知识清单 第六单元 碳和碳的氧化物

第6单元碳和碳的氧化物知识清单

考点1   金刚石、石墨和C60

1.碳单质的物理性质比较

*C60 中的60是指：一个C60分子中含有60个碳原子。

*同种元素组成的物质不一定是单质，可能是混合物。（如O2和O3混合；红磷和白磷混合等） 

*同种元素组成的纯净物才是单质。

石墨在高温高压和催化剂的条件下可以转化为金刚石，二者是碳元素组成的不同单质，该转化是化学变化。

考点2   无定形碳

物质的结构决定性质，性质决定用途。

①木炭和活性炭：有疏松多孔结构，具有吸附性，可吸附色素、异味等。

木  炭：用于除去食品和工业产品里的色素，作冰箱去味剂等。

  活性炭：活性炭的吸附性比木炭强。用于防毒面具滤毒罐中过滤毒气，

制糖工业中白糖脱色，用于净水器、冰箱除味剂，环保活性炭包等。

④焦  炭：用于冶炼金属。

⑤炭  黑：制造黑色染料，油墨，油漆等，添加到橡胶里做补强剂，增强耐磨性。

（碳和炭的区别：“碳”是元素名称，并不指具体某种物质；“炭”表示由碳元素组成的具体物质）

考点3   碳单质的化学性质

碳的几种单质物理性质各异，而化学性质却相似。

1. 常温下化学性质不活泼（原因：碳原子的最外层电子数为4，不易得失）

用途：用炭黑制成的墨书写绘画，档案用碳素墨水书写，木质电线杆埋入地下部分烤焦增强耐腐蚀性。

2.可燃性（作燃料）

3.还原性

考点4   氧化还原反应

1.碳还原金属氧化物  （用于工业冶炼金属）

碳 + 某些金属氧化物       金属单质 +  CO2↑

2. 氧化还反应分析

氧化反应：物质结合氧元素的反应。      还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应。

氧化剂：在反应中提供氧元素的物质，具有氧化性，如CuO；

还原剂：在反应中得到氧元素的物质，具有还原性，如C、CO、H2等；

3. 碳与二氧化碳反应：C + CO22CO（吸热反应）
4. 补充：置换反应：一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。

考点5   二氧化碳制取的研究

1. 工业制二氧化碳：煅烧石灰石：CaCO3高温CaO+CO2↑

（石灰石、大理石主要成分为碳酸钙CaCO3；氧化钙CaO俗称生石灰；氢氧化钙Ca(OH)2俗称熟石灰）

2.实验室制二氧化碳：

（1）药品：块状石灰石（或大理石）和稀盐酸（均为混合物）

（2）反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

①为什么不能用纯的CaCO3或Na2CO3粉末？反应速率太快，不易控制。

②为什么不用浓盐酸？浓盐酸易挥发，挥发出的氯化氢（HCl）气体使制得的二氧化碳不纯。

③为什么不用稀硫酸？生成微溶于水的CaSO4覆盖在石灰石表面，阻碍反应的进一步进行。

（3）检验方法：将制得的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳。

（4）验满方法：用燃着的木条，放在集气瓶口，木条熄灭，证明二氧化碳气体已经收集满。

考点6   气体制取的一般思路

1. 发生装置  

选择依据：反应物的状态（固、液、气）；反应条件（是否加热）

补充改进装置：

块状大理石和稀盐酸制二氧化碳的装置改进，可实现固液的分离和接触，从而控制反应的开始和停止。

2. 收集装置

选择依据：

气体的溶解性；气体的密度（气体相对分子质量与空气平均相对分子质量29相比判断）

考点7   二氧化碳性质

1. 物理性质：无色，无味的气体，密度比空气大，能溶于水，高压低温下可得固态二氧化碳（干冰）
2. 证明二氧化碳的密度大于空气

生活小贴士：因为二氧化碳密度大于空气，且不能供给呼吸，进入久未开启的菜窖或干涸的深井前，做灯火实验。

3.证明二氧化碳与水反应（资料：紫色石蕊试液遇酸性溶液变红）

4. 证明二氧化碳与澄清石灰水反应

操作：将二氧化碳通入澄清石灰水；

现象：澄清石灰水变浑浊：

化学反应方程式：CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O（用于检验二氧化碳气体）

考点8    二氧化碳的用途

考点9    自然界碳氧循环

1. 自然界的二氧化碳循环

（1）产生二氧化碳：动植物呼吸、化石燃料的燃烧等

（2）消耗二氧化碳：植物的光合作用吸收二氧化碳并放出氧气，海水吸收二氧化碳。

2.温室效应

（1）温室效应加剧产生的原因：大气中二氧化碳、甲烷、臭氧等温室气体增多；森林因为天灾和人类的乱砍滥伐，导致CO2的消耗减少，引起全球气候变暧；

（2）危害：全球气候变暖、两极冰川融化、海平面上升、土地沙漠化、农业减产等；引起暴雨、洪水等灾害，极端气候事件发生的频率和强度增加；影响自然生态系统，改变生物多样性。

（3）防治措施：减少使用化石燃料；开发清洁能源(如核能、太阳能、风能、地热能等)；植树造林，严禁乱砍滥伐；采用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳。

提倡低碳生活：“低碳”生活中的“低碳”就是较低的二氧化碳排放。

考点10    一氧化碳

1.产生：①碳的不完全燃烧，化学方程式2C+O2点燃2CO；②含CO的燃料泄漏。

2.中毒生理过程：CO极易与血液中的血红蛋白结合，结合能力是氧气的200～300倍，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。

处理方法：①万一CO中毒了，怎么急救？            轻度的应呼吸大量新鲜空气，严重的立即送医院医治。

②万一煤气泄漏，怎么处理？              及时关闭阀门，开窗通风。

③冬天用煤火取暖时，应该注意什么？      一定要装烟囱，并注意开窗通风，防止中毒。

④用煤炭取暖时，火炉上放一盆水，可以预防中毒吗？    不能，因为CO难溶于水。

⑤煤气罐中掺有微量具有刺激性气味的气体，为什么？    便于泄漏时及时发现。

⑥检查煤气泄漏的时候怎么检漏？                      用肥皂水检验，有气泡产生说明漏气了。

3.可燃性

①纯净的CO安静的燃烧，产生蓝色火焰，用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，澄清石灰水变变浑浊。

②燃烧的化学方程式：2CO+O2点燃2CO2  

 澄清石灰水变浑浊的化学方程式：CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O

③用途：作燃料。注意点燃前先检验气体的纯度（验纯）。

 煤炉底部：C+O2点燃CO2   煤炉中部：C+CO2高温2CO  煤炉上口：2CO+O2点燃2CO2

4.还原性

在 CO+CuO △ Cu+CO2 中，CO得氧被氧化， CO具有还原性，作还原剂，用途：冶炼金属。

★CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。

考点11    气体的鉴别和除杂

1. 鉴别：二氧化碳和一氧化碳

2.除杂：括号外为主要物质，括号内为杂质。

CO【CO2】通入足量的石灰水（或氢氧化钠溶液）吸收 Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ 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↑

3. 实验室制取二氧化碳气体除杂和净化

考点12    碳和碳的氧化物转化关系

① C→CO ：2C＋O2 2CO      C＋CO2 2CO

② CO2 →CO：C＋CO2 2CO

③ CO→CO2 ：2CO＋O2 2CO2  CO＋CuO Cu＋CO2          3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2

④ C→CO2 ：  C＋O2 CO2     C＋2CuO 2Cu＋CO2↑      3C＋2Fe2O3 3CO2↑＋4Fe

⑤ CO2→H2CO3:  CO2＋H2O === H2CO3

⑥ H2CO3 →CO2 ：H2CO3 === CO2↑＋H2O

⑦ CO2 →CaCO3 ：CO2＋Ca(OH)2 === CaCO3↓＋H2O 

⑧ CaCO3 →CO2 ：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑    CaCO3 CO2↑＋CaO

⑨                                    （不要求会写）