初三化学碳和碳的氧化物.docx

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初三化学碳和碳的氧化物

碳和碳的氧化物

一.碳的几种单质

1.金刚石（C）是自然界中最硬的物质，可用于制钻石.刻划玻璃.钻探机的钻头等。

2.石墨（C）是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性。

可用于制铅笔芯.干电池的电极.电车的滑块等，金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：

碳原子的排列不同。

CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：

分子的构成不同。

3.无定形碳：

由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:

焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.

活性炭.木炭具有强烈的吸附性，焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。

二.单质碳的化学性质

单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!

1、常温下的稳定性强

2.可燃性:

完全燃烧（氧气充足）,生成CO2:

C+O2点燃CO2

不完全燃烧（氧气不充足）,生成CO：

2C+O2点燃2CO

3.还原性：

C+2CuO高温2Cu+CO2↑（置换反应）应用：

冶金工业

现象：

黑色粉末逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。

2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2↑

三.二氧化碳的制法

1.实验室制取气体的思路：

（原理.装置.检验）

（1）发生装置：

由反应物状态及反应条件决定：

反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。

反应物是固体与液体，不需要加热，制气体时则用制H2的发生装置。

（2）收集方法：

气体的密度及溶解性决定：

难溶于水用排水法收集CO只能用排水法

密度比空气大用向上排空气法CO2只能用向上排空气法

密度比空气小用向下排空气法

2.二氧化碳的实验室制法

（1）原理：

用石灰石和稀盐酸反应：

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

（2）选用和制氢气相同的发生装置

（3）气体收集方法：

向上排空气法

（4）验证方法：

将制得的气体通入澄清的石灰水，如能浑浊，则是二氧化碳。

验满方法：

用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。

证明已集满二氧化碳气体。

3.二氧化碳的工业制法：

煅烧石灰石：

CaCO3高温CaO+CO2↑

生石灰和水反应可得熟石灰：

CaO+H2O=Ca（OH）2

四.二氧化碳的性质

1.物理性质：

无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰

2.化学性质:

（1）一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸

（2）与水反应生成碳酸：

CO2+H2O==H2CO3生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，

H2CO3==H2O+CO2↑碳酸不稳定,易分解

（3）能使澄清的石灰水变浑浊：

CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H2O本反应用于检验二氧化碳。

（4）与灼热的碳反应：

C+CO2高温2CO

（吸热反应，既是化合反应又是氧化还原反应，CO2是氧化剂，C是还原剂）

3.用途：

灭火（灭火器原理：

Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑）

既利用其物理性质，又利用其化学性质：

干冰用于人工降雨.制冷剂温室肥料

4.二氧化碳多环境的影响：

过多排放引起温室效应。

五.一氧化碳

1.物理性质：

无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水

2.有毒：

吸进肺里与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。

3.化学性质:

（H2.CO.C具有相似的化学性质：

①可燃性②还原性）

（1）可燃性：

2CO+O2点燃2CO2（可燃性气体点燃前一定要检验纯度）

H2和O2的燃烧火焰是：

发出淡蓝色的火焰。

CO和O2的燃烧火焰是：

发出蓝色的火焰。

CH4和O2的燃烧火焰是：

发出明亮的蓝色火焰。

鉴别：

H2.CO.CH4可燃性的气体：

看燃烧产物（不可根据火焰颜色）

（水煤气：

H2与CO的混合气体C+H2O高温H2+CO）

（2）还原性：

CO+CuO△Cu+CO2（非置换反应）应用：

冶金工业

现象：

黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。

Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2（现象：

红棕色粉末逐渐变成黑色，石灰水变浑浊。

）

除杂：

CO[CO2]通入石灰水或氢氧化钠溶液：

CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O

CO2[CO]通过灼热的氧化铜CO+CuO△Cu+CO2

CaO[CaCO3]只能煅烧（不可加盐酸）CaCO3高温CaO+CO2↑

注意：

检验CaO是否含CaCO3加盐酸：

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

（CO32-的检验：

先加盐酸，然后将产生的气体通入澄清石灰水。

）

【典型题例】

例1：

请认真阅读下列短文，并应用所学过的知识回答问题

氨气（NH3）在通常状况下是一种无色.有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，其水溶液称为氨水。

其在加热和催化剂存在的条件下，氨气能跟氧气起反应生成一氧化氮和水。

在常温下氨气还能跟酸.

CaCl2和CuSO4等物质起反应。

实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物来制取氨气，其反应的化学

方程式：

问：

1.实验室制取（不包括收集）氨气的装置，可选用制取____（H2或O2或CO2）的装置。

其理由是____，收集氨气可用____法。

2．若要制得干燥的氨气，可用____做干燥剂。

3.为防止氨气污染空气，可以用水吸收，应选用下图装置中的____（填序号）。

　　　A　　　B　　　C

 例2：

水蒸气通过灼热的煤所制得的水煤气，其主要成分是CO.H2，还含有少量的CO2和水蒸气。

如用下

列装置设计一个实验以证明水煤气中含有CO和H2，试回答：

（1）连接上述所有装置的正确顺序是（用甲.乙.丙.丁.戊填入方框内）

水煤气→□→□→□→□→□→点燃。

（2）气体经过丙.丁.戊装置都应从____进入。

（3）请说出各装置在本实验中的作用：

甲_____　乙____　　丙____　丁____　　戊____

【巩固练习】

1.在化学的学习中，同学们知道：

聚乙烯塑料只含C.H两种元素，如用焚烧方法处理

废弃塑料会造成大气污染。

化学兴趣小组对聚乙烯塑料在空气中燃烧生成的碳的氧化物物组成进行探究。

【提出猜想】A.只有CO2 B.只有CO  C.既有CO2，也有CO

【查阅资料】微量CO遇到浸有磷钼酸溶液的氯化钯黄色试纸，门立即变蓝；而CO2遇该试纸不变色

【设计方案】化学兴趣小组在老师的指导

下，设计下图所示实验，通过观察装置B.

装置C的实验现象，验证猜想。

【实验探究】请你帮助他们写成实验报告。

实验步骤

实验现象

实验结论及化学方程式

点燃酒精灯加热，随即打开弹簧夹，通入干燥的空气。

观察装置B.装置C中的现象

装置B中的现象是：

装置C中的现象是：

聚乙烯塑料在空气中燃烧，生成碳的氧化物中，既有CO2，也有CO。

装置C中反应的化学方程式为：

【讨论】

（1）根据实验结论，从环保角度考虑，实验中应对尾气进行处理。

处理方法是          。

（2）聚乙烯塑料在空气中燃烧，生成物中除了CO2.CO外，还应有的物质

是         。

2．某同学设计右图所示的实验装置,进行一氧化

还原氧化铜的实验。

试回答:

（l）该装置存在的一个主要问题是               ，

你的改进方法是                      ，

（2）实验开始时,是先给氧化铜加热,还是先通人一氧化碳?

（3）实验过程中,图中A处能观察到的实验现象是                。

发生反应的化学方程式为                           。

B处观察到的实验现象是                            。

（4）实验过程中,一氧化碳和氧化铜反应不仅能生成铜,还可能生成中间产物氧化亚铜（化学式为Cu2O）。

如果要对反应后A处残留固体的组成进行探究,试猜想残留固体的组成有哪几种可能?

目标训练1

可能用到的相对原子质量：

H1C12O16Ca40

一.选择题

1．古代一些书法家.画家用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色，这是因为（）

A．纸的质量好B．碳的化学性质在常温下比较稳定

C．保存方法得当D．碳在任何条件下都不与其他物质反应

２.中国科学技术大学钱逸泰教授等以CCl4等和金属钠为原料，在700℃时是制造出纳米级金刚石粉末。

该成果发表在世界权威的《科学》杂志上，立即被科学家高度评价为“稻草变黄金”。

同学们对此的一些理解不正确的是（）

 A.金刚石属于金属单质B.制造过程中元素的种类没有变化

 C.CCl4是一种化合物  D.这个反应是置换反应

３.最近科学家确认，存在着一种具有空心，且类似足球结构的分子N60。

这一发现将开辟世界能源的新领域，它可能成为一种最好的火箭燃料。

下列关于N60的说法正确的是（）

 A.N60是一种化合物   B.N60的相对分子质量为840

 C.N60属于单质       D.N60这种物质是由氮原子构成的

４．下列变化属于物理变化的是（）

A．CO使人中毒B．澄清石灰水长期露置在空气中

C．干冰变为二氧化碳气体D．二氧化碳的水溶液使紫色石蕊试液变红

５．为了检验二氧化碳是否充满集气瓶，正确的方法是（）

A．加入澄清石灰水B．滴入紫色石蕊试液

C．用燃着的木条放在瓶口D．用燃着的木条迅速伸入瓶底

６．不能用来鉴别CO和CO2两种气体的方法是（）

A．通入澄清石灰水B．观察颜色

C．通入紫色石蕊试液D．点燃

７．常温下能与二氧化碳发生化合反应的物质是（）

A．水B．澄清石灰水C．氧气D．木炭

８．下列气体既有可燃性又有还原性的化合物是（）

A．氧气B．一氧化碳C．二氧化碳D．氮气

９．要除去二氧化碳中混有的一氧化碳，可把混合气体通过（）

A．水B．炽热的炭层

C．澄清石灰水D．灼热的氧化铜

１０．下列各组仪器中，不能用来组装实验室制取二氧化碳装置的是（）

A．长颈漏斗.集气瓶.酒精灯B．长颈漏斗.集气瓶.试管

C．长颈漏斗.锥形瓶.集气瓶D．平底烧瓶.长颈漏斗.集气瓶

１１．下列装置气密性的检查方法，其中正确的是（　　）

ABCD

１２.有下列变化：

甲→乙→丙，能满足这个变化的甲是（）

 A.C   B.H2  C.CO  D.Cu

１３．将干冰放在空气中，其周围就会产生大量的白雾，因而舞台上常用其制造云雾缭绕的环境。

干冰能产生白雾的原因是（）

A．干冰蒸发出大量的水蒸气

B．干冰蒸发出大量的白色二氧化碳气体

C．干冰被空气中的氧气氧化产生了大量的白色气体

D．干冰蒸发时吸收大量的热，使周围温度降低，大量的水蒸气凝结成了小液滴

１４.将N2.CO.CO2的混合气体依次通入足量石灰水和灼热CuO后，冷却至室温，剩余气体是（）

A．N2.CO2B．N2

C．CO2D．N2.CO2.H2O

１５．下列关于碳单质的说法中，错误的是（）

A．碳元素组成的单质包括一氧化碳和二氧化碳

B．金刚石和石墨都是由碳元素组成的

C．单质碳的化学性质在常温下是不活泼的

D．单质碳在充足的氧气中燃烧生成二氧化碳

１６．长期盛放石灰水的试剂瓶内壁有一层白膜，除去这白膜使试剂瓶变得明净的最好方法是（）

A．用蒸馏水冲洗B．用钢丝刷刷洗

C．用稀盐酸洗涤D．用热水冲洗

１７．如果要除去一氧化碳气体中混有少量二氧化碳，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石灰水

C．把混合气体通过灼热的氧化铜

D．把混合气体由一个容器倾倒到另一个容器里

１８.用一氧化碳在加热的条件下还原氧化铜，发现已制得的铜又很快变黑了，你推测产生这种现象的原因是（）

A．温度太低

B．试管口倾斜了

C．反应开始时，没有把试管内的空气排干净

D．铜没有在一氧化碳气流中冷却而又被空气中氧气所氧化

１９.一种无色气体X与炽热的木炭反应，得到另一种无色气体Y，Y在加热条件下与一种黑色固体反应又得到X和一种亮红色固体，则气体X和Y是（）

A．X是CO，Y是CO2B．X是CO2，Y是CO

C．X是O2，Y是CO2D．X是O2，Y是CO

20．“低碳生活”.“低碳经济”.“碳减排”等日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

21．

（1）家庭小实验：

将洗净的碎鸡蛋壳（主要成分是碳酸钙）放入小玻璃杯中，然后加入适量的稀盐酸，观察到鸡蛋壳表面，该反应的化学方程式是，立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片盖住，一会儿，便可观察到澄清石灰水，该反应的化学方程式是。

（2）向盛有紫色石蕊试液的试管中通入适量的CO2，紫色石蕊试液的试液变为色，其反应的化学方程式为：

。

将反应后的溶液加热，则溶液变为色，其反应的化学方程式为：

。

22．（10分）某化学研究小组对当地的石灰石样品进行了研究。

称取石灰石样品8g，把40g稀盐酸分四次加入样品中，测得实验数据见下表（假设石灰石样品中杂质不溶于水.不与盐酸反应，二氧化碳不溶解）。

实验序号

加入稀盐酸的质量/g

剩余物质的质量/g

第1次

10

5.5

第2次

10

3

第3次

10

1.6

第4次

10

m

（1）第4次剩余物质的质量m=g

（2）石灰石样品中CaCO3的质量分数为。

（3）计算稀盐酸的溶质质量分数。

目标训练2

一.选择题

1．下列有关碳循环的说法错误的是（）

A．绿色植物光合作用吸收CO2释放O2

B．动.植物呼吸作用吸收O2释放CO2

C．用石灰水吸收空气中过量的CO2，以解决温室效应

D．提倡“低碳生活”，大力推广风能.太阳能等新能源

2．在使用燃气热水器时，若通风不畅易产生使人中毒的气体，该气体是（）

A.水蒸气B.一氧化碳C.二氧化碳D.二氧化硫

3．如果要除去CO2气体中混有的少量CO，应该采用的方法是（）

A.点燃B.倾倒到另一个容器里

C.通过灼热的氧化铜D.通过澄清的石灰水

4．右图是实验室制取二氧化碳的装置，其中的错误共有（ ）

A．1处 B．2处  C．3处 D．4处

5．有关一氧化碳和二氧化碳的比较，下列说法正确的是（）

A.常温下都是气体，都难溶于水B.都能与氧化铜反应

C.都可由碳与氧气反应得到D.都能与石灰水发生反应

6．对下列实验中出现的异常现象分析合理的是（）

A．制取CO2气体时，始终收集不到CO2──收集CO2的集气瓶没盖严

B．点燃氢气时，发生爆炸──点燃前可能没有检查氢气的纯度

C．细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底炸裂──由于引燃的火柴过长

D．验证空气中氧气含量时，进入集气瓶中的水少于1/5──红磷过量

7．欲鉴别氢气.氧气.二氧化碳.甲烷4种气体，现有一盒火柴，还需要用到下列实验用品中的（）

A．装有蒸馏水的烧杯           B．

装有无色酚酞的烧杯

C．冷而干燥的烧杯            D．内壁蘸有澄清石灰水的烧杯

8．除去氧化铜中的碳粉的最好方法是（）

A．隔绝空气加热混合物B．在空气中加热混合物

C．在氧气流中加热混合物D．在二氧化碳流中加热混合物

9．煤气的主要成分是CO，对煤气的下列叙述中，与CO性质无关的是（   ）

A.煤气有毒        B.煤气可燃  C.煤气有刺激性气味     D.煤气有还原性

10．C02的下列用途既跟它的物理性质有关，又跟化学性质有关的是（   ）

 A．灭火   B．做化工原料 C．制干冰   D．温室中用做肥料

11．若完全除去N2中混有的少量H2，CO2，H2O（气），，可用以下操作

 a．通过浓H2SO4吸水 b．通过灼热的CuO c．通过澄清石灰水,

最好的操作顺序为（   ）

 A．abc   B．acb   C．bac   D．cba

12．H2.CO.C都可以用来在高温下冶炼金属，主要原因是（   ）

 A.它们在燃烧时都能放出大量的热  B．它们都具有还原性

 C.它们都是非金属单质   　　　　D．它们都具有可燃性

13．区别CO和H2最好的方法是（   ）

A．利用它们的溶解性   　　B．利用它们的还原性

C.据它们燃烧时的火焰不同  D．根据它们燃烧后的产物不同

14．将N2.CO和CO2混合气体先通过足量石灰水，接着再通过炽热的氧化铜后，剩余气体是（　　）

 A．CO2   B．CO和N2  C．N2   D．CO2和N2

15．下列说法正确的是（   ）

 A．用墨写的字不易褪色，这是因为常温下碳化学性质不活泼

 B．碳和氧化铜中的氧结合成二氧化碳，而被氧化，碳是氧化剂

 C．二氧化碳能使紫色石蕊溶液变为红色

 D．金刚石和石墨是同种元素组成的同一种单质

16．向紫色石蕊溶液中通入

，溶液变为_________色，反应的方程式___________，加热后溶液呈___________色，反应的方程式______________；盛装石灰水的瓶壁上常有一层白膜，这层白膜的成分主要是_________________，要洗净表面的白膜要用______________，其反应的化学方程式可表示为______________________。

17．

（1）用CO高温下还原赤铁矿（主要成份Fe2O3）的化学方程式为                。

（2）金属镁着火不能用CO2灭火，因为镁能在CO2中燃烧生成碳和氧化镁。

该反应的化学方程式为                        ，反应基本类型是            。

（3）二氧化碳遇到炽热的碳，反应的化学方程式_________________。

18.今年全国人大和政协会议使用了一种含碳酸钙的“石头纸”：

为测定其中碳酸钙的含量，课外活动小组的同学称取50g碎纸样品。

分别在5只烧杯中进行了实验，实验数据见下表（假设纸张其他成分既不溶于水，也不与水反应）：

烧杯①

烧杯②

烧杯③

烧杯④

烧杯⑤

加入样品的质量/g

10

10

10

10

10

加入稀盐酸的质量/g

10

20

30

40

50

充分反应后生成气体的质量/g

0.88

1.76

X

3.52

3.52

（1）表中X的值为       ；

（2）求样品中碳酸钙的质量分数；

参考答案

例1答案：

1.O2　　反应物为固体与固体，且反应需加热　　向下排空气法

2.氢氧化钠或碱石灰等　　3.A　

例2答案：

（1）丙.戊.甲.乙.丁

（2）长管（3）甲:

在加热条件下还原氧化铜乙：

检验水蒸气丙：

除二氧化碳丁：

检验新生成的二氧化碳戊：

除水蒸气。

答案：

1．黄色试纸变蓝；澄清石灰水变浑浊；Ca（OH）2+CO2==CaCO3↓+H2O

⑴将尾气收集到气囊中（或将尾气点燃） ⑵水（或H2O）

2.

（1）缺少尾气的处理装置,而把一氧化碳直接排放到空气中了。

在出气口处添加一燃着的酒精灯,把未反应的一氧化碳燃烧掉。

（2）先通入一氧化碳（3）黑色的固体逐渐变成亮红色的固体 CuO+CO==Cu+CO2 澄清的石灰水:

变浑浊（4）全部为铜;铜和氧化铜的混合物;铜和氧化亚铜的混合物; 氧化铜.氧化亚铜的

混合物; 铜.氧化铜和氧化亚铜的混合物。

目标训练1答案

一选择题：

1.B2.A3.C4.C5.C6.B7.A8.B9.D10.A

11.B12.C13.D14.A15.A16.C17.B18.D19.B20.B

二.本题包括3个小题，共26分

21．

（1）观察到鸡蛋壳表面有气泡产生，该反应的化学方程式是CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O，可观察到澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式是Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。

（2）紫色石蕊试液变为红色，化学方程式为：

CO2+H2O＝H2CO3。

将反应后的溶液加热，变为紫色，其反应的化学方程式为：

。

２2．解：

（1）前三次加入盐酸，样品消耗的质量分别为2.5.2.5.1.4，而每次加的盐酸的量相同，由此可见第三次加入盐酸后，样品中碳酸钙已完全反应，所以m=1.6g

（2）由

（1）只，碳酸钙的质量为8g-1.6g=6.4g6.4g/8g=80%

（3）由于只有前两次盐酸完全反应，所以算盐酸的质量可以用第一次或前两次

按照第一次算：

{注意~石灰石与盐酸反应比为1:

2}所以

CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O

10073

8g-5.5gx

100/（8g-5.5g）=73/x解得x=1.825g所以稀盐酸的溶质质量分数为1.825/10*100%=18.25%

目标训练2答案

1.C2.B3.C4.C5.C6.B7.D8.C9.C10.A11.D12.B13.D14.D15.A

16．红CO2+H2O=H2CO3紫H2CO3△CO2↑+H2O稀盐酸

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

17．（化学方程式每个2分，其余每空l分，共7分）

（1）3CO+Fe2O3

3CO2+2Fe

（2）CO2+2Mg

2MgO+C置换反应

（3）C+CO2

2CO

18.

（1）2.64                                   

（2）（4分）解：

设10g样品中碳酸钙的质量为x

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

100         44

x        3.52g

      x=8g

此“石头纸”中碳酸钙的质量分数为：