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一、碳的幾種單質(zhì) 1．金剛石。 純凈的金剛石是一種無(wú)色透明、___________形狀的固體， 加工后成為鉆石 ，是自然界中 _______ 的物質(zhì) 。可用于制 _______、_________、______________等。,正八面體,最硬,鉆石,鉆頭,刻劃玻璃,導(dǎo)電性,最軟,鉛筆芯,電極,2．石墨。 石墨是深灰色有金屬光澤、不透明、細(xì)鱗片狀的固體，有 優(yōu)良的________、潤(rùn)滑性，是________的礦物之一?？捎糜谥?高溫下潤(rùn)滑劑、________、干電池的________、電車的滑塊等。,3．C60。,60 個(gè)碳原子,C60 分子是一種由______________構(gòu)成的分子，形似足球， 極其穩(wěn)定，主要應(yīng)用于材料科學(xué)、超導(dǎo)體等方面。,4．無(wú)定形碳。,木炭,活性炭,有________、________、焦炭、炭黑等，它們都是由石墨 的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的。 (1)木炭：有________，用于________一些食品和工業(yè)產(chǎn)品 里的色素和有異味的物質(zhì)。在吸附過(guò)程中因?yàn)闆]有生成新物質(zhì)，,是________變化。,吸附性,吸附,物理,(2)活性炭：有較強(qiáng)的________，用于防毒面具、冰箱的除,臭劑。,吸附性,(3)焦炭用于冶鐵；炭黑加到橡膠里能夠增加輪胎的耐磨 性。,碳元素,構(gòu)成單質(zhì)中的碳原子的排列方式不同,5．同一種元素可以組成不同的單質(zhì)。金剛石和石墨均為 ___________組成的單質(zhì)，但物理性質(zhì)有很大差異，其原因是 __________________________________。,二、單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì),不同,相同,各種單質(zhì)碳的物理性質(zhì) ________ ，但化學(xué)性質(zhì)卻完全,________。,穩(wěn)定性,4,1．常溫下，碳具有________(碳原子最外層有________個(gè) 電子)，因而用其繪制的字畫可長(zhǎng)期保留。,2．可燃性(用作燃料)。,2C＋O2,2CO,(1) 完全燃燒 ( 氧氣充足) ， 生成CO2 ， 化 學(xué) 方 程 式 是 ： _________________________________。 (2)不完全燃燒(氧氣不充足)，生成 CO，化學(xué)方程式是： ___________________________________。 3．還原性(用于冶煉金屬——以木炭還原 CuO 為例)。 (1) 現(xiàn)象：黑色粉末變成 ________ ， 澄清的石灰水變,________。,紅色,渾濁,(2) 化學(xué)方程式是：____________________________( 屬于,________反應(yīng))。,置換,三、氧化還原反應(yīng)(從得氧失氧的角度分析) 1．氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)：物質(zhì)與氧發(fā)生的反應(yīng)叫做氧化反 應(yīng)，含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)叫做還原反應(yīng)。 2．氧化劑、還原劑：在化學(xué)反應(yīng)中，提供氧的物質(zhì)叫做氧 化劑，得到氧的物質(zhì)叫做還原劑。 3．氧化性、還原性：在化學(xué)反應(yīng)中，物質(zhì)提供氧的性質(zhì)叫 做氧化性，物質(zhì)奪取氧的性質(zhì)叫做還原性。 高溫,是還原劑，________是氧化劑。,C,Fe2O3,例如：2Fe2O3＋3C====4Fe＋3CO2↑反應(yīng)中，________,四、實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置選擇,A,B,C,D,E,F,1．發(fā)生裝置：由____________及___________決定。 (1)反應(yīng)物是固體， 需加熱 ， 制氣體時(shí)則應(yīng)選擇裝置,________。,反應(yīng)物狀態(tài),反應(yīng)條件,A,(2)反應(yīng)物是固體與液體，不需要加熱，制氣體時(shí)則應(yīng)選擇,裝置________。,B 或 C,向上排空氣法。,密度,溶解性,(3)密度比空氣小的氣體應(yīng)選擇裝置________。排空氣法收 集到的氣體純度不高，需驗(yàn)純，但較________。,F,純凈,D,E,干燥,五、實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳,石灰石,稀鹽酸,1．原理：用____________和____________ 反應(yīng)：____________________________________(化學(xué)方程式)。 注意：(1)不能用濃鹽酸代替稀鹽酸，因?yàn)闈恹}酸________，,導(dǎo)致所制取氣體不純。,易揮發(fā),CaSO4,過(guò)快,(2)不能用稀硫酸代替稀鹽酸，因?yàn)橄×蛩崤cCaCO3 反應(yīng)生 成____________，覆蓋在大理石(或石灰石)的表面，阻止反應(yīng) 的進(jìn)行。 (3)不能用Na2CO3 或CaCO3 代替大理石(或石灰石)，因?yàn)?它們與稀鹽酸的反應(yīng)速度__________，不利于氣體的收集。,CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑,2．發(fā)生裝置：固液不加熱發(fā)生裝置。(如下圖所示) 注意：長(zhǎng)頸漏斗應(yīng)伸入_______，防止__________________。 3．收集裝置：只能用____________法(因?yàn)?CO2 ________ 溶于水，密度______________)。,液面下,氣體從長(zhǎng)頸漏斗逸出,向上排空氣,能,比空氣大,4 ． CO2 的檢驗(yàn) ： 將氣體通入 ______________ 中 ， 如 果 __________________ ， 則該氣體為CO2 。 化學(xué)方程式是 ： __________________________________。,5．CO2 的驗(yàn)滿：用____________放在集氣瓶____，如果木 條____，則表明已集滿。(這樣做是利用_____________________ 的性質(zhì)),6．實(shí)驗(yàn)室制取 CO2 的操作過(guò)程。,(1)________裝置的氣密性；(2)________入大理石(或石灰 石)，塞緊膠塞；(3)________裝置；(4)從長(zhǎng)頸漏斗________稀 鹽酸至長(zhǎng)頸漏斗下端管口形成液封；(5)________氣體，導(dǎo)管一 定要伸入接近集氣瓶底部；(6)________是否集滿。,澄清的石灰水,石灰水變渾濁,CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O,燃著的木條,口,熄滅,CO2 不能燃燒、不支持燃燒,檢查,裝,固定,加入,收集,檢驗(yàn),六、二氧化碳的工業(yè)制法,高溫煅燒石灰石，化學(xué)方程式是：_____________________。,七、二氧化碳的性質(zhì),無(wú)色無(wú)味,大,能,干冰,1．物理性質(zhì)。 常溫下是____________的氣體；密度比空氣_____；_____ 溶于水；CO2 固體叫“____________”。,2．化學(xué)性質(zhì)。,不能燃燒，也不支持燃燒,(1)二氧化碳__________________________________，不,能供給呼吸。,(2) 二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸 ， 化學(xué)方程式是 ： __________________________。 生成的碳酸能使紫色的石蕊試液變紅；碳酸不穩(wěn)定，易分 解，化學(xué)方程式是：______________________________。 (3)二氧化碳與石灰水反應(yīng)，化學(xué)方程式是： ___________________________________。 現(xiàn)象：澄清的石灰水變__________。原因：生成不溶于水 的白色沉淀__________。,CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O,渾濁,碳酸鈣,H2CO3===H2O＋CO2↑,CO2＋H2O===H2CO3,①CO2 氣體的檢驗(yàn) ②長(zhǎng)期放置的石灰水，瓶壁會(huì)出現(xiàn)一層白色物質(zhì) ③生上炭火爐時(shí)，剛抹過(guò)石灰漿的墻壁反而更潮濕 ④建筑工人在沒有用完的石灰漿表面覆蓋一層土 ⑤雞蛋放入石灰水中一會(huì)兒取出，可以保鮮 (4)二氧化碳能與熾熱的碳反應(yīng)，化學(xué)方程式是： ____________________(吸熱反應(yīng))。,,此反應(yīng) 的應(yīng)用,八、二氧化碳對(duì)生活和環(huán)境的影響,溫室效應(yīng),1．二氧化碳的用途：(1)_______；(2)________________； (3)___________；(4)___________________________。 2．二氧化碳對(duì)環(huán)境的影響：過(guò)多排放會(huì)引起“__________”。 全球變暖，兩極冰川熔化 “溫室效應(yīng)”的危害 海平面升高，淹沒沿海地帶 土地沙漠化，農(nóng)業(yè)減產(chǎn) 3．控制溫室效應(yīng)的措施：(1)__________________________ ________________；(2)_________________________________； (3)_____________________________________________。,滅火,作致冷劑,人工降雨,作溫室肥料等(答案合理即可),,減少煤、石油、天然氣等,開發(fā)利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源,大力植樹造林，嚴(yán)禁亂砍濫伐(答案合理即可),化石燃料的使用,九、一氧化碳的性質(zhì),1．物理性質(zhì)。,無(wú)色無(wú)味,小,難,排水法,通常情況下是________ 的氣體，密度比空氣________ ， ________溶于水。(實(shí)驗(yàn)室制取 CO 只能用________收集) 2．化學(xué)性質(zhì)。,(1)__________性：可用作燃料(是煤氣的主要成分)。化學(xué),方程式是：________________________________。 現(xiàn)象：產(chǎn)生____________，放出____________。,注意：CO 和 H2 一樣與空氣(或氧氣)混合時(shí)，遇明火可能,發(fā)生爆炸，點(diǎn)燃前必須________(方法與 H2 一樣)。,(2)__________ 性 ： 用于冶煉金屬 。 化學(xué)方程式是 ：,________________________________。,實(shí)驗(yàn)步驟：①先通入 CO 一會(huì)兒；②加熱；③停止加熱；,④繼續(xù)通入 CO 到玻璃管冷卻為止。,現(xiàn)象：___________________________________________。,可燃,藍(lán)色火焰,熱量,驗(yàn)純,還原,黑色的氧化銅逐漸變成光亮紅色，石灰水變渾濁,注意：,①先通入 CO 一會(huì)兒，是為了________________________ ________________。 ②繼續(xù)通入 CO 到玻璃管冷卻是為了__________________,______口訣：“CO 早出晚歸，酒精燈遲到早退”。,③尾氣用酒精燈點(diǎn)燃進(jìn)行處理，防止 _________________。 (3)______性：CO 能與血液中的血紅蛋白結(jié)合，使人體缺,少氧氣而中毒。,CO 和 CO2 的化學(xué)性質(zhì)有很大差異的原因是_______,__________________________。,一氧化碳污染空氣,毒,分子的構(gòu)成不同,排盡玻璃管內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸,防止液體倒吸使玻璃,管炸裂,[例1]欲除去 CO2 中混有的少量 CO 氣體，可采用的方法,是(,)。 A．將混合氣體點(diǎn)燃 B．將混合氣體通過(guò)澄清的石灰水 C．將混合氣體通過(guò)灼熱的 CuO D．將混合氣體通過(guò)灼熱的炭層,剖析：本題考查CO 與CO2 的鑒別與除雜。如果要除去CO2 中混有的少量CO 氣體，一般是將混合氣體通過(guò)灼熱的 CuO 等 金屬氧化物；如果要除去CO 中混有的少量 CO2 氣體，一般是 將混合氣體通過(guò)澄清的石灰水，或?qū)⒒旌蠚怏w通過(guò)灼熱的炭層。,答案：C,[例2]二氧化碳若合理利用，是一種與水一樣重要的原料。 (1)最近，美國(guó)研究人員利用鎳和鈀作催化劑，將二氧化碳,轉(zhuǎn)化為具有多種用途的一氧化碳或甲醇。,①該轉(zhuǎn)化屬于________(填“物理”或“化學(xué)”)變化；其,催化劑是兩種________(填“金屬”或“非金屬”)。 ②在能源領(lǐng)域，一氧化碳是液態(tài)氫的一種重要補(bǔ)充物。氫 氣是一種______(填“化石能源”或“清潔能源”)；為減少溫 室氣體排放，可大力開發(fā)和利用的新能源還有____(至少一條)。,③甲醇(CH3OH)可用作賽車燃料。若其燃燒產(chǎn)物與乙醇相 同，則其化學(xué)方程式為：________________________________。,(2)日本核災(zāi)難后，清潔煤電受到追捧。我國(guó)已成功運(yùn)行燃 煤電廠二氧化碳捕集技術(shù)，使液態(tài)二氧化碳成為最終產(chǎn)品。 ①以二氧化碳為原料可生產(chǎn)更環(huán)保的碳基鉀肥，如碳酸鉀 等。碳酸鉀中的陰離子是________(用離子符號(hào)表示)。 ②該技術(shù)的重要一步是在低溫條件下用化學(xué)溶劑吸收煙氣 中的二氧化碳。控制低溫條件的原因是 __________________ ______________，所用化學(xué)溶劑可能是________(填一種物質(zhì)的 化學(xué)式)。,剖析：本題考查化學(xué)與能源以及環(huán)境方面的知識(shí)。題(1)中 ①在催化劑作用下，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為一氧化碳或甲醇，物質(zhì) 本身發(fā)生改變，故該過(guò)程屬于化學(xué)變化。②氫氣可由水分解獲 得，且其燃燒產(chǎn)物是水，沒有污染物產(chǎn)生，故屬于清潔能源； 新能源還有太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿取＂奂状既紵幕瘜W(xué)方程 式可依據(jù)乙醇燃燒的化學(xué)方程式來(lái)書寫；題(2)中二氧化碳的溶 解度與溫度有關(guān)，溫度越低，其溶解度越大，因此在低溫下更 易于被吸收。,(2) ① CO3,答案：(1)①化學(xué),金屬,②清潔能源,太陽(yáng)能(或風(fēng)能；或,地?zé)崮艿?,③2CH3OH＋3O2,2CO2＋4H2O,2－,②低溫時(shí)二氧化碳溶解度大，利于吸收,NaOH(或 KOH、NH3·H2O 等可溶性的堿性物質(zhì)),[例 3]已知木炭粉與某紅棕色粉末在高溫下反應(yīng)生成二氧 化碳和鐵。某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明紅棕色粉末中含有氧 元素，并測(cè)定其中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，裝置如下圖所示。,(1)實(shí)驗(yàn)前，首先要進(jìn)行的操作是____________________。 (2) 實(shí)驗(yàn)中，盛放澄清石灰水的大試管中出現(xiàn)的現(xiàn)象是,____________________。,(3) 實(shí)驗(yàn)中通入純凈而干燥的氮?dú)?，其目的?____________________。,(4)如果 3.2 g 該紅棕色粉末與碳充分反應(yīng)，測(cè)得澄清石灰 水增重1.32 g ，則該紅棕色粉末中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ________。,剖析：(1)凡是有氣體生成的裝置都需要檢查氣密性。(2) 澄清石灰水可用于檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w。(3)因要測(cè)量產(chǎn)生二氧化 碳的質(zhì)量，為了測(cè)量準(zhǔn)確，需要將反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w全 部趕入石灰水中。(4)二氧化碳與石灰水反應(yīng)后沒有氣體生成， 因此石灰水增重的質(zhì)量即為產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量。而二氧化 碳中所含氧元素的質(zhì)量即為該紅棕色粉末中氧元素的質(zhì)量。,答案：(1)檢查裝置的氣密性,(2)澄清石灰水變渾濁,(3)使產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w全部被澄清石灰水吸收 (4)30%,[例4]請(qǐng)你和小明一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的探究。 (1)選擇藥品。小明對(duì)三組藥品進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)記錄如下：,從制取和收集的角度分析，一般選擇第①組藥品，該組藥 品發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：__________________；不選擇第 ③組藥品的原因是__________。,(2)選擇裝置。通過(guò)對(duì)制取氧氣裝置的分析，他選擇用過(guò)氧 化氫制取氧氣的發(fā)生裝置。你認(rèn)為他選擇的依據(jù)是__________。 (3)制取氣體。將藥品裝入所選裝置制取氣體，并用向上排,空氣法收集。驗(yàn)滿方法是__________ 。,(4)氣體檢驗(yàn)。將生成的氣體通入石蕊溶液中，溶液變紅， 因此他確定該氣體是二氧化碳。他的檢驗(yàn)方法是否正確？請(qǐng)說(shuō) 明理由__________。,剖析：(1)石灰石的主要成分是CaCO3，它和鹽酸反應(yīng)的化 學(xué)方程式為：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑；若選用碳 酸鈉粉末和稀鹽酸則生成氣體速率很快，不利于氣體的收集。 (2)根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)是固體與液體，而反應(yīng)條件不需加熱，則 可用過(guò)氧化氫制取氧氣的發(fā)生裝置。(3)檢驗(yàn)CO2 是否集滿可用 燃著的木條放在瓶口，若木條火焰熄滅，則證明已集滿。(4)能 夠使紫色石蕊變紅色的氣體不僅有CO2，還有SO2 等其他氣體， 故此法不正確。,答案：(1)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑,生成氣體,速率過(guò)快，不利于收集 (2)固體和液體反應(yīng)，不需要加熱 (3)將燃著的木條放在集氣瓶口，火焰熄滅，則說(shuō)明已集滿 (4)不正確。其他氣體也可能使石蕊溶液變紅(或應(yīng)該用澄清 的石灰水檢驗(yàn)二氧化碳),[例5]某化學(xué)興趣小組為了測(cè)定當(dāng)?shù)氐氖沂?主要成分是 CaCO3)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，他們做了如下實(shí)驗(yàn)：取 24 克樣品放入燒杯 中，向其中逐漸加入 100 克一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸(雜質(zhì)不溶于 水也不與酸反應(yīng))，所用鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與剩余固體的質(zhì)量關(guān)系 如下圖所示，請(qǐng)根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算：,(1)石灰石樣品中 CaCO3 的質(zhì)量為__________克。,(2)24 克石灰石樣品與鹽酸充分反應(yīng)后最多產(chǎn)生二氧化碳,的質(zhì)量為__________克。,(3)求所用鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(請(qǐng)根據(jù)化學(xué)方程式寫出完,整的計(jì)算步驟),剖析：(1)最終反應(yīng)后質(zhì)量的固體為4g，該質(zhì)量即是剩余的 不反應(yīng)的雜質(zhì)的質(zhì)量，所以石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量是24g －4 g ＝20 g。,(2)根據(jù)碳酸鈣的質(zhì)量利用化學(xué)方程式可得二氧化碳的質(zhì),量。,(3)利用碳酸鈣的質(zhì)量與恰好反應(yīng)時(shí)消耗的氯化氫的質(zhì)量,進(jìn)行計(jì)算，可得鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。,,,,答案：(1)20 (2)8.8 (3)由圖像可知碳酸鈣與鹽酸恰好反應(yīng)時(shí)鹽酸的用量是 80 g， 設(shè)參加反應(yīng)的鹽酸中 HCl 的質(zhì)量為 x。 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑,100 20g,73 x,100 20 g,＝,73 x,解得 x＝14.6 g,14.6 g 80 g,×100%＝18.25%,答：所用鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 18.25%。,