第2章　碳和碳的化合物

第二章碳和碳的化合物1.碳單質(zhì)1.物理性質(zhì)（1）金剛石：無色透明，自然界中_____硬度最大的物質(zhì)，不導電，不導熱，可作鉆頭、刻刀、______裝飾品等。（2）石墨；

黑灰色，____而滑膩,導電性與導熱性_____,可作______、_____、_______等。

質(zhì)軟（3）C60:紫色晶體,具有超導性、可作超導體%光學材料，高分子材料?；钚蕴俊⒛咎?、炭黑：

黑色,疏松多孔,有很強的______,熔點低,可制作________，

吸附色素、除異味、制作墨汁等。硬度裝飾品良好潤滑劑電極鉛筆芯吸附性防毒面具碳的幾種單質(zhì)的物理性質(zhì)差異很大，是因為______________________________。碳原子的排列方式不同1.化學性質(zhì)（1）穩(wěn)定性：常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，不與其他物質(zhì)發(fā)生反應。（2）可燃性：

氧氣充足（

化學方程式）：___________。C+O2

CO2點燃氧氣不足（

化學方程式）：___________。2C+O2

2CO點燃（3）還原性：還原某些金屬氧化物（化學方程式）：_______________________。C+2CuO2Cu+CO2高溫還原某些非金屬氧化物（化學方程式）：C+C02CO2_______________________。高溫【小貼士】

碳的各種單質(zhì)的物理性質(zhì)差別雖然很大，但卻具有相同的化學性質(zhì)，因為它們都是由同種碳原子構(gòu)成的。2.碳的氧化物1.一氧化碳（1）物理性質(zhì)：通常狀況下為_________的氣體,___溶于水,密度比空氣_____。

無色無味難略?。?）可燃性（

化學方程式）：_____________。2C0+O2

2CO2點燃還原性（

化學方程式）：__________________________________________。CuO+COCu+CO2或Fe2O3+3CO2Fe+3CO2毒性:易與________血紅蛋白結(jié)合,使血液失去輸氧能力,發(fā)生煤氣中毒。

血紅蛋白化學性質(zhì)（3）用途：________、冶煉金屬等。作燃料

【小貼士】

CO有毒性,在實驗中應特別注意尾氣處理,用煤等含碳燃料取暖時,一定要保持室內(nèi)通風,防止CO中毒。2.二氧化碳（1）物理性質(zhì)：通常狀況下為_________的氣體,___溶于水,密度比空氣____。

無色無味能大（2）化學性質(zhì)一般不燃燒，也不支持燃燒。與水反應（

化學方程式）：______________。2C02+H2OH2CO3生成的碳酸不穩(wěn)定（

化學方程式）：______________________。H2CO3H2O+CO2與堿溶液反應（

化學方程式）：__________CO2+2NaOH____________NaCO3+H2O(一般用于吸收二氧化碳氣體)；_____________________________CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O(一般用于檢驗二氧化碳氣體)。（3）用途：滅火、光合作用、制冷劑、制碳酸飲料、化學原料等。3.二氧化碳的制取1.工業(yè)制法（化學方程式）：__________________。CaCO3CaO+CO2

高溫2.實驗室制法（化學方程式）：_____________________。CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO24.自然界中碳、氧的循環(huán)氧氣二氧化碳植物作用的呼吸的燃燒、動植物尸體腐爛、巖石分解等________________人與動植物化石燃料光合

【小貼士】

二氧化碳不是空氣污染物，二氧化碳的增多會導致“溫室效應”加劇，只是影響環(huán)境，不是污染環(huán)境。陜西三年中考考情分析分析上表可以看出，近幾年來二氧化碳的性質(zhì)以及實驗室制取成為陜西中考的熱點內(nèi)容，尤其是14年對二氧化碳的性質(zhì)在選擇題中單獨進行考查。考查的內(nèi)容包括主要包括：1.碳的物理化學性質(zhì)；2.二氧化碳的性質(zhì)和用途；3.一氧化碳的性質(zhì)和用途；4.二氧化碳的實驗室制取方法。預計2015年對二氧化碳的性質(zhì)考查的幾率很大，還可能涉及到自然界中的碳循環(huán)。考查形式以選擇題、填空及簡答題和實驗探究題三種題型為主，但不排除在計算應用題中考查的可能，分值在4～6分，難度適中，屬于基礎(chǔ)考題。真題再現(xiàn)1．[2014陜西10題，2分]實驗室制取CO2的有關(guān)操作如下圖，不正確的是(

)B

解析：A.檢查裝置氣密性時，拉動注射器時，如果長頸漏斗末端產(chǎn)生氣泡，說明裝置不漏氣，反之則漏氣，故正確；B.實驗室不能用稀硫酸和大理石制取CO2，因為產(chǎn)物CaSO4是微溶物，會附著在大理石表面，阻止了反應的進一步進行，故錯誤；C.二氧化碳的密度比空氣大，進氣導管應該接近集氣瓶底部，故正確；D.因為二氧化碳不能燃燒，也不支持燃燒，可以用燃燒的木條驗滿，故正確。2．[2014陜西17題，3分]今年5月，中俄簽署了東線天然氣合作協(xié)議。天然氣不充分燃燒時會產(chǎn)生炭黑或一氧化碳。(1)CO具有還原性，寫出其在工業(yè)上的一種具體用途_________________________。(2)CO與CO2可以相互轉(zhuǎn)化。CO2在高溫下與________________________反應生成CO。(3)將CO2通入紫色石蕊溶液中，溶液變紅的原因是_________________________________________________________________________。冶煉金屬(或煉鐵或作燃料)碳或炭黑H2O反應生成的碳酸使紫色石蕊溶液變紅(或生成了碳酸或(或焦炭或C)CO2與H2O＋CO2H2CO3)

解析：(1)一氧化碳具有還原性，能將金屬氧化物還原出來，故可冶煉金屬；(2)CO與CO2可以相互轉(zhuǎn)化，CO2在高溫下與碳反應生成CO；(3)向紫色石蕊溶液中通入CO2，二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸使石蕊溶液變紅，反應的化學方程式為：CO2＋H2OH2CO3。3．[2013陜西18(3)題，1分]許多化學反應都伴隨著明顯的現(xiàn)象。但也有一些觀察不到明顯現(xiàn)象。請回答下列問題：(3)鹽酸與NaOH溶液的中和反應也無明顯現(xiàn)象，為證明二者確實發(fā)生了化學反應，在向NaOH溶液中滴加鹽酸前，應先向NaOH溶液中滴入少許_______________________________________________。

解析：(3)酸堿中和反應沒有明顯現(xiàn)象，可借助酸堿指示劑來判斷反應的發(fā)生以及進行的程度，因此可先向氫氧化鈉溶液中滴入幾滴酚酞。無色酚酞溶液(或紫色石蕊溶液或酸堿指示劑等)4．[2012陜西21(1)(4)題，3分]下圖是某課外學習小組設(shè)計的氣體制備與性質(zhì)驗證的組合實驗，其中裝置C的作用是將二氧化碳和炭粉在高溫下轉(zhuǎn)化為一氧化碳。請看圖回答下列問題：(1)寫出裝置A中發(fā)生反應的化學方程式______________________________________。(4)該套裝置中有一個明顯的不足之處，應在裝置E后放置燃著的酒精燈處理尾氣。這樣做的原因是__________________________________________________________________。CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑使剩余的CO全部燃燒，防止污染空氣(或CO有毒，防止污染空氣)解析：(1)裝置A中發(fā)生的反應為碳酸鈣和稀鹽酸的反應，該反應生成了氯化鈣、水和二氧化碳，其化學方程式為：CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑；(4)一氧化碳有毒，會污染空氣，所以應在裝置E后放置燃著的酒精燈處理尾氣。教師典例剖析◎考查1碳的主要性質(zhì)、用途及自然界的碳循環(huán)

【考情分析】三年考查2次：2013年第14A題對碳單質(zhì)的性質(zhì)進行考查；2012年第9C題對活性炭的吸附性進行考查。例1

[2014邵陽，23]

“兩型”社會，提倡“低碳”生活。下列有關(guān)碳及碳的化合物敘述中正確的是()A．二氧化碳是形成酸雨的主要氣體

B．一氧化碳含量增加會導致溫室效應

C．金剛石、石墨都是碳單質(zhì)，兩者碳原子的排列方式相同

D．大氣中二氧化碳的消耗途徑主要是綠色植物的光合作用D

解析：A.二氧化硫是形成酸雨的主要氣體，錯誤；B.二氧化碳含量增加會導致溫室效應加劇，錯誤；C.金剛石和石墨由于結(jié)構(gòu)不同，即原子排列方式不同，彼此間物理性質(zhì)有差異，錯誤；D.二氧化碳是植物的光合作用的主要原料，大氣中二氧化碳的消耗途徑主要是綠色植物的光合作用，正確。

【方法點撥】本題難度不大，掌握碳單質(zhì)的性質(zhì)與用途、CO2與CO的化學性質(zhì)是正確解答本題的關(guān)鍵。CO2和CO都能使人死亡，CO是與血紅蛋白結(jié)合使人缺氧，而CO2是不供給呼吸。◎考查2二氧化碳的性質(zhì)和用途

【考情分析】三年考查2次：2014年第17(2)(3)題對二氧化碳的性質(zhì)進行考查；2013年第15B題對用石蕊溶液檢驗二氧化碳進行考查，第18(3)題對二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應進行考查。例2

[2014南寧，19]下列有關(guān)二氧化碳的說法正確的是()A．實驗室常用塊狀石灰石和稀硫酸反應制取二氧化碳氣體

B．二氧化碳用于滅火，既利用了它的物理性質(zhì)也利用了它的化學性質(zhì)

C．將二氧化碳氣體通入紫色石蕊溶液中，溶液呈紅色，說明二氧化碳顯酸性

D．將燃著的木條伸入一瓶氣體中，木條立即熄滅，證明瓶內(nèi)原有氣體是二氧化碳B

解析：A.碳酸鈣與硫酸反應生成的硫酸鈣是一種微溶物，覆蓋在碳酸鈣的表面會阻止反應的發(fā)生，實驗室中通常用大理石與稀鹽酸反應來制取二氧化碳，故錯誤；B.因為二氧化碳的密度比空氣大，且不燃燒也不支持燃燒，故可用來滅火，既利用了密度比空氣大這一物理性質(zhì)，又利用了不燃燒也不支持燃燒這一化學性質(zhì)，故正確；C.二氧化碳溶于水生成了碳酸，碳酸能使紫色的石蕊溶液變紅色而不是二氧化碳使之變紅色，故錯誤；D.將燃著的木條伸入一瓶氣體中，木條立即熄滅，不能證明瓶內(nèi)的氣體是CO2，還有可能是N2等，故錯誤?！蚩疾? 二氧化碳的實驗室制取方法

【考情分析】三年考查2次：2014年第10題對實驗室制取二氧化碳及相關(guān)操作進行考查；2012年第21(1)題對實驗室制取二氧化碳的方程式進行考查。例3

[2014萊蕪，6]下列所示分別是二氧化碳的制取、干燥、收集和性質(zhì)檢驗的裝置圖，其中正確的是(

)D

解析：A.圖示為制取二氧化碳的發(fā)生裝置，裝置中長頸漏斗末端未伸入液面以下，氣體從長頸漏斗逸出，故A錯誤；B.圖示為使用濃硫酸干燥二氧化碳氣體的裝置，進氣導管未伸入濃硫酸中，二氧化碳氣體不能通過濃硫酸，不能達到干燥的目的，故B錯誤；C.圖示為氣體的收集裝置，集氣瓶瓶口向下，為向下排空氣法收集氣體，二氧化碳的密度大于空氣，應采取向上排空氣法收集，故C錯誤；D.圖示為把二氧化碳氣體通入紫色石蕊溶液，二氧化碳與水反應生成的碳酸能使石蕊溶液變成紅色，故D正確。

【方法點撥】根據(jù)制取氣體反應所使用藥品的狀態(tài)及反應條件選擇發(fā)生裝置，根據(jù)氣體的密度和溶解性選擇收集氣體的方法?！蚩疾? 一氧化碳的性質(zhì)及用途

【考情分析】三年考查2次：2014年第17(1)題對一氧化碳的性質(zhì)進行考查；2012年第21(4)題對尾氣一氧化碳的處理方法進行考查。例4

[2014邵陽，12]2014年2月29日教育部發(fā)布關(guān)于在全國各級各類學校禁煙事項的通知，提倡“無煙學?！?。香煙的煙氣中含有幾百種有毒物質(zhì)，其中一種物質(zhì)極易與血液中的血紅蛋白結(jié)合，該物質(zhì)是(

)A．CO2

B．CO

C．SO2

D．NO2B

解析：根據(jù)香煙煙氣的成分和一氧化碳中毒的原理判斷。香煙燃燒時能生成二氧化碳、一氧化碳、煙焦油、尼古丁等物質(zhì)，其中一氧化碳能和血紅蛋白結(jié)合使人中毒。

【方法點撥】熟悉一氧化碳的性質(zhì)即可。一氧化碳有毒性、還原性、可燃性。學生隨堂鞏固

1．[教材拓展題]下列關(guān)于碳和碳的氧化物的說法錯誤的是()A．金剛石、石墨和C60都是由碳原子構(gòu)成的物質(zhì)

B．CO2能使被石蕊染為紫色的干花變紅

C．石墨具有導電性，可用來作電極

D．CO具有還原性、可燃性等性質(zhì)，一定條件下可轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2B2．[教材拓展題]如圖是金剛石、石墨、C60、碳納米管結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法錯誤的是()A．這四種物質(zhì)完全燃燒后的產(chǎn)物都是CO2B．這四種物質(zhì)的物理性質(zhì)有較大差異的原因是碳原子的排列方式不同C．常溫下C60和碳納米管的化學性質(zhì)很活潑D．碳納米管具有還原性C3．[教材拓展題]實驗室制取CO2有以下步驟：①連接好裝置；②向試管中小心放入幾小塊石灰石；③向試管中小心注入適量稀鹽酸；④檢查裝置的氣密性；⑤收集產(chǎn)生的氣體；⑥用燃燒的木條檢驗集氣瓶是否收集滿CO2。以上操作按由先至后的順序排列正確的是(

)A.①②③④⑤⑥

B.①④②③⑤⑥C.①③②④⑤⑥D(zhuǎn).③①②④⑤⑥B4．[教材拓展題]PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。(1)大霧天氣導致呼吸病患者增多，因為霧霾可使空氣中增加大量的____(填字母序號)。

A．二氧化碳B．一氧化碳

C．二氧化硫D．可吸入顆粒物D(2)防PM2.5的專用口罩使用了活性炭，這是利用了活性炭的_______作用。PM2.5是威脅人類身體健康的主要污染物之一，請寫出一種治理PM2.5改善大氣質(zhì)量的措_________________________________。吸附使用清潔能源，工業(yè)廢氣不隨意排放等5．[教材拓展題]我們學習過常見氣體的實驗室制法，知道了制取氣體的一般思路和方法。(1)實驗室制取氣體時，確定發(fā)生裝置需要考慮的兩種因素有______(填序號)。

A．反應物的狀態(tài)B．氣體的密度

C．反應的條件D．氣體的溶解性AC(2)某實驗室的儀器柜里有如下儀器：儀器①的名稱是__________，實驗室用大理石和稀鹽酸制備并收集二氧化碳時，不可能選擇的儀器是_______(填序號)。長頸漏斗②⑤(3)老師提出用碳酸鈉粉末與稀鹽酸制取二氧化碳，其反應的化學方程式_________________________________。為了完成該實驗，有四位同學組裝了以下發(fā)生裝置，你認為最合適的一套裝置是_____(填序號)，該裝置的最大優(yōu)點是______________。2NaCl＋H2O＋CO2↑

Na2CO3＋2HClD能控制反應速率實驗強化過關(guān)實驗二氧化碳的實驗室制取與性質(zhì)1．實驗原理(化學方程式)：CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑。3．收集方法

：二氧化碳能溶于水，且密度比空氣大，適宜用向上排空氣法收集。2．實驗裝置：

4．檢驗和驗滿：①把產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，則證明生成的是二氧化碳。②將燃著的木條放在集氣瓶口，若火焰熄滅，則證明已收集滿。5．制取二氧化碳藥品的選擇及分析：①不能用硫酸代替鹽酸：因為碳酸鈣和硫酸反應生成的硫酸鈣微溶于水，能形成一層微溶物覆蓋在石灰石的表面，阻止反應的繼續(xù)進行。②不能用碳酸鈉或碳酸鉀代替石灰石：因為碳酸鈉或碳酸鉀是粉末狀固體，與鹽酸反應太快，難以控制和收集氣體。③不能用濃鹽酸代替稀鹽酸：濃鹽酸具有較強的揮發(fā)性，揮發(fā)出的HCl氣體和制得的二氧化碳氣體混合，使制得的氣體不純。6．其他常見裝置：相對于裝置A，裝置B和C的優(yōu)點是能夠控制反應速度，隨時停止反應。例1

[2014定西，15改編]老師為同學們提供了如圖所示的實驗裝置：(1)寫出儀器a，b的名稱：a______，b_______。錐形瓶水槽(2)若實驗室用大理石制取二氧化碳，還需要的藥品是_______________________，選擇的發(fā)生裝置是___(填代號)，收集裝置是____(填代號)，驗滿的方法是_____________________________________________________。(3)實驗室不用大理石和稀硫酸制取二氧化碳，原因是__________________________________________________________________。大理石(或石灰石)和稀鹽酸BC把燃燒的木條