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初三化学第六单元《碳和碳的氧化物》知识点

一、碳的几种单质
1、金刚石（C）是自然界中最硬的物质，可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。
2、石墨（C）是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性。可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块等。注意：铅笔里面其实不含铅，是石墨和黏土混合而成的混合物。H代表Hard，坚硬的；B代表Black，黑的。6B最软，颜色最深；6H最硬，HB软硬适中。
3、无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.
活性炭、木炭具有强烈的吸附性，但活性炭的吸附作用比木炭要强，如制糖工业利用其来脱色，防毒面具里的滤毒罐也是利用活性炭来吸附毒气。焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
4、C60是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球，性质很稳定。
5、金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。
CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。
二、.单质碳的化学性质:
单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!
1、常温下的化学性质稳定【为何碳在常温下化学性质比较稳定？碳原子的最外层有4个电子，既不容易得电子，也不容易失去电子，因此常温下碳的化学性质比较稳定。档案材料一般用碳素墨水书写、古代书画历经百年也安然无恙、木质电线杆埋入地下部分用火烧焦可防腐都是利用这个原理。】
2、可燃性:
完全燃烧(氧气充足),生成CO2 : C+O2点燃CO2
不完全燃烧 (氧气不充足),生成CO：2C+O2点燃2CO
3、还原性：C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑ （置换反应） 应用：冶金工业
现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色，澄清的石灰水变浑浊。

2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2↑
三、二氧化碳的制法
1、实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验）
（1）发生装置：由反应物状态及反应条件决定：
反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。
反应物是固体与液体或液体与液体，不需要加热，制气体时则用制H2的发生装置。
（2）收集方法：气体的密度及溶解性决定：
难溶于水用排水法收集 CO只能用排水法（排空气法易中毒）
密度比空气大用向上排空气法 CO2只能用向上排空气法（它能溶于水且与水反应）
密度比空气小用向下排空气法
2、二氧化碳的实验室制法
1）原理：用石灰石和稀盐酸反应： CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
2) 选用和过氧化氢制氧气（制氢气）相同的发生装置
3）气体收集方法：向上排空气法
4）验证方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，如能浑浊，则是二氧化碳。
验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。
3、二氧化碳的工业制法：
煅烧石灰石： CaCO3高温CaO+CO2↑
【生石灰和水反应可得熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2】
4、制取二氧化碳药品选择的探究
①液体不能用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖在大理石的表面，使反应逐渐停止。
②也不能用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，挥发出氯化氢气体，而使制得的二氧化碳气体不纯；
③固体不能用碳酸钠代替大理石，因为碳酸钠与盐酸反应太剧烈，使生成的气体不易收集，同时，碳酸钠相对于大理石来说价格较高，不经济。
结论：在实验室里制取二氧化碳．最佳药品是用大理石或石灰石和稀盐酸反应，二者反应速率适中、药品价格廉价易得，制得的气体比较纯净。
5、实验室制取二氧化碳步骤
一检、二装、三注入、四收集

6、正确制取二氧化碳的装置图 错误制取二氧化碳的装置图

7、制取二氧化碳的注意事项

（1）在实验前要检验装置的气密性
（2）先放石灰石，后加稀盐酸
（3）长颈漏斗应伸入液面以下
（4）导气管不能伸入太长
（5）应用向上排空气法收集
（6）在集气瓶口盖玻璃片
（7）集气瓶中导管应伸到集气瓶底
（8）不能用稀硫酸代替稀盐酸

四、二氧化碳的性质
1、物理性质：无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰
2、化学性质:
1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸
2)与水反应生成碳酸： CO2+H2O==H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，H2CO3 == H2O+ CO2↑ 碳酸不稳定,易分解
3)能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 本反应可用于检验二氧化碳。
4）与灼热的碳反应： C+CO2高温2CO （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、用途：灭火（灭火器原理：Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑）
既利用其物理性质，又利用其化学性质。干冰用于人工降雨、制冷剂利用其物理性质。
温室肥料
4、危害及防治措施
温室效应——原因：过多的CO2、O3、CH4、氟氯代烷等
1、减少使用煤、石油、天然气等化石燃料
2、开发新能源如、太阳能、风能、地热等清洁能源。
3、大力植树造林、严禁乱砍滥伐森林。
五、一氧化碳的性质
1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水
2、化学性质: （H2、CO、C具有相似的化学性质：①可燃性 ②还原性）
1）可燃性：2CO+O2点燃2CO2 （可燃性气体点燃前一定要检验纯度）
【H2和O2的燃烧火焰是：发出淡蓝色的火焰；CO和O2的燃烧火焰是：发出蓝色的火焰；CH4和O2的燃烧火焰是：发出明亮的蓝色火焰。】
2）还原性： CO+CuO △ Cu+CO2 【非置换反应】 应用：冶金工业
现象：黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。

记住要领：一氧化碳早出晚归，酒精灯迟到早退。
尾部酒精灯的作用是处理尾气，防止一氧化碳污染空气。
3）有毒：吸进肺里与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。
※除杂：CO[CO2] 通入石灰水或氢氧化钠溶液
CO2[CO] 通过灼热的氧化铜
CaO[CaCO3] 煅烧
Cu[CuO] 通入一氧化碳并加热
CuO [Cu] 在空气中加热

②
①、_________________________
②、_________________________
③、_________________________
④、_________________________
⑤、_________________________
⑥、_________________________
⑦、_________________________
⑧、_________________________
六、本单元相关的反应方程式
⑤
CO CaCO3
③
⑥
①

⑦
④
CO2
⑧

C H2CO3

碳与氧气充分燃烧 C＋O2 CO2
碳与氧气不充分燃烧 2C＋O22CO
碳还原二氧化碳 CO2＋C2CO
碳还原氧化铜 2CuO＋C2Cu＋CO2↑
二氧化碳与水反应生成碳酸 CO2＋H2O＝H2CO3
碳酸不稳定分解 H2CO3＝CO2↑＋H2O
二氧化碳是澄清的石灰水变浑浊 CO2＋Ca（OH）2＝CaCO3↓＋H2O
大理石（石灰石）与稀盐酸制二氧化碳 CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
碳酸钠与稀盐酸制二氧化碳 Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑
高温煅烧石灰石 CaCO3CaO＋CO2↑

生石灰变成熟石灰 CaO＋H2O＝Ca(OH)2
一氧化碳还原氧化铜 CO＋CuOCu＋CO2
一氧化碳还原氧化铁 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
一氧化碳还原四氧化三铁 Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2
甲烷燃烧 CH4＋2O22H2O＋CO2
乙醇燃烧 C2H5OH＋3O23H2O＋2CO2