资源描述
一、碳的几种单质 1金刚石。 纯净的金刚石是一种无色透明、_形状的固体， 加工后成为钻石 ，是自然界中 _ 的物质 。可用于制 _、_、_等。,正八面体,最硬,钻石,钻头,刻划玻璃,导电性,最软,铅笔芯,电极,2石墨。 石墨是深灰色有金属光泽、不透明、细鳞片状的固体，有 优良的_、润滑性，是_的矿物之一。可用于制 高温下润滑剂、_、干电池的_、电车的滑块等。,3C60。,60 个碳原子,C60 分子是一种由_构成的分子，形似足球， 极其稳定，主要应用于材料科学、超导体等方面。,4无定形碳。,木炭,活性炭,有_、_、焦炭、炭黑等，它们都是由石墨 的微小晶体和少量杂质构成的。 (1)木炭：有_，用于_一些食品和工业产品 里的色素和有异味的物质。在吸附过程中因为没有生成新物质，,是_变化。,吸附性,吸附,物理,(2)活性炭：有较强的_，用于防毒面具、冰箱的除,臭剂。,吸附性,(3)焦炭用于冶铁；炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨 性。,碳元素,构成单质中的碳原子的排列方式不同,5同一种元素可以组成不同的单质。金刚石和石墨均为 _组成的单质，但物理性质有很大差异，其原因是 _。,二、单质碳的化学性质,不同,相同,各种单质碳的物理性质 _ ，但化学性质却完全,_。,稳定性,4,1常温下，碳具有_(碳原子最外层有_个 电子)，因而用其绘制的字画可长期保留。,2可燃性(用作燃料)。,2CO2,2CO,(1) 完全燃烧 ( 氧气充足) ， 生成CO2 ， 化 学 方 程 式 是 ： _。 (2)不完全燃烧(氧气不充足)，生成 CO，化学方程式是： _。 3还原性(用于冶炼金属以木炭还原 CuO 为例)。 (1) 现象：黑色粉末变成 _ ， 澄清的石灰水变,_。,红色,浑浊,(2) 化学方程式是：_( 属于,_反应)。,置换,三、氧化还原反应(从得氧失氧的角度分析) 1氧化反应、还原反应：物质与氧发生的反应叫做氧化反 应，含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应。 2氧化剂、还原剂：在化学反应中，提供氧的物质叫做氧 化剂，得到氧的物质叫做还原剂。 3氧化性、还原性：在化学反应中，物质提供氧的性质叫 做氧化性，物质夺取氧的性质叫做还原性。 高温,是还原剂，_是氧化剂。,C,Fe2O3,例如：2Fe2O33C=4Fe3CO2反应中，_,四、实验室制取气体的装置选择,A,B,C,D,E,F,1发生装置：由_及_决定。 (1)反应物是固体， 需加热 ， 制气体时则应选择装置,_。,反应物状态,反应条件,A,(2)反应物是固体与液体，不需要加热，制气体时则应选择,装置_。,B 或 C,向上排空气法。,密度,溶解性,(3)密度比空气小的气体应选择装置_。排空气法收 集到的气体纯度不高，需验纯，但较_。,F,纯净,D,E,干燥,五、实验室制取二氧化碳,石灰石,稀盐酸,1原理：用_和_ 反应：_(化学方程式)。 注意：(1)不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸_，,导致所制取气体不纯。,易挥发,CaSO4,过快,(2)不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸与CaCO3 反应生 成_，覆盖在大理石(或石灰石)的表面，阻止反应 的进行。 (3)不能用Na2CO3 或CaCO3 代替大理石(或石灰石)，因为 它们与稀盐酸的反应速度_，不利于气体的收集。,CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2,2发生装置：固液不加热发生装置。(如下图所示) 注意：长颈漏斗应伸入_，防止_。 3收集装置：只能用_法(因为 CO2 _ 溶于水，密度_)。,液面下,气体从长颈漏斗逸出,向上排空气,能,比空气大,4 CO2 的检验 ： 将气体通入 _ 中 ， 如 果 _ ， 则该气体为CO2 。 化学方程式是 ： _。,5CO2 的验满：用_放在集气瓶_，如果木 条_，则表明已集满。(这样做是利用_ 的性质),6实验室制取 CO2 的操作过程。,(1)_装置的气密性；(2)_入大理石(或石灰 石)，塞紧胶塞；(3)_装置；(4)从长颈漏斗_稀 盐酸至长颈漏斗下端管口形成液封；(5)_气体，导管一 定要伸入接近集气瓶底部；(6)_是否集满。,澄清的石灰水,石灰水变浑浊,CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O,燃着的木条,口,熄灭,CO2 不能燃烧、不支持燃烧,检查,装,固定,加入,收集,检验,六、二氧化碳的工业制法,高温煅烧石灰石，化学方程式是：_。,七、二氧化碳的性质,无色无味,大,能,干冰,1物理性质。 常温下是_的气体；密度比空气_；_ 溶于水；CO2 固体叫“_”。,2化学性质。,不能燃烧，也不支持燃烧,(1)二氧化碳_，不,能供给呼吸。,(2) 二氧化碳能与水反应生成碳酸 ， 化学方程式是 ： _。 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红；碳酸不稳定，易分 解，化学方程式是：_。 (3)二氧化碳与石灰水反应，化学方程式是： _。 现象：澄清的石灰水变_。原因：生成不溶于水 的白色沉淀_。,CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O,浑浊,碳酸钙,H2CO3=H2OCO2,CO2H2O=H2CO3,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 生上炭火炉时，刚抹过石灰浆的墙壁反而更潮湿 建筑工人在没有用完的石灰浆表面覆盖一层土 鸡蛋放入石灰水中一会儿取出，可以保鲜 (4)二氧化碳能与炽热的碳反应，化学方程式是： _(吸热反应)。,此反应 的应用,八、二氧化碳对生活和环境的影响,温室效应,1二氧化碳的用途：(1)_；(2)_； (3)_；(4)_。 2二氧化碳对环境的影响：过多排放会引起“_”。 全球变暖，两极冰川熔化 “温室效应”的危害 海平面升高，淹没沿海地带 土地沙漠化，农业减产 3控制温室效应的措施：(1)_ _；(2)_； (3)_。,灭火,作致冷剂,人工降雨,作温室肥料等(答案合理即可),减少煤、石油、天然气等,开发利用太阳能、风能等清洁能源,大力植树造林，严禁乱砍滥伐(答案合理即可),化石燃料的使用,九、一氧化碳的性质,1物理性质。,无色无味,小,难,排水法,通常情况下是_ 的气体，密度比空气_ ， _溶于水。(实验室制取 CO 只能用_收集) 2化学性质。,(1)_性：可用作燃料(是煤气的主要成分)。化学,方程式是：_。 现象：产生_，放出_。,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_(方法与 H2 一样)。,(2)_ 性 ： 用于冶炼金属 。 化学方程式是 ：,_。,实验步骤：先通入 CO 一会儿；加热；停止加热；,继续通入 CO 到玻璃管冷却为止。,现象：_。,可燃,蓝色火焰,热量,验纯,还原,黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊,注意：,先通入 CO 一会儿，是为了_ _。 继续通入 CO 到玻璃管冷却是为了_,_口诀：“CO 早出晚归，酒精灯迟到早退”。,尾气用酒精灯点燃进行处理，防止 _。 (3)_性：CO 能与血液中的血红蛋白结合，使人体缺,少氧气而中毒。,CO 和 CO2 的化学性质有很大差异的原因是_,_。,一氧化碳污染空气,毒,分子的构成不同,排尽玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸,防止液体倒吸使玻璃,管炸裂,例1欲除去 CO2 中混有的少量 CO 气体，可采用的方法,是(,)。 A将混合气体点燃 B将混合气体通过澄清的石灰水 C将混合气体通过灼热的 CuO D将混合气体通过灼热的炭层,剖析：本题考查CO 与CO2 的鉴别与除杂。如果要除去CO2 中混有的少量CO 气体，一般是将混合气体通过灼热的 CuO 等 金属氧化物；如果要除去CO 中混有的少量 CO2 气体，一般是 将混合气体通过澄清的石灰水，或将混合气体通过灼热的炭层。,答案：C,例2二氧化碳若合理利用，是一种与水一样重要的原料。 (1)最近，美国研究人员利用镍和钯作催化剂，将二氧化碳,转化为具有多种用途的一氧化碳或甲醇。,该转化属于_(填“物理”或“化学”)变化；其,催化剂是两种_(填“金属”或“非金属”)。 在能源领域，一氧化碳是液态氢的一种重要补充物。氢 气是一种_(填“化石能源”或“清洁能源”)；为减少温 室气体排放，可大力开发和利用的新能源还有_(至少一条)。,甲醇(CH3OH)可用作赛车燃料。若其燃烧产物与乙醇相 同，则其化学方程式为：_。,(2)日本核灾难后，清洁煤电受到追捧。我国已成功运行燃 煤电厂二氧化碳捕集技术，使液态二氧化碳成为最终产品。 以二氧化碳为原料可生产更环保的碳基钾肥，如碳酸钾 等。碳酸钾中的阴离子是_(用离子符号表示)。 该技术的重要一步是在低温条件下用化学溶剂吸收烟气 中的二氧化碳。控制低温条件的原因是 _ _，所用化学溶剂可能是_(填一种物质的 化学式)。,剖析：本题考查化学与能源以及环境方面的知识。题(1)中 在催化剂作用下，将二氧化碳转化为一氧化碳或甲醇，物质 本身发生改变，故该过程属于化学变化。氢气可由水分解获 得，且其燃烧产物是水，没有污染物产生，故属于清洁能源； 新能源还有太阳能、风能、地热能等。甲醇燃烧的化学方程 式可依据乙醇燃烧的化学方程式来书写；题(2)中二氧化碳的溶 解度与温度有关，温度越低，其溶解度越大，因此在低温下更 易于被吸收。,(2) CO3,答案：(1)化学,金属,清洁能源,太阳能(或风能；或,地热能等),2CH3OH3O2,2CO24H2O,2,低温时二氧化碳溶解度大，利于吸收,NaOH(或 KOH、NH3H2O 等可溶性的碱性物质),例 3已知木炭粉与某红棕色粉末在高温下反应生成二氧 化碳和铁。某同学设计了一个实验，证明红棕色粉末中含有氧 元素，并测定其中氧元素的质量分数，装置如下图所示。,(1)实验前，首先要进行的操作是_。 (2) 实验中，盛放澄清石灰水的大试管中出现的现象是,_。,(3) 实验中通入纯净而干燥的氮气，其目的是,_。,(4)如果 3.2 g 该红棕色粉末与碳充分反应，测得澄清石灰 水增重1.32 g ，则该红棕色粉末中氧元素的质量分数为 _。,剖析：(1)凡是有气体生成的装置都需要检查气密性。(2) 澄清石灰水可用于检验二氧化碳气体。(3)因要测量产生二氧化 碳的质量，为了测量准确，需要将反应产生的二氧化碳气体全 部赶入石灰水中。(4)二氧化碳与石灰水反应后没有气体生成， 因此石灰水增重的质量即为产生的二氧化碳的质量。而二氧化 碳中所含氧元素的质量即为该红棕色粉末中氧元素的质量。,答案：(1)检查装置的气密性,(2)澄清石灰水变浑浊,(3)使产生的二氧化碳气体全部被澄清石灰水吸收 (4)30%,例4请你和小明一起进行实验室制取二氧化碳的探究。 (1)选择药品。小明对三组药品进行了研究，实验记录如下：,从制取和收集的角度分析，一般选择第组药品，该组药 品发生反应的化学方程式为：_；不选择第 组药品的原因是_。,(2)选择装置。通过对制取氧气装置的分析，他选择用过氧 化氢制取氧气的发生装置。你认为他选择的依据是_。 (3)制取气体。将药品装入所选装置制取气体，并用向上排,空气法收集。验满方法是_ 。,(4)气体检验。将生成的气体通入石蕊溶液中，溶液变红， 因此他确定该气体是二氧化碳。他的检验方法是否正确？请说 明理由_。,剖析：(1)石灰石的主要成分是CaCO3，它和盐酸反应的化 学方程式为：CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2；若选用碳 酸钠粉末和稀盐酸则生成气体速率很快，不利于气体的收集。 (2)根据反应物的状态是固体与液体，而反应条件不需加热，则 可用过氧化氢制取氧气的发生装置。(3)检验CO2 是否集满可用 燃着的木条放在瓶口，若木条火焰熄灭，则证明已集满。(4)能 够使紫色石蕊变红色的气体不仅有CO2，还有SO2 等其他气体， 故此法不正确。,答案：(1)CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2,生成气体,速率过快，不利于收集 (2)固体和液体反应，不需要加热 (3)将燃着的木条放在集气瓶口，火焰熄灭，则说明已集满 (4)不正确。其他气体也可能使石蕊溶液变红(或应该用澄清 的石灰水检验二氧化碳),例5某化学兴趣小组为了测定当地的石灰石(主要成分是 CaCO3)的质量分数，他们做了如下实验：取 24 克样品放入烧杯 中，向其中逐渐加入 100 克一定质量分数的稀盐酸(杂质不溶于 水也不与酸反应)，所用盐酸的质量分数与剩余固体的质量关系 如下图所示，请根据图中的数据进行计算：,(1)石灰石样品中 CaCO3 的质量为_克。,(2)24 克石灰石样品与盐酸充分反应后最多产生二氧化碳,的质量为_克。,(3)求所用盐酸的溶质质量分数。(请根据化学方程式写出完,整的计算步骤),剖析：(1)最终反应后质量的固体为4g，该质量即是剩余的 不反应的杂质的质量，所以石灰石中碳酸钙的质量是24g 4 g 20 g。,(2)根据碳酸钙的质量利用化学方程式可得二氧化碳的质,量。,(3)利用碳酸钙的质量与恰好反应时消耗的氯化氢的质量,进行计算，可得盐酸的溶质质量分数。,答案：(1)20 (2)8.8 (3)由图像可知碳酸钙与盐酸恰好反应时盐酸的用量是 80 g， 设参加反应的盐酸中 HCl 的质量为 x。 CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2,100 20g,73 x,100 20 g,73 x,解得 x14.6 g,14.6 g 80 g,100%18.25%,答：所用盐酸的溶质质量分数为 18.25%。,
展开阅读全文