《碳和碳的氧化物》全章復習與鞏固（基礎）責編：熊亞軍    【學習目標】1.掌握碳跟氧氣、氧化銅的反應；了解金剛石和石墨的物理性質和主要用途。2.掌握實驗室制取二氧化碳的原理、裝置和操作要點；了解實驗室中制取氣體的思路和方法。3.掌握二氧化碳和一氧化碳的性質；了解二氧化碳的用途；知道溫室效應。【知識網(wǎng)絡】
　　 【要點梳理】知識點一、碳的單質和碳的氧化物1.碳的單質（金剛石、石墨）的物理性質和用途： 　金剛石石墨外觀無色透明正八面體狀晶體深灰色磷片狀固體光澤加工琢磨后有光澤略有金屬光澤硬度自然界最硬軟導電性無良好導熱性良好良好用途鉆探機鉆頭、刻刀、裝飾品等電極、鉛筆芯、潤滑劑等2.CO2和CO的比較：　CO2CO物理性質無色、無味氣體，可溶于水，密度比空氣大，干冰易吸熱升華。無色無味氣體，難溶于水，密度與空氣接近，略小于空氣密度。化學性質可燃性一般情況下既不能燃燒，也不支持燃燒。有可燃性2CO+O2 2CO2還原性沒有還原性，有較弱的氧化性C+CO2 2CO有還原性
CO+CuO Cu+CO2 與水反應與水反應CO2+H2O=H2CO3 不能與水反應與石灰水的反應與石灰水反應
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 不能與石灰水反應毒性無毒有劇毒主要用途可制汽水，作制冷劑，滅火，氣體肥料。可作氣體燃料和冶金工業(yè)的還原劑。3.一氧化碳和單質碳的比較：　CCO相似點都具有可燃性、還原性，常用作燃料和作還原劑冶煉金屬不同點屬于固體單質，常溫下具有穩(wěn)定性屬于氣體化合物，具有毒性【要點詮釋】
1.由于碳原子排列方式不同，導致金剛石和石墨在物理性質上存在較大差異。2.由于CO和CO2的分子構成不同，決定了二者性質的不同。
知識點二、二氧化碳的實驗室制法
1.實驗室用大理石或石灰石（主要成分是碳酸鈣）與稀鹽酸反應制取二氧化碳氣體，化學方程式為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑2.發(fā)生裝置和收集裝置的選擇：
（1）制取二氧化碳的反應物是塊狀固體和液體，在常溫下進行反應，因此制取CO2的發(fā)生裝置與用過氧化氫溶液和二氧化錳制取O2的發(fā)生裝置相同（如下圖所示）。一般情況下，由于制取CO2時所需反應物的量較大，常用下列儀器代替試管作為反應器（如：錐形瓶、廣口瓶等）。（2）CO2能溶于水，且密度比空氣大，用向上排空氣法收集。
　　　　　　　　　　　　　　　
3.檢驗二氧化碳的方法：把氣體通入到澄清石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，證明生成的氣體是CO2。
4.驗證CO2氣體是否收集滿的方法：將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則二氧化碳收集滿了。
5.除去二氧化碳氣體中雜質的方法：實驗室制取的CO2氣體中混有的少量HCl氣體，可用將氣體通過碳酸氫鈉溶液的方法除去，混有的水蒸氣可通過濃硫酸除去。【要點詮釋】不用稀硫酸、濃鹽酸代替稀鹽酸，不用碳酸鈉、純凈碳酸鈣代替大理石或石灰石的原因：（1）用大理石或石灰石跟稀鹽酸反應，速度適中，便于收集CO2氣體；大理石或石灰石原料價低易得。
（2）不用稀硫酸與大理石反應的理由：剛開始二者反應生成微溶于水的硫酸鈣覆蓋在大理石的表面，阻止了酸與大理石的接觸，使反應不能持續(xù)進行下去。
（3）不用濃鹽酸的原因：濃鹽酸易揮發(fā)出HCl氣體，會使生成的CO2中混有HCl氣體，使制得的CO2不純。
(4)不用純CaCO3或Na2CO3等代替大理石（或石灰石）是因為它們與稀鹽酸反應速度太快，很難控制，且藥品價格比石灰石要貴（成本較高）。
知識點三、實驗室制取氣體的一般思路和方法               1.首先要研究實驗室制取氣體的化學反應原理，即選擇合適的反應物和反應條件（如常溫、加熱、加催化劑等），還要選擇合適的實驗裝置，研究如何驗證制得的氣體等。2.選擇反應時，要考慮原料易得，反應條件要求不高，操作簡便安全，反應速率適中，生成氣體不混入其他氣體，便于收集。3.制取氣體的裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置兩部分。選擇氣體發(fā)生裝置要根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件；選擇氣體的收集裝置應考慮氣體的密度和氣體的溶解性及氣體是否與水反應。4.驗證氣體時，實驗現(xiàn)象要明顯。
【要點詮釋】氧氣、二氧化碳的實驗室制法比較：氣體名稱氧氣二氧化碳反應原理過氧化氫催化分解或高錳酸鉀受熱分解大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應化學方程式2H2O22H2O+O2↑2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 發(fā)生裝置收集裝置檢驗方法將帶火星的木條伸入集氣瓶內，木條復燃通入澄清的石灰水，石灰水變渾濁驗滿方法將帶火星的木條靠近集氣瓶口，木條復燃，則證明滿了將燃著的木條靠近集氣瓶口，木條熄滅，則證明滿了【典型例題】類型一、考查碳的單質和碳的氧化物1.我國古代一些書法家、畫家用墨（用炭黑等制成）書寫或繪制的字畫能夠保存很長時間而不變色，這是因為單質碳具有（    ）A．可燃性      B．還原性      C．在常溫下，化學性質不活潑    D．吸附性【答案】C【解析】碳單質在常溫下，化學性質不活潑。【總結升華】在常溫下碳的化學性質穩(wěn)定；在高溫下，碳能與許多物質發(fā)生化學反應。2.“低碳生活”倡導我們在生活中所耗用的能量、材料要盡量減少，從而減低二氧化碳的排放量。下列做法不符合“低碳生活”理念的是（    ）     A.教科書循環(huán)使用     B.多用電子郵箱、QQ等即時通訊工具     C.夏天為了更涼快，把室內空調溫度設置到很低     D.提倡乘坐公共交通工具、騎自行車或步行等出行方式【思路點撥】本題考查與“碳”基礎知識有關的熱點問題，只要熟練掌握所學的基礎知識，平時注意觀察生活，則不難找到答案。【答案】C【解析】室內空調溫度設置越低，耗能就越多，不符合“低碳生活”的理念。【總結升華】解答時要抓住“低碳”的核心是“低耗能、低排放”。3.（濱州中考）二氧化碳的下列用途中只利用了其物理性質的是（　?。?/span>A．二氧化碳能用作滅火器  B．干冰能用于人工降雨  C．二氧化碳能用來生產(chǎn)汽水等碳酸飲料  D．二氧化碳用作氣體肥料【思路點撥】首先了解物質的顏色、狀態(tài)、氣味、密度、硬度、熔點、沸點、溶解性，是物質的物理性質；通過化學變化表現(xiàn)出來的性質，如還原性、氧化性、酸性、堿性、可燃性、熱穩(wěn)定性，是物質的化學性質。然后對ABCD四個選項做出正確判斷即可。【答案】B【解析】A、二氧化碳滅火器中裝的是液態(tài)二氧化碳，是物質的狀態(tài)，是利用二氧化碳的物理性質．但滅火是利用了它不支持燃燒的特點，是利用它的化學性質，故A不可選；B、干冰是固態(tài)二氧化碳，干冰在汽化時要吸受周圍環(huán)境中的熱量，使周圍環(huán)境的溫度降低，空氣中的水蒸氣凝結成小水滴，形成降雨，是利用它的物理性質，故B選項符合題意；C、二氧化碳能用來生產(chǎn)汽水等碳酸飲料，是因為二氧化碳與水反應生成碳酸，是通過化學變化表現(xiàn)出來的性質，屬于化學性質，故C不可選；D、二氧化碳參加綠色植物的光合作用，轉變成葡萄糖和水，有新物質生成，是化學變化，屬于化學性質，故D不可選。【總結升華】本題以二氧化碳的作用為切入點，考查物質的化學性和物理性的區(qū)別。4.下列說法正確的是（    ）    A．CO2能與血液中血紅蛋白結合導致中毒         B．CO能溶于水生成酸C．用聞氣味的方法能夠區(qū)別CO2和CO           D． CO可以在O2中燃燒【思路點撥】CO、CO2的性質及用途屬于易混知識點和中考熱點。對比法掌握CO、CO2二者的性質和用途、會探究二者的性質、能正確應用二者的性質解釋生活中的現(xiàn)象，是解題的關鍵。
【答案】D【解析】一氧化碳難溶于水，具有可燃性，易與血液中血紅蛋白結合且難以分離，使其失去運送氧的能力而使人中毒；二氧化碳能溶于水形成碳酸；因一氧化碳和二氧化碳都是無色無味的氣體，且一氧化碳有毒不可用聞氣味的方法區(qū)分一氧化碳和二氧化碳。【總結升華】可用燃著的木條或澄清石灰水來區(qū)分二氧化碳和一氧化碳。舉一反三：【變式1】（遵義中考）空氣是一種寶貴的自然資源，其中可引起溫室效應的是（    ）    A．稀有氣體        B．氮氣        C．氧氣       D．二氧化碳【答案】D【變式2】關于一氧化碳和二氧化碳的敘述正確的是（   ）A. 一氧化碳和二氧化碳均有可燃性        B.室內放一盆水能防止一氧化碳中毒C. 一氧化碳具有還原性可用于冶煉金屬    D.可用燒堿溶液鑒別二氧化碳氣體【答案】C【變式3】“低碳生活”、“低碳經(jīng)濟”、“碳減排”等常出現(xiàn)在電視新聞或報紙上，其中關于“低碳生活”中的“低碳”是指（   ）    A.生活中不用含碳的物質   B.盡量減少含碳物質的排放和浪費B.停止含碳礦物的開采和加工  D.禁止使用煤炭、石油【答案】B
類型二、考查二氧化碳的實驗室制法　5.實驗室制備二氧化碳氣體的常用方法是（    ）  A．煅燒石灰石     B．點燃木炭      C．用石灰石與稀鹽酸反應    D．碳酸分解【答案】C
【解析】實驗室常用石灰石（或大理石）與稀鹽酸反應制備二氧化碳氣體。【總結升華】石灰石或大理石的主要成分是碳酸鈣，它與鹽酸反應的化學方程式為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。6.實驗室常用稀鹽酸和石灰石反應制取二氧化碳。（1）該反應的化學方程式為                                   。（2）檢驗生成的氣體是二氧化碳的方法是                                           。【思路點撥】本題考查了二氧化碳制取及檢驗的方法。熟悉實驗裝置、原理等是解題的關鍵。【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑         （2）將生成的氣體通入澄清石灰水，觀察石灰水是否變渾濁【解析】（1）稀鹽酸與石灰石反應的化學方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；       （2）利用二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，檢驗二氧化碳氣體。【總結升華】實驗室制取二氧化碳，一般選用的試劑是稀鹽酸和大理石（或石灰石），不用稀硫酸代替稀鹽酸。舉一反三：【變式】請根據(jù)下圖所示實驗裝置回答有關問題。
　 　　　　　
　?。?）請?zhí)顚憳颂杻x器的名稱：①             ，②             。
　?。?）實驗室用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳氣體時，應選用的發(fā)生裝置是            ，發(fā)生反應的化學方程式為                                                  。
　【答案】
　?。?）酒精燈　 試管　 （2）B   　 CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑
  

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