第六单元碳和碳的氧化物

第4单元化学知识点总结

第六单元碳和碳的氧化物

课题1金刚石、石墨和C60

一、碳的单质

1.金刚石与石墨的物理性质的比较

2.金刚石和石墨都能在纯氧中燃烧生成二氧化碳。

3.C60，又名足球烯。C60分子是有60个碳原子构成的分子，它形似足球。

4.常见的碳单质：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。

木炭与活性炭都具有疏松多孔的结构，它们都具有吸附能力，活性炭的吸附能力比木炭要强。焦炭用于把金属从它们的氧化物中还原出来，主要用于冶金工业。炭黑用于制碳素墨汁、墨水等。

二、碳的化学性质

各种碳单质的化学性质相似，常温下碳的化学性质不活泼。但在点燃或高温的条件下，碳能与很多物质反应。

1.可燃性碳与氧气的反应

2.还原性木炭还原氧化铜的反应

现象：黑色物质逐渐变成红色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。

实验问题：

酒精灯加网罩是为了使火焰集中，提高温度。

开始预热时，盛有木炭与氧化铜的混合物的试管的导管口立即产生气泡，因为这时排除的气体是空气，所以此时石灰水不变浑浊。

为防止灼热的铜在加热后被空气中的氧气氧化为氧化铜。因此，停止加热时，应先将导管从澄清石灰水中撤出，并用弹簧夹夹紧橡皮导管，待试管冷却后再将试管里的粉末倒出。(2Cu+O22CuO)

3.氧化反应：物质与氧发生的反应。

还原反应：含氧化合物中的氧被夺去的反应。

氧化剂有氧化剂，发生还原反应时被还原。

还原剂有还原性，发生氧化反应时被氧化。

该实验中还原剂是木炭，氧化剂是氧化铜。

4.碳的用途：用作燃料(可燃性)、冶炼金属(还原性)

课题2二氧化碳制取的研究

一、实验室制取气体的方法

根据反应物的状态、反应条件确定气体的发生装置。根据生成气体的密度、溶解性确定气体的收集装置。

二、生成二氧化碳的反应

①蜡烛燃烧

②木炭燃烧

③石墨等碳单质在氧气中燃烧

④木炭还原氧化铜

⑤碳在高温下还原氧化铜

⑥动植物的呼吸

三、实验室制取二氧化碳

1.药品：大理石(或石灰石)、稀盐酸

2.反应的化学方程式：

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

3.现象：大理石表面有气泡冒出，并不断溶解。

注意：

1.制取二氧化碳时，不能将稀盐酸换成稀硫酸。因为碳酸钙与稀硫酸生成的硫酸钙(CaSO4)微溶于水，覆盖在碳酸钙表面，阻止稀硫酸与碳酸钙继续接触，使反应停止。

2.制取二氧化碳时，不能将稀盐酸换成浓盐酸。因为浓盐酸具有挥发性，使制得的二氧化碳混有氯化氢而不纯。

四、实验室制取二氧化碳的装置

1.长颈漏斗下端口应在液面以下，防止二氧化碳从漏斗口逸出。

2.实验步骤：

⑴连接装置；⑵检查气密性；⑶在锥形瓶中装入大理石(或石灰石)；

⑷从长颈漏斗中加入稀盐酸；⑸收集气体。

3.收集方法：向上排气法。

不能用排水法，因为二氧化碳可溶于水。

4.检验方法：将气体通入澄清石灰水中，如澄清石灰水变浑浊，则证明该气体是二氧化碳。

5.验满方法：将燃着的木条放在集气瓶口，如木条熄灭，则证明瓶内充满二氧化碳。

五、二氧化碳的工业制法

六、CO32-的检验方法

在待测试剂中加入稀盐酸，并把生成的气体通入澄清石灰水中，如果澄清石灰水变浑浊，则证明该实际从有CO32-存在。

课题3二氧化碳和一氧化碳

二氧化碳和一氧化碳的性质不同的原因是分子的构成不同。

一、二氧化碳的物理性质

二、二氧化碳的化学性质

1.将二氧化碳倒入盛有两支高低不同的蜡烛的烧杯中。

现象：下层的蜡烛先熄灭。

解释：二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。

二氧化碳的密度大于空气。

2.二氧化碳不能供给呼吸。：进入未被开启的菜窖前要做灯火实验。

3.二氧化碳与水的反应

二氧化碳与水反应生成碳酸(H2CO3)。碳酸能使紫色石蕊试液变红。

CO2+H2O=H2CO3

碳酸很不稳定，易分解为二氧化碳和水。

H2CO3=CO2↑+H2O

4.二氧化碳与澄清石灰水的反应

CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

三、二氧化碳的用途

1.灭火、制碳酸饮料、制化肥、制纯碱。

2.“干冰”的用途：作制冷剂。

四、二氧化碳对生活和环境的影响

1.二氧化碳的来源：动植物的呼吸、含碳燃料的燃烧。

2.二氧化碳的消耗：绿色植物的光合作用。

3.虽然二氧化碳无毒、无害，但是过量的二氧化碳导致——全球性的温室效应。

产生原因：树木乱砍滥伐，大量含碳燃料的燃烧。

危害：冰川融化，海平面升高，部分岛屿被淹没。

防治措施：减少含碳燃料的燃烧，植树造林，利用太阳能等清洁能源。

一、一氧化碳的物理性质

收集一氧化碳时不宜使用向下排气法。因为一氧化碳的密度与空气的密度相近，且有剧毒。应采用排水法收集。

二、一氧化碳的化学性质

实验步骤：

⑴连接装置；

⑵检查装置气密性；

⑶装入氧化铜；

⑷先通入一氧化碳，再加热；(排尽空气，防止爆炸)；

⑸反应后，先停止加热，再停止通入一氧化碳

(防止灼热的铜被进入的空气中的氧气氧化为氧化铜)。

现象：黑色粉末变红。

一氧化碳在反应中夺取了氧化铜中的氧，使氧化铜还原成铜，同时氧化为二氧化碳。该反应说明一氧化碳有还原性，它与木炭和氢气相似。

◆尾气处理

原因：防止为反应完的有毒、有害气体污染大气。

方法：用酒精灯燃烧消耗、气球收集处理等。

3.毒性一氧化碳中毒

⑴煤气中毒的原因：

煤气的主要成分是一氧化碳，一氧化碳有剧毒！

一氧化碳能与血液中的血红蛋白结合。结合能力大约是氧气的~倍。结合了一氧化碳的血红蛋白不能再与氧气结合，人就会缺氧窒息死亡。

⑵一氧化碳中毒的预防：

使用应注意通风、排气。在液化煤气中添加有特殊气味的气体，便于发现煤气泄漏，避免中毒、爆炸事故的发生。

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