碳和二氧化碳
1同一种元素可以组成不同的物质
女口：金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的不同种单质；氧气( 02)和臭氧(03)都
是由氧元素组成的，由同一种元素组成的物质不一定是纯净物。
2 ?碳的单质
(1)金刚石：是自然界中最硬的物质，可用于制钻石、钻探机的钻头，刻划玻璃等；
(2)石墨：是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性，可用于制铅笔芯，电极等。
(3)活性炭：具有疏松多孔结构，具有吸附性，防毒面具里滤毒罐就是利用活性炭吸附毒气
的，制糖工业中也利用活性炭来脱色以制白糖。
3 ?金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因
碳原子的排列方式不同。
4. 碳单质的化学性质
单质碳的物理性质各异，而化学性质却完全相同。
(1 )常温下碳的化学性质不活泼，这是我国古代的书法和字画能够保存很长时间的原因。
(2)碳具有可燃性：①完全燃烧，C+02 点燃C02。
②不完全燃烧(氧气不足)，2C+O2点燃2C0。
(3)碳具有还原性：C + 2Cu0咼温2Cu + C0 2 f置换反应，应用于冶金工业) 现象：黑色粉末
逐渐变成光亮的红色，澄清石灰水变浑浊。
5. 二氧化碳的制法
(1 )实验室制取气体的思路：(原理、装置、检验)
①发生装置：由反应物状态和反应条件决定。
反应物是固体，需加热，制取气体时则用高锰酸钾制氧气的发生装置；
反应物是固体和液体，不需要加热，制取气体时则用制二氧化碳的发生装置。
②收集方法：气体的密度以及溶解性决定。
难溶于水用排水法收集(C0只能用排水法)；
密度比空气小用向下排空气法；
密度比空气大用向上排空气法( C02只能用向上排空气法)。
(2) CO2的实验室制法。
①原理：用石灰石和稀盐酸反应，CaC03 + 2HCI=CaCl2+ H2O + CO2%
注：不用稀硫酸是因为生成硫酸钙微溶，会阻止反应的继续。
②发生装置：固+液，不需加热。
③气体收集方法：向上排空气法。
④检验方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则是二氧化碳气体。
⑤验满方法：用燃着的木条，放在集气瓶口，木条熄灭证明已集满二氧化碳。
(3 )二氧化碳的工业制法。
煅烧石灰石：CaC03 煅烧 CaO + CO2T
CaO氧化钙，俗称生石灰，Ca(OH) 2氢氧化钙，俗称熟石灰。
CaO+ H2O == Ca(OH)2 (此反应放出大量的热)
6. 二氧化碳的性质
(1) 物理性质：无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水。固体二氧化碳称为干冰。
(2) 化学性质：①一般情况下不能燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸。
②与水反应生成碳酸：CO2+ H2^= H2CO3；
碳酸不稳定，易分解：H2CO3—H2O + CO2f。
③CO2能使澄清的石灰水变浑浊：CO2 + Ca(OH)2=CaCO3 J + HO，本反应用于检验CO2。
④CO2与灼热的碳反应：C+CO2^^ 2CO。
CO2溶于水的实验：
CO2密度探究实验：
CO2与水反应探究实验：
7. CO 2的用途
(1 )用于灭火，灭火器原理：Na2CO3 + 2HCI^=2NaCI+ H2O + CO2 f；
(2)固体CO2即干冰作制冷剂，因为干冰升华时，吸收大量的热，还可以用于人工降雨。
(3)光合作用；(4)化工厂原料；(5)气体肥料。
& CO的物理性质
无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。
9. CO的化学性质
（1 ）有剧毒：CO极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能与氧气结合，造成生物体内缺氧。
占燃
（2）CO具有可燃性：2CO + 02点燃2CO2 （现象：产生蓝色火焰，放出热量）。
（3）CO具有还原性：CO + CuO —— Cu + CO2 （此反应不是置换反应）。练习
1. 某同学设计了如下一组实验。取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥纸花（石蕊与酸接触会变红），分别按下图进行实验。回答下列问题：
W
先
餓
（1）畸翔Tr練W 阳水（LI）Kitlt中（F）Ht?（l r （1）观察到纸花的颜色变化：I ?纸花变红；n . ___________________________ ；m .纸花颜色不变;
（2）__________________________________________________________ 该同学进行的i、n两项实验，说明了______________________________________________________ 。
（3）__________________________________________________________ 该同学进行四组对比实验的目的是________________________________________________________
2. 欲除去C02中混有的少量CO气体，可采用的方法是（）
A. 将混合气体点燃
B.将混合气体通过澄清的石灰水
C.将混合气体通过灼热的CuO
D.将混合气体通过水中
3. 无色气体A的密度比空气大，不能燃烧，A溶于水可生成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，可生成无色气体E，E燃烧时火焰为蓝色，燃烧后生成 A ;将A通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，并生成白
色沉淀F。根据上述实验及现象，写出各物质的化学式： A _____ ，B ______ ，C _____ ，
D ____ ，
E ______ ，
F ______。
4. 现将石灰石样品15 g与10
5.4 g稀盐酸放入烧杯中充分反应（杂质不与稀盐酸反应），反应时间与反应前后烧杯内物质的质量变化如下表所示：
反应时间/S2
质量/g119.52118.64117.76116.88116116
（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数。
5. 下列说法错误的是（ ）
A.
通常情况下，二氧化碳不能支持燃烧 B.
常温下，碳的化学性质不活泼 C.二氧化碳具有还原性
D.标准状况下，二氧化碳密度比空气大
6 民族英雄于谦的石灰吟： “千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕，要留清 白在人
间。 ”请你从化学的视角，找出符合诗句中物质变化顺序的选项（ ）
C. 二氧化碳由一个碳原子和二个氧原子构成
D. 每个二氧化碳分子由一个碳原子和二个氧原子构成
9. 实验室制取二氧化碳时，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没 有气泡
产生，其原因是（ ）
A. 锥形瓶塞处漏气 D. 没有用玻璃棒搅拌溶液
10. 两份质量相同的碳酸钙，一份与足量的稀盐酸充分反应，一份煅烧使其完全分解，两种
方法所得CO 2的质量（ ）
A.—样多
B.煅烧得到的多
C.与盐酸反应得到的多
D.无法比较 11.
将CO 2、CO 、O 2、N 2的混合气体依次通过灼热的铜网，澄清石灰水，灼热的
CuO ，充分
反应冷却至室温，最后剩余的气体是（ ）
A.N 2
B.CO 2和 N 2
C.O 2 和 N 2
D.CO 2和 CO
12. 一种无色气体X 通过灼热的碳，得到另一种气体Y ，丫和灼热的CuO 反应又得到铜和X ,
X 和 Y 可能为（ ）
A. CaCO 3T Ca （OH ） 2^ Ca? CaCO 3 C.CaCO 3 T Ca （OH ） 2^ CaCl 2^ CaCO 3 6.
可以用来鉴定二氧化碳的试剂是（ ）
A.
水 B.紫色石蕊试液
7. 重要文件资料需长期保存，书写时最好使用（ A.铅笔
B.蓝墨水笔
8. 下列关于二氧化碳的说法，错误的是（ A. 二氧化碳由碳、氧二种元素组成
B. CaCO 3t CaO t Ca(OH)2t CaCO 3 D.Ca(OH)2t CaCO 3t CaO t CaCO 3
C. 燃着的木条
D.Ca(OH) 2溶液
) C.
碳素墨水笔
B.没有加热
C. 加入的是硫酸溶液
A.X 是CO , Y 是CO2
B. X 是O2 , Y 是CO
C. X 是CO2 , Y 是CO
D.X 是O2 , Y 是CO2
13?①02、②CO 、③C02三种气体中，密度（标准状况下）由大到小的顺序是
______ ;既能用向上排空气法又能用排水法收集的气体是 _________________ ;既有可燃性又有还 原性的化合物是 ______________________________________________________ ;既不能燃烧，也不支持燃烧的气体是 ____________________________________________________ 。填序号） A 类题（10道题）
1.已知纳米材料是指粒子直径在
1~100 nm 的材料。美国IBM 制造出了第一批纳米碳管晶体
A. 纳米碳管是一种新型的高分子化合物
B. 纳米碳管的化学性质活泼
C. 纳米碳管导电属于化学变化
D.纳米碳管、金刚石、石墨、 C 60的构成相同 2.检验某岩石疋否疋石灰石最好的方法疋（ )
A.向岩石上滴盐酸
B.高温煅烧
C.向岩石上滴蒸馏水
D.以上方法均可 3.木炭燃烧时，若有12 g 碳参加反应，则生成气体的质量不可能是（
）
7.
两份质量相同的碳，分别生成 CO 2和CO 时，消耗O 2的质量比是（ ）
8. _____________________________________ 实验室制取二氧化碳所用的药品是
___________________________________________ 和 ________ ，反应的化学方程式为 ___________
常温下，碳的化学性质 ___________ ，在点燃的条件下，碳跟充足的氧气反应生成
_
，当氧气不充足，则生成 。固体二氧化碳俗称 ，可 用作 或用于 。CO 有毒是因为
它燃烧时发出 _______ 色火焰。
管，发明了利用电子的波动性为传递信息的 导线”下列有关纳米碳管的说法正确的是
A.44 g
B.28 g
C.24 g
D.33 g
4. 只用C 、CO 、CuO 、CaCO 3、稀盐酸五种物质，进行单一或两两反应，可写出生成物中含
有CO 2的化学方程式有（ ）
A.2个
B.3个
C.4个 5.
下列物质中，碳元素的化合价最高的是（ ）
A.CO
B.C
C.CH 4
6. 某物质在氧气中燃烧后，产物只有水和二氧化碳，则该物质的组成中 D.5个
D.CaCO 3 )
A. 一定只含C 、H 兀素 C.一定含C 元素，可能含 H 元素
B.一定含C 、H 元素，可能含 O 元素
D. 一定含C 、H 、O 元素 A.1 :1
B.2:1
C.1:2
D.3:2
C
?气体是化合物时，易被吸附
D ?气体的相对分子质量越大，越易被吸附
9 ?回答问题（所用装置图用序号表示）
（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 ____________ 10?鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。为了测定某鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数，某同学进行了如
下实验：将鸡蛋壳洗净、干燥并捣碎后，称取 10 g 放在烧杯里，然后往烧杯中加入足量 的稀盐酸90 g ,充分反应后，称得反应剩余物为 97.14 g （假设鸡蛋壳中的其它物质不与
稀盐酸反应）。请计算： （1）产生二氧化碳气体多少克。 （2）计算该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
B 类题（10道题）
1. 为了区别 CO 与CO 2两瓶无色气体，下列方法中不可行的是（
）
A ?伸入燃着的木条
B ?分别通入少量澄清石灰水，振荡
C ?分别放入活昆虫，观察是否死亡
D ?分别通过灼热的氧化铜
2.
生命可贵，安全第一 ”。下列采取的安全措施中不正确的是（
）
A ?厨房天然气管道漏气，立即关闭阀门并轻轻开窗通风
B ?震后灾区饮用水应消毒处理后才能饮用
C ?为避免尘土进入，豪华装修完的房屋立即入住后必须关闭门窗
D ?进入久未开启的菜窖前，先用蜡烛做灯火实验
3?下表中列出了一定压强和温度下每立方厘米活性炭所能吸附的常见气体的体积，分析表
中数据与气体的组成、性质的关系，你认为下列结论正确的是（
） 气体性质 H 2 CO 2 O 2 N 2 Cl 2 气体的沸点/C 252 78 183 196 34 被吸附体积/mL
4.5
97
35
11
494
A ?每个气体分子所含原子个数越多，越容易被吸附
B ?沸点越低的气体，越易被吸附
（1）写出编号①②③④的仪器名称：①
:②—：③—：④