初中化學(xué)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(zhì)結(jié)合化學(xué)式或分子模型，考查微觀構(gòu)成和宏觀組成及各種碳單質(zhì)的物理性質(zhì)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(yīng)原理或通過反應(yīng)物的特點、實驗現(xiàn)象推導(dǎo)反應(yīng)。碳的氧化物，以物質(zhì)的鑒別、推斷及含碳化合物之間的轉(zhuǎn)化；性質(zhì)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(jié)合氧氣考查，結(jié)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(yīng)根據(jù)制取氣體從原理上是否科學(xué)，嚴(yán)謹(jǐn)、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(jìn)行分析。

知識梳理

考向一：碳單質(zhì)

（一）碳單質(zhì)的物理性質(zhì)

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(zhì)，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(xì)鱗片狀固體，最軟的礦物之一，有導(dǎo)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(zhì)。

（二）碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)

（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(yīng)）應(yīng)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(zhì)，化學(xué)式相同。但它們的物理性質(zhì)不同，是因為構(gòu)成它們的碳原子排列方式不同。

2.C₆₀不是碳原子構(gòu)成的，是由分子構(gòu)成的物質(zhì)，1個C₆₀分子由60個碳原子構(gòu)成。

考向二：一氧化碳性質(zhì)

1、物理性質(zhì)：無色，無味的氣體，密度比空氣略小（相對分子質(zhì)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(xué)性質(zhì)

（1）有毒：吸進(jìn)肺里與血液中的血紅蛋白結(jié)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(yīng)）應(yīng)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(xué)性質(zhì)：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(zhì)決定用途，一定要一一對應(yīng)，不要弄混了。

考向三：二氧化碳的性質(zhì)

1、物理性質(zhì)：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(xué)性質(zhì)：

?與水反應(yīng)：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(yīng)：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(xué)方程式CO₂+H₂O=H₂CO₃。

2.分子的種類不同，則性質(zhì)也不同。一氧化碳和二氧化碳性質(zhì)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(yīng)；能溶于水且與水反應(yīng)，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(dǎo)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(dǎo)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(yīng)是因為（稀硫酸和大理石反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水，會附著在大理石表面，阻礙反應(yīng)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(zhì)。

檢驗氣體：（1）先通過白色硫酸銅粉末，硫酸銅變?yōu)樗{(lán)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。