第六單元碳和碳的氧化物知識清單知識點一碳單質1.碳單質的物理性質和用途常見的碳單質有

金剛石?、

石墨?和

C60

?等。由于構成它們的碳原子

排列方式?不同，導致它們在物理性質上的差異很大。

金剛石石墨C60

排列方式（1）金剛石、石墨和C60名稱金剛石石墨足球烯化學式CCC60結構模型不同點外觀

無色透明?、正八面體的固體

深灰?色有金屬光澤而不透明的細鱗片狀固體

分子形似

足球

硬度天然存在

硬度最大?的物質

質軟質脆導電性不導電

導電相同點它們都是由

碳?元素組成的單質，在氧氣中完全燃燒，都生成

二氧化碳

無色透明深灰足球

硬度最大質軟導電碳二氧化碳

名稱金剛石石墨足球烯用途作鉆石、玻璃刀頭作電極、潤滑劑、鉛筆芯超導材料、醫學領域特別提醒

（1）活性炭的吸附性是物理性質，常被用作凈水劑；（2）C60由分子構成，每個C60分子由60個碳原子構成；（3）鉛筆芯中不含鉛，其主要成分是石墨。（2）木炭、焦炭、活性炭、炭黑的性質和用途。在日常生活和工農業生產中，木炭、焦炭、活性炭、炭黑等物質的主要成分都是碳單質，它們的結構與石墨類似。①木炭：具有疏松多孔的結構，因此它具有

吸附?性，常用于吸附色素和異味。

吸附②活性炭：吸附能力比木炭強，用于防毒面具、制糖工業中脫色；此外還可用于凈水和吸附裝修產生的對人體有害的氣體。③焦炭：用于冶金工業。④炭黑：用于制造墨、油漆、顏料、橡膠制品的填料。2.碳的化學性質（1）碳的穩定性。在常溫下，碳的化學性質

不活潑?。碳受日光照射或與空氣、水分接觸，都

不容易?發生變化。

（2）碳的可燃性。

不活潑不容易（3）碳的還原性。①木炭還原氧化銅（如圖）。

現象：黑色粉末逐漸變成光亮的

紅?色物質，產生的氣體能使澄清石灰水

變渾濁?。

紅變渾濁分析：在碳還原氧化銅的反應中，C在反應中得到氧，發生

氧化?反應，是

還原?劑，具有還原性；CuO在反應中失去氧，發生

還原?反應，是

氧化?劑，具有氧化性。

氧化還原還原氧化特別提醒

（1）固定試管時試管口略向下傾斜，防止藥品潮濕，產生的水蒸氣冷凝倒流炸裂試管；

（2）實驗結束時，應先撤出導管再熄滅酒精燈，防止石灰水倒吸入試管，使試管炸裂；

（3）冷卻后再把試管里的粉末倒出，防止熱的Cu被氧化為CuO；

（4）開始加熱時，導管口有氣泡冒出，排出的是試管內的空氣，所以剛開始時，澄清石灰水不變渾濁；

（5）在酒精燈的火焰上加網罩以集中火焰，提高溫度。

▼[練對點一]

1.金剛石、

石墨和C60都是由碳元素組成的單質，下列關于碳單質的說法正確的是（

）A.金剛石是天然存在的最硬的物質，可用來切割玻璃B.石墨有金屬光澤，有導電性，所以是一種金屬C.金剛石和石墨的物理性質差異大，是因為構成它們的原子不同D.金剛石、石墨和足球烯（C60）

都是由碳原子直接構成的A2.

春晚上的舞蹈詩劇節目《只此青綠》創作靈感來源于南宋的水墨畫《千里江山圖》。此畫保存至今而不變色的原因是（墨由炭黑等制成）（

B

）A.炭黑具有很強的吸附能力B.碳在常溫下化學性質不活潑C.部分炭黑轉變成了更穩定的物質D.碳單質不溶于水B3.木炭與氧化銅的反應裝置如圖所示。下列說法正確的是（

B

）A.實驗中，木炭表現出氧化性B.實驗中，氧化銅發生還原反應C.取下酒精燈上的網罩沒有任何影響D.實驗結束時，應先熄滅酒精燈，后撤出導氣管B知識點二二氧化碳和一氧化碳碳的氧化物有二氧化碳和一氧化碳兩種。它們都是由碳元素和氧元素組成的，但由于它們分子的結構不同，這使得它們的性質有很大的不同。3.物理性質CO2CO色、味、態

無色無味?的氣體

無色無味?的氣體

密度比空氣密度

大

比空氣密度

略小

溶解性

能?溶于水

難?溶于水

無色無味無色無味大

略小

能難4.二氧化碳的化學性質及用途（1）化學性質。①既不燃燒也不支持燃燒。現象：

下面的蠟燭先熄滅，上面的蠟燭后熄滅?；

結論：a.CO2

不燃燒?也

不支持燃燒?（化學性質）；

b.

CO2密度比空氣密度大?（物理性質），故CO2可用于

滅火?。

下面的蠟燭先熄滅，上面的蠟燭后熄滅不燃燒不支持燃燒CO2密度比空氣密度大滅火Ⅰ.實驗：將用石蕊染成紫色的干燥的紙花做如下處理：②與水反應。序號ABCD現象

紙花由紫變紅

紙花不變色

紙花不變色

紙花由紫變紅分析

稀醋酸能使紫色石蕊變紅

水不能使紫色石蕊變色

CO2不能使紫色石蕊變色

CO2與水發生化學反應生成H2CO3，H2CO3能使紫色石蕊變紅將第4朵紙花取出，用吹風機烘干，紅色又變為紫色。紙花由紫變紅紙花不變色紙花不變色紙花由紫變紅稀醋酸能使紫色石蕊變紅水不能使紫色石蕊變色CO2不能使紫色石蕊變色CO2與水發生化學反應生成H2CO3，H2CO3能使紫色石蕊變紅Ⅱ.結論：a.二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液變成紅色。

③與堿反應。a.與澄清石灰水反應：現象：澄清石灰水變

渾濁?。

應用：實驗室中檢驗二氧化碳。

b.與氫氧化鈉反應：

應用：實驗室常用此反應吸收二氧化碳。

渾濁

（2）用途：5.一氧化碳的化學性質及用途

一氧化碳燃燒發出藍色火焰，燃燒放出大量的熱，是煤氣的主要成分。（2）還原性：

現象：黑色粉末變為紅色。

現象：紅棕色粉末變為黑色。（3）毒性：一氧化碳是一種有毒的氣體，它能跟血液中的血紅蛋白結合，并且結合的能力非常強，是氧氣結合能力的200倍，使血液失去運輸氧的能力，人就會發生中毒。這與二氧化碳含量過高使人窒息死亡有著本質區別。二氧化碳沒有毒，但空氣中二氧化碳的體積分數過高會使人頭暈甚至窒息死亡。6.CO和CO2的鑒別及除雜（1）鑒別。①依據：兩種氣體的性質不同。②鑒別方法：鑒別方法現象與結論通入澄清石灰水無現象的是

CO

?；能使澄清石灰水變渾濁的是

CO2

通入紫色石蕊溶液無現象的是

CO

?；能使紫色石蕊溶液變紅的是

CO2

通過灼熱的氧化銅有紅色固體生成的是

CO

?；無現象的是

CO2

點燃能燃燒的是

CO

?；不能燃燒的是

CO2

CO

CO2

CO

CO2

CO

CO2

CO

CO2

（2）除雜：物質（括號內為雜質）除雜方法CO2（CO）通過足量灼熱的氧化銅CO（CO2）先通入足量NaOH溶液中，再通過濃硫酸通過足量灼熱的炭粉特別提醒不能用點燃的方法除去CO2中的CO，因為在CO2氣體中CO屬于雜質，其含量很少，而二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒，因此，不能將其中的CO點燃。▼[練對點二]

4.對比是學習化學的重要方法。下列關于CO2與CO的比較，錯誤的是（

C

）A.CO2能滅火，CO能燃燒B.通常情況下，CO2能溶于水，CO難溶于水C.CO2可用于制作碳酸飲料，CO可用于植物光合作用D.常溫常壓下，CO2的密度比空氣大，CO的密度比空氣略小5.根據如圖所示實驗，不能得到的結論是（

D

）A.CO2密度比空氣大B.CO2不能燃燒C.CO2不支持燃D.蠟燭燃燒生成CO2和H2OCD6.物質的性質在很大程度上決定了它的用途，物質的用途反映物質的性質。（1）二氧化碳可以滅火是利用二氧化碳的

密度比空氣大?（物理性質）和

不可燃、不助燃?（化學性質）的性質。

（2）請寫出一氧化碳的一種化學性質

可燃性（合理即可）

?，及對應的用途

做燃料（與上一空對應）

?。

密度比空氣大不可燃、不助燃可燃性（合理即可）

做燃料（與上一空對應）

7.下列方法能鑒別氧氣、一氧化碳和二氧化碳3瓶氣體的是（

D

）A.聞氣味B.觀察顏色C.將集氣瓶倒扣在水中D.將燃著的木條伸入集氣瓶中D8.根據下列實驗裝置回答問題。（1）C裝置與B裝置相比，具有的優點是

_

能夠控制反應的速率?_____。

能夠控制反應的速率（2）用圖2裝置測定生成CO2體積時，管口連接順序為CO2→

b→a

?→c；裝置內原有的空氣對測定二氧化碳的體積

無?（填“有”或“無”）影響；測得CO2的體積總是偏小，原因是

有少量二氧化碳溶解在了水中?。

b→a

無有少量二氧化碳溶解在了水中

知識點三二氧化碳的制取

8.實驗室制法（詳見P60實驗五）

CO2↑

知識點四溫室效應和低碳生活9.二氧化碳對人體健康的影響二氧化碳本身沒有毒性，但二氧化碳不能

供給呼吸?，因此在人群密集的地方應該注意通風換氣。在進入久未開啟的菜窖、干涸的深井和深洞底部之前，必須先做

燈火試驗?。

10.自然界中的碳氧循環大氣中的CO2

大氣中的O2供給呼吸燈火試驗11.溫室效應（1）加劇的原因：空氣中的

二氧化碳（或CO2）

?含量過高。

（2）危害：全球氣溫

升高?，兩極冰川

融化?，海平面升高，淹沒部分沿海城市，使土地沙漠化，造成農業減產等。

（3）防治措施：①減少

煤?、

石油?、天然氣等化石燃料的燃燒；

②開發新能源，如

太陽能?、

風能（以上兩空合理即可）

?、地熱能等；

③促進節能產品和技術的進一步開發和普及；④大力植樹造林，嚴禁亂砍濫伐。二氧化碳（或CO2）

升高融化煤石油太陽能風能（以上兩空合理即可）

12.低碳生活所謂“低碳”，就是較低二氧化碳的排放。低碳生活可理解為減少二氧化碳的排放，即低能量、低消耗、低開支的生活方式。▼[練對點四]

9.堅持低碳生活、綠色發展，促進人與自然和諧共生。下列做法與這一理念不相符的是（

B

）A.限制燃放煙花B.發展燃煤發電C.分類處理垃圾D.倡導公交出行B

與CO2有關的化學反應

實驗突破實驗五二氧化碳的實驗室制取

1.實驗藥品大理石（或石灰石）和稀鹽酸。特別提醒

（1）不可用稀硫酸代替稀鹽酸。因為稀硫酸與碳酸鈣反應生成的硫酸鈣微溶于水，覆蓋在大理石或石灰石的表面，阻止了大理石或石灰石與稀硫酸接觸，使反應難以繼續進行。

（2）不可用濃鹽酸代替稀鹽酸。因為濃鹽酸具有揮發性，其揮發出的氯化氫氣體使收集到的二氧化碳不純，且影響二氧化碳性質的探究。

（3）不可用碳酸鉀、碳酸鈉代替石灰石或大理石。因為碳酸鉀、碳酸鈉是粉末狀固體，與稀鹽酸反應速率太快，不利于反應的控制和氣體的收集。2.反應原理

3.實驗裝置特別提醒用長頸漏斗注入稀鹽酸時，長頸漏斗下端要伸入液面以下形成液封，防止生成的氣體從長頸漏斗上端逸出。4.收集裝置二氧化碳的收集一般采用向上排空氣法，依據是二氧化碳密度比空氣大，且不與空氣中的其他成分反應。用向上排空氣法收集氣體時，導管下端要伸入集氣瓶底部，目的是便于排盡集氣瓶中的空氣。5.操作步驟（1）連、查：連接好儀器并檢查裝置氣密性。（2）裝：先將大理石（或石灰石）裝入錐形瓶，再通過長頸漏斗加入稀鹽酸。（3）收：收集二氧化碳氣體。6.檢驗及驗滿（1）檢驗：將生成的氣體通入澄清石灰水中，若觀察到澄清石灰水變渾濁，證明生成的氣體是二氧化碳。

（2）驗滿：

將燃著的木條放在集氣瓶瓶口，若木條熄滅?，證明氣體已收集滿。

此過程利用的是二氧化碳

不能燃燒也不支持燃燒?的性質。

將燃著的木條放在集氣瓶瓶口，若木條熄滅不能燃燒也不支持燃燒特別提醒不能用燃著的木條檢驗收集的氣體是否是二氧化碳，因為能使燃著的木條熄滅的氣體不一定是CO2，也可能是N2等。7.得到干燥、純凈的二氧化碳要選用的裝置及連接順序用稀鹽酸制取CO2時，由于反應過程放出熱量，在氣體制取的過程中還會產生少量HCl氣體，應該用飽和的NaHCO3溶液除去HCl氣體，然后用AgNO3溶液檢驗HCl是否除盡，最后再用濃H2SO4干燥，得到干燥、純凈的CO2氣體。其常見的裝置如下：（1）指出標號儀器的名稱：①

長頸漏斗?，②

水槽?。

（3）若用裝置C來收集二氧化碳氣體，驗滿的方法是

將燃著的木條放在集氣瓶瓶口，若木條熄滅，則證明已收集滿?。

長頸漏斗水槽BC

濃硫酸

將燃著的木條放在集氣瓶瓶口，若木條熄滅，則證明已收集滿例實驗室常用如圖所示的裝置制取氣體，請你根據所學知識回答下列問題：拓展設問（4）實驗開始前，首先應進行的操作是

檢查裝置的氣密性?。

（5）實驗室制取二氧化碳用稀鹽酸，而不用稀硫酸的原因是

稀硫酸和碳酸鈣反應生成微溶于水的硫酸鈣，會覆蓋在碳酸鈣表面，使反應難以繼續進行?，

不選用碳酸鈉粉末的原因是

碳酸鈉粉末和稀鹽酸反應速率過快，不利于反應的控制和氣體的收集?。

檢查裝置的氣密性稀硫酸和碳酸鈣反應生成微溶于水的硫酸鈣，會覆蓋在碳酸鈣表面，使反應難以繼續進行碳酸鈉粉末和稀鹽酸反應速率過快，不利于反應的控制和氣體的收集考點一碳單質的性質及用途1.下列有關碳單質的說法錯誤的是（

C

）A.金剛石是自然界最硬的物質，可作鉆頭B.石墨有導電性，可制作電極C.C60具有穩定結構，不能燃燒D.活性炭疏松多孔，具有強烈的吸附性，可用于凈水C2.下列有關碳單質的性質和結構，說法正確的是（

C

）A.金剛石和石墨的物理性質有很大差異是因為構成它們的原子大小不同B.用墨書寫或繪制的字畫能保存很長時間而不變色是因為碳的化學性質不活潑C.C60表示一個C60分子D.所有碳單質燃燒只生成二氧化碳3.蘭州已進入“地鐵時代”。地鐵施工產生的廢水可用活性炭處理，這是利用了活性炭的

吸附?性。

C吸附考點二碳的氧化物（CO和CO2）4.（煙草燃燒時釋放的煙霧中含有3800多種已知化學物質，絕大部分對人體有害。其中易與人體血液中血紅蛋白結合的一種有毒物質是（

A

）A.一氧化碳B.尼古丁C.焦油D.苯并芘A5.從下列對比實驗得出的結論是（

B

）①CO2能溶于水②CO2能夠與水發生化學反應③CO2不能使紫色石蕊試紙變色B④CO2密度比空氣密度大A.①②B.②③C.③④D.①④6.區別CO和CO2的方法錯誤的是（

D

）A.通入澄清石灰水B.通入紫色石蕊溶液C.通過灼熱的氧化銅D.聞兩種氣體的味道D7.初步學會運用簡單的裝置和方法制取某些氣體，是初中生化學實驗技能應達到的要求。（1）某學習小組將實驗室制取常見氣體的相關知識歸納如下。氣體制取方法（或原理）發生裝置收集裝置O2方法1：加熱

高錳酸鉀固體（或KMnO4）

均可選擇A裝置（可根據需要添加棉花）均可選擇

C

?（填代號）裝置

方法2：加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物方法3：利用過氧化氫溶液均可選擇

B

?（填代號）裝置

CO2高錳酸鉀固體（或KMnO4）

C

B

H2O＋CO2↑

（2）該小組同學將制取的O2和CO2（各一瓶）混淆了，設計如下方案進行區分。實驗方案實驗現象實驗結論方案1：將帶火星的木條分別伸入兩個集氣瓶中若帶火星的木條

復燃

則該瓶氣體是O2方案2：向兩個集氣瓶中分別滴入少量的

氫氧化鈣[或Ca（OH）2]

?溶液，振蕩

若溶液變渾濁則該瓶氣體是CO2方案3：向兩個集氣瓶中分別倒入少量的水，振蕩后再加幾滴紫色石蕊溶液若紫色石蕊溶液變為

紅?色

則該瓶氣體是CO2………………復燃

氫氧化鈣[或Ca（OH）2]

紅（3）實驗室制取氣體的過程主要包括：a.選擇制取裝置；b.驗證所得氣體；c.明確反應原理。你認為這3個過程的合理順序應為

c→a→b（或cab）

?（填代號）。

c→a→b（或cab）

考點三二氧化碳的實驗室制取8.（2020·省卷，節選）通過一年的化學學習，你已經掌握了實驗室制取氣體的有關知識，請結合如圖回答相關問題。

將燃著的木條置于瓶口，木條熄滅，則已集滿濃硫酸9.實驗室制取氣體時需要的一些裝置如圖所示，請回答下列問題：

＋H2O＋CO2↑

可以控制反應的速率10.化學是一門以實驗為基礎的科學，請回答下列問題：（1）儀器a的名稱為

集氣瓶?。

集氣瓶

CO2↑

A

D

集中火焰，提高溫度（4）圖乙C中石蕊溶液始終沒有變紅，則B裝置中的M最有可能是

C

?（填字母序號）。

A.稀硫酸B.蒸餾水C.氫氧化鈉溶液C

（5）為防止尾氣污染，需要對尾氣進行處理，方法是

點燃（或用氣球收集）

?。

點燃（或用氣球收集）11.通過近一年的化學學習，你已經掌握了實驗室制取氣體的有關方法，請根據如圖回答問題：（1）以上裝置A～F中有一處明顯的錯誤，請加以改正

裝置B中的長頸漏斗下端應該浸入液面以下?；利用改正后的裝置完成后面的實驗。

裝置B中的長頸漏斗下端應該浸入液面以下（2）若選用裝置B、D、G制取并收集干燥的二氧化碳氣體，正確的組裝順序為

B、G、D

?，則在裝置G中加入的液體試劑是

濃硫酸?（填名稱）。

（4）裝置B、C都能用來制取氫氣，相對于裝置B，裝置C的突出優點是

可隨時控制