第六单元 碳和碳的化合物

第六单元 碳和碳的氧化物
课题1 金刚石、石墨和C60
课题2 二氧化碳制取的研究
课题三 二氧化碳和一氧化碳
课题四 第六单元复习
［主要内容］
课题1 金刚石、石墨和C60
［教学目标］
1. 了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。
2. 知道碳单质的化学性质。
3. 知道不同的元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组成不同的单质。
［教学过程］
同一元素可以组成不同的单质吗？
同学们在前面的课程中曾经遇到过同一元素形成不同单质的现象。例如：磷元素可以组成红磷、白磷。氧元素可以组成氧气和臭氧。而碳元素则可以组成更多的单质，如：金刚石、石墨、足球状的C60等都是由碳元素形成的。下面我们将对它们分别进行探究。
（一）碳的单质
1. 金刚石
2. 石墨
3. C60分子
金刚石、石墨物理性质及用途对比
成份 游离态碳 游离态碳
色态 无色、透明、固体 深灰色、磷片状固体
光泽性 加工后有光泽 有金属光泽
硬度 最硬 质软、滑腻
熔点 高 高
传热性 传热 易传热
导电性 不导电 易导电
用途 钻头、玻璃刀、装饰品 铅笔芯、坩埚、润滑剂、电极
（二）碳的化学性质
1. 稳定性：单质碳常温下性质稳定，不易和其他物质发生反应。但随着温度的升高活动性大大增强。如由墨书写的字画，虽年久日长，但仍不变色等。
2. 可燃性：单质碳可以在氧气里燃烧，放出热量，燃烧充分时，生成二氧化碳气体；燃烧不充分时，产生一氧化碳气体。化学方程式为：
充分燃烧
不充分燃烧
3. 还原性：单质碳在高温下可以跟某些氧化物反应，夺取这些氧化物中的氧，表现出还原性。例如：
现象：黑色固体变成亮红色，澄清石灰水变浑浊。
分析：CuO失去氧，变成单质Cu，发生还原反应。木炭使CuO还原成Cu，它具有还原性，是还原剂。
利用碳单质的还原性，可用于冶金工业，例如：用焦炭炼铁。
［探究题］
1985年科学家发现的C60分子是由60个碳原子构成的，它的形状像足球（如图1 C所示），因此又叫足球烯。1991年科学家又发现一种碳的单质——碳纳米管，它是由六边环形的碳原子构成的管状大分子（如图1 D所示）。图1 A、图1 B分别是金刚石和石墨的结构示意图。图中小黑点均代表碳原子。
图1
用你所学到的化学知识回答下列问题。
（1）金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质有较大差异的原因是什么？
（2）常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否活泼？简要说明理由。
（3）请你设计一个方案，证明足球烯和碳纳米管都是由碳元素组成的（以足球烯为例，用文字简要叙述）。
提示：分析题目时应将足球烯、碳纳米管的结构、性质与金刚石、石墨的结构性质相联系。由于碳原子排列的不同，导致它们的物理性质有较大差异。金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管都是由碳原子构成的碳单质，它们的化学性质（常温下稳定性、可燃性、还原性）是相同的，而且由于碳原子的最外层电子数为4，常温下不易得失电子，决定了这些碳单质在常温下性质稳定。证明足球烯和碳钠米管都是由碳元素组成的，首先利用其可燃性说明其含有碳元素，其次通过定量测定证明其只含碳元素。
答案：（1）碳原子的排列不同；（2）不活泼，因为碳原子的最外层电子数为4，常温下不易得失电子；（3）将足球烯放在充满氧气的密闭容器里使之燃烧，测定其生成物是二氧化碳，且二氧化碳里所含碳的质量等于燃烧前后足球烯所减少的质量。
课题2 二氧化碳制取的研究
［教学目标］
1. 了解实验室中制取二氧化碳的反应原理。
2. 探究实验室中制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取二氧化碳。
3. 了解实验室中制取气体的思路和方法。
［教学过程］
CO2与日常生活关系非常密切，空气中有CO2，人和动物的呼吸，煤等燃料的燃烧都产生CO2，那么在实验室里怎样制取CO2？
（一）室验室制取CO2的药品，反应原理的探究。
实验室用什么药品来制取CO2？制取时有什么现象发生？
做如下几个实验：
1. 稀盐酸与大理石反应：
有气泡产生，原理：
2. 稀硫酸和大理石反应：
刚有气泡，马上又停止。
分析：生成微溶物，覆盖在大理石或石灰石表面，阻止反应继续进行，不宜采用。
3. 用稀盐酸与碳酸钠反应
立即有大量气泡产生，速度很快。
分析：速度太快，来不及收集，不宜采用。
结论：实验室制取CO2的药品：大理石或石灰石与稀盐酸反应原理：
（二）实验室制取CO2装置的探究：
1. 实验室里制取气体的装置的确定。
实验室里制取CO2的装置包括两部分：发生装置和收集装置。
确定气体发生装置和收集装置时应考虑的因素。
2. 二氧化碳和氧气制取实验及相关性质比较
反应物的状态 反应条件 气体密度比空气的大或小 是否与水反应
二氧化碳 固体+液体 常温 大 反应
氧气 固体、或固体+液体 加热或常温 略大 不反应
结论：CO2的发生装置不需要加热，CO2的收集不能用排水法。
3. 通过讨论，设计一套最佳装置来制取CO2
以下仪器可供设计制取二氧化碳的装置时选择，你也可以另选或自制仪器，还可以利用代用品。
设计气体制备的装置要本着安全、简便、易控的原则。
实验室制取CO2可以用以下装置，或其他正确装置。
4. 探究实验室制取CO2的步骤：
①检查装置的气密性；②加入石灰石或大理石；③加入稀盐酸；④收集CO2。
5. 怎样检验生成的气体是CO2？如何验满？
①用澄清石灰水检验，CO2能使澄清石灰水变浑浊。
②用燃着的木条接近集气瓶口，看其是否熄灭，可验满。
［探究题］
已知浓盐酸具有挥发性。某同学按图仪器装置与药品进行二氧化碳的制取及性质实验，在实验中观察到的现象与其他同学所观察的有两项明显不同。（A中药品为石灰石和浓盐酸、B中为澄清石灰水、C中为紫色石蕊试液）
（1）将制得的气体通入滴有紫色石蕊试液的蒸馏水中，溶液很快变红色，但加热该红色溶液不能恢复紫色。
（2）将制得的气体通入澄清石灰水中，较长时间后仍看不到有浑浊现象。
请分析原因。
提示：浓盐酸具有较强的挥发性，用浓盐酸与石灰石反应生成的二氧化碳中混有大量的氯化氢气体，氯化氢气体溶于水形成盐酸，盐酸受热不分解。
答案：（1）因为浓盐酸挥发出的氯化氢气体随同二氧化碳一起通入紫色石蕊试液中，溶于水形成盐酸、碳酸，因此紫色石蕊试液变红；受热后碳酸分解了，但盐酸还存在，故红色溶液不能恢复紫色。
（2）将混有大量氯化氢气体的二氧化碳，通入澄清石灰水，氯化氢气体溶于水得盐酸，抑制了二氧化碳与氢氧化钙溶液反应，当氯化氢气体被完全反应后，二氧化碳才与溶液中残存的氢氧化钙反应产生沉淀。
课题三 二氧化碳和一氧化碳
［教学目标］
1. 了解二氧化碳和一氧化碳的性质。
2. 了解二氧化碳的用途。
3. 了解并关注温室效应。
［教学过程］
（一）二氧化碳的性质和用途
如图所示，制取并收集二氧化碳。
用燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明二氧化碳已收集满。
1. 二氧化碳的物理性质和化学性质
（1）将慢慢倒入烧杯中，观察现象并分析。
现象 阶梯下层蜡烛先熄灭，上层后熄灭
分析 1. 密度比空气大。2. 不能燃烧，也不支持燃烧。
倾倒二氧化碳
（2）的溶解性
向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。观察现象并分析。
现象 塑料瓶瘪了
分析 能溶于水
根据以上两个实验得出：
颜色 状态 密度（与空气比较） 溶解性 是否支持燃烧
无 气体 比空气大 能溶 不支持燃烧
能溶于水，增大压强会溶解得更多。
溶于水的过程中，有没有发生化学变化呢？
（3）取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的小花。第一朵小花喷上稀醋酸，第二朵小花喷上水，第三朵小花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵小花喷上水后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵花的颜色变化。然后将第四朵小花取出小心加热，观察现象。
观察四朵花的现象并分析
I II III IV
现象 变红 不变 不变 变红
分析 醋酸显酸性 水不显酸性 不显酸性 显酸性
与水反应生成，碳酸能使紫色石蕊试液变红色。
碳酸不稳定，容易分解成和
加热碳酸时有什么现象发生？ 从溶液中逸出，所以红色石蕊试液又变成紫色。
（4）能使澄清石灰水变浑浊是什么原因呢？
是因为与反应生成了白色的碳酸钙沉淀的缘故。
这个反应可以用来检验。
（5）在一定条件下，气体会变成固体，固体叫“干冰”。干冰升华时吸热，因而干冰可用作致冷剂、人工降雨。
2. 的用途
“干冰”作致冷剂、人工降雨，制汽水，光合作用的原料，温室里的肥料。
3. 温室效应
空气中的会因人和动物、植物呼吸、煤等燃料燃烧急剧增多吗？不会，因为绿色植物的光合作用吸收，放出，空气中的含量是相对稳定的。
温室效应是怎样产生的？
近几年来，人类消耗能源急剧增加，森林遭到破坏，大气中的含量不断上升，使地面吸收的太阳光热量不易散失，就像温室的玻璃或塑料薄膜，从而使全球变暖，这种现象叫“温室效应”，能产生“温室效应”气体除外，还有臭氧（）、甲烷（）、氟氯烷等。
为了减缓大气中含量的增加，采取如下措施：
①开发太阳能、水能、风能、地热等新能源。
②限制（或减少）使用煤、石油、天然气等矿物燃料。
③大量植树造林，禁止乱砍滥伐。
（二）一氧化碳的性质
1. 物理性质：
CO是无色、无味的气体，难溶于水。
2. 化学性质：
①可燃性
CO燃烧火焰呈蓝色，放出大量的热。煤炉里煤层上方的蓝色火焰就是CO在燃烧。
②CO的毒性
正常的血液呈深红色。当通入CO后，血液由深红色变为鲜红色，这是因为CO极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成生物体内缺氧，严重时，危及生命。CO有剧毒！
③CO具有还原性
在玻璃管中放入氧化铜，通入一氧化碳赶走玻璃管内的空气后，加热。观察现象并与木炭还原氧化铜的实验作对比。
现象 黑色固体变成光亮的红色
分析 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
实验说明，一氧化碳和木炭一样具有还原性，能使氧化铜还原成铜，同时生成二氧化碳。
一氧化碳的还原性可用于冶金工业。例如：可利用一氧化碳的还原性来炼铁。
3. CO的用途：
①可用于冶金工业。 ②CO作为气体燃料。
［本课题小结］
1. 二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，并能与水反应。
2. 二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，这个反应可以用来检验二氧化碳。
3. 一氧化碳能够燃烧，具有还原性和毒性。
4. 温室效应及防止温室效应增强应采取的措施。
第六单元复习
［回顾归纳总结］
碳的单质及其化合物
【典型例题】
例1. 某纯净气体通过下图装置时，可观察到：A中紫色石蕊试液不变色，C中澄清石灰水变浑浊。据此判断：气体和黑色粉末可能的组合是什么？
分析：本题是由实验现象探讨物质组成的题目，有一定的开放性。实验过程中，A中紫色石蕊试液不变色，说明该气体既不是酸性气体（……），也不是碱性气体（）。C中澄清石灰水变浑浊，说明经过B装置反应后有气体生成。已知通入的气体和B中玻璃管内盛的黑色粉末都是纯净物，说明玻璃管中盛的不是炭粉跟氧化铜的混合物。根据已有知识可确定气体和黑色粉末的可能组成是：氧气和炭粉或一氧化碳和氧化铜粉末。
答案：氧气和炭粉或一氧化碳和氧化铜粉末
例2. 通过实验探究的方法对未知事物进行探索是化学学习的一种重要方式。为了探究二氧化碳能与水发生反应生成具有酸性的物质。A、B两同学分别设计了探究实验的方案。A同学的实验方案是将二氧化碳通入紫色石蕊试液中，观察溶液的颜色变化，如下图甲所示。B同学的实验方案是取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥的小花，按下图乙进行实验，观察小花颜色变化（紫色石蕊试液遇酸溶液变红色）。
请你对A、B两同学的实验探究方案进行评价：
（1）哪个同学的方案合理__________________；
（2）方案合理的理由是____________________。
分析：实验探究二氧化碳能与水发生反应生成具有酸性的物质，既需证明它能与水反应，又需要证明反应后生成物具有酸性。A同学做的实验甲，易产生“二氧化碳能使石蕊试液变红”的错误结论。B同学做的实验乙，其中II说明水不能使石蕊变红，III说明二氧化碳不能使石蕊变红，IV说明只有二氧化碳与水相互作用后的产物才能使石蕊变红，与I实验对比说明该产物具有酸性。
答案：（1）B同学的实验方案合理；
（2）B同学进行了多个对比实验，通过观察小花颜色的变化可以说明：紫色石蕊变红不是水作用的结果，也不是二氧化碳作用的结果，而是酸作用的结果，二氧化碳溶于水一定生成了具有酸性的物质。
例3. 请你选用以下仪器和药品，按实验要求，设计一套完整的检验CO还原性和化学性质的实验，并回答下列问题：
实验药品：盐酸、石灰石、氧化铜粉末、木炭粉、氢氧化钙溶液。
（1）实验装置连接顺序依次为（用字母表示）___________；
（2）A装置的药品是___________，发生反应的化学方程式是___________；
（3）B装置中产生的实验现象是_________，发生反应的化学方程式是___________；
（4）C装置发生的化学反应方程式为______________________；
（5）D装置产生的现象是___________；
（6）尾气中含有有毒气体，排放到空气中会造成污染，处理方法是________________。
分析：要验证CO和的性质，首先要制出气体，装置A是制取气体的装置，其中加入石灰石和稀盐酸，产生；要验证CO的还原性需将先转化为CO，因此用C装置，高温条件下，和C反应生成CO；然后气体通过B装置，CO在加热条件下还原CuO，生成；再将气体通过D，可使澄清石灰水变浑浊，验证了的化学性质，因为尾气中含CO，有毒，因此要用气球收集尾气或点燃之。
答案：（1）A C B D
（2）石灰石和稀盐酸；
（3）黑色氧化铜变为光亮的红色物质；
（4） （5）澄清石灰水变浑浊（6）点燃或用贮气装置收集
【模拟试题】（答题时间：90分钟）
课题1 金刚石、石墨和C60
一、填空题：
1. 碳的单质有___________、___________和___________等，其中___________是天然存在的最硬的物质，___________是最软的矿物之一，金刚石和石墨性质的差异是因为___________。由此说明___________决定物质的性质。
2. 我国北京大学化学系和物理系研究小组研制出了C60分子，它形如足球。它的一个分子是由___________个___________原子构成的，相对分子质量是___________。
3. 根据物质性质和用途的对应关系填写下表：
性质 用途
金刚石 ①天然物质中硬度最大 ①
②琢磨成许多面，对光折射和散射 ②
① ①作高温润滑剂
石墨 ② ②制铅笔芯
③ ③作电极
4. 选用下列物质：炭黑、木炭、活性炭、焦炭填在有关用途的空格内：冰箱去味剂____________，制墨汁____________，用于冶金工业____________，用来除去食品和工业产品里的色素____________，制造防毒面具里的滤毒罐____________，加入橡胶里增强轮胎的耐磨性____________，上述用途都是利用了物质的____________性质。
5. 木炭具有吸附作用，是因为它有____________的结构，它是由____________在____________的条件下加强热制得的。
二、选择题
1. 金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是（ ）
A. 金刚石和石墨是由不同种元素组成的 B. 金刚石是单质，石墨是化合物
C. 金刚石不含杂质，而石墨含有杂质 D. 金刚石和石墨里碳原子的排列不同
2. 下列关于金刚石和石墨的说法正确的是（ ）
A. 金刚石和石墨都能导电 B. 金刚石很硬，石墨很软
C. 金刚石和石墨都很名贵 D. 金刚石和石墨的外观很相似
3. 下列几种情况，能证明“金刚石和石墨是由相同元素组成的”是（ ）
A. 它们的熔点相同 B. 都不溶于水
C. 燃烧后都得同一产物二氧化碳 D. 石墨在一定条件下可转化为金刚石
4. 下列说法中正确的是（ ）
A. 由一种元素组成的物质，一定是纯净物 B. 吸附是化学变化
C. 在一定条件下，石墨可转化为人造金刚石，这个变化是化学变化 D. 一种元素只能形成一种单质
5. 关于的下列叙述不正确的是（ ）
A. 它是一种化合物 B. 它是由碳元素组成的单质
C. 相对分子质量为720 D. 每个分子由60个碳原子构成
6. 以美国为首的北约曾用“石墨炸弹”使南联盟的高压输电线短路，这是因为石墨（ ）
A. 质软 B. 耐高温 C. 具有导电性 D. 具有润滑性
7. 商店出售的黑底橡胶运动鞋，鞋底具有良好的耐磨性能，这是因为在橡胶中加入了一种耐磨的填料。这种填料是（ ）
A. 石墨粉 B. 木炭粉 C. 活性炭 D. 炭黑
8. 下列物品中有用金刚石做成的是（ ）
A. 装饰品 B. 耐高温的坩埚 C. 电池中的电极 D. 冰箱中的除异味剂
9. 防毒面具中用来除去有毒气体的物质是（ ）
A. 焦炭 B. 炭黑 C. 活性炭 D. 石墨
10. 木炭、活性炭具有很强的吸附性，是由于（ ）
A. 它们都是固体 B. 它们的密度小 C. 疏松多孔，表面积大 D. 常温下，化学性质稳定
11. 用墨书写的字或绘的画能保存多年不褪色，是由于常温下碳（ ）
A. 化学性质不活泼 B. 具有吸附性 C. 具有还原性 D. 具有氧化性
12. 影响碳的化学活动性的主要原因是（ ）
A. 空气 B. 水 C. 日光 D. 温度
13. 有关碳的化学性质的叙述错误的是（ ）
A. 碳和氧气反应时，产物可以是CO2也可以是CO B. 碳和氧气的反应无论产物是什么，都是吸热反应
C. 碳和氧气的反应无论产物是什么，都是放热反应 D. 灼热的碳能还原二氧化碳
14. 下列说法正确的是（ ）
A. 碳元素形成的单质均是黑色的 B. 碳和氧气反应时生成物一定是二氧化碳
C. 碳的几种单质具有相同的化学性质 D. 碳的几种单质具有相同的物理性质和化学性质
15. 下列物质中，既有可燃性，又有还原性的固体单质是（ ）
A. 氢气 B. 二氧化碳 C. 木炭 D. 二氧化硫
16. 在反应中，还原剂是（ ）
A. C B. CuO C. Cu D. CO2
17. 在下列各种碳单质的用途中，利用其化学性质的是（ ）
A. 石墨用作电极 B. 焦炭用于金属的冶炼
C. 活性炭用于某些气体或液体的净化 D. 炭黑用于制造油墨、鞋油和颜料
三、实验题
在木炭还原氧化铜的实验中：
（1）反应开始后，盛澄清石灰水的试管中观察到的现象是_______________________
___________，说明反应中有____________________生成，被加热的试管中发生的化学反应方程式是________________________________________。
（2）反应完成后，把被加热的试管里的粉末倒在纸上可以看到有__________________色的铜，这是由于____________________________________________________________。
（3）右图中的酒精灯上加一金属网罩的作用是______________________________。
（4）实验结束时，应先__________，再撤掉__________。
课题2 二氧化碳制取的研究
一、填空题
1. 实验室制取二氧化碳气体常用的药品是__________和__________，所发生反应的化学方程式是________________________________________。由于二氧化碳具有__________的性质，因此收集二氧化碳气体常用__________法，通常不用排水法收集的原因是__________。
2. 实验室制取二氧化碳一般有五个步骤：①检查装置的气密性；②按要求装配好仪器；③向漏斗中注入稀盐酸；④向反应器中放入大理石；⑤收集气体。
正确的操作顺序是（填序号）__________。验证二氧化碳气体的方法是将__________通入__________，现象__________，反应方程式____________________。证明集气瓶中已充满二氧化碳的方法是用__________放在集气瓶__________，观察到__________。
3. 工业上在__________条件下，以__________为原料来制取生石灰，副产品是__________，所发生的反应的化学方程式是_______________________________________。
二、选择题
1. 确定某种气体的实验室制法时，不需要考虑的是（ ）
A. 反应所需药品和反应条件 B. 实验装置 C. 气体的验证 D. 气体的用途
2. 实验室制取二氧化碳所需的液体药品是（ ）
A. 稀硫酸 B. 稀盐酸 C. 浓盐酸 D. 澄清石灰水
3. 下列物质适用于实验室制取CO2的是（ ）
A. 石灰石与稀盐酸 B. 大理石与硫酸 C. 碳酸钠与盐酸 D. 碳酸钠与硫酸
4. 实验室制取CO2时，向盛有石灰石的锥形瓶中加入酸后，过一会儿石灰石表面几乎无气泡产生，其原因可能是（ ）
A. 没有加热 B. 锥形瓶上的橡皮塞漏气 C. 加入的酸是硫酸 D. 没有用玻璃捧搅拌反应物
5. 检验一种气体是否是CO2的可靠方法是（ ）
A. 通入澄清的石灰水，看石灰水是否变浑浊 B. 将燃着的木条伸入气体中看火焰是否熄灭
C. 检验该气体的密度是否比空气密度大 D. 通入水中看溶解性
6. 制取二氧化碳不需要的化学仪器是（ ）
A. 导管 B. 集气瓶 C. 酒精灯 D. 锥形瓶
7. 实验室制取CO2时需用到的仪器是（ ）
A. 铁架台、单孔塞、长颈漏斗 面 B. 大试管、导管、集气瓶、玻璃片、水槽
C. 集气瓶、导管、玻璃片、酒精灯、单孔塞 D. 集气瓶、锥形瓶、双孔塞、长颈漏斗、导管
8. 二氧化碳只能用向上排空气法收集的原因是（ ）
A. 密度比空气大 B. 密度比空气小 C. 难溶于水 D. 能溶于水且密度比空气大
三、问答题
以下是能生成CO2的几个反应，请写出方程式并分析能否用于实验室制取CO2，并说明理由。
生成CO2的反应 化学方程式 能否用，理由
燃烧石灰石 ①
燃烧木炭 ②
石灰石与稀盐酸反应 ③
碳酸钠与稀硫酸反应 ④
四、实验题
1. 指出下边实验室制取二氧化碳的装置图中的错误（图1），并改正。
图1
2. 根据下列实验装置回答问题（图2）：
图2
（1）写出图中标有字母的仪器名称：a____________；b_____________；
（2）装置B可用于实验室制备___________气体。B中的药品属液态的是___________，块状固体是___________，实验中，观察到B中发生的现象是___________，化学方程式为_______________________________________________________。
（3）实验室制备并收集氧气，应选用装置___________或装置___________与___________或装置连接（填写装置序号）制取氧气的化学方程式为___________________
_______________________________________________________。
五、计算题
有100g含杂质10%的大理石跟足量的稀盐酸反应能生成CO2多少升（＝1.98g/L）
［试题三］
一. 选择题。
1. 下列关于二氧化碳的叙述正确的是（ ）
A. 二氧化碳比空气轻，极难溶于水 B. 二氧化碳密度比空气大
C. 二氧化碳较易被液化 D. 二氧化碳没有颜色，但有气味
2. 如图所示有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是（ ）
3. 二氧化碳通入紫色石蕊试液，试液变红是因为（ ）
A. 二氧化碳使石蕊变红色 C. 二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸与石蕊反应使石蕊变红色
B. 石蕊使二氧化碳变红色 D. 石蕊使二氧化碳与水反应生成的碳酸变红色
4. 将干冰放在空气中，其周围就会产生大量的白雾，因而舞台上常用其制造云雾缭绕的幻镜。干冰能产生白雾是因为（ ）
A. 干冰蒸发出大量的水蒸气 B. 干冰蒸发出大量的白色二氧化碳气体
C. 干冰蒸发时吸收大量的热，使周围温度降低，大量的水蒸气凝结成了小液滴
D. 干冰被空气中的氧气氧化产生了大量的白色气体
5. 盛石灰水的试剂瓶内常会出现一层白膜，它是（ ）
A. B. C. D.
6. 下列关于二氧化碳化学性质的描述错误的是（ ）
A. 二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊 B. 二氧化碳使紫色的石蕊试液变红
C. 二氧化碳可参加光合作用 D. 二氧化碳没有毒性
7. 下列物质中不能与发生反应的是（ ）
A. 灼热的焦炭 B. 石蕊试液 C. 灼热的氧化铜 D. 石灰水
8. 检验久未开启的菜窖内二氧化碳的浓度是否过大的正确方法是（ ）
A. 带入一个盛满澄清石灰水的试管 B. 带入一杯水
C. 带入一个接通电源的手电 D. 带入一盏点燃的油灯或木柴
9. 干冰是优良的致冷剂，可用来保藏易腐败的食品，其原因是（ ）
A. 干冰是固体 B. 干冰蒸发时吸热 C. 干冰蒸发后无残留 D. 干冰比空气重
10. 利用大棚栽培农作物，科技人员常向大棚内施放适量，这是因为（ ）
A. 会使大棚内温度急剧升高 B. 可使害虫窒息死亡
C. 能灭火，可避免火灾发生 D. 可促进植物进行光合作用
11. 国际冰川专家最近指出：“喜马拉雅山冰川正在逐渐消融”。造成冰川融化的主要原因是“温室效应”，而与之密切相关的气体是（ ）
A. B. C. D.
12. 所谓“温室效应”是指（ ）
A. 频频发生的森林大火，使地球的温度升高
B. 大气中二氧化碳、甲烷等含量增大，阻碍了热辐射使地表温度升高
C. 用塑料大棚提高棚内温度，使之适宜农作物生长
D. 地球上空臭氧层遭到破坏，使阳光中的紫外线易穿透大气层照射到地球上
13. 由于大气中含量增大，产生“温室效应”，使地球变热，海平面升高，陆地面积减少。为了减少大气中含量，下列措施可行的是（ ）
A. 植树造林，增加地球表面绿色面积 B. 用石灰水吸收空气中的
C. 改变能源结构，发展太阳能、核能、水能以代替矿物燃料 D. 限制汽车工业发展，减少汽车数量
14. 下列各用途中，二氧化碳参加了化学反应的是（ ）
A. 二氧化碳用来灭火 B. 干冰作制冷剂
C. 在温室里使用二氧化碳作气体肥料 D. 以二氧化碳为原料制造尿素
15. 下列二氧化碳的用途既利用其物理性质又利用其化学性质的是（ ）
A. 二氧化碳用于灭火 B. 作工业原料制纯碱、尿素等
C. 干冰用作致冷剂 D. 二氧化碳作农作物的气体肥料
16. 二氧化碳只占空气总体积的0.03%，但它却是自然界生命活动中必不可少的，其存在对于生命活动的重要意义主要在于（ ）
A. 供给人和动物的呼吸 B. 能够灭火 C. 供给绿色植物的光合作用 D. 和其它物质反应成生碳酸钙
17. 下列物质燃烧时，产物对环境无污染的是（ ）
A. 汽油 B. 煤 C. 氢气 D. 含硫矿物燃烧
18. 下列气体与温室效应无关的是（ ）
①二氧化碳 ②臭氧 ③甲烷 ④氟氯代烷 ⑤氮气 ⑥氧气
A. ①② B. ③④ C. ⑤⑥ D. ①④
19. CO和化学性质不同的主要原因是由于（ ）
A. 比空气重 B. 分子构成不同 C. 难溶于水 D. 用途不同
20. 一氧化碳的性质叙述错误的是（ ）
A. 不能支持燃烧 B. 不能燃烧 C. 可以燃烧 D. 具有毒性
21. 下列物质中，不能用来鉴别CO和的是（ ）
A. 澄清的石灰水 B. 蒸馏水 C. 灼热的氧化铜 D. 紫色的石蕊试液
22. 煤气中毒的主要原因是因为一氧化碳（ ）
A. 具有还原性 B. 具有可燃性 C. 密度比空气小 D. 容易和血红蛋白结合
23. 煤气的主要成分是CO，对煤气的下列叙述中，与CO性质无关的是（ ）
A. 煤气有毒 B. 煤气可燃 C. 煤气有刺激性气味 D. 煤气有还原性
24. 一氧化碳在空气中燃烧时，火焰的颜色是（ ）
A. 明亮的蓝紫色 B. 苍白色 C. 黄色 D. 蓝色
25. 下列关于一氧化碳的叙述不正确的是（ ）
A. 一氧化碳是一种难溶于水的气体 B. 一氧化碳是碳不完全燃烧的产物
C. 一氧化碳中毒发生的是物理变化 D. 一氧化碳可以作燃料
26. 预防一氧化碳中毒，下列做法不正确的是（ ）
A. 安装烟囱，改善炉子排气状况 B. 打开门窗，使室内通风 C. 把煤球炉提到门外 D. 室内放一桶水
27. 冬天在较密闭的房间用煤炉取暖，若烟囱排气不良，就会发生煤气中毒事件，危及人的生命安全。一但发现此类事故，下列措施可采取的是（ ）
A. 首先用水泼灭炉火，然后迅速就地抢救伤员 B. 首先在室内撒下大量木炭，然后迅速就地抢救伤员
C. 首先在室内泼撒大量石灰水，然后转移、救护伤 D. 首先开窗通风，然后转移、救护伤员
二. 填空题。
1. 有一种无色气体，它可能是中的一种或几种混合组成的，用此混合气体做了如下实验：
（1）将此气体通入澄清石灰水中，无浑浊现象；
（2）将此气体经尖嘴导管导出点火，气体燃烧，在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯，烧杯内壁上有水珠出现。根据上述实验现象推断：此气体中一定含有______________，不含有______________，可能含有______________。
2. 现有A和B组成黑色混合物，按以下图示进行实验：


根据实验推断，并写出下列物质的化学式：
A. ______________ B. ______________ C. ______________
D. ______________ E. ______________
3. 煤主要含有碳元素，如果把煤的燃烧看作碳与氧气的反应，煤在炉子里燃烧可能发生的反应有四个：①，②，③，④。
（1）当煤炉里氧气不足时，主要发生反应①、②、③，在这种条件下，燃烧的碳与消耗的氧气的质量比是______________。
（2）当煤炉里氧气充足时，主要发生反应①、②、④，在这种条件下，燃烧的碳与消耗的氧气的质量比是______________。
三. 实验题。
如图是用一氧化碳还原氧化铜的实验装置图。
（1）先通入一氧化碳，过一会儿再给氧化铜加热的原因是_______________________
_________________________________。
（2）根据实验事实填写下表：
观察到的现象 所发生现象的化学方程式
A处（CuO处）
B处（澄清石灰水中）
C处
（3）C处为什么要放一个点燃的酒精灯？
［试题四］
一. 选择题。
1. 下列反应均能产生二氧化碳，能用于实验室制取二氧化碳的是（ ）
A. 木炭在空气中燃烧 B. 利用碳酸钠与稀硫酸反应
C. 大理石和稀盐酸反应 D. 燃烧石灰石
2. 下列物质的用途，与物质的化学性质无关的是（ ）
A. 氧气可以供给呼吸 B. 二氧化碳用做气体肥料
C. 金刚石用于切割玻璃 D. 稀有气体用做焊接金属保护气
3. 下列既有可燃性又有还原性的一组物质是（ ）
A. B. C. D.
4. 碳纳米管是继足球烯（）以后发现的又一种碳单质。以下有关碳纳米管与足球烯（）的说法错误的是（ ）
A. 它们的物理性质有较大差异 B. 在常温下它们的化学性质都稳定
C. 它们是不同的碳单质 D. 它们分别完全燃烧后生成物不同
5. 要除掉二氧化碳中混有的少量一氧化碳，下列说法中正确的是（ ）
A. 气体通过澄清的石灰水 B. 使气体通过灼热的氧化铜
C. 使气体通过灼热的焦炭 D. 将混合气体点燃
6. 下列物质中，不能与焦炭发生化学反应的是（ ）
A. 氧气 B. 一氧化碳 C. 二氧化碳 D. 氧化铜
7. 下列关于二氧化碳和一氧化碳的收集方法的说法正确的是（ ）
A. 都能用向上排气法 B. 都能用排水法
C. 二氧化碳只能用向上排空气法，一氧化碳只能用排水集气法
D. 二氧化碳只能用向上排空气法，一氧化碳只能用向下排空气法
8. 4B铅笔芯的主要成分是（ ）
A. 铅 B. 石墨 C. 4B D. 炭黑
9. 有四组气体，它们是①与、②与、③与、④与。能区别这四组气体的同一种方法是（ ）
A. 通入水中看溶解性 B. 用澄清石灰水 C. 用燃着的木条 D. 用紫色的石蕊试液
10. 下列变化中，属于化学变化的是（ ）
A. 二氧化碳在加压降温下转化为干冰 B. 山体滑坡
C. 喷洒液体二氧化碳灭火 D. 二氧化碳溶于水
11. 相同分子数的一氧化碳和二氧化碳，所含一样多的是（ ）
A. 氧元素 B. 氧原子 C. 碳原子 D. 碳元素
12. 下列物质中碳元素化合价从低到高排列的是（ ）
A. B.
C. D.
13. 不能用来鉴别CO和两种气体的方法是（ ）
A. 通入澄清的石灰水 B. 点燃 C. 通入紫色石蕊试液 D. 闻气味
14. 一氧化碳和二氧化碳的共同点是（ ）
A. 都是由碳氧两元素组成的 B. 分子构成相同，都属于氧化物
C. 具有相同的化学性质 D. 对人体都有毒害作用
15. 当氧化铜中混有少量的炭粉时，下列除去炭粉的方法中合理的是（ ）
A. 隔绝空气，将混合物加热 B. 在空气中加热混合物
C. 在氢气流中加热混合物 D. 加入足量的氧化铁后加热
16. 下列关于二氧化碳叙述错误的是（ ）
A. 环境监测中心在公布城市空气质量状况时不包括该气体 B. 是造成全球气候变暖的主要气体
C. 在蔬菜大棚中，适量补充其含量有利于农作物的生长
D. 能与血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白携氧能力降低
17. 二氧化碳不但能与水、熟石灰反应，还能与碳反应生成一氧化碳，根据所给信息及，，试确定X、Y、Z一组物质是（ ）
A. B. C. D.
18. 在高温下用CO还原m g CuO得到n g Cu，已知氧的相对原子质量为16，则Cu的相对原子质量可表示为（ ）
A. B. C. D. 无法表示
19. 植物进行光合作用时，需不断消耗空气中的二氧化碳，但是二氧化碳在大气中的含量却基本保持不变，这是由于（ ）
①植物进行呼吸作用 ②矿物燃料的燃烧 ③死亡动植物的腐烂 ④某些矿物如碳酸钙等的加热分解
A. ①② B. ③④ C. ②④ D. ①②③④
20. 一定质量的气体通入石灰水中，最多能得到X g沉淀。若将上述一定质量的经过→CO→的一系列变化（假定没有损耗），再通入一定量的石灰水中，最多得到Y g沉淀。则X与Y的关系为（ ）
A. B. C. D. 无法确定
21. 某金属氧化物MO 14.4 g经过一氧化碳充分还原后质量减少3.2 g，MO是（ ）
A. FeO B. MgO C. CuO D. CaO
二. 填空题。
1. 如图是二次进风煤炉示意图（煤的主要成分是碳）
（1）分析煤炉中发生的化学反应，写出各部位的一个主要反应方程式。
煤炉底部____________________________
煤炉中部____________________________
煤炉口______________________________
（2）同一次进风煤炉相比，二次进风煤炉为什么能节省煤并减少污染？
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. 利用下图的装置可以洗气、检验、贮气，请回答下列问题：
（1）证明一氧化碳中有二氧化碳，装置内应盛的物质是_________________；
（2）若用排水法贮备一氧化碳时瓶中应先盛满水，气体从_________________通入；
（3）若要用水将装置中的一氧化碳排出，水应从_________________端通入。
3. 用下列物质的化学式填空：氢气、氧气、木炭、一氧化碳、二氧化碳、甲烷，并写出有关反应的化学方程式。
（1）能使带火星的木条复燃的是________________________________。
（2）能用于灭火的是__________________________________________。
（3）天然气的主要成分____________________________。
（4）能使澄清石灰水变浑浊的气体是_______________________，该反应的化学方程式为__________________________________________。
（5）通入紫色石蕊试液使它变红的气体是______________，它与水反应的化学方程式是____________________________。
（6）能使灼热的氧化铜还原为铜的气体化合物是______________，该反应的化学方程式____________________________。
4. 无色气体A的密度比空气大，不能燃烧，A溶于水生成B，B能使石蕊试液变红，B很不稳定，很容易分解成A和C；A与灼热的黑色固体D反应，可以生成无色气体E；E燃烧时火焰为蓝色，燃烧后生成A；A通入澄清石灰水中，可使石灰水变浑浊，静置后出现白色沉淀F。
根据上述实验，判断各物质的化学式：
A______________，B______________，C______________，
D______________，E______________，F______________。
三. 实验题。
回答问题（所用装置图用序号表示）。
（1）写出编号①②③④的仪器名称：①______________；②______________；③______________；④______________。
（2）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，化学方程式为______________。应选用的气体发生装置和收集装置分别是______________和______________。
（3）若用A装置制取氧气，A装置中作适当的变化是__________________________。若用A装置来进行木炭粉还原氧化铜的实验，应该在A装置中作适当的变化是__________
__________________。
四. 计算题。
1. 取含有80g碳酸钙的石灰石，与足量的稀盐酸反应，可得到二氧化碳多少克？标准状况下二氧化碳的体积是多少升？（已知：标准状况下的密度是1.997 g/L）
2. 取一定量的木炭在一定量的氧气中燃烧，生成23.2g气体（氧气已完全反应）。将生成的气体通入过量的澄清石灰水中，生成40g沉淀。试通过计算分析23.2g气体的成分和质量。
【试题答案】
课题一 金刚石、石墨和C60
一、填空题：
1. 金刚石 石墨 C60 金刚石 石墨 原子 排列顺序不同 组成和结构
2. 60 碳 720
3. 金刚石用途：①钻头 ②钻石 石墨性质：①熔点高、有滑腻感 ②质软 ③能导电
4. 木炭 炭黑 焦炭 木炭 活性炭 炭黑 物理 5. 疏松多孔 木材 隔绝空气
二、选择题：
1. D 2. B 3. C 4. C 5. A 6. C 7. D 8. A 9. C 10. C
11. A 12. D 13. B 14. C 15. C 16. A 17. B
三、实验题
（1）澄清石灰水变浑浊 二氧化碳
（2）亮红 木炭有还原性，能与氧化铜反应，生成金属铜
（3）使酒精灯的火焰集中，使被加热部位的温度更高。
（4）把导气管从澄清石灰水中移出 酒精灯
课题二 二氧化碳制取的研究
一、填空题
1. 大理石（或石灰石） 稀盐酸
密度比空气大 向上排空气 二氧化碳能溶于水
2. ①④②③⑤ 二氧化碳 澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 燃烧着的木条 口处 燃着的木条熄灭
3. 高温 石灰石 二氧化碳
二、选择题
1. D 2. B 3. A 4. C 5. A 6. C 7. D 8. D
三、问答题
① 不能用。 反应需要的温度高，实验室难于达到
② 不能用。 收集气体不纯
③ 能用。 反应条件易做到，能收集到纯净CO2气体
④ 不能用。 反应速度太快
四、实验题
1. （1）导气管插入液面以下。应刚刚露出橡皮塞为宜。
（2）收集CO2的集气瓶瓶口倾斜。应瓶口向上正放。
（3）集气瓶中的导管插入位置不正确。应插入到集气瓶的底部。
2. （1）a：铁架台 b. 锥形瓶
（2）二氧化碳 稀盐酸 大理石（或石灰石） 有大量气泡冒出
（3）A或B E或C
五、计算题 20L
［试题一］
一. 选择题。
1. B 2. D 3. C 4. C 5. A 6. B 7. C 15. A 16. C 17. C 18. C 19. B 20. AB
21. B 22. D 23. C 24. D 25. C 26. D 27. D
二. 填空题。
1. 2. A：C，B：，C：，D：Cu，E：CO 3. （1）大于，（2）小于
三. 实验题。
（1）加热前先通CO是为了把玻璃管中空气排净，以免出现危险。
（2）
观察到的现象 所发生现象的化学方程式
A处（CuO处） 黑色粉末变成亮红色的铜
B处（澄清石灰水中） 澄清石灰水变浑浊
C处 有蓝色火焰
（3）CO有剧毒，不点燃排到空气中。会对空气造成污染。
［试题二］
一. 选择题。
1. C 2. C 3. C 4. D 5. B 6. B 7. C 8. B 9. C 10. D 11. C 12. B
13. D 14. A 15. B 16. D 17. D 18. A 19. D 20. A 21. A
二. 填空题。
1. （1）
（2）两次进风，氧气供给充足，CO燃烧充分，既减少了有毒气体CO的排放，又增加了放出的热量
2. （1）澄清石灰水 （2）B （3）A
3. （1） （2） （3） （4）；
（5） （6）CO；
4. A：，B：，C：，D：C，E：CO，F：
三. 实验题。
（1）①试管 ②酒精灯 ③长颈漏斗 ④集气瓶
（2） B E
（3）在酒精灯火焰上加一个金属网罩（或用酒精灯喷灯加热）以提高火焰温度
四. 计算题。
1. 35.2g；17.6L 2. ；17.6g；CO；5.6g
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