳。澄清石灰水变浑浊CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O②与氢氧化钠反应的化学方程式:。应用:实验室常用该反应原理吸收或除去二氧化碳。CO2+2NaOHNa2CO3+H2O(4)与碳反应的化学方程式:C+CO22CO。(5)参与光合作用。考点知识聚焦3.实验室制法(1)药品:(或)和。(2)反应原理:CaCO3+HCl。大理石石灰石稀盐酸CaCl2+H2O+CO2↑2[注意]①不用碳酸钠粉末代替石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的原因是碳酸钠粉末与盐酸的反应速率太快,不便控制。②不用稀硫酸与石灰石反应制取二氧化碳的原因是反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在石灰石表面阻止反应进一步进行。③不用浓盐酸与石灰石反应制取二氧化碳的原因是浓盐酸有挥发性,导致生成的气体不纯净。考点知识聚焦(3)制取装置发生装置:固+液不加热型,如图5-2中ab。收集装置:排空气法,如图c。图5-2[注意]①用图b制取二氧化碳时,长颈漏斗要伸到液面以下形成“液封”,以防气体逸出。②伸入到反应容器中的导管稍露出橡胶塞即可,不宜太长,否则不利于气体导出。③集气瓶内的导管应伸入到接近集气瓶底部,有利于排尽空气。向上考点知识聚焦(4)验满方法将燃着的木条放置在,如果木条,证明已收集满。(5)检验方法将气体通入澄清石灰水中,如果澄清石灰水变,则该气体为二氧化碳。(6)实验步骤:①连接仪器;②检查装置的气密性;③加入药品;④收集气体;⑤检验是否集满。4.工业制法高温煅烧石灰石:。5.用途灭火(不燃烧,也不支持燃烧)、光合作用、工业原料、气体肥料,干冰可作制冷剂用于食品的冷藏保鲜与运输、人工降雨。集气瓶瓶口熄灭浑浊CaCO3CaO+CO2↑考点知识聚焦1.物理性质考点三一氧化碳无色无味的气体,密度比空气,难溶于水。2.化学性质(1)可燃性:能与氧气反应,化学方程式为。(2)还原性:能与金属氧化物反应。与氧化铜反应的化学方程式为;与氧化铁反应的化学方程式为。(3)毒性:易与血液中的结合,使其失去输氧能力。冬天用煤炉取暖时应注意通风,防止煤气中毒。3.用途气体燃料(可燃性)、冶炼金属(还原性)。略小2CO+O22CO2CO+CuOCu+CO23CO+Fe2O32Fe+3CO2血红蛋白考点知识聚焦1.自然界中二氧化碳的循环考点四二氧化碳对环境的影响图5-32.温室效应(1)产生温室效应的气体除外,还有臭氧、甲烷、氟氯代烷等。(2)危害:全球气候,使两极冰川,海平面升高,淹没部分沿海城市;使土地沙漠化,农业减产等。氧气(或O2)二氧化碳(或CO2)二氧化碳变暖融化考点知识聚焦(3)防止措施:减少使用,使用清洁能源;;采用物理和化学方法,人工吸收二氧化碳等。(4)“低碳生活”是指生活作息所消耗的能量尽量减少,从而降低二氧化碳的排放。生活中符合“低碳生活”的做法有:采用骑自行车或步行的方式出行;节约纸张;拒绝使用一次性木筷等。化石燃料大力植树造林考点知识聚焦化学方程式网络构建①;②;③;④;C+O2CO22CO+O22CO2C+CO22CO2C+O22CO考点知识聚焦⑤;⑥;⑦;⑧;⑨;⑩;H2CO3H2O+CO2↑H2O+CO2H2CO3CH4+2O2CO2+2H2OC2H5OH+3O22CO2+3H2OCaCO3CaO+CO2↑Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O考点知识聚焦;;;;Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑2NaOH+CO2Na2CO3+H2OCa(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOHNaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑探究一碳单质的性质和用途课堂考点探究例1[2018·兰州]下列有关碳单质的说法错误的是()A.金刚石是自然界最硬的物质,可作钻头B.石墨有导电性,可制作电极C.C60具有稳定结构,不能燃烧D.活性炭疏松多孔,具有强烈的吸附性,可用于净水[答案]C[解析]C60具有稳定结构,可以燃烧生成二氧化碳。课堂考点探究例2小明在实验手册上看见了如图5-5所示的装置图。实验现象一栏写着:“黑色固体变红,澄清石灰水变浑浊”。图5-5(1)推测实验中一定会发生的反应有(填化学方程式)。方框中需补充一个装置,是因为A中还可能发生(任填一个化学方程式)。课堂考点探究(2)对该实验分析错误的是(填序号)。①网罩的作用是集中火焰,提高温度②A中固体减少的质量理论上等于B中增加的质量(假设只生成一种气体)③实验结束后应先熄灭酒精灯,冷却后再将导气管从澄清石灰水中取出④在方框导管口处放置一盏燃着的酒精灯,既可进一步确证生成气体的成分,又可防止尾气污染空气(3)装置补充完整后,若实验中还能观察到导管口处有气体燃烧,火焰呈蓝色,则该反应的化学方程式为。课堂考点探究答案：(1)2CuO+C2Cu+CO2↑、Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2OCO2+C2CO③(3)2CO+O22CO2[解析](1)实验过程中看到了“黑色固体变红,澄清石灰水变浑浊”,说明有铜和二氧化碳生成,也说明黑色固体中含有碳和氧化铜,发生的化学反应有:2CuO+C2Cu+CO2↑、Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O。A中还可能存在二氧化碳与碳在高温的条件下反应生成一氧化碳、一氧化碳与氧化铜的反应等。(2)①酒精灯上的网罩可以集中火焰,提高火焰温度;②若反应中只生成二氧化碳,会被澄清石灰水完全吸收,则A中固体减少的质量理论上等于B中增加的质量;③为了防止装置B中的石灰水倒吸,炸裂试管,所以实验结束后要先将导管从石灰水中取出,再熄灭酒精灯;④尾气中可能存在一氧化碳气体,一氧化碳有毒会污染空气,所以可用酒精灯点燃处理。探究二二氧化碳的循环课堂考点探究例32015年第21届联合国气候变化大会的核心议题是碳排放及全球气候变暖。(1)自然界中二氧化碳的消耗主要有以下两个过程:①绿色植物光合作用吸收二氧化碳和水生成葡萄糖(C6H12O6)和氧气;②自然界中的水体吸收二氧化碳生成碳酸。从物质转化的角度看,上述两个反应的反应物相同,而产物却完全不同,其原因是,光合作用的化学方程式是。(2)二氧化碳可被压缩成液态,封存在地质结构中。从微观角度解释二氧化碳能够压缩成液态的原因是。如果CO2被封存在含氢氧化钙的地下咸水层中,则可转化为固态碳酸盐,该反应的化学方程式是。课堂考点探究(3)科学家利用太阳能可将二氧化碳和水转化为“合成气”(H2和CO的混合气体)。用“合成气”为原料生产甲醇(CH4O)时,按照“绿色化学”原则,应调节“合成气”中H2和CO的分子个数比为。[答案](1)反应条件不同6CO2+6H2OC6H12O6+6O2(2)二氧化碳分子之间有间隔CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O(3)2∶1课堂考点探究[解析](1)上述反应中两个反应的反应物相同,但反应条件不同,所以得到的产物完全不同;绿色植物光合作用反应的化学方程式为6CO2+6H2OC6H12O6+6O2。(3)CO和H2在一定条件下按照不同的比例反应,根据甲醇(CH4O)的化学式可知,应调节“合成气”中H2和CO的分子个数比为2∶1。【方法点拨】此类型题目通常把二氧化碳在自然界中循环的生物知识与化学联系起来,同时还涉及减少温室气体产生的环保知识。在解这类题目时我们要把握两个关键:①二氧化碳的产生途径有动植物的呼吸、燃料的燃烧、微生物的分解作用等;②二氧化碳的消耗途径有绿色植物的光合作用、江河湖海的溶解作用等。探究三二氧化碳、一氧化碳课堂考点探究例4[2018·乌鲁木齐]下列关于碳和碳的化合物知识网络图(图中“→”表示转化关系)的说法正确的是()图5-6A.“C→CO”的反应中碳发生还原反应B.“CO→CO2”的反应类型为置换反应C.“CO2→CaCO3”的反应可用于检验二氧化碳D.“CO2→H2CO3”的反应可用酚酞试剂验证[答案]C[解析]“C→CO”的反应,是碳不完全燃烧,发生了氧化反应;“CO→CO2”是一氧化碳点燃或者还原金属氧化物,为化合反应或者还原反应;“CO2→CaCO3”的反应是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,可以检验二氧化碳;二氧化碳和水反应能生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,但不能使无色酚酞变色,不能用酚酞试剂验证。课堂考点探究例5[2018·滨州]利用生活中的废弃材料来做家庭小实验,其乐无穷!小美同学设计了如图5-7所示的装置(a、d为浸有紫色石蕊溶液的湿润棉花,b、c为用紫色石蕊溶液浸过的干燥棉花。垂直固定玻璃管的装置未画出)来探究二氧化碳的制取和性质。下列关于该实验装置的叙述不正确的是()图5-7A.通过推压注射器活塞,可以控制进入饮料瓶内液体的量B.利用该装置制取二氧化碳时注射器内的液体可为稀硫酸C.利用该装置可验证二氧化碳的密度比空气大及二氧化碳能与水发生反应D.该装置的左半部也可用于制取氧气课堂考点探究[答案]B[解析]由于稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙是微溶性的,会覆盖在固体表面阻止反应的进一步进行,故利用该装置制取二氧化碳时注射器内的液体不可为稀硫酸。课堂考点探究例6探究碳的氧化物性质实验如图5-8,下列说法错误的是()图5-6A.甲装置能分离CO和CO2B.乙和丁中澄清石灰水的作用是不同的C.丙中固体减少的质量可以确定通入CO的质量D.戊中点燃气体的目的是处理尾气[答案]C[解析]由于实验时需要先通入一段时间的一氧化碳再加热;反应结束后,先熄灭酒精灯,等装置冷却至室温后才停止通入一氧化碳,所以丙中固体减少的质量不可以确定通入CO的质量。课堂考点探究实验突破突破制取二氧化碳的实验探究例7[2018·长春]实验室用大理石和稀盐酸制取CO2,并用向上排空气法收集,可供选择的仪器如下。图5-9课堂考点探究(1)仪器E的名称是。(2)组装整套装置时,可选用图5-9中的A、B、H、I、J、L、P和。(3)利用组装完毕后的装置制取CO2气体时,验满的操作是。(4)选择气体的制取装置时,需要考虑反应物的状态、和气体的性质。试管C将燃着的木条放在集气瓶口反应条