精品35定稿《碳和碳的氧化物》全章复习与巩固基础 知识讲解.docx

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精品35定稿《碳和碳的氧化物》全章复习与巩固基础知识讲解

《碳和碳的氧化物》全章复习与巩固（基础）

【学习目标】

1.掌握碳跟氧气、氧化铜的反应；了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。

2.掌握实验室制取二氧化碳的原理、装置和操作要点；了解实验室中制取气体的思路和方法。

3.掌握二氧化碳和一氧化碳的性质；了解二氧化碳的用途；知道温室效应。

【知识网络】

【要点梳理】

知识点一、碳的单质和碳的氧化物

1.碳的单质（金刚石、石墨）的物理性质和用途：

金刚石

石墨

外观

无色透明正八面体状晶体

深灰色磷片状固体

光泽

加工琢磨后有光泽

略有金属光泽

硬度

自然界最硬

软

导电性

无

良好

导热性

无

良好

用途

钻探机钻头、刻刀、装饰品等

电极、铅笔芯、润滑剂等

2.CO2和CO的比较：

CO2

CO

物理性质

无色、无味气体，可溶于水，密度比空气大，干冰易吸热升华。

无色无味气体，难溶于水，密度与空气接近，略小于空气密度。

化学性质

可燃性

一般情况下既不能燃烧，也不支持燃烧。

有可燃性

2CO+O2

 2CO2

还原性

没有还原性，有较弱的氧化性

C+CO2

 2CO

有还原性

CO+CuO

Cu+CO2

与水反应

与水反应CO2+H2O=H2CO3

不能与水反应

与石灰水的反应

与石灰水反应

CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O

不能与石灰水反应

毒性

无毒

有剧毒

主要用途

可制汽水，作制冷剂，灭火，气体肥料。

可作气体燃料和冶金工业的还原剂。

3.一氧化碳和单质碳的比较：

C

CO

相似点

都具有可燃性、还原性，常用作燃料和作还原剂冶炼金属

不同点

属于固体单质，常温下具有稳定性

属于气体化合物，具有毒性

【要点诠释】

1.由于碳原子排列方式不同，导致金刚石和石墨在物理性质上存在较大差异。

2.由于CO和CO2的分子构成不同，决定了二者性质的不同。

知识点二、二氧化碳的实验室制法

1.实验室用大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，化学方程式为：

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

2.发生装置和收集装置的选择：

（1）制取二氧化碳的反应物是块状固体和液体，在常温下进行反应，因此制取CO2的发生装置与用过氧化氢溶液和二氧化锰制取O2的发生装置相同（如下图所示）。

一般情况下，由于制取CO2时所需反应物的量较大，常用下列仪器代替试管作为反应器（如：

锥形瓶、广口瓶等）。

（2）CO2能溶于水，且密度比空气大，用向上排空气法收集。

3.检验二氧化碳的方法：

把气体通入到澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明生成的气体是CO2。

4.验证CO2气体是否收集满的方法：

将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳收集满了。

5.除去二氧化碳气体中杂质的方法：

实验室制取的CO2气体中混有的少量HCl气体，可用将气体通过碳酸氢钠溶液的方法除去，混有的水蒸气可通过浓硫酸除去。

【要点诠释】

不用稀硫酸、浓盐酸代替稀盐酸，不用碳酸钠、纯净碳酸钙代替大理石或石灰石的原因：

（1）用大理石或石灰石跟稀盐酸反应，速度适中，便于收集CO2气体；大理石或石灰石原料价低易得。

（2）不用稀硫酸与大理石反应的理由：

刚开始二者反应生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石的表面，阻止了酸与大理石的接触，使反应不能持续进行下去。

（3）不用浓盐酸的原因：

浓盐酸易挥发出HCl气体，会使生成的CO2中混有HCl气体，使制得的CO2不纯。

（4）不用纯CaCO3或Na2CO3等代替大理石（或石灰石）是因为它们与稀盐酸反应速度太快，很难控制，且药品价格比石灰石要贵（成本较高）。

知识点三、实验室制取气体的一般思路和方法

1.首先要研究实验室制取气体的化学反应原理，即选择合适的反应物和反应条件（如常温、加热、加催化剂等），还要选择合适的实验装置，研究如何验证制得的气体等。

2.选择反应时，要考虑原料易得，反应条件要求不高，操作简便安全，反应速率适中，生成气体不混入其他气体，便于收集。

3.制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。

选择气体发生装置要根据反应物的状态和反应条件；选择气体的收集装置应考虑气体的密度和气体的溶解性及气体是否与水反应。

4.验证气体时，实验现象要明显。

【要点诠释】

氧气、二氧化碳的实验室制法比较：

气体名称

氧气

二氧化碳

反应原理

过氧化氢催化分解或高锰酸钾受热分解

大理石（或石灰石）与稀盐酸反应

化学方程式

2H2O2

2H2O+O2↑

2KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

发生装置

收集装置

检验方法

将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃

通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊

验满方法

将带火星的木条靠近集气瓶口，木条复燃，则证明满了

将燃着的木条靠近集气瓶口，木条熄灭，则证明满了

【典型例题】

类型一、考查碳的单质和碳的氧化物

1.（2011.娄底市）我国古代一些书法家、画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色，这是因为单质碳具有（）

A．可燃性B．还原性C．在常温下，化学性质不活泼D．吸附性

【答案】C

【解析】碳单质在常温下，化学性质不活泼。

【总结升华】在常温下碳的化学性质稳定；在高温下，碳能与许多物质发生化学反应。

2.（2011．烟台市）“低碳生活”倡导我们在生活中所耗用的能量、材料要尽量减少，从而减低二氧化碳的排放量。

下列做法不符合“低碳生活”理念的是（）

A.教科书循环使用

B.多用电子邮箱、QQ等即时通讯工具

C.夏天为了更凉快，把室内空调温度设置到很低

D.提倡乘坐公共交通工具、骑自行车或步行等出行方式

【思路点拨】本题考查与“碳”基础知识有关的热点问题，只要熟练掌握所学的基础知识，平时注意观察生活，则不难找到答案。

【答案】C

【解析】室内空调温度设置越低，耗能就越多，不符合“低碳生活”的理念。

【总结升华】解答时要抓住“低碳”的核心是“低耗能、低排放”。

3.（2011．苏州市）下列有关物质的检验方法和结论都合理的是（）

A．加入稀盐酸，有无色气体产生的物质中一定含有碳酸盐

B．用燃着的木条伸入某气体中，火焰熄灭，则该气体一定是二氧化碳

C．经点燃，产生蓝色火焰的气体不一定是一氧化碳

D．尝一下，有咸味的白色固体一定是食盐

【答案】C

【解析】活泼金属与酸反应也会有无色气体（氢气）产生，故A不合理。

二氧化碳、氦气等多种气体都不支持燃烧，故B不合理。

一氧化碳、甲烷燃烧都产生蓝色火焰，故C合理。

食盐、亚硝酸钠都有咸味，故D不合理。

【总结升华】检验物质应依据该物质的特性，要注意到可能的干扰因素。

4.（2011．广州市）下列说法正确的是（）

A．CO2能与血液中血红蛋白结合导致中毒B．CO能溶于水生成酸

C．用闻气味的方法能够区别CO2和COD．CO可以在O2中燃烧

【思路点拨】CO、CO2的性质及用途属于易混知识点和中考热点。

对比法掌握CO、CO2二者的性质和用途、会探究二者的性质、能正确应用二者的性质解释生活中的现象，是解题的关键。

【答案】D

【解析】一氧化碳难溶于水，具有可燃性，易与血液中血红蛋白结合且难以分离，使其失去运送氧的能力而使人中毒；二氧化碳能溶于水形成碳酸；因一氧化碳和二氧化碳都是无色无味的气体，且一氧化碳有毒不可用闻气味的方法区分一氧化碳和二氧化碳。

【总结升华】可用燃着的木条或澄清石灰水来区分二氧化碳和一氧化碳。

举一反三：

【变式1】2009年12月7日—18日，在丹麦首都哥本哈根召开了世界气候大会，焦点问题主要集中在停止增加温室气体的排放。

能产生温室效应的气体主要是（）

A.COB.CO2C.N2D.NH3

【答案】B

【变式2】关于一氧化碳和二氧化碳的叙述正确的是（）

A.一氧化碳和二氧化碳均有可燃性B.室内放一盆水能防止一氧化碳中毒

C.一氧化碳具有还原性可用于冶炼金属D.可用烧碱溶液鉴别二氧化碳气体

【答案】C

【变式3】“低碳生活”、“低碳经济”、“碳减排”等常出现在电视新闻或报纸上，其中关于“低碳生活”中的“低碳”是指（）

A.生活中不用含碳的物质B.尽量减少含碳物质的排放和浪费

B.停止含碳矿物的开采和加工D.禁止使用煤炭、石油

【答案】B

类型二、考查二氧化碳的实验室制法　

5.（2011．苏州市）实验室制备二氧化碳气体的常用方法是（）

A．煅烧石灰石B．点燃木炭C．用石灰石与稀盐酸反应D．碳酸分解

【答案】C

【解析】实验室常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制备二氧化碳气体。

【总结升华】石灰石或大理石的主要成分是碳酸钙，它与盐酸反应的化学方程式为：

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。

6.实验室常用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳。

（1）该反应的化学方程式为。

（2）检验生成的气体是二氧化碳的方法是。

【思路点拨】本题考查了二氧化碳制取及检验的方法。

熟悉实验装置、原理等是解题的关键。

【答案】

（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

（2）将生成的气体通入澄清石灰水，观察石灰水是否变浑浊

【解析】

（1）稀盐酸与石灰石反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；

（2）利用二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，检验二氧化碳气体。

【总结升华】实验室制取二氧化碳，一般选用的试剂是稀盐酸和大理石（或石灰石），不用稀硫酸代替稀盐酸。

举一反三：

【变式】请根据下图所示实验装置回答有关问题。

（1）请填写标号仪器的名称：

①，②。

（2）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体时，应选用的发生装置是，发生反应的化学方程式为。

　【答案】

（1）酒精灯　试管　

（2）B　CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

《碳和碳的氧化物》全章复习与巩固（基础）

【巩固练习】

一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）

1.竹炭制品深受消费者欢迎，竹炭是竹子经过炭化处理后形成的多孔性材料，竹炭不

具有的性质是（）

A.黑色固体B.易溶于水C.有吸附性D.能够燃烧

2.6月5日是世界环境日，2012年世界环境日中国主题是“绿色消费：

你行动了吗？

”，下列做法不符合这一主题的是（　　）

A．提倡使用塑料袋　　B．使用节能灯泡，人走灯灭

C．少开私家车，多乘公共交通工具　　D．纸张双面打印，寄电子贺卡

3.如图，将两支燃着的蜡烛罩上茶杯，过了一会儿高的蜡烛先熄灭，低的蜡烛后熄灭，同时还观察到茶杯内壁变黑。

由此我们可以得到启发：

从着火燃烧的房间逃离时，下列做法中不正确的是（）

A.用湿毛巾捂住鼻子  B.成站立姿势跑出C.伏低身子逃出  D.淋湿衣服爬出

4.对比是学习化学的重要方法。

下列关于CO2与CO的对比不正确的是（）

A．一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子

B．CO2能溶于水，CO难溶于水

C．CO2可用于光合作用，CO可用于人工降雨

D．CO2会造成温室效应，CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒

5.在实验操作考查中，小明抽到的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”。

下图所示是他的主要实验操作，其中不正确的是（）

6.使用燃气具（如煤气炉、燃气热水器等），应充分保证室内的通风，保持足够的氧气，否则容易中毒，造成人中毒的气体是（　）

A.甲烷B.氮气C.二氧化碳D.一氧化碳

7.如图是上海世博会提倡的“低碳生活”宣传画之一。

低碳生活就是指生活作息时所耗用的能量要尽量减少，减低碳、特别是减少二氧化碳的排放量。

下列作法不符合低碳生活要求的是（　）

A.使用太阳能热水器 B.尽量避免使用一次性餐具

C.出门少坐公交车，多用私家车D.尽量把工作放在白天做

8.CO2常用来灭火，因为它（　）

①不能燃烧；②不支持燃烧；③能溶于水；④密度大于空气

A.①②③　B.①②④C.①③④D.②③④

9.实验室制取CO2应选择的装置是（）

A．①③B．②③C．②④D．②⑤

10.下列关于一氧化碳和二氧化碳的说法正确的是（）

A．都比空气重B．都可以用碳和氧气反应得到

C．都有还原性D．都能和澄清石灰水发生反应

11.下列有关碳和碳的氧化物的说法不正确的是（）

A.C可以将CuO中的Cu置换出来B.在一定条件下CO2能够转变成CO

C.CO2能使被石蕊染成紫色的干花变红D.金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质

12.下列有关碳及其氧化物的说法错误的是（）

A．C0与C02可用澄清石灰水区分B．C0具有还原性，可用于铁的冶炼

C．C02的过多排放可导致酸雨的产生D．金刚石和石墨结构中碳原子排列方式不同

13.下列关于O2和CO2的说法正确的是（）

A．都含有氧元素B．都是氧化物

C．都含有氧气分子D．都能使带火星的木条复燃

14.可把下表中每一组气体物质分别区别开来的共同方法是（）

A.滴入澄清石灰水B.滴入酚酞试液C.插入带火星的木条D.滴入蒸馏水

15.取四朵用石蕊试剂染成紫色的干燥纸花进行如下操作，能够观察到纸花变红的是（） 

A.喷石灰水B. 直接喷水C.直接放入CO2中D.喷水后放入CO2中

二、填空题

16.下列物质中是氧化物的是。

①石灰石；②干冰；③石灰水；④碳酸

17.干涸深井底部二氧化碳浓度较大，这是因为二氧化碳的密度。

18.下列关于二氧化碳的说法中，正确的是。

①是酸性氧化物；②会造成温室效应；③植物光合作用的原料；④碳不完全燃烧的产物

19.某校化学课外活动小组的同学，利用塑料饮料瓶（质软）和注射器设计如下图所示的实验。

请你根据生活经验及所学的知识，结合实验推测振荡后塑料瓶将发生什么变化。

20.下列关于区别一氧化碳和二氧化碳的四种方法中，正确的是。

①分别通入澄清石灰水中；②分别通过灼热的氧化铜粉末；③分别通入水中；④观察颜色和闻气味

A．①②③B．①②C．②③④D．②④

【答案与解析】

1.【答案】B

【解析】竹炭的主要成分是碳，碳难溶于水。

2.【答案】A

【解析】使用塑料袋既浪费资源又会造成环境污染。

3.【答案】B

【解析】由高的蜡烛先熄灭，茶杯内上端CO2浓度大，且有C生成，因此B做法不正确。

用湿毛巾捂住鼻子阻止烟尘吸入人体内；伏低身子利于吸进O2；淋湿衣服可以降低衣服温度。

4.【答案】C

【解析】固态二氧化碳能用于人工降雨，不是一氧化碳。

5.【答案】D

【解析】收集二氧化碳验满时，燃着的木条应放在集气瓶口，不能伸进集气瓶内。

6.【答案】D

【解析】一氧化碳有剧毒。

7.【答案】C

【解析】私家车越来越多，排放的尾气中含有大量有毒气体。

8.【答案】B

【解析】CO2灭火与①②④有关，而与是否能溶于水无关。

9.【答案】B

10.【答案】B

【解析】一氧化碳和二氧化碳虽然只差一个氧原子，但它们结构不同，其性质也相差很大，即物质结构决定物质性质。

11.【答案】C

【解析】酸能使紫色石蕊变红，二氧化碳不能使紫色石蕊变红。

将用石蕊染成紫色的干燥小花喷上水，再放入二氧化碳中，干花变红，是因为二氧化碳与水反应生成的碳酸使紫色石蕊变红。

12.【答案】C

【解析】二氧化碳排放过多可引起温室效应；导致酸雨的气体是二氧化硫、二氧化氮等，不是二氧化碳。

13.【答案】A

14.【答案】A

【解析】N2、O2、CO不能使澄清石灰水变浑浊。

15.【答案】D

【解析】由于二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊变约色，故应选D。

16.【答案】②

【解析】氧化物是指由两种元素组成的，其中一种是氧元素的化合物。

石灰石的主要成分是碳酸钙，为混合物；石灰水是将氢氧化钙溶于水后制成的溶液，也为混合物；碳酸存在于CO2的溶液中，其化学式为H2CO3，组成元素有三种，不属于氧化物。

干冰是固态CO2，为纯净物，其组成元素只有两种，且有一元素为氧元素，故选择②。

17.【答案】比空气大

【解析】由于CO2的密度比空气大，通常沉在空气的下方，造成深井底部CO2的含量高。

18.【答案】①②③

【解析】二氧化碳能与碱（如氢氧化钠、氢氧化钙等）反应生成盐和水，是一种酸性氧化物。

碳不完全燃烧生成一氧化碳。

19.【答案】塑料瓶变瘪

【解析】CO2与NaOH反应（或CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O），使塑料瓶内气体减少（或压强减小），塑料瓶在大气压作用下变瘪。

20.【答案】B

【解析】将两种气体分别通入水中，二氧化碳能与水反应生成碳酸，一氧化碳不与水反应，但在实验现象上都无明显变化，所以无法区别这两种气体。

两种气体都是无色无味的气体，所以从颜色和气味上无法区分。