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第9講 碳與一氧化碳,[考試要求] 1．了解碳的幾種常見的單質(zhì)及其用途 2．掌握碳的化學(xué)性質(zhì) 3．掌握一氧化碳、氫氣的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及用途 [知識(shí)整理] 一、1．碳的單質(zhì)主要包括：_____、_____、C60． 金剛石(C)、石墨(C)、足球烯(C60)都是由 元素組成的 ，它們的 性質(zhì)相似，而 性質(zhì)差異較大，原因是 。 2．幾種常見碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途： （1）金剛石：自然界中 最大，能作鉆探機(jī)鉆頭和裁玻璃。 （2）石 墨：①具有優(yōu)良的 ，可作電池的電極或電刷； ②具有金屬光澤且質(zhì)地 ，可作鉛筆芯的原料； ③具有 感，可用作潤滑劑。 （3）木炭和活性炭一樣，具有 結(jié)構(gòu)，有 性，它屬于 性質(zhì)（填“物理”或“化學(xué)”）。 （4）C60能常用作 體（每個(gè)C60分子是由____________成） （5）炭黑能制成 用來寫字作畫外，還添加在汽車輪胎中，以增強(qiáng)其_____ 性。,耐磨,金剛石 、石墨,碳,單質(zhì),化學(xué),物理,碳原子的排列方式不同,硬度,導(dǎo)電,柔軟,滑膩,疏松多孔,吸附,物理,超導(dǎo),60個(gè)碳原子,墨汁,第9講 碳與一氧化碳,二、碳的化學(xué)性質(zhì)和用途,冶煉金屬,穩(wěn)定,做墨汁,2CO,CO2,作為燃料,試管,酒精燈,倒吸,2Cu + CO2↑,黑,紅,渾濁,第9講 碳與一氧化碳,三、一氧化碳的性質(zhì)和用途,略小,不,2CO + O2 點(diǎn)燃 2CO2,淡藍(lán)色火焰,CO+ CuO 加熱 Cu + CO2,黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色， 澄清石灰水變渾濁,否,3CO+ Fe2O3 高溫 2Fe + 3CO2,紅色固體變黑色，澄清石灰水變渾濁,血紅蛋白,缺氧,燃料,冶煉金屬,第9講 碳與一氧化碳,我們學(xué)過的3種還原劑是______________________。氫氣、一氧化碳、氮?dú)舛际? 色、 味的氣體， 溶于水；其中，密度最小的是 ，密度與空氣接近的是 ，不能直接用向下排空氣法收集的氣體是 ___ ____ 。 [例題分析] [例1]: (2011.湛江市) （8分）近幾年我國某些城市酸雨污染較為嚴(yán)重，主要是因?yàn)榇罅咳紵蛄扛叩拿憾纬傻?，此外，各種機(jī)動(dòng)車排放的尾氣也是形成酸雨的重要原因。 【提出問題】通過實(shí)驗(yàn)證明煤中含有碳元素和硫元素。 【查閱資料】（1）“二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色（由紫紅色變?yōu)闊o色），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O ＝ K2SO4 + 2MnSO4 + 2 X ”。這個(gè)化學(xué)方程式中最后一種物質(zhì)X的化學(xué)式是： 。 （2）“二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石 灰水變渾濁?！闭?qǐng)寫出二氧化硫與澄清石灰水反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________。 根據(jù)上述資料，甲同學(xué)、乙同學(xué)和丙同學(xué)分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。 【實(shí)驗(yàn)探究】（3）甲同學(xué)： “實(shí)驗(yàn)操作”：甲同學(xué)進(jìn)行了如下圖所示A、B兩步實(shí)驗(yàn)：,一氧化碳與氮?dú)?氫氣 、一氧化碳 、碳,無,無,不,氫氣,一氧化碳,第9講 碳與一氧化碳,“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”： A中稀高錳酸鉀溶液褪色，B中澄清石灰水變渾濁。 “得出結(jié)論”：煤燃燒生成二氧化硫和二氧化碳，證明煤中含有碳元素和硫元素。 （4）乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案不合理，其理由是： 。 （5）丙同學(xué)： “實(shí)驗(yàn)操作”：丙同學(xué)進(jìn)行了如下圖所示實(shí)驗(yàn)（部分裝置在圖中略去）：,第9講 碳與一氧化碳,【探究與結(jié)論】 （6）上圖C裝置的作用是 。 （7）要證明煤中含有碳元素和硫元素的現(xiàn)象是：丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中 。 【思路點(diǎn)撥】 （1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)原子的種類數(shù)目不變，就可推出X的化學(xué)式，（2）因?yàn)椤岸趸蚝投趸家粯?，也能使澄清?灰水變渾濁?！彼园讯趸寂c石灰水的反應(yīng)方程式遷移就行。（4）讀懂“二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石 灰水變渾濁?！边@句話就可得出結(jié)論。（6）（7）B、C高錳酸鉀溶液濃度不同，且題目中說“二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色（由紫紅色變?yōu)闊o色）” ，“二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石 灰水變渾濁?！笨芍狢的作用和丙同學(xué)的現(xiàn)象。 【解答】（1）H2SO4 （2）SO2+Ca(OH)2 ＝ CaSO3↓+H2O （4）二氧化硫也會(huì)使澄清石灰水變渾濁，無法證明煤中含有碳元素 （6）除去過多的二氧化硫或排除二氧化硫的干擾 （7）B中的溶液褪色， C中的溶液不完全褪色，D中澄清的石灰水變渾濁。,第9講 碳與一氧化碳,強(qiáng)化訓(xùn)練: A組 1．（2013.廣州市）下列關(guān)于碳及其化合物的說法，正確的是 （ ） A.CO和CO2都可將氧化銅還原成銅 B.CO2的排放不是導(dǎo)致酸雨的原因 C.在室內(nèi)放一盆澄清石灰水可防止CO中毒 D.鉛筆字跡易變模糊是因?yàn)槌叵率瘜W(xué)性質(zhì)活潑 2. 【2014年重慶市A】“碳海綿”是已知最輕的固體材料，主要成分是石墨烯和碳納米管（兩者都是碳單質(zhì)），具有疏松多孔結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于“碳海綿”性質(zhì)的推測一定有錯(cuò)誤的是（ ） A．碳海綿有吸附作用 B．碳海綿是灰黑色固體 C．碳海綿易溶解于水 D．碳海 綿燃燒會(huì)產(chǎn)生二氧化碳 3．【2014年四川省雅安市】下列物質(zhì)的用途與性質(zhì)不對(duì)應(yīng)的是( ) A．食品包裝中充氮?dú)庖苑栏叵碌獨(dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑 B．一氧化碳用于冶煉金屬——一氧化碳具有可燃性 C．稀有氣體能制成多種用途的電光源——稀有氣體在通電時(shí)發(fā)出不同顏色的光 D．干冰可用做制冷劑—— 干冰升華吸熱,B,B,C,第9講 碳與一氧化碳,4.[2014汕尾]下列是“家庭小實(shí)驗(yàn)”不能達(dá)到預(yù)期目 的的是（ ） A.將鉛筆芯粉末放入鎖芯,使開鎖更靈活 B.向洗凈的碎雞蛋殼中加入食鹽水可制二氧化碳 C.用小卵石、石英砂、活性炭等作家庭凈水器 D.用檸檬酸、果汁、白糖、水、小蘇打等制汽水 5．（2013佛山）有關(guān)金剛石、石墨和Ｃ60的說法正確的是( ) Ａ．都屬于單質(zhì) Ｂ．元素組成不同 Ｃ．硬度相同 Ｄ．碳原子排列方式相同 6.（2011．湛江市）“節(jié)能減排，低碳生活”的主題旨在倡導(dǎo)節(jié)約能源和利用清潔能源，減少溫室氣體二氧化碳的排放。下列措施中符合該主題的是 （ ） A. 焚燒廢舊塑料解決“白色污染” B. 多用煤發(fā)電少用風(fēng)力發(fā)電 C. 把還未用完的作業(yè)本燒掉 D. 減少使用私家車次數(shù)、多乘公交車或騎自行車 7.（2012年廣州）下列關(guān)于碳和碳的氧化物的說法正確的是（ ） A．金剛石和石墨硬度都很大 B．二氧化碳和一氧化碳都能滅火 C．二氧化碳可作為大棚種植農(nóng)作物的氣體肥料 D．一氧化碳可使澄清石灰水變渾濁,C,D,A,B,第9講 碳與一氧化碳,8.（2013?長沙）“兩型”社會(huì)，提倡“低碳”生活，下列有關(guān)碳及化合物的說法正確的是（ ） A. 二氧化碳是導(dǎo)致酸雨的主要?dú)怏w B. 室內(nèi)放一盆水能防止一氧化碳中毒 C. 大氣中二氧化碳消耗的途徑主要是綠色植物的光合作用 D. 金剛石、石墨是碳的單質(zhì)，而C60則是碳的化合物 9、【2014年遼寧省葫蘆島市】圖17所示的是初中化學(xué)中的一些 重要實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問題：,（1）實(shí)驗(yàn)A：傾倒CO2時(shí)觀察到的現(xiàn)象是 。 （2）實(shí)驗(yàn)B:測得空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)小于1/5的原因可能是（只答一條）： 。 （3）實(shí)驗(yàn)C：用玻璃棒攪拌的目的是 。 （4）實(shí)驗(yàn)D：集氣瓶內(nèi)放少量水的目的是 。觀察到鐵絲劇烈燃燒， ，生成黑色固體，放出大量的熱。,C,火星四射,下層的蠟燭先熄滅，上層的蠟燭后熄滅,裝置氣密性不好,防止液滴飛濺,防止濺落的溶化物炸裂瓶底,第9講 碳與一氧化碳,10.CO是一種無色、無味、有毒的可燃?xì)怏w污染物，具有還原性，可用于冶金工業(yè)。某興趣小組為探究其具有還原性，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)回答以下有關(guān)問題：,①CO氣體能使人中毒，其原因是 。 ②實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先通入CO一段時(shí)間后，再加熱，其原因是 。 ③實(shí)驗(yàn)中圖A處玻璃管中發(fā)生的現(xiàn)象是 ， 其化學(xué)反應(yīng)方程式為 。 ④實(shí)驗(yàn)中圖B處發(fā)生的現(xiàn)象是 。 其化學(xué)反應(yīng)方程式為 。 ⑤該裝置中有一個(gè)明顯的缺陷，請(qǐng)指出改正方法 。,在C處安裝一個(gè)貯氣囊或放置一個(gè)燃著的酒精燈。,一氧化碳極易與血液中的血紅蛋白結(jié)合從而使血紅蛋白不能很好地與氧氣結(jié)合，造成人體內(nèi)缺氧。,排除裝置中空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸。,黑色物質(zhì)逐漸變成紅色,CO + CuO Cu + CO2,澄清石灰水變渾濁,CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O,第9講 碳與一氧化碳,B組 11、（2013.日照市）某無色混合氣體可能由CH4、H2、CO、CO2和HCl中的某幾種氣體組成。將此混合氣體通過過量的澄清石灰水，未見變渾濁，但混合氣體的總體積減小，把剩余氣體導(dǎo)出后，在O2中能夠點(diǎn)燃，燃燒產(chǎn)物不能使白色CuSO4粉末變藍(lán)色（白色CuSO4粉末遇水變藍(lán)色）。則原混合氣體的成份是（ ） A．HCl和CO B．HCl、H2和CO2 C．CH4和H2 D．CO和CO2 12.（2013?揚(yáng)州）科學(xué)家設(shè)想利用太陽能加熱器“捕捉CO2”、“釋放CO2”，實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)． （1）步驟1的化學(xué)方程式為 ．,（2）為確定步驟2中的碳酸鈣是否完全分解，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟為：取少量固體于試管中，滴加過量 溶液，若觀察到試管內(nèi) ．則分解不完全．,A,CaO+CO2 CaCO3,鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,第9講 碳與一氧化碳,（3）上述設(shè)想的優(yōu)點(diǎn)有 （填字母序號(hào)）． a．原料易得且可循環(huán)利用 b．充分利用太陽能 c．可全地域全天候使用 （4）CO2是寶貴的碳氧資源．CO2和H2在一定條件下可合成甲酸（HCOOH），此反應(yīng)中CO2與H2的分子個(gè)數(shù)比為 ，若要檢驗(yàn)1%甲酸水溶液是否顯酸性，能選用的有 （填字母序號(hào)） ． a．無色酚酞溶液 b．紫色石蕊溶液 c．PH試紙 （5）請(qǐng)列舉CO2的另兩種用途 ， ． 13、(2014廣東)請(qǐng)根據(jù)題圖1回答相關(guān)問題：,滅火 、 制碳酸飲料,ab,1：1,bc,第9講 碳與一氧化碳,(1)儀器a的名稱是 。 (2)A圖稱量前，要將天平調(diào)平衡，首先要把 ，然后才調(diào)節(jié)平衡螺絲；稱量粉末狀固體時(shí)若藥品量不足，此時(shí)一只手用藥匙取藥品移至天平左盤上方，另一只手應(yīng) ，使少量藥品落人盤中。 (3)上述圖有明顯錯(cuò)誤的是 (填序號(hào))；c圖中的玻棒作用是：攪拌，防止 。 (4)D圖的裝置可用來制取的氣體是 (寫—種)，制取該氣體的化學(xué)方程式為： ，該裝置操作上的優(yōu)點(diǎn)是 。 (5)圖2是利用CO還原Fe3O4的實(shí)驗(yàn)裝置 圖，玻璃管中固體的顏色變化是： ； 集氣瓶中的溶液用于檢驗(yàn)和除去產(chǎn)生的CO2， 請(qǐng)把虛框中的圖補(bǔ)充完整；處理尾氣的方法是 。,點(diǎn)燃,酒精燈,游碼撥回到0刻度處,輕輕叩擊手腕,B,因局部溫度過高造成液滴飛濺,二氧化碳,CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,通過控制加入液體的量控制反應(yīng)的速率,由紅色變成黑色,第9講 碳與一氧化碳,14、【2014年山東省濰坊市】某化學(xué)小組查閱資料得知：在不同溫度下，甲烷（CH4）可將氧化鐵（Fe2O3）還原為Fe、Fe3O4中的一種或兩種。他們?yōu)樘骄考淄榕c氧化鐵反應(yīng)后產(chǎn)物（黑色粉末）的成分，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：,（1）按右圖1裝 置連接好儀器，檢查裝置的氣密性后，往裝置中添加藥品。 ①向黑色粉末中滴加稀硫酸，觀察到有氣泡產(chǎn)生，則黑色粉末中含有 ，產(chǎn)生氣泡的化學(xué)方程式是 。 ②導(dǎo)管b的作用是 。 （2）按下圖2裝置連接好儀器（圖中夾持設(shè)備已略去）檢查裝置的氣密性，往裝置中添加藥品，打開止水夾K通入含有少量二氧化碳的的一氧化碳，持續(xù)一段時(shí)間后再點(diǎn)燃裝置C處的酒精噴燈。,Fe,Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,防止滴加稀硫酸時(shí)生成的氣體從分液漏斗逸出．,第9講 碳與一氧化碳,①裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，裝置B中濃硫酸的作用是 。 ②持續(xù)一段時(shí)間后再 點(diǎn)燃裝置C處的酒精噴燈的原因是 。D裝置的作用是 。 ③實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置E中石灰水變渾濁，則黑色粉末中含有 。尾氣處理方法為 。,2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,將尾氣點(diǎn)燃．,除去氣體中的水蒸氣,防止CO與空氣的混合氣加熱時(shí)發(fā)生爆炸,防止E中的石灰水被倒吸進(jìn)玻璃管,Fe3O4,結(jié) 束,