中考化学专题一轮复习 专题四 碳和碳的氧化物（复习讲义）

中考专题一轮复习 专题四 碳和碳的氧化物
一、碳单质
（一）常见的碳的单质的物理性质和用途
1、金刚石：化学式C
物理性质：无色、透明、正八面体的网状结构，天然纯在最硬的物质、具有很强的折光性、透光性好、导热性好、不导电。用途：钻探机的钻头、玻璃刀的刀口、装饰品钻石、作透镜等光学仪器的涂层、用于集成电路的基板散热。
金刚石的空间结构：
2、石墨：：化学式C
物理性质：深灰色、不透明、很软、能导电、有润滑性。
用途：作铅笔芯、电极、润滑剂。
石墨的空间结构：
注：含石墨晶体的还有木炭、焦炭、活性炭、炭黑，均为混合物。
3、C60 由C60分子构成，相对分子质量为720，很稳定，应用于材料科学，超导体。
4、注意：
a:碳元素组成的单质金刚石、石墨、C60 ，金刚石、石墨是由碳原子构成。C60是由分子构成。
b: 金刚石、石墨、C60物理性质差异的原因：碳原子的排列方式不同。
c:木炭与活性炭有吸附性，可吸附色素、毒气、异味。
d：石墨 金刚石。该变化属于化学变化。
5、物质的结构决定物质的性质；物质的性质决定物质的用途
（二）碳的化学性质
1、常温下稳定性。常用作书画及房屋地基烧焦的木桩
2、可燃性：均放热： C + O2CO2（氧气充足） 2C + O2 2CO（氧气不足）
3、还原性：
均吸热3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ C+CO22CO C+2CuO2Cu+CO2↑
4、木炭还原氧化铜实验
① 现象：黑色粉末变为红色，澄清石灰水变浑浊。
②原理：C+2CuO2Cu+CO2↑
③实验结束时，要先将导管移出水面，再停止加热,以防止石灰水倒流, 引起试管炸裂。
④待冷却后再倒出试管中残余物质，防止空气进入将生成的铜氧化。
5、反应类型
（1）氧化反应：物质与氧发生的反应叫氧化反应。（不是基本反应类型）
（2）还原反应：含氧化合物中的氧被夺去的反应叫还原反应。（不是基本反应类型）
（3）反应中能夺取氧的物质具有还原性，是还原剂，发生氧化反应。
反应中能失氧的物质具有氧化性，是氧化剂，发生还原反应。
（4）常见还原剂：木炭、一氧化碳、氢气、较活泼的金属
6、碳的用途：作燃料、冶炼金属。
二、二氧碳和一氧化碳
（一）二氧化碳
1、物理性质：通常状况下是无色、无味的气体、密度比空气大、能溶于水、二氧化碳固体叫干冰能升华。
2、化学性质
（1）一般情况下，不能燃烧，不能支持燃烧（可用于灭火，即利用了物理性质“密度大于空气”又利用了化学性质），不供给呼吸。
（2）与水反应： CO2 + H2O == H2CO3 H2CO3 == CO2↑+ H2O（碳酸不稳定受热易分解）
（3）与澄清石灰水反应：CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3 ↓+ H2O （此反应用于检验二氧化碳）
（4）C + CO2 2CO （CO2转化为CO的反应、吸热）
3、CO2的用途: ①干冰可作制冷剂、人工降雨剂、制造舞台的云雾效果。② 灭火。③气体肥料。④ 植物光合作用的原料。⑤化工原料。
4、温室效应：
（1）造成温室效应的气体：CO2 、O3、CH4、 氟氯代烷等。
（2）防止措施：①用清洁能源代替化石燃料；②植树造林，禁止乱砍滥伐。
（二）一氧化碳
1、物理性质:通常状况下是无色、无味的气体、难溶于水、密度比空气略小。（由于CO密度与空气接近，所以只能用排水法收集）
2、化学性质：
(1) 可燃性： CO + O22CO2 (蓝色火焰)
(2) 毒性。煤气中毒的原因:一氧化碳与人体中的血红蛋白结合，使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成人体缺氧 。
注意：①冬天用煤火取暖时，一定要装烟囱，并且注意通风。
②家用煤气（一氧化碳）发生泄漏，立即关闭阀门、开窗通风；不能点火、开灯、打电话。
(3)还原性：CO+CuO Cu+CO2
(该反应可用于除去CO2中CO )
注意：①该实验开始时，要先通CO排尽装置内的空气再加热，以防CO因混空气发生爆炸。
②该实验结束时，要先停止加热，继续通入CO，直到试管冷却，以防生成的铜被空气氧化。
③尾气中CO的必须处理，防止污染空气处理方法：点燃或用气球收集。
3、用途： ①作燃料。 ② 冶炼金属。
4、注意：
（1）除去CO2中的CO：将混合气体通过灼热的CuO。（CO+ CuOCu + CO2）
（2）除去CO中的CO2：将混合气体通过澄清石灰水或NaOH溶液。
（CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 ↓+ H2O）
（3）除去混合气体中的O2：将混合气体通过灼热的Cu网。（2Cu+ O2 2CuO ）
（4）具有还原性的物质：H2 、CO 、C
三、制取二氧化碳
(一)CO2的实验室制法
1、药品：大理石或石灰石、稀盐酸 。均为混合物
2、原理：CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑（复分解反应） 控速控量
3、注意：
(1)制取CO2不用浓盐酸,因为浓盐酸的挥发性很强,挥发出的HCl会使制的CO2不纯
(2)制取CO2不用硫酸，因为生成的CaSO4微溶于水，覆盖大理石表面，阻止反应继续发生，使反应瞬间停止。
(3)制取CO2不用Na2CO3，因为反应太剧烈，不易控制。
(4)Ca(OH)2名称：化学名称: 氢氧化钙。俗名: 熟石灰 Ca(OH)2的水溶液叫石灰水
4、实验装置选取
(1) 发生装置由反应物的状态和反应条件决定:
①固体与固体加热。②固体与液体不加热。
收集装置由气体的溶解性和气体密度决定:
①密度大于空气且不跟空气反应无毒：向上排空法；
② 密度小于空气不跟空气反应无毒：向下排空法；
③不易或难溶于水，不与水反应：排水法
5、装置选取注意：（1）发生装置：长颈漏斗下端要伸入液面以下；导气管伸出橡皮塞少许。
（2）收集装置：用向上排空气法收集。注意：导管末端要伸入集气瓶内液面以下。
5、步骤：
(1) 连接装置，检查气密性
方法①：用弹簧夹夹住橡皮管，往长颈漏斗中加水；若长颈漏斗中形成水柱，保持液面不下降，则不漏气。
方法②：往长颈漏斗中加水，用注射器连接导管，推动注射器；若长颈漏斗中形成水柱，则不漏气。
拉动注射器；若长颈漏斗下端出现气泡，则不漏气。
(2) 装入药品，先加固体，再加液体。
(3) 收集气体.
6、CO2的检验：将气体通人澄清石灰水，若变浑浊，则证明是CO2。
CO2的验满：将燃着的木条放在集气瓶口，若熄灭，则满。
二、CO2的工业制法： CaCO3CaO + CO2↑（分解反应）
CaO的俗名：生石灰。CaO能与H2O反应，且放出大量的热。原理：CaO + H2O == Ca(OH)2