碳和碳的化合物.docx
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碳和碳的化合物
第五章碳和碳的化合物
一：
碳的几种单质
1：
金刚石和石墨的成份、物理性质及用途
名称
性质
金刚石
石墨
成份
游离态碳
游离态碳
色态
无色透明固体
深灰色细鳞片状固体
光泽性
加工后有光泽
有金属光泽
硬度
极硬
质软
熔点
高
高
传热性
不传热
易传热
导电性
不导电
易导电
用途
钻头、玻璃刀、装饰品
铅笔芯、坩埚、润滑剂、电极
2：
利用金刚石硬度大、耐高温可做钻探机的钻头；利用硬度大，可做玻璃刀；由于金刚石对光有折射散射作用，可做装饰品。
3：
．利用石墨质软可做铅笔芯；利用石墨滑腻、耐高温，可做耐高温的润滑剂。
4：
利用金刚石硬度大、耐高温可做钻探机的钻头；利用硬度大，可做玻璃刀；由于金刚石对光有折射散射作用，可做装饰品。
5．利用石墨质软可做铅笔芯；利用石墨滑腻、耐高温，可做耐高温的润滑剂。
6：
无定形碳：
（包括木炭、焦炭、活性炭及炭黑等）。
木炭能吸附红色和棕红色物质，说明木炭具有吸附性，能把大量气体或染料小微粒吸附在其表面。
加热后，红棕色又出现，说明以上过程属于物理变化。
吸附作用：
气体或液体里的物质被吸附到固体表面的作用。
炭具有吸附性的原因：
二：
单质碳的化学性质
1：
碳跟氧气的反应：
（1）碳在氧气中充分燃烧，产物是CO2反应式C+O2=CO2
（2）：
碳在氧气中不充分燃烧，产物是CO反应式2C+O2=2CO
2：
碳跟某些氧化物的反应：
木炭还原氧化铜：
现象：
黑色的粉末变成光亮的红色，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。
反应式C+2CuO=CO2+2Cu
炽热的碳还能使二氧化碳还原成一氧化碳：
CO2+C高温2CO（吸收热量）木炭还原氧化铁：
2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2↑
“碳”是元素的名称，是所有核电荷数为6的原子的总称，元素符号为C。
常在书写碳元素的单质及含有碳元素的化合物名称时使用。
如碳元素、碳-60、一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸钙、碳氢化合物等。
“炭”仅在书写由碳元素组成的无定形碳的名称时使用，如木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。
3：
碳和氢气化学性质比较：
三：
二氧化碳的性质
1：
二氧化碳的物理性质：
二氧化碳是无色、无味的气体、密度比空气大，1体积水能溶1体积的二氧化碳，二氧化碳在冷却和加压下变成无色液体，温度更低时变成雪花状固体。
经过压缩的二氧化碳固体叫干冰。
在100kPa下，干冰在-78．5℃吸收大量的热，直接变成二氧化碳气体。
在空气中，二氧化碳占0．03％，如果超过1％，就对人类有害处，4％~5％人会感到气喘头痛眩晕，10％的含量人就会窒息死亡。
2：
二氧化碳的化学性质：
（1）一般情况下，二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧不供给呼吸。
（2）：
二氧化碳跟水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红色。
CO2+H2O=H2CO3（紫变红）碳酸不稳定，很容易分解成水和二氧化碳，所以红色石蕊试液又变成紫色，H2CO3==H2O+CO2↑（红变紫）
（3）：
二氧化碳跟石灰水反应：
CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓＋H2O（清变浊）
3：
二氧化碳的用途：
（1）．二氧化碳不支持燃烧，不能燃烧，且比空气重，可用它来灭火。
（简介灭火器原理）
（2）．干冰升华时吸收大量热，可用它做致冷剂或用于人工降雨。
（3）．工业制纯碱和尿素等。
（4）．植物光合作用。
4：
石灰石的用途
碳酸钙在自然界的存在。
自然界广泛存在的石灰石、大理石、方解石、冰州石、白垩以及珍珠、珊瑚等主要成分都是碳酸钙。
（1）大理石 人大会堂建筑材料；
（2）石灰石 建筑石料 制水泥 烧生石灰；CaCO3高温CaO+CO2↑（3）白垩：
粉刷墙壁
5：
盛石灰水的细口瓶的瓶壁上常附有白色固体，这种白色固体是______，形成白色固体的化学方程式是______；若要除去瓶壁上的白色固体应加入______，该反应的化学方程式是______。
四：
二氧化碳的实验室制法
比较氧气、氢气和二氧化碳的实验室制法。
氧气
氢气
二氧化碳
反应原理
2KClO3
2KCl+3O2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
发生
装置
收集方法
向上排空气法、排水法
向下排空气法、排水法
向上排空气法
检验方法
用带火星木条伸入集气瓶中，若木条复燃该气体是氧气
点燃如发出爆鸣声，并发出淡蓝色火焰只生成水一种物质该气体是H2
将气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊说明该气体是CO2
1：
实验室制取二氧化碳的反应原理：
常用大理石或石灰石和稀盐酸制取。
反应原理：
碳酸盐跟酸反应，生成二氧化碳。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（1）：
石灰石跟稀盐酸反应，现象：
块状固体不断溶解，产生大量气泡。
（石灰石跟稀硫酸反应，开始有气体产生，过一会儿气泡逐渐减少，以至反应停止。
）
（2）：
碳酸钠跟稀盐酸反应十分剧烈，迅速产生大量气体。
石灰石跟稀盐酸反应比碳酸钠缓和，也能生成大量气体。
用硫酸代替盐酸跟石灰石反应，虽能产生二氧化碳，但是生成的硫酸钙微溶于水。
它会覆盖在块状石灰石表面，阻止碳酸钙跟硫酸接触。
而碳酸钠跟盐酸反应太快，生成的二氧化碳不容易收集。
因此，实验室里通常是用石灰石跟稀盐酸反应来制取二氧化碳的。
2：
实验室制取二氧化碳的装置：
（1）：
制二氧化碳可选用C收集气体可选用E。
（2）：
长颈漏斗为什么要插入液面？
（3）：
这个装置的气体发生部分可以用来制取氢气，因为制氢气用的药品状态与制二氧化碳的相同，反应也不需要加热。
但收集方法不同，因为氢气的密度小于空气，又难溶于水〔讨论〕
（1）．长颈漏斗可否用普通漏斗代替？
不能用普通漏斗代替长颈漏斗，因为普通漏斗颈太短，产生的二氧化碳气体会从漏斗处逸出。
长颈漏斗下端管口必须在液面以下才能达到密封的效果。
（2）：
锥形瓶可否用别的仪器代替？
锥形瓶可以用大试管、广口瓶等玻璃仪器代替。
（3）：
能否用浓盐酸或稀硫酸代替稀盐酸来制取二氧化碳？
为什么？
浓盐酸具有较强的挥发性，使得收集到的二氧化碳气体中含有氯化氢而不纯。
稀硫酸和碳酸钙反应，发生如下反应：
CaCO3＋H2SO4＝CaSO4＋H2O＋CO2↑其中生成的硫酸钙微溶于水，未能溶解的硫酸钙覆盖在碳酸钙表面，使得反应不能很好进行甚至中止，故不能用浓盐酸或稀硫酸代替稀盐酸。
（4）．根据二氧化碳的性质，可以采用什么方法收集二氧化碳？
因为气体的收集方法主要取决于气体的密度及其在水中的溶解性。
二氧化碳可溶于水并生成碳酸，故不宜用排水法收集。
二氧化碳比空气重，故可采用向上排气法收集。
（5）．如何检验二氧化碳是否收满？
根据二氧化碳不能燃烧，不支持燃烧的性质，可以将燃着的木条放在集气瓶口，如火焰熄灭，则二氧化碳已收满。
3：
实验室制取二氧化碳：
用向上排空气法收集（如右图）。
4：
二氧化碳的检验：
将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳气体。
5：
由于二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，又比空气重，可以用二氧化碳灭火。
6：
泡沫灭火器中的反应原理：
Na2CO3＋2HCl
2NaCl＋CO2↑＋H2O
7：
灭火器有
五：
一氧化碳
1：
一氧化碳的物理性质：
一氧化碳、氢气、氧气物理性质比较
性质
名称
颜色
气味
状态
溶解性
密度（与空气比）
CO
CO2
H2
2：
一氧化碳的化学性质：
（1）：
一氧化碳的可燃性：
一氧化碳能燃烧，发出蓝色火焰，放出大量的热。
生成气体能使澄清的石灰水变浑浊。
2CO+O2点燃2CO2Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
应该怎样鉴别一氧化碳和氢气？
把干冷洁净的烧杯分别罩在两种点燃气体的火焰上方，烧杯上有水珠的原气体是氢气，另一瓶是一氧化碳。
也可将沾有石灰水的烧杯分别罩在两种点燃气体的火焰上方，烧杯上有白色斑痕的原气体是一氧化碳，另一瓶是氢气
（2）：
一氧化碳的还原性：
现象：
黑色固体变成红色固体，生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
主要化学方程式：
CO+CuO
Cu+CO2（从以上反应看，CO和H2一样，在加热条件下，可以夺取CuO中的氧，表现出还原性。
）Fe2O3＋3CO高温2Fe+3CO2在一定条件下CO2和CO它们是可以相互转变的如：
2CO＋O2点燃2CO2CO2＋C
2CO
3：
一氧化碳的毒性：
中毒的原理：
CO与血液中血红蛋白结合就会造成机体急性缺氧中毒。
4：
一氧化碳、二氧化碳性质比较：
对此物
项目
CO2（有反应的写方程式）
CO（有反应的写方程式）
物理性质
化
学
性
质
跟水反应
跟石灰水反应
可燃性
2Mg＋CO2点燃2Mg＋C
还原性
无
氧化性
CO2＋C高温2CO
无
毒性
不供呼吸，空气中含量超10％能使人死亡
有剧毒、空气中1％也会死亡。
与血液中血红蛋白结合，使人因缺氧而死亡
用途
灭火，作致冷剂，人工降雨，制汽水，作化工原料。
气体燃料
冶炼金属的还原剂
六：
甲烷（俗名：
天然气、沼气、坑气）
1：
有机物：
2：
无机物：
3：
甲烷燃烧时火焰明亮并呈，方程式。
七：
乙醇醋酸
1：
乙醇：
（CH3COH、C2H5OH）
（1）乙醇燃烧的化学方程式：
。
（2）乙醇的主要用途。
（3）各种酒含乙醇量：
啤酒含、葡萄酒含、黄酒含、
白酒含
（4）工业酒精含乙醇，还含少量甲醇，甲醇化学式是，在氧气中燃烧的方程式。
甲醇有毒。
2：
醋酸（CH3COOH）
醋酸是一种有的无色液体，当温度低于16.6℃时成冰醋酸。
醋酸具有酸的通性。
醋酸的主要用途是
八：
煤和石油
1：
三大化石燃料是
2：
煤称为，石油称为。
第五章复习捡测题
（一）
一、选择题
1、下列变化属于化学变化的是（）
（A）石墨导电（B）活性炭吸附有毒气体（C）金刚石切割大理石（D）木炭还原氧化铜
2、已知碳酸钙和另一物质组成的混合物含碳量大于12％，则另一物质可能是（）
（A）Na2CO3（B）KHCO3（C）MgCO3（D）K2CO3
3、要除去二氧化碳中混有的少量的一氧化碳，应该采用的方法是（ ）
（Ａ）把混合气体点燃 （Ｂ）把混合气体通过澄清的石灰水
（Ｃ）把混合气体通过灼热的氧化铜粉末（Ｄ把混合气体由一个容器倾倒到另一个容器中
4、氧气和二氧化碳在性质上的相似点有（）①都具有氧化性②都具有还原性③都易溶于水④都能跟碳反应⑤都是气体⑥都是氧化物⑦都可用于灭火⑧通常状况下密度都比空气大A.②④⑤⑧B.①③④⑤⑥⑧C.①④⑤⑦⑧D.①④⑤⑧5、实验室制取二氧化碳时，应选用的一组仪器是（）
（A）漏斗、广口瓶、集气瓶、水槽（B）广口瓶、集气瓶、酒精灯、导管
（C）锥形瓶、集气瓶、长颈漏斗（D）长颈漏斗、广口瓶、集气瓶、导管
6、下列说法中正确的是（）
（A）因为醋酸是由碳、氢、氧三种不同的元素组成的，所以醋酸是混合物
（B）固态二氧化碳的俗名叫“干冰”，干冰可作肥料，从而提高温室里农作物的产量
（C）冬季防止煤气中毒，可在炉台上放一盆水，将生成的一氧化碳吸收
（D）因为“干冰”气化时吸收大量热，且不会使食品潮湿，所以可用于保藏易腐败的食品
7、用一氧化碳还原氧化铜的实验中，有①撤去酒精灯，停止加热②检查装置的气密性③待还原生成的铜完全冷却④点燃酒精灯，加热氧化铜⑤通入一氧化碳，并于整套装置的出口导管口处将验纯的一氧化碳点燃⑥停止通入一氧化碳⑦装药品（）
（A）②⑦⑤④①③⑥（B）②⑦⑤④⑥①③
（C）⑦②⑤④①③⑥（D）⑦②⑤④①⑥③
8、长期敞口存放石灰水的容器内壁上的白色物质和除去它的物质化学式为（）
（A）HClCaCO3（B）HClCa（OH）2（C）CaCO3HCl（D）CaOHCl
9、人们在工作、生活中，为了防止事故，常采取些安全措施。
下列措施安全的是（）
（A）到溶洞探险打火把照明（B）清洗沼气池前进行灯火试验
（C）点燃木条检查液化石油气是否泄漏（D）到小煤窑里挖煤用火把照明
10、检验某物质中含有CO32－的常用方法是（）
（A）加入盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水（B）加入澄清石灰水，看是否有白色沉淀
（C）加入紫色石蕊试液，看是否变红（D）加入水，看是否溶解
二、填空题
11、现有含碳物质：
a、金刚石、b、石墨、c、CO、d、CO2、e、Na2CO3，已见报道的还有：
f、C60、g、C3O2、h、C4O3、I、C5O2、j、C12O9等。
（1）其中属于碳的单质有（填序号），属于碳的氧化物有（填序号）；
（2）根据CO与CO2两种物质间的相互转化中碳元素或氧元素的质量分数的变化与反应物的关系，确定C3O2转化成CO2的另一反应物，类推写出C3O2完全转化为CO2的化学方程式。
12、在H2、O2、CO、CO2、CH4五种气体中，不能燃烧，但能支持燃烧的，最理想的燃料是，具有可燃性的有毒气体是，属于有机物的是，只能用向上排空气法收集的是，点燃前需要检验其纯度的气体是，能使紫色石蕊试液变红的气体是，常做还原剂的气体是。
13、将水蒸气通过灼热的碳发生置换反应可制得水煤气。
试问：
（1）水煤气的主要成分是；
（2）写出生产水煤气的化学方程式；
（3）上述反应中，是还原剂；
（4）写出水煤气通过灼热氧化铜时所发生反应的化学方程式、。
（5）如果家中有水煤气泄漏，试推断可能发生哪两种严重后果：
。
14、按下列要求写出生成二氧化碳的化学方程式：
（1）发生化合反应；
（2）发生分解反应；（3）发生置换反应；（4）实验室制法。
15、近年来有些城市率先在公交车和出租车中推行用天然气代替汽油做燃料的改革，取得了显著的进展。
走在接头，你会发现不少公交车和出租车上印有“CNG”的标志，代表它们是以压缩天然气作为燃料的汽车。
（1）城市推行这一改革的主要目的是：
；
（2）天然气的主要成分是，该物质燃烧的化学方程式是。
（3）天然气的主要成分若出现在煤矿的矿井里，并达到一定的浓度，遇明火就会发生爆炸，这就是人们常说的瓦斯爆炸。
为了防止瓦斯爆炸，煤矿的矿井必须、等安全措施；
（4）城市煤气中通常含有CO气体，写出CO燃烧的化学方程式，煤气与天然气相比，煤气的主要缺点是，从环境保护的角度考虑，煤气、天然气和氢气中，首选的燃料是。
三、实验题：
16、如图所示。
B中放有的固体物质可能是CaCO3或Zn粒或两者的混合物；D中放有的黑色粉末可能是木炭粉或CuO或两者的混合物。
向A中加入盐酸后，点燃酒清灯。
根据实验现象回答下列各问：
（1）C瓶中浓H2SO4的作用是_________，F中无水硫酸铜的作用是__________若F中无现象，G中产生白色浑浊，H处导出的气体不可燃。
则B中发生反应的化学方程式
是_，D中的黑色粉末是______
（2）当B中固体为混合物时，若F中的白色物质变蓝，G中无现象，H处导出的气体可燃。
则B中发生反应的化学方程式是_____，D中的物质是_________。
17：
下列实验装置的
（1）至（5）部分各有什么现象发生？
为什么？
写出有关反应的化学方程式。
18：
选择实验室制取和收集氧气、氢气和二氧化碳的仪器装置图。
四、计算题
19、向5.3克碳酸钠粉末中加入20克的稀盐酸恰好完全反应。
求
（1）能放出多少克二氧化碳气体？
（2）该盐酸的质量分数为多少？
20、铜和氧化铜的混合物共2.0g加热与足量CO反应，当质量不再发生变化时，称得残留固体为1.68g，求原混合物中含氧化铜的质量分数。
第五章复习捡测题
（二）
一、选择题（只有一个正确答案）1. 金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是 ［ ］
A.金刚石和石墨是由不同种元素组成B.金钢石石墨里碳原子排列不同
C.金刚石是单质，石墨是化合物D.金刚石是纯净物，石墨是混合物2.活性炭常用来脱色、除臭味；这是因为碳 ［ ］
A.常温下化学性质不活泼 B.有吸附性C.有还原性 D.有可燃性3.以下不能作燃料的气体是 ［ ］
A.氢气 B.空气C.一氧化碳 D.甲烷4.取等质量的下列四种物质分别与稀硫酸充分反应后产生二氧化碳最多的是［ ］
ANaHCO3BNa2CO3CCaCO3DK2CO35.二氧化碳中混有一氧化碳杂质，若除去一氧化碳杂质，可将含杂质的气体通过［ ］
A.石灰水 B.灼热的铜C.灼热的氧化铜 D.碳酸钠溶液6.氧化铜中混有少量炭粉，提纯的依据或采取的方法是（）A．把混合物隔绝空气强热B.在氧气流中加热混合物C．氧化铜可溶于水，炭粉不溶D.在氢气流中加热混合物
7.在足量的石灰水中通入8.8克二氧化碳生成碳酸钙的质量是 ［ ］
A.5克 B.10克C.15克 D.20克8.不能使氧化铜还原为金属铜的气体有 ［ ］
A.硫 B.氢气C.二氧化碳 D.一氧化碳9.相同分子数的一氧化碳和二氧化碳，所含一样多的是 ［ ］
A.氧元素 B.氧原子C.碳原子 D.碳元素
10.把二氧化碳、一氧化碳、氢气和氮气混合气体通过石灰水，灼热的氧化铜（假设每个过程中发生的化学反应充分），冷却后留下的气体是 ［ ］
A.氮气 B.二氧化碳和氮气C.一氧化碳和二氧化碳 D.氮气和氢气11.下列物质中碳元素化合价从低到高的排列的是 ［ ］
ACaCO3、CO、CO2B：
C、CO、Na2CO3C：
CaCO3、CO、CD：
C、CO2CO12.在11克二氧化碳里含碳的克数与一氧化碳中含碳的克数相等，一氧化碳质量是［ ］
A.7克 B.12克C.3克 D.4克13.下列物质属于纯净物的是-（）
A.干冰B.石灰石C.澄清的石灰水D.大理石
14.对于一氧化碳和二氧化碳的相同点，叙述正确的是 ［ ］
A.都能溶于水B.都能使澄清石灰水变浑浊
C.都由碳和氧两种元素组成并且两种元素的百分含量不同D.都有毒，可使人致死15.欲除去热水瓶胆内壁附着的水垢（主要成分是碳酸钙）,可采用的办法是（）
A.加热B.用砂子擦洗C.加稀盐酸浸洗D.加碳酸浸洗二、填空16.碳原子的核外电子排布K（第一）层_____个电子，______层4个电子，常温下碳的化学性质__________，自然界存在的碳单质有___________和_______________。
17.写出下列物质或物质主要成分的化学式：
（1）大理石______________，
（2）煤气____________，（3）烧碱_______________，（4）生石灰_______________，（5）金刚石_______________。
18.实验室制取二氧化碳常用_______________为原料。
其反应的化学方程式为_______________。
19.一氧化碳的化学性质主要有
（1）______________，
（2）____________，在一氧化碳还原氧化铜的实验里，应先通____________________（填化学式），后加热____________（填物质名称）。
其现象是_______________。
20.一氧化碳中毒是由于一氧化碳吸进肺里跟血液里的_____________结合，使血液里的这种物质不能很好地跟_______________结合，致使人体缺_______________。
21.要使二氧化碳和一氧化碳中含有相同质量的氧元素，则二氧化碳和一氧化碳的质量比是22.在下表空格里写出相应的化学式。
三、用化学方程式表示下列反应23.碳在氧气里不充分燃烧____________________24.鉴定二氧化碳气体____________________25.酒精燃烧____________________26.工业上制取二氧化碳____________________27.二氧化碳通过灼热的碳层__CO2+C=2CO__________________________
四、实验题
28：
（1）改正实验室制取二氧化碳中错误（改在图上）
（2）写出实验仪器名称
a_______________；b_______________；
c_______________；d_______________；
e_______________；
（3）如果把生成的气体通入石蕊试液中，石蕊液就变成__________色，把颜色变化了的液体加热，又恢复原来的_________________色，其反应的化学方程式为：
_______________
五、计算29.在含氢氧化钙14.8克的石灰水里；至少通入多少克二氧化碳，能使氢氧化钙全部转化为碳酸钙沉淀？
30.在标准状况下33.6升的一氧化碳和足量的氧化铜反应，可得到多少克铜？
（
co=1.25克／升）
第五章复习检测题
（一）
一、选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
C
C
C
D
D
A
C
A
A
二、填空题
11：
（1）：
a、b。
c、d、f、g、h、I、j。
（2）：
C3O2＋2O2高温3CO2
12：
O2、H2、CO、CH4、CO2、检验其纯度H2、CO、CH4。
CO2。
还原剂的气体：
H2、CO。
13：
（1）H2、CO。
（2）C＋H2O高温H2＋CO（3）C（4）CuO+CO△Cu+CO2
CuO+H2△Cu+H2O（5）中毒、爆炸引发火灾。
14：
（1）C+O2点燃CO2
（2）CaCO3高温CaO+CO2↑（3）Fe3O4+2C高温3Fe+2CO2↑
（4）CaCO3+2HCl=H2O+CO2↑+CaCl2
15：
（1）防止生成污染空气的物质，
（2）甲烷CH4（3）做好防火、通风。
（4）.2CO+O2点燃2CO2（5）：
不完全燃烧剩余的一氧化碳会污染空气。
氢气
三、实验题：
16：
（1）干燥、观察是否有水生成、CaCO3+2HCl=H2O+CO2↑
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