碳與二氧化碳

1、TTE五星級(jí)專題系列課題1金剛石、石墨和C60一、碳的單質(zhì)【學(xué)習(xí)導(dǎo)引】還記得什么是單質(zhì)嗎？碳、氫、氧是組成物質(zhì)世界的三種重要元素。你知道幾種碳的單質(zhì)？同一種元素可能組成多種單質(zhì)，、和 都是碳元素組成的單質(zhì)?；貞浺幌?，常見的物理性質(zhì)包括那些？觀察金剛石和石墨以及它們的制品，整理金剛石和石墨的物理性 質(zhì)和用途。（1）純凈的金剛石是、形狀的固體，是天然存在的最硬的物質(zhì)。石可以用來做裝飾品和（2）石墨是一種 色的有 而不透明的細(xì)鱗片狀固體。石墨很 ，有滑膩感，有優(yōu)良的。石墨可以用來做、電車的“電刷”和。木炭、焦炭、和 等主要是由石墨的微小晶體構(gòu)成的，它們都具有的結(jié)構(gòu)，具有 能力，食品工業(yè)用活性炭制白糖

2、和制作防毒面具都是應(yīng)用了該能力。上圖對應(yīng)的碳單質(zhì)分別是、，它們的 不同，因此碳元素組成的單質(zhì)生質(zhì)存在差異，用途也不一樣?！就接?xùn)練】1.下列物質(zhì)中，硬度最大的是1.下列物質(zhì)中，硬度最大的是（）A.鐵B.玻璃C.金剛石D.石墨2003年2月1日，美國“哥倫比亞號(hào)”航天飛機(jī)在空中失事。有專家分析認(rèn)為，其原因可能是航天飛機(jī) 機(jī)殼底部的石墨瓦在空氣中脫落，擊中機(jī)翼。航天飛機(jī)表面覆蓋石墨瓦可以起隔熱和保護(hù)作用，這主要 是因?yàn)槭ǎ┠軐?dǎo)電B.密度大C.C.硬度小，有潤滑作用D.熔點(diǎn)高、耐高溫BB.石墨導(dǎo)電D.用木材制筷子B.定是石墨D.可能是混合物央視每周質(zhì)量日報(bào)曾報(bào)道，市場上發(fā)現(xiàn)假冒的2B鉛筆。下列說

3、法錯(cuò)誤的是（）鉛筆芯中含有石墨鉛筆芯是用鉛做的2B鉛筆芯可以導(dǎo)電鉛筆芯粉末加入鎖孔可以打開長期未用難以開啟的鐵鎖 下列過程中屬于化學(xué)變化的是（）用木材制活性炭C.木炭使紅墨水褪色 只含有碳元素的物質(zhì)（）一定是金剛石C. 一定是純凈物1999年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予對發(fā)現(xiàn)C60有重大貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家，現(xiàn)在C70也制得。下列對C60和C70這兩 種物質(zhì)的敘述中，有錯(cuò)誤的是（）它們都是碳元素組成的單質(zhì)它們是兩種新型的化合物它們都是由分子構(gòu)成的它們的相對分子質(zhì)量差是120 下列符號(hào)中.既能表示一種元素，又能表示該元素的一個(gè)原子，還表示一種單質(zhì)的是（）A. OB. CC. ND. H化學(xué)上把同種元素組成的不同

4、單質(zhì)互稱為同素異形體，例如白磷和紅磷。下列各組物質(zhì)互為同素異形體 的是（）A.水和冰B.金剛石和石墨 C.碳和硫D.氧氣和液氧如圖6 1所示，先在a、b兩支相同的大試管中充滿紅棕色的NO2氣體，然后分別向a、b試管中加入 質(zhì)量相等的足量的石墨和活性炭，迅速塞上帶導(dǎo)管的膠塞，經(jīng)過一段時(shí)間后，打開導(dǎo)管上活塞觀察到的 現(xiàn)象是石度岌g水y一沼件泉圖6 1；（2）。原因是二、碳的化學(xué)性質(zhì)【學(xué)習(xí)導(dǎo)引】見過北宋著名畫家張擇端繪制的清明上河圖嗎？它為什么能保存至今呢？古代的字畫多用墨（用炭黑 等制成）書寫或繪制，而在常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)。如果在高溫下碳的活動(dòng)性是否變化呢？回顧木炭在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，燃燒產(chǎn)物與氧

5、氣的量又有何關(guān) 系？當(dāng)碳在氧氣中充分燃燒時(shí)，生，反應(yīng)的化學(xué)方程式是;當(dāng)氧氣不足，燃燒不充分時(shí)生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式是我們知道物質(zhì)與氧發(fā)生的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)，而高溫下木炭能奪取某些氧化物中的氧元素，我們將這種 反應(yīng)稱之為還原反應(yīng)，木炭是使氧化銅還原為銅的物質(zhì)，具有還原性。木炭還原氧化銅的化學(xué)方程式為 ， 反 應(yīng) 過 程 中 的 實(shí) 驗(yàn)【同步訓(xùn)練】 下列敘述中，正確的是（）金剛石與石墨是由不同種元素組成的單質(zhì)金剛石與石墨中碳原子之間的排列方式不同，因而結(jié)構(gòu)和性質(zhì)完全不同金剛石與石墨在純氧氣中完全燃燒，生成的產(chǎn)物都是二氧化碳金剛石與石墨都是由碳元素組成的單質(zhì)，因此性質(zhì)完全相同2002年底江蘇省考古專

6、家對“泗水王陵”進(jìn)行保護(hù)性挖掘，在考古過程中發(fā)現(xiàn)在棺室外圍的土層中有厚 厚的一層一千多年前的木炭，這表明木炭常溫下具有（）A.可燃性B.還原性C.穩(wěn)定性D.吸附性 煤中含有碳和硫元素，煤如果不完全燃燒，則排放出來的有害氣體是（）A. SO2B. COC. CO 和 CO2D. SO2和 CO 相同質(zhì)量的碳完全燃燒生成CO和CO2消耗O2的質(zhì)量比是（）A. 2 ： 1B. 1 ： 2C. 14 : 11D. 11 : 145.圖62是木炭還原氧化銅的裝置，右側(cè)試管內(nèi)盛放的液體 。該實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象主要有; (2)。木炭還原氧化銅的化學(xué)方程式。實(shí)驗(yàn)完畢，應(yīng)當(dāng)先，然后再撤去, 停止加熱。如果上述操作順序顛

7、倒將可能出現(xiàn)的后果是圖62【能力拓展】1 .測定下列物質(zhì)剛玉石英石墨金剛石的硬度的實(shí)驗(yàn)記錄如下：用金剛石刻劃均使其它三種物質(zhì)留有痕跡；用石墨刻劃其它物質(zhì)，無痕跡；用石英刻劃其它三種物質(zhì)只有一種留有痕跡。這四種物質(zhì)的相對硬度由大到小的順序依次是()A .B .C .D 某氣體可能由初中化學(xué)常見的一種或多種氣體組成，經(jīng)測定其中只含有碳、氧兩種元素，且碳、氧兩種元素的質(zhì)量比為1 ： 2,則關(guān)于該氣體的說法正確的是()A. 一定是CO2B. 一定是CO與CO2組成的混合物C. 一定是CO與02組成的混合物D.該氣體可能由3種物質(zhì)組成在嚴(yán)寒的冬季用煤火取暖而造成煤氣中毒的悲劇時(shí)有發(fā)生。試回答：煤氣產(chǎn)生的

8、條件為：;用化學(xué)方程式表示為：。預(yù)防煤氣中毒的措施是O繼1985年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)C60分子后，1991年科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了一種管狀的碳單質(zhì)一一碳納米管。(1)金剛石、 石墨、足球烯、碳納米管的物理性質(zhì)有較大差異的原因 o (2)請你推測在常溫下C60和碳納米管可能具有的化學(xué)性質(zhì)。簡述你的理由 O我國科學(xué)家陳乾旺等研究成果表明，在470C和80MPa大氣壓條件下，二氧化碳和金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生金剛 石和碳酸鈉，合成的金剛石顆粒大小完全可以滿足工業(yè)用途。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：課題2二氧化碳制取的研究【學(xué)習(xí)導(dǎo)引】我們已學(xué)習(xí)過在實(shí)驗(yàn)室可以通過三種方式來制取氧氣，也稱為制取氧氣的原理。在實(shí)驗(yàn)室任何氣體的制 取首先要考

9、慮的是反應(yīng)原理。依質(zhì)量守恒定律制取二氧化碳的反應(yīng)物里一定含有 和 元素。在實(shí)驗(yàn)室里，二氧化碳常用和 反應(yīng)來制取，反應(yīng)的化學(xué)方程式可以表示為其次要考慮的是如何確定制取裝置。發(fā)生裝置由反應(yīng)物白 和反應(yīng) 決定，收集裝置由氣體的和 決定。下圖是制取氧氣時(shí)的兩種不同發(fā)生裝置和兩種不同收集裝置實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的發(fā)生裝置選用，這是因?yàn)榉磻?yīng)物的狀態(tài)為，并且反應(yīng) 加熱；收集時(shí)選用，原因是二氧化碳密，溶于水。最后要通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證制得的氣體。如果產(chǎn)生的氣體能，則證明產(chǎn)生的氣體為氧氣；如果產(chǎn)生的氣體能，則證明產(chǎn)生的氣體為二氧化碳?！就接?xùn)練】1 .實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的常用的方法是（）A.燃燒木炭B.用大理石與稀鹽酸

10、反應(yīng)C.用大理石與稀硫酸反應(yīng)D.用木炭還原氧化銅一氧化氮在常溫常壓下難溶于水，密度比空氣略大，它能與氧氣迅速反應(yīng)生成二氧化氮。收集一瓶一氧化氮?dú)怏w，可采用的方法是（）A.A.向上排空氣法C.向下排空氣法B.排水法D .排水法或向上排空氣法B .將點(diǎn)燃的木條伸入集氣瓶內(nèi)B .將點(diǎn)燃的木條伸入集氣瓶內(nèi)D，將帶火星的木條接近集氣瓶口）B.酒精燈、試管、導(dǎo)管、集氣瓶D.大試管、單孔塞、集氣瓶、導(dǎo)管檢驗(yàn)二氧化碳是否充滿集氣瓶的正確方法是（A.將澄清石灰水倒入集氣瓶內(nèi)振蕩C.將點(diǎn)燃的木條放在集氣瓶口實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳時(shí)應(yīng)選用的儀器是（A.漏斗、集氣瓶、水槽、導(dǎo)管C.酒精燈、長頸漏斗、集氣瓶、導(dǎo)管下列各組氣

11、體都能用向上排空氣法收集的是（）A. O2、H2B.H2、CO2C.O2、CO2D.H2、O2、CO2實(shí)驗(yàn)室制取CO2 一般有五個(gè)步驟：檢查裝置的氣密性按要求裝配好儀器向漏斗中注入酸液向廣 口瓶放入小塊的大理石收集氣體。下列操作順序中，正確的是（）A .B .C .D .根據(jù)圖6 3所示實(shí)驗(yàn)裝置回答下列問題：圖6 3（1）寫出標(biāo)號(hào)儀器的名稱，；（2）用加熱固體的方法產(chǎn)生氣體，應(yīng)選發(fā)生裝置（填序號(hào)，下同），收集較純凈的難溶性氣體應(yīng)選（3）B裝置中長頸漏斗末端應(yīng)伸至液面以下，可以防止.伸進(jìn)D、E中的導(dǎo)管均應(yīng)接近集氣瓶底部是為了。某石灰石樣品中含有80 g的碳酸鈣，用此石灰石與足量的鹽酸完全反應(yīng)，可

12、生成多少g CO2?【能力拓展】圖64裝置具有多種用途，請回答:（1）當(dāng)氣體由a管進(jìn)b管出時(shí)，可用于收集密度比空氣（填“大”或“小”）的氣體；當(dāng)氣體由b管 進(jìn)a管出時(shí)，能收集的氣體有（至少填2種氣體的化學(xué)式）。若用其測定氣體體積時(shí)，可在瓶中充滿水，并在b處添加（填儀器名稱）。 實(shí)驗(yàn)室用石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳而不能用硫酸的原因是（）這兩種物質(zhì)間不能反應(yīng)反應(yīng)太劇烈來不及收集因?yàn)榱蛩嵋讚]發(fā)，因而產(chǎn)生的氣體中混有雜質(zhì)生成了微溶性物質(zhì)覆蓋在石灰石表面，阻止了反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行圖65所示為實(shí)驗(yàn)室常用的實(shí)驗(yàn)裝置：圖65據(jù)此回答下列問題： TOC o 1-5 h z 用A和E組合裝置制取氧氣，發(fā)生反應(yīng)的

13、化學(xué)方程式為，將藥品加入裝置A中的試管前，應(yīng)進(jìn)行的操作是。（2）常溫下，可用鋅粒和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是（填序號(hào)，下同），收集裝置是（3）實(shí)驗(yàn)室通常用稀鹽酸和石灰石反應(yīng)制取CO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為;此外，CO2也可以用碳酸氫鈉（NaHCO3）固體加熱分解（產(chǎn)物為碳酸鈉、二氧化碳和水）來 制取，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為，若用此法來制取CO2,應(yīng)選用的發(fā)生裝置 是，收集裝置是;（4 ） F裝置可用來測量生成的CO2氣體的體積，其中在水面上放一層植物油的目的是，植物油上方原有的空氣對實(shí)驗(yàn)的結(jié)果（填“有”或“沒有”）明顯影響。4：在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上擺放著供你選擇的如下藥品和儀器（實(shí)驗(yàn)常備用品圖

14、中略）:R CDEFG H請你設(shè)計(jì)一種制備某氣體的實(shí)驗(yàn)方案，填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的以下幾項(xiàng):制備氣體名稱實(shí)驗(yàn)藥品（填寫序號(hào)）實(shí)驗(yàn)儀器（填寫序號(hào)）實(shí)驗(yàn)原理收集方法反思與評(píng)價(jià)（從裝置的優(yōu)、缺點(diǎn)方面說明）K K 5. （2010,黃岡）在實(shí)驗(yàn)室開放日里，我與小娜、小佳、小華、小麗等同學(xué)來到實(shí)驗(yàn)室，看到實(shí)驗(yàn)桌上擺放 著四瓶無標(biāo)簽的試劑，分別是兩瓶固體和兩瓶液體，我們決定對“固體與液體之間的反應(yīng)”進(jìn)行一系列探 究.（1）小娜同學(xué)從一瓶固體和一瓶液體中各取少量試劑于試管中進(jìn)行混合，立即產(chǎn)生了一種五色氣體.對氣體 是何物質(zhì)，同學(xué)們進(jìn)行了大膽的猜想.小佳同學(xué)的猜想可能是:;（2）我想設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明小佳同學(xué)猜想是正

15、確的，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如表6-3（請?zhí)顚懀?實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象及結(jié)論表6-3實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象及結(jié)論圖6-9（3）小華想用圖6-9給定的收集裝置收集一瓶小佳同學(xué)猜想中的氣體，則氣體由（填a或b）端進(jìn)入.（4）小麗同學(xué)從另外兩瓶試劑中各取少量試劑于試管中，發(fā)現(xiàn)混合后，固體發(fā)生了變化，但無氣泡放出.同 學(xué)們對加入試管中的固體和液體從不同的反應(yīng)類型、物質(zhì)類別等方面進(jìn)行了大膽的猜想：猜想一; 猜想二；（2）如是CO2 或H2，或02等，填表如表D6-1表 D6-1實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象及結(jié)論將氣體通入澄清石灰水中將試管口堵一會(huì) 兒，點(diǎn)燃此氣體，或?qū)Щ鹦堑哪緱l插入試 管中等石灰水變渾濁，則證明是二氧化碳.或能燃 燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，或聽到爆鳴聲，則證 明是氫氣，或木條復(fù)燃，證明是氧氣等（3）中如果是氫氣填a（如是氧氣或二氧化碳填b）（4）猜想一：金屑與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)；猜想二:金屬氧化物與酸溶液反應(yīng)，猜想三：喊與酸溶液發(fā)生復(fù)分 解反應(yīng)；猜想四，氧化物（如CaO）與水發(fā)生化合反應(yīng)；猜想五：可溶于水的固體