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1、北京初三化学第六单元讲义第六单元 碳和碳的氧化物课题一 碳的单质和性质考点1 碳的单质包括 、 、 。养成结构决定性质，性质决定用途，用途反映性质的思想。金刚石具有外形是 的固体，具有 的结构。 性质用途金刚石2石墨具有外形是 的固体，具有 的结构。性质用途石墨很软铅笔芯能导电电极、电刷、石墨炸弹滑腻润滑剂高温润滑剂耐高温石墨坩埚结论金刚石和石墨都是由碳元素组成的不同单质，性质上有如此大的差异是由于二者中 ，即结构决定性质，性质决定用途。问题：石墨在一定条件下转化为金刚石是什么变化？2 C60和纳米碳管 C60中60表示什么？一个C60分子中含有60个碳原子。3无定形炭木炭吸附一些食品和工业产

2、品的色素，吸附有异味的物质活性炭吸附能力比木炭强，吸附毒气，制糖工业里脱色制白糖也可用做电冰箱的去味剂炭黑制造墨、油墨、油漆、鞋油和颜料，还可以增加轮胎制品的耐磨性焦炭冶炼金属考点2 碳的化学性质碳的稳定性。常温下，碳的化学性质不活泼（碳原子最外层有4 个电子）应用：解释古代字画为什么经历几千年而不变色？档案资料为什么要求用碳素墨水书写？碳的可燃性（相同的反应物，因反应物的量不同，生成物不同）点燃 充分燃烧 C + O2 = CO2 点燃 放热不充分燃烧 2C + O2 = 2CO碳的还原性（以木炭还原CuO为例）用于冶炼金属现象：黑色粉末部分变红色，澄清的石灰水变浑浊。高温化学方程式：C +

3、 2CuO = 2Cu + CO2 Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O高温2C+ Fe3O4 = 3Fe + 2CO2高温3C + 2Fe2O3 =4 Fe + 3CO2高温C + 金属氧化物 =金属单质+ CO2试验中加网罩的目的是集中火焰，提高温度。考点3 氧化还原反应（从得氧失氧的角度分析）氧化反应、还原反应：物质与氧发生的反应叫氧化反应，含氧化合物里的氧被夺去的反应叫还原反应。氧化剂、还原剂：在化学反应中，供给氧的物质叫氧化剂，得氧的物质叫还原剂。氧化性、还原性：在化学反应中，物质供给氧的性质叫氧化性，物质夺取氧的性质叫还原性。课题2 实验室制取二氧化碳药品：大理石

4、（或石灰石）、稀盐酸 问题1：为什么不用碳和氧气反应制取二氧化碳？问题2：为什么不用浓盐酸、硫酸或碳酸钙来制取二氧化碳？原理：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2发生装置：固 + 液气体型收集装置：只用向上排空气法（因为CO2能溶于水，密度比空气大）CO2的检验：将气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，则该气体为CO2。 化学方程式：CO2 + Ca（OH）2 = CaCO3+ H2OCO2的验满：用燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，则已充满。（这样做是利用CO2不能燃烧、不支持燃烧的性质）。CO2的验满的其他方法：用蘸有澄清石灰水的玻璃片放在瓶口处，若澄清

5、石灰水变浑浊，证明已满。高温CO2的工业制法：CaCO3=CaO + CO2钙三角相互转化课题三 二氧化碳和一氧化碳考点1 二氧化碳的性质二氧化碳的物理性质：常温下是无色无味的气体；密度比空气大；易溶于水；CO2固体叫“干冰”。二氧化碳的化学性质二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧；二氧化碳不供给呼吸（解释“屠狗洞”现象，进入枯井或菜窖前做灯火试验，方法是：将燃着的蜡烛伸入枯井中，若蜡烛熄灭或燃烧不旺，不能进入。）二氧化碳能与水反应生成碳酸 化学方程式：CO2 + H2O = H2CO3 碳酸不稳定，H2CO3 = CO2+ H2O二氧化碳与石灰水反应 现象：澄清的石灰水变浑浊。原因：生成不溶于水

6、的白色CaCO3沉淀。 化学方程式：CO2 + Ca（OH）2= CaCO3+ H2O（CO2的检验）2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O（CO2的吸收） CO2气体的检验 长期放置的石灰水，瓶壁会出现一层白色物质此反应的应用 刚抹过石灰浆的墙壁，生上炭火炉时，墙壁反而更潮湿 建筑工人在没有用完的石灰浆上覆盖一层土高温二氧化碳能与炽热的碳反应： CO2 + C =2CO考点2 二氧化碳对生活和环境的影响二氧化碳的用途：灭火；作制冷剂；人工降雨；制造舞台云雾（5）汽水（6）制化肥的原料等 作温室肥料2控制温室效应的措施 减少煤、石油、天然气等化石燃料的使用措施 开发利用太阳能、风

7、能等清洁能源 大力植树造林，严禁乱砍滥伐考点3 一氧化碳的性质物理性质：通常情况下是无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。（实验室制取CO只能用排水法收集） 想一想：水能防止CO中毒吗？化学性质点燃可燃性： 2CO + O2=2CO2作燃料（是煤气的主要成分） 现象：产生蓝色火焰，放出热量。 注意：CO和H2一样与空气（或氧气）混合时，遇明火可能发生爆炸，点燃前必须验纯（方法与H2一样）煤炉中发生的三个反应： 点燃 下： C + O2 = CO2高温 中： C + CO2 = 2CO点燃上： 2CO + O2=2CO2还原性： CO + CuO=Cu + CO2冶炼金属 现象：黑色粉末变红

8、色，澄清的石灰水变浑浊 注意：实验之前先检查CO的纯度，操作顺序实验时，先通CO，后加热（防止加热CO和 空气的混合气体而爆炸）；实验完毕，先停止加热，继续通CO直至玻璃管冷却（防止热的铜被氧化；或防止液体倒吸）；由于CO有毒，需对尾气处理，防止CO对空气的污染；方法是将CO用酒精灯点燃转变CO2（或用气球收集起来再做处理）。毒性：CO能与血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白失去运输氧气的能力，使人因缺氧而窒息小结：1利用物质的还原性冶炼金属（五种黑色物质C、Fe粉 、Fe3O4、 CuO 、MnO2 红色物质有Cu 、Fe2O3、红P）CO还原金属氧化物（条件：遇到含铁的氧化物是高温，遇到其他的

9、氧化物为加热）高温4CO + Fe3O4 = 3Fe +4CO2高温3CO + Fe2O3 =2Fe + 3CO2CO + CuO=Cu + CO2CO + 金属氧化物 =金属单质+ CO2C还原金属氧化物（条件：都是高温）高温C + 2CuO = 2Cu + CO2 高温2C+ Fe3O4 = 3Fe + 2CO2高温3C + 2Fe2O3 =4 Fe + 3CO2高温C + 金属氧化物 =金属单质+ CO2H2还原金属氧化物（条件：都是加热）H2 + CuO = Cu + H2O 4H2 + Fe3O4 = 3Fe + 4H2O3H2+ Fe2O3 =2Fe + 3H2OH2 + 金属氧化

10、物 =金属单质+ H2O2 CO2与CO的比较 CO2与CO 物理性质的比较 CO2 CO颜色无色无色状态气体气体气味无味无味溶解性能溶于水不溶于水密度比空气大比空气略小 CO2与 CO化学性质的比较 CO2 CO可燃性不可燃可燃还原性无有毒性无有与水反应CO2 + H2O = H2CO3不反应与Ca(OH)2反应CO2 + Ca（OH）2= CaCO3+ H2O不反应3 CO的检验方法（1）点燃待检气体，先用干燥的小烧杯罩在火焰上方，无小液滴，再用内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上方，若出现白色浑浊物，则气体为一氧化碳。（2）将待检气体通过灼热的氧化铜，若出现红色物质，且产生的气体能使澄清

11、的石灰水变浑浊，则气体为一氧化碳。4 如何鉴别CO2与 CO？ 分别通入澄清的石灰水观察石灰水是否变浑浊（2）分别通入石蕊试液观察溶液是否变红（3）用燃着的木条分别伸入，观察火焰是否熄灭（4）分别通入灼热的氧化铜观察是否有红色的铜生成。5除去混合物中的CO2 或CO杂质（1） CO2 中混有少量的CO气体，将混合气体通过灼热的氧化铜，（不能用点燃的方法，因为CO2量多，不支持燃烧）（2） CO中混有少量的CO2气体，A 将混合气体通过足量澄清的石灰水或氢氧化钠溶液，除去CO2气体，B 将混合气体通过炽热的碳层。CH4C2H5OH等5各种三角转化的三角组合FeNa2CO3CaOCCaCO3CO2

12、H2CO3Ca(OH)2FeH2OCOO2练习题1（北京）. （4分）某课外小组的同学们收集了含一氧化碳和二氧化碳的废气，为了确认这种废气的组成，他们在实验室按如下装置进行了实验。（l）B装置中盛放足量浓氢氧化钠溶液，其作用是_。（2）C装置中发生反应的化学方程式是_。（3）A装置和D装置完全相同，其作用的不同之处是_。（4）该小组同学认为废气中的一氧化碳可以利用，于是设计如下装置除去废气中的二氧化碳，并收集一瓶一氧化碳，准备进行后续地探究。其中最合理的装置是_（填序号，瓶内为氢氧化钠溶液）。2（8分）小明同学为探究二氧化碳的性质，设计了下列实验。 A B C D（1）装置A中的实验现象是 ，

13、说明CO2具有的性质是_。（2）装置B中倒入适量澄清的石灰水后，迅速拧紧软塑料瓶的瓶盖并振荡，实验现象是 ，瓶内发生反应的化学方程式是 。（3）取一朵用石蕊溶液染成紫色的干燥小花，将小花的一半用水喷湿，放入装置C中，可观察到的实验现象是 ，此现象说明CO2具有的化学性质是_。（4）小明在查阅资料时发现镁条能在CO2中燃烧，他在装置D中进行实验，发现镁条剧烈燃烧，发出白光，放热，产生一种白色固体和一种黑色固体，该反应中生成的白色固体是 。这个实验使你对燃烧条件产生的新认识是 。3（10西城）（6分）某研究性学习小组对炭粉与氧化铜反应产物中气体的成分进行研究。【提出假设】该反应的气体产物中有二氧化

14、碳和其他气体。【查阅资料】氮气不能跟炭粉和氧化铜发生反应，也不跟石灰水反应，可用来隔绝氧气。【设计方案】将一定量氧化铜在隔绝氧气的条件下与过量炭粉充分反应。通过测定反应前后相关物质的质量进行判断。氧化铜和炭粉【进行实验】贮气瓶氮气abde足量的澄清石灰水cA B C操作步骤实验现象及分析取1.6 g氧化铜与1 g炭粉均匀混合，放入质量为48.2 g的B装置的玻璃管中。打开弹簧夹，往贮气瓶A中注入水，将氮气通入B装置中。水应从 端注入（填“a”或“b”）。先通一段时间氮气。目的是 。夹紧弹簧夹，用酒精喷灯加热玻璃管内的混合物。玻璃管中的现象是_。停止加热，再通入一段时间氮气。目的是 。实验完毕后

15、，冷却装置至室温，称得B玻璃管及固体总质量为50.2 g，称得C瓶中液体增重0.4 g。 结论：原假设_（填“成立”或“不成立”），理由是_（用计算式表示）。4.（6分）小刚和小花两位同学用下图所示装置分别进行两组实验，请根据实验方案回答以下问题。（1）用这个装置除去氧气中混有的少量二氧化碳气体。【小刚方案】A中盛放澄清石灰水，打开K1、关闭K2，从a处通入混合气体，在b处放带火星木条，若产生 现象，则可以除去杂质二氧化碳。A中发生的化学反应方程式为 。【小花方案】小花对上一个方案进行改进。A、B中都盛放澄清石灰水，关闭K1、打开K2，从a处通入混合气体，若B中无明显变化，则可以说明 。（2）

16、用该装置验证二氧化碳是否与水反应。【小刚方案】A中盛放紫色石蕊溶液，打开K1、关闭K2，从a处通入二氧化碳气体，若A中溶液变红，则可以证明二氧化碳与水发生了化学反应。该反应化学方程式为 。【小花方案】小花认为上一方案不够严谨，因为 。因此设计如下方案：A中放有干燥的紫色石蕊试纸，B中盛放紫色石蕊溶液，关闭K1、打开K2，从a处通入二氧化碳气体，若产生 现象，则可以证明二氧化碳与水发生了化学反应。5（2011中考）.(5分)下图装置可以完成多个简单实验，具有药品用量少、实验现象明显、尾气不外逸等优点。 若甲中吸有浓氨水，乙中吸有无色酚酞溶液，将甲、乙中的液体同时挤出，一段时间后，观察到无色酚酞溶

17、液变红，说明分子具有的性质是_。 若甲中吸有水，乙中吸有稀硫酸，烧杯中盛有用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，烧杯看盛有碳酸钠粉末。为了验证使石蕊变色的物质是碳酸而不是二氧化碳，应采取的实验操作是_。6（2009中考）（5分）小刚和小丽两位同学用下图所示装置进行实验，验证二氧化碳与氢氧化钠、氢氧化钙都能发生反应。 A B（1）小刚关闭K，通入二氧化碳 ，A、B中均无明显变化。B 中盛放_溶液。（2）小刚打开K，继续通入二氧化碳。B中反应的化学方程式为_。 此步实验目的是_。小丽认为：通常状况下，1体积的水约能溶解1体积二氧化碳，因此上述实验不足以证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。（3）小丽用洗涤干净

18、的上述装置重新实验，分别量取50 mL上述溶液放入A、B中，关闭K，通入约500 mL二氧化碳，A、B中均无明显变化。此实验可以说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应，其理由是_。7（2011西城期末）（5分）某小组同学做“硫在氧气中燃烧”的实验时，老师建议在集气瓶底部放少量NaOH溶液吸收生成的SO2。这种做法引起了同学们的思考：SO2与NaOH是否发生反应。【查阅资料】通常状况下，1体积水约能溶解40体积SO2。【实验方案】同学们向充满SO2的软塑料瓶中迅速倒入一定量NaOH溶液，拧紧瓶盖，振荡，发现塑料瓶变瘪，他们认为SO2与NaOH发生了反应。【反思与改进】甲同学认为上述实验不够严谨，理由是

19、 。于是同学们设计了如下两个改进方案。方案一实验操作实验现象向两个充满SO2的200 mL软塑料瓶中分别注入10 mL水和NaOH溶液，振荡，对比。两个瓶子变瘪的程度完全相同乙同学认为由于两个瓶子变瘪的程度完全相同，因此无法证明SO2与NaOH是否发生了反应。试分析导致两个瓶子变瘪的程度完全相同的原因是 。他认为若改变注入水和NaOH溶液的体积便可达到实验目的，注入液体的体积可以是 （填序号）。a15 mL b8 mL c5 mL d3 mL方案二实验操作实验现象利用右图所示装置进行实验：向两个充满SO2的300 mL集气瓶中分别加入6 mL水和NaOH溶液，一段时间后，打开止水夹，对比。倒吸

20、入两个集气瓶中的液体体积完全相同丙同学认为上述方案也无法证明SO2与NaOH是否发生反应。你认为导致吸入液体的体积完全相同的原因是 。丁同学思考后，将上述装置进行了改进，便达到实验目的。改进装置如右图所示，你认为装置B的作用是 。8(2011海淀一模)（6分）为了验证二氧化碳与氢氧化钠可以发生化学反应，某小组用下图所示装置进行实验。请回答下列问题：（1）打开止水夹a和c，从长颈漏斗向锥形瓶中注入稀盐酸至 时停止。（2）当观察到烧杯中有大量白色沉淀产生时，说明集气瓶中已集满二氧化碳气体。然后进行的操作是 ，关闭活塞b，轻轻振荡集气瓶。一段时间后可观察到 ，证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应，该

21、反应的化学方程式为 。（3）小红认为仅做上述实验有不足之处，应利用上图装置做一个对比实验。该对比实验只需将所用的氢氧化钠溶液换成 即可。（4）为了保证实验的成功，应在实验前对装置的气密性进行检验(不另加仪器)，方法为 。1如何证明氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应？2二氧化碳通入氢氧化钠溶液，如何证明二氧化碳是与氢氧化钠溶液反应而不是溶于水中？3检查装置气密性的方法32（6分）H2、CO、CO2和CH4都是初中化学常见的气体。 （1）可燃性气体与空气混合点燃可能会爆炸，所以可燃性气体点燃前应先 。CH4完全燃烧的化学方程式是 。（2）某无色气体X可能含有上述4种气体中的一种或两种。为了确认气体X

22、的组成，同学们按下图装置进行实验。小资料：碱石灰的主要成分是CaO和NaOH。A B C D同学们设计了装置B，其作用是 。装置C、D中盛放的试剂依次是 （填序号）。 a烧碱溶液 b浓硫酸 若取1.6 g气体X进行实验（假设每步反应都完全），发现装置A中无明显变化，装置C增重1.8 g，装置D增重2.2 g。则气体X的组成是 。ab9（6分）某实验小组探究火锅烟气中CO2、CO分别对人体血液供氧能力的影响。设计装置如图所示（试管中均为稀释的新鲜鸡血）： 实验记录：操作步骤现象I分别向试管、中通入氧气鸡血颜色为鲜红色II向试管中通入气体A；停止通入A，向试管中通入氧气鸡血颜色由鲜红色变为桃红色鸡

23、血颜色不变III向试管中通入气体B；停止通入B，向试管中通入氧气鸡血颜色由鲜红色变为暗红色鸡血颜色由暗红色变为鲜红色（1）向试管中通入气体时，气体从导管口（填装置图中的序号） 处通入。（2）试管的作用是 。（3）气体A为 。判断的依据是 。（4）从安全和环保的角度来看，本实验需要改进的地方是 。（5）通过实验可以得出结论，火锅烟气中对人体血液供氧量有影响的是（填具体物质） 。10（8分）碳酸钙可用于预防和治疗钙缺乏症。某实验小组同学要测定一种钙片中碳酸钙的含量。【查阅资料】获得的资料有：（1） 补钙剂中常加入糖类、维生素D等改善口感或增强药效。这些物质不与稀盐酸反应产生气体，高温灼烧时会燃烧或

24、分解。（2） 碳酸钙高温灼烧分解生成氧化钙和二氧化碳。（3） 常见的碳酸钙含量测定方法：将碳酸钙粉碎，加入已知浓度的过量盐酸充分反应，然后测剩余盐酸的量，根据消耗盐酸的量最终求得碳酸钙的含量。（4） 澄清石灰水中的Ca(OH)2含量很少，100 g澄清石灰水中最多含0.15 g Ca(OH)2。【方案设计和实施】根据资料和已学知识，该小组同学设计如下两种方案进行测定。方案1：根据下图所示装置实验。澄清石灰水足量稀盐酸钙片（1）锥形瓶中发生反应的化学方程式为 。（2）长颈漏斗下部插入液面下的目的是 。（3）加入药品前，检验该装置气密性的方法是 。（4）记录数据如下：钙片质量空洗气瓶质量澄清石灰水

25、的质量反应后洗气瓶及瓶内物质总质量25 g100 g200 g300.4 g方案2：将钙片粉碎，加入足量的稀盐酸充分反应，根据放出气体的量计算碳酸钙的含量。记录数据如下（空烧杯质量为100 g，加入钙片质量为25 g）：加入稀盐酸的质量100 g200 g300 g400 g充分反应后烧杯及杯内物质总质量222.8 g320.6 g418.4 g518.4 g【分析和评价】（1）方案1和方案2中合理的是 ，原因是 。（2）该小组同学没有使用碳酸钙高温灼烧分解的方法（实验室可以进行该实验），原因是 。（3）要使用【查阅资料】（3）中介绍的方法，还需要学习的是 。【结论】经过计算，该钙片中碳酸钙的

26、质量分数是 。11（7分）同学们在课外活动中设计了有关气体的实验。（1）气体的发生装置如右图所示。此装置若用于制备氧气，应在分液漏斗中盛放的药品是 ；若用于制备二氧化碳，反应的化学方程式是 。此装置还可以验证某气体的化学性质，请完成下表中的内容。仪器名称分液漏斗小试管大试管装置内的药品大理石用化学方程式表示相关性质 在不改变此实验装置的基础上，同学们认为只要再增加一个操作，还可以验证该气体的其他化学性质。增加的操作是 。（2）同学们又设计以下实验研究某混合气体的组成。第一组：取三支试管，在其容积的二分之一 处做标记。分别充满气体（甲为CO2，乙为A 气体，丙为CO2和A的混合气）后倒扣在NaOH溶液中。最终观察到的实验现象如右图所示。 据此推测：气体A的化学性质有 。第二组：同学们利用右图所示的装置进行实验。实验步骤：关闭止水夹，向充满丙的集气瓶中注入10 mLNaOH溶液（足量），充分反应后，冷却至室温，打开止水夹。实验现象是 。