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专题四 碳和碳的氧化物——2024届中考化学一轮复习进阶课件【人教版】
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这是一份专题四 碳和碳的氧化物——2024届中考化学一轮复习进阶课件【人教版】，共60页。PPT课件主要包含了考情分析，碳的单质，碳单质的化学性质，易错提示，二氧化碳的制取，二氧化碳的性质及用途，②现象及分析，二氧化碳对环境的影响，一氧化碳，CO与CO2等内容，欢迎下载使用。
碳单质的性质和应用以碳单质的同素异形体及其用途为考查内容，以选择题为主，偶尔在推断题中作为信息出现，一般难度较低。注意活性炭、金刚石、石墨的物理性质不同的原因。碳的氧化物及其性质是中考的热点，尤其是二氧化碳的性质探究实验是复习重点之一，在选择题、填空题、探究题、计算题中均有出现，难度中等偏上。注意一氧化碳的毒性和难溶于水的性质，另外还要注意二氧化碳没有酸性，是与水反应后的产物碳酸有酸性。二氧化碳的实验室制法必须熟练掌握。
考法二碳单质的化学性质
考法四 二氧化碳的性质及用途
考法五 二氧化碳对环境的影响
1、金刚石、石墨和C60(1)金刚石①结构：正八面体形状的固体。每个碳原子都与4个碳原子相连，在空间构成连续的、坚固的骨架结构。②性质：无色、透明、不导电、熔点高、硬度很大，是天然存在的最硬的物质。③用途：切割大理石、裁玻璃，加工坚硬的金属，做钻头等。
(2)石墨①结构：细鳞片状固体，碳原子呈平面层状排列。②性质：深灰色，有金属光泽；不透明、质软，有滑腻感；具有优良的导电性和导热性，熔点高、耐高温。③用途：制铅笔芯、石墨电极、润滑剂、干电池等。
(3)C60①结构：C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球，这种足球结构的C60分子很稳定。②性质：C60的结构决定了它具有超导性等的物理性质和化学性质。③用途：广泛用于新材料、超导体、催化、医学及生物领域等方面。
(4)从组成结构上认识金刚石和石墨①金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但是由于构成单质的碳原子的排列方式不同，物质性质有很大的差异。②不同的元素可以组成不同的单质，同种元素也可以组成不同的单质。如金刚石、石墨都是由碳元素组成的碳单质。
2、无定型碳(1)分类：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。(2)构成：无定形碳都是由石墨的微小晶体和少量杂质而构成的，是混合物；(3)用途：①木炭和活性炭都具有吸附性，因为他们都具有疏松多孔的结构，能把气体或染料等微小粒子吸附进他们的内部。活性炭的吸附作用比木炭强，防毒面具的滤毒罐就利用活性炭来吸附毒气，制糖工业也利用活性炭来脱色制白糖；②焦炭常用来冶炼金属，作还原剂；③炭黑常用来制墨、油漆、橡胶工业的填充剂等。将炭黑加到橡胶里，可以增加橡胶的耐磨性。
1、碳在常温下的稳定存在（稳定性）碳原子内质子数为6，原子结构示意图是 ，
最外层有4个电子，既不容易得电子，也不容易失电子，所以常温下碳的化学性质不活泼。它受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化。应用：用碳素笔签署重要文件、用火微微烤焦埋入地下的木桩等；千年古画保存很长时间而不褪色也是因为在常温下碳的化学性质不活泼。
2、碳与氧气的反应(可燃性)(1)充分燃烧(氧气充足时)：(2)不充分燃烧(氧气不足时)：现象：充分燃烧时，发出红光或白光，生成使澄清石灰水变浑浊的气体应用：作燃料。
3、碳与某些氧化物的反应(还原性)在加热或高温条件下碳能夺取氧化物中的氧。随着温度的升高，碳的活动性增强，表现出还原性。(1)木炭还原氧化铜实验装置：实验现象：黑色粉末变为光亮的红色，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。实验原理：
(2)焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来。相关反应方程式为：(3)在高温条件下，碳还能使二氧化碳转变成一氧化碳：
①试管口要略向下倾斜，是为了防止水蒸气冷凝倒流到试管底部，炸裂试管；②用酒精灯（可加网罩以使火焰集中并提高温度）或酒精喷灯加热时，应先均匀加热，然后固定在有药品的部位加热；③实验结束，先把导管从澄清的石灰水中拿出，再熄灭酒精灯，防止澄清石灰水倒吸炸裂试管；④在加药品时要注意，木炭粉要稍稍过量，因为有一部分木炭与试管中的氧气反应，生成一氧化碳。为了让氧化铜充分反应，所以木炭粉要稍稍过量。
1、实验室制二氧化碳(1)药品：大理石(石灰石)、稀盐酸
①不能用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，挥发出的氯化氢气体易混入产生的二氧化碳内，使制得的二氧化碳不纯。②不能用硫酸，硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙，硫酸钙微溶于水，形成的沉淀会附着在块状大理石或石灰石的表面，阻碍反应继续进行。③一般不用粉末状碳酸钙或碳酸钠晶体，因为粉末状的碳酸钙或碳酸钠晶体与浓盐酸反应速率较快，不便于收集气体。
(2)原理：(3)装置选取发生装置时应考虑的因素为：反应物的状态和反应条件，即实验室制取二氧化碳的装置类型为固液常温型。选取收集装置应考虑收集方法为排空气法、排水法。由于二氧化碳的密度大且易溶于水，则选用向上排空气法。
(4)实验步骤①查：检查装置气密性。②装：装入大理石，塞紧塞子，发生装置中的导管刚露出橡皮塞。③定：把反应装置固定好。④加：从长颈漏斗加入稀盐酸至浸没漏斗下端管口。⑤收：收集气体，导管伸入集气瓶底部。⑥验：检验气体是否集满。
(5)检验及验满的方法检验方法：将生成的无色、无味的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明是CO2。验满方法：将燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭则证明已集满，否则未集满。2、二氧化碳的工业制法煅烧石灰石：
1、物理性质：(1)常温是无色无味的气体，密度比空气大。固体二氧化碳叫干冰，干冰易升华，升华时吸收热量，常作制冷剂。(2)能溶于水，通常情况下，1体积的水能溶解1体积的二氧化碳。①验证装置：②现象及分析：部分二氧化碳溶于水中，使瓶内气体压强变小，大气压使塑料瓶变瘪。③结论：CO2能溶于水
2、化学性质(1)一般情况下，不燃烧，也不支持燃烧；①验证装置：②现象：蜡烛自下而上依次熄灭。③结论：二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，且密度大于空气。(2)不能供给呼吸，当空气中二氧化碳超过正常的含量时，对人的健康产生影响。
(3)二氧化碳与水反应①验证实验：
③结论：CO2与H2O发生化合反应，生成H2CO3，反应方程式为：碳酸能使紫色石蕊试纸变成红色；碳酸不稳定，容易分解成二氧化碳和水，反应方程式为：(4)CO2能使澄清水变浑浊。可用于检验二氧化碳，反应方程式为：3、用途：①光合作用的原料； ②用于灭火；③作制冷剂、人工降雨等；④作化工产品原料。
1、自然界中二氧化碳的循环
2、温室效应 (1)产生温室效应的气体除二氧化碳外，还有臭氧、甲烷、氟氯代烷等。(2)加剧的危害：全球气候变暖，使两极冰川融化，海平面升高，淹没部分沿海城市；使土地沙漠化，农业减产等。
(3)防治措施：①世界各国应制定旨在限制二氧化碳排放的政府和国际规定，并严格执行；②采取以下措施控制二氧化碳的排放量：减少使用化石燃料，使用清洁能源，如太阳能、风能、地热等；大力植树造林，严禁乱砍乱伐森林；促进节能产品开发和普及；采用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳等；③提倡“低碳生活”。（“低碳生活”指生活中要尽量减少所消耗的能量，特别是减少二氧化碳的排放量，为保护地球尽一份责任。如日常生活中的节约用电、节约纸张及绿色出行等做法均符合“低碳生活”理念。）
1、物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。2、化学性质：(1)可燃性：一氧化碳燃烧产生蓝色火焰，并放出热量。反应方程式为：(2)毒性：CO极易与血液中的血红蛋白结合，使氧气不能很好地与血红蛋白结合，使人体缺氧而中毒甚至死亡。
(3)还原性——CO还原氧化铜①实验装置②实验步骤A.检验CO的纯度；B.先通入CO，待排净试管内的空气后再点燃酒精灯（防止发生爆炸）；C.试管中的黑色粉末全部变成红色时，停止加热；D.继续通CO直到试管冷却（防止生成的铜重新被氧化并防倒吸）。
③实验现象：黑色粉末变成红色，澄清石灰水变浑浊。④实验原理：⑤用途：一氧化碳的还原性可以用于冶金工业。例如，可用一氧化碳的还原性来炼铁，反应方程式为：
CO与 CO2性质及用途的比较
2、CO与CO2的鉴别、分离及除杂方法 （1）鉴别方法
（3）分离方法利用CO和CO2化学性质的不同，分离CO和CO2时，应将混合气体通过NaOH溶液，NaOH与 CO2反应生成Na2CO3，先分离出CO；然后再向溶液中滴加稀H2SO4，得到CO2。
【例1】金刚石和石墨是常见的碳单质，其结构如图所示。下列说法正确的是A．构成金刚石和石墨的原子大小不同B．金刚石和石墨中原子排列方式相同C．1g金刚石和1g石墨所含原子数相同D．金刚石和石墨在氧气中都不能燃烧
解析：金刚石、石墨是由同种碳原子构成的不同种单质。A、构成金刚石、石墨的原子大小相同，故说法错误；B、金刚石、石墨的物理性质有较大差异的原因是碳原子排列结构不同，故说法错误；C、金刚石、石墨是由同种碳原子构成的，所以1g金刚石和1g石墨所含原子数相同，故说法正确；D、金刚石、石墨是由碳元素组成的，都能在氧气中燃烧生成二氧化碳，故说法错误。
【例2】我国宣布力争于2060年前实现碳中和，即二氧化碳的排放与吸收相互平衡（如图）。下列途径中属于吸收二氧化碳的是A．绿色植物的光合作用B．化石燃料的燃烧C．微生物的氧化分解D．生物的呼吸作用
解析：A、绿色植物的光合作用利用光照条件吸收二氧化碳与水生成葡萄糖，故符合题意；B、化石燃料含碳元素，燃烧产生二氧化碳，故不符合题意；C、微生物的氧化分解，是分解有机物，主要产物是水、二氧化碳，故不符合题意；D、生物的呼吸作用是吸收氧气，呼出二氧化碳，故不符合题意。故选A
【例3】“碳达峰”是指我国承诺在2030年前，二氧化碳的排放不再增长：“碳中和”是指到2060年，采取各种方式抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。下列措施不利于“碳达峰”和“碳中和”的是A．鼓励民众植树造林B．加大煤和石油的使用C．培育氢燃料电池汽车产业D．循环利用CO2制造合成燃料、尿素等物质
解析：A、植树造林可以吸收二氧化碳，有利于“碳达峰”和“碳中和”，故A不符合题意； B、加大煤和石油的使用会增加二氧化碳的排放量，不利于 “碳达峰”和“碳中和”，故B符合题意； C、培育氢燃料电池汽车产业，可以缓解化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，有利于“碳达峰”和“碳中和”，故C不符合题意； D、循环利用CO2制造合成燃料、尿素等物质有利于实现二氧化碳“零排放”，有利于“碳达峰”和“碳中和”，故D不符合题意。故选B。
【例4】木炭或燃气在氧气不足的情况下燃烧，容易产生CO气体，下列关于CO气体的叙述不正确的是A．CO气体可以用作燃料B．在相对密闭的环境里，CO气体容易使人发生中毒C．将CO和O2的混合气体通入NaOH溶液中，会生成Na2CO3和H2OD．高温下，CO气体可与Fe2O3等含铁氧化物反应生成Fe和CO2
解析：根据一氧化碳的物理性质（无色、无味、难溶于水等），化学性质（具有毒性、可燃性、还原性等）进行分析解答。A、CO具有可燃性，CO和O2反应生成CO2，放出热量，所以CO气体可以用作燃料，此选项说法正确，不符合题意；B、CO能和人体内的血红蛋白结合，导致人体内缺氧，使人中毒，此选项说法正确，不符合题意；C、CO和O2都难溶于水，所以将CO和O2的混合气体通入NaOH溶液中不会发生反应，此选项说法错误，符合题意；D、CO具有还原性，在高温的条件下，CO能把Fe2O3里面的铁还原出来，生成Fe和CO2，此选项说法正确，不符合题意；
【例5】下列宏观事实的微观解释错误的是
解析：A、在一定条件下，二氧化碳气体变成干冰，分子之间的间隔变小，分子的体积不变，符合题意；B、端午时节粽飘香，是因为分子在不断运动，引起香味的分子四处扩散，不符合题意；C、二氧化碳和一氧化碳化学性质不同，是因为分子构成不同，二氧化碳由二氧化碳分子构成，一氧化碳由一氧化碳分子构成，不符合题意；D、金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大，不符合题意。
【例6】下列有关碳和碳的氧化物，说法正确的是A．金刚石和石墨物理性质不同，是因为构成它们的原子大小不同B．C60表示1个C60分子由60个碳原子构成C．碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，在空气中燃烧生成一氧化碳D．二氧化碳能和碳反应生成一氧化碳且放出热量
解析：A、金刚石和石墨的物理性质有很大差异是因为碳原子的排列方式不同，故选项说法错误；B、C60微观上可表示一个C60分子，也可以表示一个C60分子由60个碳原子构成，故选项说法正确；C、碳单质燃烧时，氧气充足生成二氧化碳外，氧气不足燃烧生成一氧化碳，故选项说法错误；D、二氧化碳能和碳反应生成一氧化碳，此反应吸收热量，故选项说法错误；故选：B。
【例7】金刚石、石墨、C60都是由碳元素形成的单质，它们的原子排列方式不同，导致它们在性质上存在着明显差异。（1）请写出另一组由同种元素形成的不同单质_____________。（2）石墨具有优良的__________，常用作干电池的电极；（3）硅是一种良好的半导体材料。工业上制粗硅的反应为： ，该反应中SiO2发生___________（填“氧化”或“还原”）反应。（4）已知反应：2Mg+CO2 2___________+C，则Mg着火时___________（填“能”或“不能”）使用干粉灭火器灭火。
解析：（1）氧气和臭氧属于由同种元素形成的不同单质，故填：O2和O3。（2）石墨具有优良的导电性，常用作干电池的电极，故填：导电性；（3）该反应中SiO2失氧发生还原反应，故填：还原。（4）反应前2Mg、2O、C反应后C，还差2M、2O，根据质量守恒反应前后原子种类数目不变，故填MgO，镁能在二氧化碳中燃烧，干粉灭火器灭火时有二氧化碳产生，不能用干粉灭火器灭火，故填：MgO；不能。
【例8】某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，完成了如下实验，请回答下列问题：Ⅰ、如图所示装置进行实验，很快发现澄清的石灰水变浑浊；（1）请写出C与CuO反应的化学方程式___________________；（2）实验结束时，应___________（填写下列操作代号）。 ①先撤出导管，再熄灭酒精灯 ②先熄灭酒精灯，再撤出导管
解析：Ⅰ、（1）C与CuO高温反应生成铜和二氧化碳，故填：（2）实验结束时，为防止冷凝水倒流，试管炸裂，应先撤出导管，再熄灭酒精灯，故填：①。
Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO2和水。（3）仪器B中所盛试剂为___________，其作用为________________。（4）D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有：__________________________________________。
解析：Ⅱ、（3）木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，B中所盛试剂为澄清石灰水，其作用为 检验二氧化碳，故填：澄清石灰水；检验二氧化碳。（4）一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有D中黑色固体变红，E中澄清石灰水变浑浊，故填：D中黑色固体变红，E中澄清石灰水变浑浊。
Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO2和水。（5）实验前，需检查________；点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用为_____________________________________。（6）请指出上述实验中的一项缺陷_________________。（7）将1.44g炭和16.0gCuO在较高温度下反应生成Cu，理论上可生成_____gCO。
排尽装置内空气，避免对实验结果造成干扰
解析：（5）实验前，需检查气密性；点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用为排尽装置内空气，避免对实验结果造成干扰，故填：气密性；排尽装置内空气，避免对实验结果造成干扰。（6）一氧化碳有毒，上述实验中的一项缺陷没有尾气处理，故填：没有尾气处理。
解析：（7）解：将1.44g炭和16.0gCuO在较高温度下反应，碳过量，设和氧化铜反应的碳质量为x，则和生成的二氧化碳反应的碳质量为1.44g-x，且二氧化碳过量，则碳和二氧化碳反应生成的一氧化碳质量为y，故填：1.12g。
Ⅲ、小组中吴华同学通过查阅资料发现：Cu2O为红色固体，难溶于水，可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO4。（8）请设计简单实验验证CuO和足量炭反应后所得的红色固体中是否有Cu2O：____________________________________________________________________________________________。
反应后所得的红色固体中加入稀硫酸，溶液变为蓝色说明固体中含有Cu2O，不变蓝色说明不含Cu2O
解析：（8）氧化亚铜和硫酸反应生成硫酸铜和铜，反应后所得的红色固体中加入稀硫酸，溶液变为蓝色说明固体中含有Cu2O，不变蓝色说明不含Cu2O，故填：反应后所得的红色固体中加入稀硫酸，溶液变为蓝色说明固体中含有Cu2O，不变蓝色说明不含Cu2O。
碳单质的性质和应用以碳单质的同素异形体及其用途为考查内容，以选择题为主，偶尔在推断题中作为信息出现，一般难度较低。注意活性炭、金刚石、石墨的物理性质不同的原因。碳的氧化物及其性质是中考的热点，尤其是二氧化碳的性质探究实验是复习重点之一，在选择题、填空题、探究题、计算题中均有出现，难度中等偏上。注意一氧化碳的毒性和难溶于水的性质，另外还要注意二氧化碳没有酸性，是与水反应后的产物碳酸有酸性。二氧化碳的实验室制法必须熟练掌握。
考法二碳单质的化学性质
考法四 二氧化碳的性质及用途
考法五 二氧化碳对环境的影响
1、金刚石、石墨和C60(1)金刚石①结构：正八面体形状的固体。每个碳原子都与4个碳原子相连，在空间构成连续的、坚固的骨架结构。②性质：无色、透明、不导电、熔点高、硬度很大，是天然存在的最硬的物质。③用途：切割大理石、裁玻璃，加工坚硬的金属，做钻头等。
(2)石墨①结构：细鳞片状固体，碳原子呈平面层状排列。②性质：深灰色，有金属光泽；不透明、质软，有滑腻感；具有优良的导电性和导热性，熔点高、耐高温。③用途：制铅笔芯、石墨电极、润滑剂、干电池等。
(3)C60①结构：C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球，这种足球结构的C60分子很稳定。②性质：C60的结构决定了它具有超导性等的物理性质和化学性质。③用途：广泛用于新材料、超导体、催化、医学及生物领域等方面。
(4)从组成结构上认识金刚石和石墨①金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但是由于构成单质的碳原子的排列方式不同，物质性质有很大的差异。②不同的元素可以组成不同的单质，同种元素也可以组成不同的单质。如金刚石、石墨都是由碳元素组成的碳单质。
2、无定型碳(1)分类：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。(2)构成：无定形碳都是由石墨的微小晶体和少量杂质而构成的，是混合物；(3)用途：①木炭和活性炭都具有吸附性，因为他们都具有疏松多孔的结构，能把气体或染料等微小粒子吸附进他们的内部。活性炭的吸附作用比木炭强，防毒面具的滤毒罐就利用活性炭来吸附毒气，制糖工业也利用活性炭来脱色制白糖；②焦炭常用来冶炼金属，作还原剂；③炭黑常用来制墨、油漆、橡胶工业的填充剂等。将炭黑加到橡胶里，可以增加橡胶的耐磨性。
1、碳在常温下的稳定存在（稳定性）碳原子内质子数为6，原子结构示意图是 ，
最外层有4个电子，既不容易得电子，也不容易失电子，所以常温下碳的化学性质不活泼。它受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化。应用：用碳素笔签署重要文件、用火微微烤焦埋入地下的木桩等；千年古画保存很长时间而不褪色也是因为在常温下碳的化学性质不活泼。
2、碳与氧气的反应(可燃性)(1)充分燃烧(氧气充足时)：(2)不充分燃烧(氧气不足时)：现象：充分燃烧时，发出红光或白光，生成使澄清石灰水变浑浊的气体应用：作燃料。
3、碳与某些氧化物的反应(还原性)在加热或高温条件下碳能夺取氧化物中的氧。随着温度的升高，碳的活动性增强，表现出还原性。(1)木炭还原氧化铜实验装置：实验现象：黑色粉末变为光亮的红色，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。实验原理：
(2)焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来。相关反应方程式为：(3)在高温条件下，碳还能使二氧化碳转变成一氧化碳：
①试管口要略向下倾斜，是为了防止水蒸气冷凝倒流到试管底部，炸裂试管；②用酒精灯（可加网罩以使火焰集中并提高温度）或酒精喷灯加热时，应先均匀加热，然后固定在有药品的部位加热；③实验结束，先把导管从澄清的石灰水中拿出，再熄灭酒精灯，防止澄清石灰水倒吸炸裂试管；④在加药品时要注意，木炭粉要稍稍过量，因为有一部分木炭与试管中的氧气反应，生成一氧化碳。为了让氧化铜充分反应，所以木炭粉要稍稍过量。
1、实验室制二氧化碳(1)药品：大理石(石灰石)、稀盐酸
①不能用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，挥发出的氯化氢气体易混入产生的二氧化碳内，使制得的二氧化碳不纯。②不能用硫酸，硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙，硫酸钙微溶于水，形成的沉淀会附着在块状大理石或石灰石的表面，阻碍反应继续进行。③一般不用粉末状碳酸钙或碳酸钠晶体，因为粉末状的碳酸钙或碳酸钠晶体与浓盐酸反应速率较快，不便于收集气体。
(2)原理：(3)装置选取发生装置时应考虑的因素为：反应物的状态和反应条件，即实验室制取二氧化碳的装置类型为固液常温型。选取收集装置应考虑收集方法为排空气法、排水法。由于二氧化碳的密度大且易溶于水，则选用向上排空气法。
(4)实验步骤①查：检查装置气密性。②装：装入大理石，塞紧塞子，发生装置中的导管刚露出橡皮塞。③定：把反应装置固定好。④加：从长颈漏斗加入稀盐酸至浸没漏斗下端管口。⑤收：收集气体，导管伸入集气瓶底部。⑥验：检验气体是否集满。
(5)检验及验满的方法检验方法：将生成的无色、无味的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明是CO2。验满方法：将燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭则证明已集满，否则未集满。2、二氧化碳的工业制法煅烧石灰石：
1、物理性质：(1)常温是无色无味的气体，密度比空气大。固体二氧化碳叫干冰，干冰易升华，升华时吸收热量，常作制冷剂。(2)能溶于水，通常情况下，1体积的水能溶解1体积的二氧化碳。①验证装置：②现象及分析：部分二氧化碳溶于水中，使瓶内气体压强变小，大气压使塑料瓶变瘪。③结论：CO2能溶于水
2、化学性质(1)一般情况下，不燃烧，也不支持燃烧；①验证装置：②现象：蜡烛自下而上依次熄灭。③结论：二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，且密度大于空气。(2)不能供给呼吸，当空气中二氧化碳超过正常的含量时，对人的健康产生影响。
(3)二氧化碳与水反应①验证实验：
③结论：CO2与H2O发生化合反应，生成H2CO3，反应方程式为：碳酸能使紫色石蕊试纸变成红色；碳酸不稳定，容易分解成二氧化碳和水，反应方程式为：(4)CO2能使澄清水变浑浊。可用于检验二氧化碳，反应方程式为：3、用途：①光合作用的原料； ②用于灭火；③作制冷剂、人工降雨等；④作化工产品原料。
1、自然界中二氧化碳的循环
2、温室效应 (1)产生温室效应的气体除二氧化碳外，还有臭氧、甲烷、氟氯代烷等。(2)加剧的危害：全球气候变暖，使两极冰川融化，海平面升高，淹没部分沿海城市；使土地沙漠化，农业减产等。
(3)防治措施：①世界各国应制定旨在限制二氧化碳排放的政府和国际规定，并严格执行；②采取以下措施控制二氧化碳的排放量：减少使用化石燃料，使用清洁能源，如太阳能、风能、地热等；大力植树造林，严禁乱砍乱伐森林；促进节能产品开发和普及；采用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳等；③提倡“低碳生活”。（“低碳生活”指生活中要尽量减少所消耗的能量，特别是减少二氧化碳的排放量，为保护地球尽一份责任。如日常生活中的节约用电、节约纸张及绿色出行等做法均符合“低碳生活”理念。）
1、物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。2、化学性质：(1)可燃性：一氧化碳燃烧产生蓝色火焰，并放出热量。反应方程式为：(2)毒性：CO极易与血液中的血红蛋白结合，使氧气不能很好地与血红蛋白结合，使人体缺氧而中毒甚至死亡。
(3)还原性——CO还原氧化铜①实验装置②实验步骤A.检验CO的纯度；B.先通入CO，待排净试管内的空气后再点燃酒精灯（防止发生爆炸）；C.试管中的黑色粉末全部变成红色时，停止加热；D.继续通CO直到试管冷却（防止生成的铜重新被氧化并防倒吸）。
③实验现象：黑色粉末变成红色，澄清石灰水变浑浊。④实验原理：⑤用途：一氧化碳的还原性可以用于冶金工业。例如，可用一氧化碳的还原性来炼铁，反应方程式为：
CO与 CO2性质及用途的比较
2、CO与CO2的鉴别、分离及除杂方法 （1）鉴别方法
（3）分离方法利用CO和CO2化学性质的不同，分离CO和CO2时，应将混合气体通过NaOH溶液，NaOH与 CO2反应生成Na2CO3，先分离出CO；然后再向溶液中滴加稀H2SO4，得到CO2。
【例1】金刚石和石墨是常见的碳单质，其结构如图所示。下列说法正确的是A．构成金刚石和石墨的原子大小不同B．金刚石和石墨中原子排列方式相同C．1g金刚石和1g石墨所含原子数相同D．金刚石和石墨在氧气中都不能燃烧
解析：金刚石、石墨是由同种碳原子构成的不同种单质。A、构成金刚石、石墨的原子大小相同，故说法错误；B、金刚石、石墨的物理性质有较大差异的原因是碳原子排列结构不同，故说法错误；C、金刚石、石墨是由同种碳原子构成的，所以1g金刚石和1g石墨所含原子数相同，故说法正确；D、金刚石、石墨是由碳元素组成的，都能在氧气中燃烧生成二氧化碳，故说法错误。
【例2】我国宣布力争于2060年前实现碳中和，即二氧化碳的排放与吸收相互平衡（如图）。下列途径中属于吸收二氧化碳的是A．绿色植物的光合作用B．化石燃料的燃烧C．微生物的氧化分解D．生物的呼吸作用
解析：A、绿色植物的光合作用利用光照条件吸收二氧化碳与水生成葡萄糖，故符合题意；B、化石燃料含碳元素，燃烧产生二氧化碳，故不符合题意；C、微生物的氧化分解，是分解有机物，主要产物是水、二氧化碳，故不符合题意；D、生物的呼吸作用是吸收氧气，呼出二氧化碳，故不符合题意。故选A
【例3】“碳达峰”是指我国承诺在2030年前，二氧化碳的排放不再增长：“碳中和”是指到2060年，采取各种方式抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。下列措施不利于“碳达峰”和“碳中和”的是A．鼓励民众植树造林B．加大煤和石油的使用C．培育氢燃料电池汽车产业D．循环利用CO2制造合成燃料、尿素等物质
解析：A、植树造林可以吸收二氧化碳，有利于“碳达峰”和“碳中和”，故A不符合题意； B、加大煤和石油的使用会增加二氧化碳的排放量，不利于 “碳达峰”和“碳中和”，故B符合题意； C、培育氢燃料电池汽车产业，可以缓解化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，有利于“碳达峰”和“碳中和”，故C不符合题意； D、循环利用CO2制造合成燃料、尿素等物质有利于实现二氧化碳“零排放”，有利于“碳达峰”和“碳中和”，故D不符合题意。故选B。
【例4】木炭或燃气在氧气不足的情况下燃烧，容易产生CO气体，下列关于CO气体的叙述不正确的是A．CO气体可以用作燃料B．在相对密闭的环境里，CO气体容易使人发生中毒C．将CO和O2的混合气体通入NaOH溶液中，会生成Na2CO3和H2OD．高温下，CO气体可与Fe2O3等含铁氧化物反应生成Fe和CO2
解析：根据一氧化碳的物理性质（无色、无味、难溶于水等），化学性质（具有毒性、可燃性、还原性等）进行分析解答。A、CO具有可燃性，CO和O2反应生成CO2，放出热量，所以CO气体可以用作燃料，此选项说法正确，不符合题意；B、CO能和人体内的血红蛋白结合，导致人体内缺氧，使人中毒，此选项说法正确，不符合题意；C、CO和O2都难溶于水，所以将CO和O2的混合气体通入NaOH溶液中不会发生反应，此选项说法错误，符合题意；D、CO具有还原性，在高温的条件下，CO能把Fe2O3里面的铁还原出来，生成Fe和CO2，此选项说法正确，不符合题意；
【例5】下列宏观事实的微观解释错误的是
解析：A、在一定条件下，二氧化碳气体变成干冰，分子之间的间隔变小，分子的体积不变，符合题意；B、端午时节粽飘香，是因为分子在不断运动，引起香味的分子四处扩散，不符合题意；C、二氧化碳和一氧化碳化学性质不同，是因为分子构成不同，二氧化碳由二氧化碳分子构成，一氧化碳由一氧化碳分子构成，不符合题意；D、金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大，不符合题意。
【例6】下列有关碳和碳的氧化物，说法正确的是A．金刚石和石墨物理性质不同，是因为构成它们的原子大小不同B．C60表示1个C60分子由60个碳原子构成C．碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，在空气中燃烧生成一氧化碳D．二氧化碳能和碳反应生成一氧化碳且放出热量
解析：A、金刚石和石墨的物理性质有很大差异是因为碳原子的排列方式不同，故选项说法错误；B、C60微观上可表示一个C60分子，也可以表示一个C60分子由60个碳原子构成，故选项说法正确；C、碳单质燃烧时，氧气充足生成二氧化碳外，氧气不足燃烧生成一氧化碳，故选项说法错误；D、二氧化碳能和碳反应生成一氧化碳，此反应吸收热量，故选项说法错误；故选：B。
【例7】金刚石、石墨、C60都是由碳元素形成的单质，它们的原子排列方式不同，导致它们在性质上存在着明显差异。（1）请写出另一组由同种元素形成的不同单质_____________。（2）石墨具有优良的__________，常用作干电池的电极；（3）硅是一种良好的半导体材料。工业上制粗硅的反应为： ，该反应中SiO2发生___________（填“氧化”或“还原”）反应。（4）已知反应：2Mg+CO2 2___________+C，则Mg着火时___________（填“能”或“不能”）使用干粉灭火器灭火。
解析：（1）氧气和臭氧属于由同种元素形成的不同单质，故填：O2和O3。（2）石墨具有优良的导电性，常用作干电池的电极，故填：导电性；（3）该反应中SiO2失氧发生还原反应，故填：还原。（4）反应前2Mg、2O、C反应后C，还差2M、2O，根据质量守恒反应前后原子种类数目不变，故填MgO，镁能在二氧化碳中燃烧，干粉灭火器灭火时有二氧化碳产生，不能用干粉灭火器灭火，故填：MgO；不能。
【例8】某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，完成了如下实验，请回答下列问题：Ⅰ、如图所示装置进行实验，很快发现澄清的石灰水变浑浊；（1）请写出C与CuO反应的化学方程式___________________；（2）实验结束时，应___________（填写下列操作代号）。 ①先撤出导管，再熄灭酒精灯 ②先熄灭酒精灯，再撤出导管
解析：Ⅰ、（1）C与CuO高温反应生成铜和二氧化碳，故填：（2）实验结束时，为防止冷凝水倒流，试管炸裂，应先撤出导管，再熄灭酒精灯，故填：①。
Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO2和水。（3）仪器B中所盛试剂为___________，其作用为________________。（4）D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有：__________________________________________。
解析：Ⅱ、（3）木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，B中所盛试剂为澄清石灰水，其作用为 检验二氧化碳，故填：澄清石灰水；检验二氧化碳。（4）一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有D中黑色固体变红，E中澄清石灰水变浑浊，故填：D中黑色固体变红，E中澄清石灰水变浑浊。
Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO2和水。（5）实验前，需检查________；点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用为_____________________________________。（6）请指出上述实验中的一项缺陷_________________。（7）将1.44g炭和16.0gCuO在较高温度下反应生成Cu，理论上可生成_____gCO。
排尽装置内空气，避免对实验结果造成干扰
解析：（5）实验前，需检查气密性；点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用为排尽装置内空气，避免对实验结果造成干扰，故填：气密性；排尽装置内空气，避免对实验结果造成干扰。（6）一氧化碳有毒，上述实验中的一项缺陷没有尾气处理，故填：没有尾气处理。
解析：（7）解：将1.44g炭和16.0gCuO在较高温度下反应，碳过量，设和氧化铜反应的碳质量为x，则和生成的二氧化碳反应的碳质量为1.44g-x，且二氧化碳过量，则碳和二氧化碳反应生成的一氧化碳质量为y，故填：1.12g。
Ⅲ、小组中吴华同学通过查阅资料发现：Cu2O为红色固体，难溶于水，可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO4。（8）请设计简单实验验证CuO和足量炭反应后所得的红色固体中是否有Cu2O：____________________________________________________________________________________________。
反应后所得的红色固体中加入稀硫酸，溶液变为蓝色说明固体中含有Cu2O，不变蓝色说明不含Cu2O
解析：（8）氧化亚铜和硫酸反应生成硫酸铜和铜，反应后所得的红色固体中加入稀硫酸，溶液变为蓝色说明固体中含有Cu2O，不变蓝色说明不含Cu2O，故填：反应后所得的红色固体中加入稀硫酸，溶液变为蓝色说明固体中含有Cu2O，不变蓝色说明不含Cu2O。
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