初中化學專題----碳和碳的氧化物

日期：2025-05-14 09:42 點擊：

考點趨勢

碳單質結合化學式或分子模型，考查微觀構成和宏觀組成及各種碳單質的物理性質及用途系。在實驗探究題和框圖推斷題中考查木炭還原氧化銅的反應原理或通過反應物的特點、實驗現(xiàn)象推導反應。碳的氧化物，以物質的鑒別、推斷及含碳化合物之間的轉化；性質和用途在填空題或簡答題中也有考查。二氧化碳制取多為綜合性試題，結合氧氣考查，結合具體的條件選擇發(fā)生裝置和收集裝置，要熟記裝置選擇的考慮因素。氣體制取和收集裝置的選擇應根據(jù)制取氣體從原理上是否科學，嚴謹、合理，裝置上和操作中是否安全、簡便、現(xiàn)象是否明顯，藥品是否經(jīng)濟、易得、環(huán)保節(jié)能等方面進行分析。

知識梳理

考向一：碳單質

（一）碳單質的物理性質

1、金剛石是無色透明、正八面體形狀的固體，自然界中最硬的物質，可用于制鉆石、載玻璃、鉆探機的鉆頭等。

2、石墨是深灰色的有金屬光澤面不透明的細鱗片狀固體，最軟的礦物之一，有導電性，潤滑性?？捎糜谥沏U筆芯、電池的電極、潤滑劑等。

3、活性炭、木炭疏松多孔，具有強烈的吸附性，可以吸附有異味和顏色的物質。

（二）碳單質的化學性質

（1）、常溫下穩(wěn)定性強（古代字畫能長久保存的原因）。

（2）可燃性：(O₂充足)完全燃燒生成CO₂：C+O₂CO₂ ；（O₂不足）不完全燃燒生成CO：2C+O₂2CO。

（3）、還原性：C+2CuO^高溫 2Cu+CO₂↑（置換反應）應用：冶金工業(yè)；現(xiàn)象：黑色粉末逐漸變成光亮紅色，石灰水變渾濁。3C+2Fe₂O₃^高溫 4Fe+3CO₂↑（現(xiàn)象：紅棕色粉末逐漸變成黑色，石灰水變渾濁。）

【易錯警示】

1.金剛石、石墨等它們都屬于碳單質，化學式相同。但它們的物理性質不同，是因為構成它們的碳原子排列方式不同。

2.C₆₀不是碳原子構成的，是由分子構成的物質，1個C₆₀分子由60個碳原子構成。

考向二：一氧化碳性質

1、物理性質：無色，無味的氣體，密度比空氣略小（相對分子質量為28，所以不用排氣法收集），難溶于水（可用排水法收集）。

2、化學性質

（1）有毒：吸進肺里與血液中的血紅蛋白結合，使人體缺少氧氣而中毒。

（2）可燃性：2CO+O₂2CO₂（可燃性氣體點燃前一定要檢驗純度）。

（3）還原性：CO+CuO^高溫 Cu+CO₂（置換反應）應用：冶金工業(yè)；現(xiàn)象：黑色粉末逐漸變成光亮紅色。3CO+Fe₂O₃^高溫 ₂Fe+3CO₂（現(xiàn)象：紅棕色粉末逐漸變成黑色，石灰水變渾濁）。

【易錯警示】

CO的三種化學性質：可燃性，還原性，毒性?？扇夹詺怏w點燃前一定要檢驗純度，決定其用作燃料。還原性決定其用于金屬冶煉，性質決定用途，一定要一一對應，不要弄混了。

考向三：二氧化碳的性質

1、物理性質：無色、無味的氣體，能溶于水，在一定壓強和低溫條件下變成白色塊狀或片狀固體，稱為干冰（用途制冷劑、人工降雨、食物儲運、制造舞臺煙霧效果）。

2、化學性質：

?與水反應：原理：CO₂+H₂O=H₂CO₃。生成的碳酸可以使紫色石蕊試液變紅，不是二氧化碳使石蕊變紅的。

?與石灰水反應：原理：Ca(OH)₂+CO₂ =CaCO₃↓+H₂O。現(xiàn)象：石灰水變渾濁；用途：檢驗二氧化碳的存在。

③不燃燒、不支持燃燒（用途滅火）

【易錯警示】

1.二氧化碳通入紫色石蕊試液中，紫色石蕊試液變紅，生成的碳酸可以使紫色石蕊試液變紅，不是二氧化碳使石蕊變紅的，化學方程式CO₂+H₂O=H₂CO₃。

2.分子的種類不同，則性質也不同。一氧化碳和二氧化碳性質不同的根本原因是分子不同，不能簡單比較原子數(shù)目。

考向四：二氧化碳的制取

1.藥品：大理石或石灰石和稀鹽酸。

2.原理：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；

3.裝置：固液不加熱，向上排空法，

4.步驟：①連接裝置；②檢查裝置的氣密性；③向錐形瓶中加入大理石；④從長頸漏斗加入稀鹽酸；⑤收集二氧化碳；⑥驗滿。 

5.收集法：向上排空氣法：原因密度比空氣大且不與空氣反應；能溶于水且與水反應，不能用排水法。

6.驗滿：向上排空氣法，用燃著的木條放在，瓶口，木條熄滅則收集滿。                  

7.檢驗：將氣體通入澄清石灰水，若石灰水渾濁，則是二氧化碳。原理：Ca(OH)₂+CO₂ =CaCO₃↓+H₂O 

8.注意事項：①長頸漏斗的下端要伸到液面以下（防止產(chǎn)生的氣體從長頸漏斗口逸出）；②錐形瓶中的導管只能剛剛露出橡皮塞（有利于產(chǎn)生的氣體排出）；③集氣瓶中的導管口要接近集氣瓶底（目的：便于排凈空氣）。

9.藥品的選擇：①實驗室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反應是因為（稀硫酸和大理石反應生成的硫酸鈣微溶于水，會附著在大理石表面，阻礙反應的繼續(xù)發(fā)生）。②也不用濃鹽酸是因為（濃鹽酸易揮發(fā)，使制得的二氧化碳中混有氯化氫氣體而不純）。

【易錯警示】

（2）二氧化碳中有水蒸氣和HCl雜質。

檢驗氣體：（1）先通過白色硫酸銅粉末，硫酸銅變?yōu)樗{色則說明有水蒸氣；（2）再通過

硝酸銀溶液，若有不溶于硝酸的白色沉淀生成，說明有HCl。

凈化氣體：（1）先通過飽和碳酸氫鈉溶液，除去HCl；（2）再通過濃硫酸溶液，除去水蒸氣。