碳和碳的化合物

学乐教育2011暑假九升十化学VIP课程讲义 学乐教育2011暑假九升十化学VIP课程讲义 第一讲 碳和碳的化合物 1、碳的单质 金刚石、石墨都是由 元素组成的单质；无定形碳有 、 、 和活性炭等四种存在形式，它们都是由 的微小晶体和少量杂质构成的。 （1）金刚石、石墨的主要物理性质和用途   主 要 物 理 性 质 主要用途 颜色 状态 硬度 熔点 导电性 导热性   金刚石       很高       石墨       高       （2）无定形碳的主要物理性质和用途   木 炭 焦 炭 活 性 炭 炭 黑 颜色状态         主要用途         （3）碳的化学性质 常温下碳的化学性质 ，随着温度的升高碳的活动性大大增强，在高温或点燃条件下能与许多物质发生化学反应。 ①可燃性 a充分燃烧生成CO2 ，化学方程式为 b不充分燃烧生成CO，化学方程式为 在空气中燃烧时火焰为 色，在氧气中燃烧时火焰为 色。 ②与氧化铜反应：木炭在高温条件下与CuO反应生成 和 ， 现象 ，化学方程式为 。 在高温条件下还能与Fe2O3等某些金属氧化物发生上述类似反应。 2、一氧化碳： 物理性质： 色 味气体， 溶于水，密度比空气 。 ①化学性质 可燃性： 火焰的颜色： ②与CuO等某些金属氧化物的反应 现象 ③毒性：CO易与人体内的 结合，便 失去输送氧的能力。 3、二氧化碳 ①物理性质： 色 味的气体，密度比空气 ， 溶于水，固体CO2俗称 。 不燃烧，也不支持燃烧，不支持呼吸，无毒 与灼热的炭反应： 与水反应： ②化学性质 与碱反应： 现象：澄清的石灰水变 工业制法：高温加热石灰石（大理石） 制法 反应原理： 发生装置：固体与液体反应不需要加热的装置 实验室制法 操作步骤：同氢气实验室制法。 收集： ，集满CO2的集气瓶正放在桌上。 验满方法  注意事项：a.药品选用 ，b.操作 。 1、金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，为什么它们的物理性质有很大的差别？由石墨制取金刚石的变化属于物理变化还是化学变化? 2、“碳”和“炭”有什么不同？ 3、人处在含10%CO2或含1%CO的空气中，都会死亡，其原因是否相同? 为什么? 4、冬天家庭中用煤炉做饭时，煤炉中发生了哪些反应? 写出有关化学方程式。为避免发生煤气中毒，应采取什么措施? 有人说“在煤炉上放一壶水，就能防止煤气重毒”，这种说法是否正确？为什么？ 5、为防止有毒的CO向空气中扩散，在进行CO还原CuO实验时，可以采取哪些措施? 6、实验室制取CO2时，能否用稀硫酸或浓盐酸代替稀盐酸与石灰石反应?能否用Na2CO3代替石灰石跟稀盐酸反应?说明理由。 7、CO2的“温室效应”会导致“全球变暖”，这会给人类带来很多灾难，我们应该采取哪些措施控制大气中CO2的含量? 完全除去空气中的CO2可以吗?为什么?     例题1、当CuO中混有少量炭粉时，提纯的方法是（ ） A、隔绝空气加热 B、在氢气流中加热 C、在氧气流中加热 D、加足量水过滤  例题2、在通风良好，燃烧正旺的煤炉中，下列反应最不易发生的是（ ） A、C + O2 ＝ CO2 B、2CO + O2 ＝ CO2 C、CO2 + C ＝ 2CO D、2C + O2 ＝ 2CO 例题3、为了制得纯净的CO2，某同学设计了一套制取和净化（除去少量水蒸汽和一氧化碳杂质）二氧化碳的装置如右下图所示。 （1）对图中装置和药品有不适当和错误的地方在原处加以改正。 （2）写出改正后的A、C两个容器中发生化学反应的化学方程式。 A、 ，C、 。 （3）B容器中浓硫酸的作用 。 课堂作业： 1、下列由同种元素组成的不同单质是（ ） C、氧气和臭氧　D、氢气和液氧 2、下列各组物质中，化学性质不同的一组是（ ） A、金刚石、石墨　B、红磷、白磷　C、氧气、臭氧　D、一氧化碳、二氧化碳 3、铅笔芯的主要成分是（ ） A、铅　　B、石墨　　C、碳黑　　D、木碳 4、下列物质中，属于还原性固态单质的是（ ） A、氧气　　B、碳　　C、二氧化碳　　D、一氧化碳 5、下列物质的成分或主要成分相同的是（ ） A、石灰浆和石灰水　B、冰和干冰　C、煤和石油　D、水银和银 6、草木灰的主要成分是一种含钾的化合物，盐酸加入草木灰中有一种无色的气体生成，该气体能使澄清的石灰水变浑浊，草木灰的主要成分是（ ） A、K2CO3　　B、KCl　　C、K2SO4　　D、KOH 7、下列叙述错误的是（ ） A、一氧化碳和二氧化碳都是碳的氧化物 B、14g一氧化碳和22g二氧化碳中含碳元素质量相等 C、1个一氧化碳分子中有1个碳原子和1个氧原子 D、1个二氧化碳分子中含有1个碳原子和1个氧分子 8、科技人员向农民建议：在利用温室生产作物时，向温室中施放二氧化碳，可获得更好的经济效益，这主要是因为（ ） A、二氧化碳可使害虫窒息死亡，从而有效地防治植物病虫害 B、二氧化碳一般不支持燃烧，施用二氧化碳可避免火灾 C、植物的光合作用需要二氧化碳，施放二氧化碳可促进作物生长 D、二氧化碳可产生“温室效应”，能使温室内的温度稳中有升 9、下列物质间的转化不能一步实现的是（ ） A、CO2→CaCO3　　B、CaCO3→CO2　　C、CO→H2CO3　　D、CO→CO2 10、有一种气体，它可能是CO、CO2、O2中的一种或几种组成的。现测定其中含氧元素60%，则该气体不可能是下列哪种情况（ ） A、CO和O2的混合气体　B、CO和CO2的混合气体 C、CO2和O2的混合气体　D、CO2 11、在H2、CO、CO2、O2、CH4五种气体中，当前被科学家认为导致“温室效应”的是 2，将成为一种重要的无污染的新型燃料的是 ，能使人中毒的是 ，在加压降温的条件下较易变成固体的是 ，在工业上既可作还原剂，又是城市居民常用的燃料的是 ，燃烧产物能使澄清的石灰水变浑浊的是 ，植物呼吸作用所需的气体是 ，点燃前必需检验纯度的是 ，只能用向上排空气法收集的气体是 ，只能用排水法收集的气体是 。 12、实验室制取二氧化碳的原料是 和 ，反应原理是 ；泡沫灭火器中的反应原理是 ；厨房中做馒头时加入苏打可以使馒头疏松多孔是因为 ；在厨房里鉴别两包白色调料精盐和纯碱可以用 ；鉴定草木灰、鸡蛋壳中含有碳酸根离子可以用 ；一块生石灰中含有未烧过的石灰石可以用 ；人们常将鸡蛋浸入澄清石灰水来保鲜，理由是什么？ 13、在一密闭容器中，若盛有6g炽热的炭和24g氧气，充分反应后容器里的气体是 ；若只盛有8g氧气，则充分反应后容器中的气体是 ；若充分反应后容器中盛有的气体是CO和CO2，则密闭容器中盛有的氧气的质量范围是 。 14、含氧元素质量相等的一氧化碳与二氧化碳的质量比是　 　。 15、质量相等的一氧化碳与二氧化碳所含氧元素的质量比是　 　。 16、在大烧瓶中充满CO2，烧瓶用带导管的胶塞塞紧，伸入烧瓶导管的一端缚好了一个气球，拔开胶塞，倒入浓NaOH溶液后立即塞紧，振荡。 (1)观察气球的变化并解释气球变化的原因。 (2)如何证明反应生成了碳酸盐？ (3)要使瓶内气球自动胀大，你还有什么？ (4)你还能设计二氧化碳与氢氧化钠反应的其它实验装置吗？   课后练习： 1、在天然物质里 硬度最大。在碳的几种单质中 有优良的导电性，吸附作用最强的是 ，能用来制墨的是 ，能用于冶炼钢铁的是 。 2、1985年科学家发现了化学式为C60的分子，它的一个分子中含有 个碳原子，相对分子质量为 ，它与金刚石、石墨均是由 元素组成的 。 3、煤炭火炉产生CO有两种情况： （1）当 时产生CO，化学方程式为 。 （2）当 时产生CO，化学方程式为 。 4、下列叙述中，与常温下碳单质的化学稳定性无关的是( ) A、将木桩埋入地下的一段用火烤焦 B、材料一般用碳素墨水填写 C、古代用墨书写绘制的字画，年深日久不褪色 D、用石墨制铅笔芯 5、防毒面具中用来除去毒气的是（ ） A、焦炭 B、炭黑 C、活性炭 D、石墨 6、下列物质中不能夺取某些含氧化合物中氧的是（ ） A、木炭 B、一氧化碳 C、氢气 D、二氧化碳 7、下列物质中不能与CO2发生反应的是（ ） A、石灰水 B、石蕊试液 C、灼热的焦炭 D、氧气 8、下列过程中不会产生CO2的是（ ） A、植物的光合作用 B、人体的呼吸 C、木炭燃烧 D、灼烧石灰石 9、家用热水瓶，时间长了会在瓶胆内结一层水垢，可用来除去水垢的药品是（ ） A、石灰水 B、稀盐酸 C、水 D、氢氧化钠溶液 10、抹在墙壁上的石灰浆能变坚硬的原因是（ ） A、石灰浆失去水分 B、吸收空气中的水分生成碳酸 C、生成生石灰 D、吸收空气中的CO2生成CaCO3 11、一种无色气体X，能在空气中燃烧生成另一种无色气体Y，Y和灼热的炭反应又只生成气体X，则X是（ ） A、O2 B、H2 C、CH4 D、CO 12、将一定质量的碳酸钙和铜粉混合物，置于一个敞中容器中，加热煅烧使其完全反应，发现反应前后容器内固体质量没有改变。则原混合物中碳酸钙与铜粉的质量比（） A、4 : 11 B、14 : 20 C、16 : 25 D、25 : 44 13、在CO和CO2的一种混合气体中，含氧元素为64%，将该混合气体5g，通入足量的石灰水中，可得到白色沉淀物（ ） A、2.8g B、3g C、4g D、5g 14、在一密闭容器中盛有等质量的木炭和氧气，高温加热使之充分反应后，容器内的物质是（ ） A、CO B、CO2和O2 C、CO和木炭 D、CO2 15、某物质只含一种元素，该物质不可能是（ ） A、混合物 B、纯净物 C、单质 D、化合物 16、在右图所示的装置的锥形瓶中已充满CO2气体，由分液漏斗向锥形瓶中加入一定量的NaOH溶液，随即将分液漏斗的活塞关闭，充分振荡锥形瓶，可观察到的现象是 ，产生这种现象的原因是 17、长期盛放石灰水的试剂瓶，内壁附有一层白色物质，这是什么物质？怎样形成的？如何洗去？写出有关的化学方程式。   18、实验室可用右图进行CO和CO2的分离和干燥（其中A为橡胶管夹，B为分液漏斗活塞） （1）广口瓶（甲）中盛有过量的 ，广口瓶（乙）中盛有 ，分液漏斗（丙）中一般盛有 。 （2）先分离出CO，关闭 ，打开 ，发生反应的化学方程式为 。 （3）再分离CO2，关闭 ，打开 ，发生反应的化学方程式为 。 19、二氧化碳通入紫色的石蕊试液中，石蕊试液有什么变化？把所得溶液分成两份，一份加热，另一份加入几块活性炭振荡，这两份溶液有什么变化？变化的本质相同吗？   20、实验室用CO还原赤铁矿（主要成分是Fe2O3）样品3.0g，反应后生成的CO2通入到过量的石灰水中，可生成4.0g白色沉淀。求赤铁矿石中Fe2O3的质量分数。