第3讲 碳和碳的氧化物考点1 碳单质的性质1.碳单质的物理性质和用途(1)碳单质有_、_和_。它们的物理性质存在差异是因为_。(2)金刚石、石墨物理性质和用途比较金刚石石墨色、态、形无色透明正八面体状固体深灰色细鳞片状固体、有金属光泽硬度硬度大质软导电性不导电导电性好用途装饰品、玻璃刀、钻探机钻头润滑剂、铅笔芯、电极(3)木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成，它具有_结构，因此它具有较强的吸附能力。活性炭也具备这个性质，常用于_和_。C60分子是一种由_构成的碳分子，它形似足球，这种结构的碳分子很稳定。它主要应用于材料科学和超导体等方面的研究。2.碳单质的化学性质稳定性古代用墨书写或绘制的字画不易褪色，是因为常温下，碳的化学性质不活泼可燃性充分燃烧：_不充分燃烧：_说明：相同反应物在不同条件下反应产物可能不同还原性与CuO反应：_;现象：_。CuO是_；C是_(填“氧化剂”或“还原剂”)与CO2反应：_提示：碳的还原性可用于冶金工业考点2 二氧化碳的性质与用途1.CO2的物理性质：通常二氧化碳是一种_、_的气体，密度比空气_，_溶于水。2.CO2的化学性质化学性质化学方程式说明一般不能燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸与水反应生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，碳酸不稳定,易分解能与碱反应用于检验二氧化碳与灼热的碳反应吸热反应，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.CO2的用途：_等。固体二氧化碳叫_，它升华时_，因此可作_。4.二氧化碳对生活的影响(1)产生温室效应的气体有：_、_、甲烷、氟氯代烷等。(2)防止温室效应的措施：减少使用化石燃料，_，_，_。考点3 二氧化碳的制取1.实验室制取气体的思路与方法(1)实验室制取气体的一般思路：首先研究生成该气体的_,需要研究制取这种气体所采用的_，需要研究如何验证制得的气体就是所要制的气体。(2)气体发生装置：选择发生装置的原理：根据_和_。常用发生装置：a.固体或固体混合物加热制取气体，如实验室加热高锰酸钾制氧气；b.固体与液体反应不加热制取气体，如实验室制二氧化碳或氢气。(3)气体收集方法：气体收集方法取决于所制的气体的_和_。常见的方法：a.排水法，适用于_的气体；b.排空气法，当气体密度大于空气的密度，即相对分子质量29,用_法；当气体密度小于空气的密度，即相对分子质量29，用_。2.二氧化碳的实验室制取(1)药品：_与大理石(或石灰石，主要成分都是_)。(2)反应原理：_。3.二氧化碳的工业制取：工业上常用煅烧_的方法制取CO2，化学方程式为_。考点4 一氧化碳的性质与用途1.CO的物理性质：一氧化碳是_、_的气体，其密度比空气_，_溶于水。2.CO的化学性质(1)可燃性：2CO+O2_(可燃性气体点燃前一定要检验_)。现象：发出_的火焰。(2)还原性：CO+CuO_(非置换反应)。应用：冶金工业。现象：黑色的氧化铜逐渐变成_，澄清石灰水变浑浊。(3)CO的毒性：煤气中毒即CO中毒，原因是CO很容易跟血液里的血红蛋白相结合，使血红蛋白不能很好地跟氧气结合。3.CO的用途：CO用于燃料和冶金工业。命题点1 碳单质的性质例1 (2020盐城)2020年3月，我国研制出世界上最轻、吸油力最强的固体碳海绵。碳海绵由碳元素组成，具有疏松多孔的结构。下列关于碳海绵的说法不正确的是( )A.常温下化学性质不活泼 B.是一种新型的化合物C.具有较强的吸附性 D.可处理海上泄漏的石油思路点拨:由于“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管，两者均为单质；“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，所以具有很强的吸附性；可吸收海上泄露的石油。碳的不同单质物理性质不同，如金刚石硬度大，木炭和活性炭具有吸附性等；但在常温下化学性质都非常稳定，具有可燃性和还原性。1(2020重庆B)下列物质或方式中的“碳”，主要不是针对碳单质的是( )A碳素墨水 B打印碳粉C低碳生活 D石墨碳棒2(2020佛山)某同学设计了如下实验装置，进行碳还原性性质验证，对实验进行分析并回答：(1)检查装置气密性的方法是：将导管浸入水中，_，说明装置气密性良好。(2)证明碳具有还原性的实验现象是_。(3)CuO发生_反应(填“氧化”或“还原”)。(4)酒精灯加上网罩的作用是_。命题点2二氧化碳的性质和用途(2020泰安)实验设计是化学实验的重要环节。请根据下列实验要求回答相关问题：实验一实验二【活动与探究】用对比实验方法探究二氧化碳的性质。(1)实验一中振荡3个矿泉水塑料瓶，观察到塑料瓶变瘪的程度为ABC，其中变浑浊的瓶内发生反应的化学方程式为_；对比A瓶与_(填“B”或“C”)瓶的实验现象，可证明CO2能与NaOH发生反应。(2)实验二观察到C装置中发生的现象是_，结论是_(用化学方程式表示)。思路点拨：(1)由实验一的图示可知，B瓶中的饱和石灰水与二氧化碳反应，生成了碳酸钙沉淀，瓶内溶液变浑浊；要证明CO2能与NaOH发生反应，就要控制变量，对比A、C两瓶，相同的变量为CO2、水，不同的变量：A瓶中溶有NaOH，C瓶中没有NaOH，两瓶变瘪的程度AC，证明CO2与NaOH发生反应。(2)除去水蒸气，二氧化碳不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色，二氧化碳遇到湿润的蓝色石蕊试纸时，会和其中的水分发生反应生成碳酸，碳酸能使蓝色的石蕊试纸变红。二氧化碳可以和水发生反应生成碳酸，二氧化碳可以和碱溶液反应生成盐和水。3(2020临沂)通过实验探究可获得较多的化学知识，对如图所示的实验分析错误的是( )A两支蜡烛自下而上依次熄灭B二氧化碳不能燃烧C二氧化碳的密度比空气大D二氧化碳支持燃烧第3题图第4题图4(2020广州)如图，将充满CO2的试管倒扣在滴有紫色石蕊的蒸馏水中，一段时间后，下列实验现象描述正确的是( )试管内液面上升试管内溶液变红试管内液面不上升试管内溶液变蓝试管内溶液不变色A B C D命题点3二氧化碳的制取(2020娄底)请结合下列实验装置，回答有关问题：(1)写出仪器a的名称_。(2)实验室若用石灰石和稀盐酸制取并收集干燥的二氧化碳，选用的装置为_(填字母)。加试剂前，要连接好装置并检查装置的_。将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，紫色石蕊溶液变_色。(3)用B装置能否制取氧气？_(填“能”或“不能”)。思路点拨：用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，属于固液常温型；二氧化碳密度比空气大，能溶于水，二氧化碳与水反应生成碳酸。加试剂前，要连接好装置并检查装置的气密性，以避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品。将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色。B装置属于固液常温型，实验室中采用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气，也属于固液常温型。选择发生装置要根据反应物的状态和反应条件，固体和液体常温下制取气体用B装置，固体加热制取气体用A装置；根据气体的密度和溶解性选择收集装置，难溶解的用排水法，密度比空气密度大的用向上排空气法，密度比空气小的用向下排空气法。5(2020重庆A)某班同学在实验室制取二氧化碳，老师观察到了四个同学的如下操作，其中正确的是( )A连接仪器 B检查气密性 C取用石灰石D验满6(2020宜宾)化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列仪器和实验装置回答有关问题：(1)仪器的名称是_。(2)用组合可制备CO2，写出实验室用此装置制备CO2的化学方程式_。(3)收集CO2应选用装置_(填“”或“”)。(4)利用图所示装置(集气瓶中预先装满CO2气体)来验证CO2的性质，先加入足量氢氧化钠溶液，观察到的现象是气球_(填“变大”“变小”或“不变”)，反应方程式为_；再加入足量的盐酸，观察到的现象是气球_(填“变大”“变小”或“不变”)。命题点4一氧化碳的性质和用途CO是一种无色、无味、具有可燃性的有毒气体。有科学家利用一种复杂的金属复合物研制出新型高灵敏度的CO探测器，它能通过颜色变化来探测空气中是否含有CO。下列有关说法错误的是()A无色、无味、具有可燃性，都是CO的物理性质BCO探测器用于空气质量监测，可以让人们及时了解空气质量状况CCO有毒，是因为易与血红蛋白结合，影响血液对氧气的输送D发现有人CO中毒时，应将病人迅速转移到清新的空气中思路点拨：CO通常是一种无色无味的气体，属物理性质，而CO具有可燃性是化学性质；CO探测器可让人们了解排放到空气中CO的多少；CO有毒，易于血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白与O2不能很好地结合。7(2020上海)甲同学设计了如下实验装置验证一氧化碳的部分性质并验证产物。实验时，在点燃B处酒精灯之前先通入一氧化碳排出装置中的空气，然后继续实验。(1)B中反应的化学方程式是_，该反应的还原剂是_。(2)实验过程中，C中的现象是_，D处点燃的目的是_。(3)对该实验的分析正确的是_(选填编号)。a实验结束时应先熄灭B处酒精灯bC中增加的质量与B中固体减少的质量相等c反应开始后通入2.8 g一氧化碳可生成6.4 g铜d反应结束后继续通入一氧化碳的目的是防止铜被氧化