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第5课时碳和碳的氧化物命题热点透析知识体系梳理考点一碳单质1.金刚石、石墨、C60物理性质用途外观硬度其他金刚石无色透明、正八面体形状天然物质中最硬作装饰品,制石墨深灰色、有金属光泽、细鳞片状固体很软具有优良的,有滑腻感制、铅笔芯、润滑剂玻璃刀导电性电极命题热点透析知识体系梳理物理性质用途外观硬度其他C60分子形似用于超导、催化、材料等领域（续表）足球命题热点透析知识体系梳理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。【注意】①一种元素可以组成不同种单质。②金刚石、石墨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。吸附命题热点透析知识体系梳理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。(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。不活泼CO222CO命题热点透析知识体系梳理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。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。图5-1【注意】在酒精灯上加网罩是为了使火焰集中并提高温度。红色浑浊22Cu+CO2↑CuOC2CO命题热点透析知识体系梳理考点二二氧化碳1.物理性质色味的气体,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。无无能大干冰命题热点透析知识体系梳理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____________________)。(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。CO2+H2OH2CO3H2CO3CO2↑澄清石灰水变浑浊CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O+H2O命题热点透析知识体系梳理②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。(4)与碳反应的化学方程式:C+CO22CO。(5)参与光合作用。CO2+2NaOHNa2CO3+H2O命题热点透析知识体系梳理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。命题热点透析知识体系梳理(3)制取装置发生装置:固+液不加热型,如图5-2中a和b。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。向上命题热点透析知识体系梳理(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。集气瓶瓶口熄灭浑浊命题热点透析知识体系梳理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。CaCO3CaO+CO2↑命题热点透析知识体系梳理考点三一氧化碳1.物理性质无色无味的气体,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。略小2CO+O22CO23CO+Fe2O32Fe+3CO2血红蛋白CO+CuOCu+CO2命题热点透析知识体系梳理3.用途气体燃料(可燃性)、冶炼金属(还原性)。命题热点透析知识体系梳理考点四二氧化碳对环境的影响1.自然界中二氧化碳的循环图5-3氧气(或O2)二氧化碳(或CO2)命题热点透析知识体系梳理2.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。(3)缓解措施: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”指生活中要尽量减少所消耗的能量,特别是的排放量,为保护地球尽一份责任。如日常生活中的节约用电、节约纸张及绿色出行等做法均符合“低碳生活”理念。二氧化碳变暖融化化石燃料大力植树造林二氧化碳命题热点透析知识体系梳理化学方程式网络构建图5-4知识体系梳理命题热点透析考向一碳单质的性质和用途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。知识体系梳理命题热点透析2.[2018·绥化]如图5-5为木炭还原氧化铜的实验装置。请回答下列问题。(1)试管A中发生反应的化学方程式是。图5-5[答案](1)2CuO+C2Cu+CO2↑[解析](1)在高温条件下,碳能还原氧化铜生成铜和二氧化碳,所以试管A中发生反应的化学方程式是2CuO+C2Cu+CO2↑。(2)在实验时,给酒精灯加网罩的作用是集中火焰,提高温度。知识体系梳理命题热点透析2.[2018·绥化]如图5-5为木炭还原氧化铜的实验装置。请回答下列问题。(2)酒精灯加网罩的作用是。图5-5集中火焰,提高温度知识体系梳理命题热点透析2.[2018·绥化]如图5-5为木炭还原氧化铜的实验装置。请回答下列问题。(3)实验中,试管B中发生反应的化学方程式是。图5-5[答案](3)CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O[解析](3)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,所以实验中,试管B中发生反应的化学方程式是CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O。知识体系梳理命题热点透析2.[2018·绥化]如图5-5为木炭还原氧化铜的实验装置。请回答下列问题。(4)若要使80g氧化铜完全被还原,试管A中实际加入的木炭的质量应(填“”“”或“=”)6g。图5-5[答案](4)[解析](4)若要使80g氧化铜完全被还原,由于碳能与氧气反应等,所以试管A中实际加入的木炭的质量应大于6g。知识体系梳理命题热点透析考向二二氧化碳的循环3.2015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。[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。反应条件不同6CO2+6H2OC6H12O6+6O2知识体系梳理命题热点透析3.2015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。(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被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。二氧化碳分子之间有间隔CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O知识体系梳理命题热点透析3.2015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。(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](3)2∶1[解析](3)CO和H2在一定条件下可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,才符合“绿色化学”原则。知识体系梳理命题热点透析【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。知识体系梳理命题热点透析考向三二氧化碳、一氧化碳4.[2019·长沙]小明在学完“二氧化碳和一氧化碳”后,对有关知识进行了归纳和整理,其中合理的是()A.CO2和CO都是由碳元素和氧元素组成的B.CO2和CO都有毒C.CO2和CO都有可燃性D.CO2和CO都能用于冶炼金属[答案]A[解析]二氧化碳和一氧化碳是两种不同的气体,它们都是由碳、氧两种元素组成的;二氧化碳无毒,但是能让人窒息死亡,一氧化碳有毒;二氧化碳不能燃烧,无可燃性;一氧化碳有还原性,可用于冶炼金属,而二氧化碳无还原性,不能用于冶炼金属。知识体系梳理命题热点透析5.[2019·宜昌]为探究二氧化碳能否和水反应,用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下列四个实验(如图5-6)。实验Ⅰ、Ⅳ中小花变红,实验Ⅱ、Ⅲ中小花不变色。下列说法不正确的是()A.实验Ⅰ、Ⅱ说明醋酸可以使小花变红B.实验Ⅲ说明二氧化碳不能使小花变红C.实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ说明二氧化碳能与水发生化学反应D.上述实验说明二氧化碳和醋酸具有相似的化学性质图5-6知识体系梳理命题热点透析[答案]D[解析]实验Ⅰ中小花变红,Ⅱ中小花不变色,说明醋酸可以使小花变红;Ⅲ中小花不变色,说明二氧化碳气体不能使小花变红;实验Ⅱ、Ⅲ中小花不变色,Ⅳ中小花变红,说明二氧化碳能与水发生化学反应生成酸;上述实验说明醋酸具有酸性,二氧化碳气体本身没有酸性,二者化学性质不相似。知识体系梳理命题热点透析6.[2019·潍坊]如图5-7是CO与CuO反应的实验装置,下列关于该实验说法正确的是()①玻璃管中黑色固体变成了红色②CO被还原为CO2③玻璃管中发生的反应为置换反应④既有效地防止了CO对空气的污染,又充分利用了能源A.①②B.①④C.②④D.③④图5-7知识体系梳理命题热点透析[答案]B[解析]①一氧化碳具有还原性,能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,会观察到玻璃管中黑色固体变成了红色;②一氧化碳夺取了氧化铜中的氧,CO被氧化为CO2;③一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,该反应的反应物均为化合物,不属于置换反应;④一氧化碳燃烧生成二氧化碳,该装置利用一氧化碳燃烧的热量给玻璃管加热,既有效地防止了CO对空气的污染,又充分利用了能源。知识体系梳理命题热点透析7.某实验小组利用如图5-8所示实验装置探究二氧化碳的化学性质。请根据实验装置和实验内容,回答下列问题。(1)探究二氧化碳与碱反应时,将装置A生成的二氧化碳气体通入装置D未出现浑浊,原因可能是;可将二氧化碳先通过装置,再通入装置D,理由是(用化学方程式表示)。图5-8知识体系梳理命题热点透析[答案](1)二氧化碳气体中混有氯化氢气体CHCl+NaHCO3NaCl+H2O+CO2↑[解析](