九年级化学碳及碳的化合物知识点及练习题.doc

碳的性质
1.金刚石（C）：是自然界中最硬的物质，物理性质：无色、透明、不导电、硬度很大。
2、石墨（C）：是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性。物理性质：深灰色、有金属光泽、不透明、质软、有滑腻感、具有优良的导电和导热性、熔点高、耐高温：
注意：铅笔并不含铅，是石墨和黏土混合而成的混合物。
3、C60 ：是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球，性质很稳定。
注意：① 碳的单质的化学式多用C（碳）来表示。它们由一种元素（C）组成，因为碳原子在物质里的结构不同，所以才导致它们的性质有如此大差别。由此可知物质的组成和结构决定了物质的性质。
② 回顾单质的概念：由同种元素组成的纯净物；氧的单质有：氧气，臭氧。
活性炭、木炭具有疏松多孔的结构，所以有强烈的吸附性，
注意：（1）金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。
（2）CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。
练习：1.经实验测定，某物质中只含有一种元素，下列推断正确的是 ( )
A一定是纯净物 B.一定是单质 C.一定是混合物 D.一定不是化合物
4单质碳的化学性质：单质碳的物理性质各异, 而各种单质碳的化学性质却完全相同 !
（1）、常温下，化学性质稳定:碳原子的最外层有4个电子，既不容易得电子，也不容易失去电子，因此常温下碳的化学性质比较稳定。
练习：⒈下列物质的用途与物质的化学性质有关的是 ( )
A. 石墨作电极 B.金刚石做玻璃刀 C.活性炭作冰箱的除臭剂 D.用碳素墨水笔签署重要协议
2.纳米管材料被誉为21世纪最有前途的新型材料，纳米管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米(1nm=10-9m)的空心管，下列说法肯定错误的是 ( )
A.纳米管是一种新型化合物 B.纳米管材料如果完全燃烧，生成物是二氧化碳
C.纳米管材料管多，表面积大，吸附能力强 D.纳米管常温下化学性质稳定
（2）、 碳具有可燃性：C+O2 CO2（充分燃烧） 2C+O2 2CO（不充分燃烧）
碳在氧气中燃烧现象：燃烧剧烈，发出白光；放热；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，化学中也由此现象来检验是否是二氧化碳气体。
（3）、碳具有还原性：可用于冶金工业。

2、 木炭还原氧化铜的实验（见下图）

　 现象：澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色。
原理：C+2CuO 2Cu+CO2↑。反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。
在酒精灯上加网罩的目的：使火焰集中并提高温度。
配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。
实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。
二氧化碳的性质
二氧化碳的物理性质：通常状况下：二氧化碳是一种无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水。
（1）、二氧化碳的密度比空气的密度大。
实验：如下图（1），将CO2气体慢慢倒入杯中。蜡烛自下而上依次熄灭。
分析：二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先聚集在底部，然后逐渐上升，把杯内的空气自下而上排出。
结论：① 二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧； ② 二氧化碳的密度比空气的密度大。

（2） 、二氧化碳能溶于水。
实验：如右上图（2）向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。不久会观察到瓶体变瘪。
分析：二氧化碳溶于水，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。 结论：二氧化碳能溶于水。
注：固体二氧化碳叫干冰，干冰易升华，因升华时吸收大量的热量，因此可用于人工降雨。2、 二氧化碳的化学性质
（1）、一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。
（2） 、二氧化碳能与水反应生成碳酸。
实验：操作取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。
现象：① 第一朵小花变红； ② 第二朵小花不变色； ③ 第三朵小花不变色；
④ 第四朵小花变红； ⑤ 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。
分析：① 醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变红；
② 水不能使紫色石蕊变红；③ 二氧化碳不能使紫色石蕊变红；
④ 二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红；⑤ 说明碳酸被分解了。
反应化学方程式：CO2 ＋ H2O＝H2CO3 和 H2CO3 ＝ H2O＋CO2↑
（3） 二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：
CO2＋Ca(OH) 2＝CaCO3↓＋H2O 该反应可鉴定二氧化碳气体。
（4）二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳：
CO2＋C CO 该反应是吸热反应
（CO2-氧化剂，C-还原剂）；该反应也可将二氧化碳变为一氧化碳的。
练习：1.检验产生的气体是否是二氧化碳可将 ( )
A.气体通入澄清石灰水 B.通入紫色石蕊试液
C.带火星的木条伸入集气瓶中 D.燃着的木条伸入集气瓶中
二氧化碳的用途
（1）灭火（既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质）
灭火器原理：Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑
原因：① 二氧化碳的密度比空气大；
② 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。
练习：1.下列二氧化碳的几种用途中，既利用了它的物理性质又利用了它的化学性质的是 （ ）
A.干冰人工降雨 B.灭火 C.光合作用原料 D.制汽水
（2）干 冰：干冰升华吸收大量的热，因此干冰可用于人工降雨、制冷剂、舞台云雾。
（3）光合作用：作气体肥料，可以提高农作物的产量。
练习：1.农业科技人员向农民建议：在利用温室进行种植生产时，可向温室通入适量的二氧化碳。这主要是因为 ( )
A.CO2能使害虫窒息死亡从而防治病虫害 B.CO2产生温室效应，从而提高室温
C.CO2能灭火，施用后可防止火灾 D.施用CO2可促进植物的光合作用
实验室制取二氧化碳
（1）、原料：大理石或石灰石、稀盐酸。

注：① 不能用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。
② 不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。氯化氢气体溶于水即为盐酸（HCl），两者的化学式都是HCl。
③ 不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高。（2）反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（3）发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置
（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体）
（4）收集装置：向上排空气法收集气体的装置
（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）
（5）检查装置的气密性：先用止水夹夹住导气管，再从长颈漏斗中加水，当水没过下端管口后，若水面不下降，则表明不漏气。
（6）验满：把燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明已经收集满了。
（7）检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，证明收集的气体是二氧化碳。
二氧化碳和氧化钙的工业制法
（1）高温煅烧石灰石来生成二氧化碳。CaCO3 CaO+CO2↑
氧气、二氧化碳制取装置选择的依据：
氧气、二氧化碳气体的制取是我们必须掌握的知识，在实验室制取这两种气体时，我们选择装置的规律如下：下面列出了常见的发生装置，大致分为：加热和不加热。气体搜集装置分为：排气法和排水法，当气体不溶于水时则可以选择排水法，当溶于水时选择排空气法，排空气法又分为瓶口向上、向下，当气体密度大于空气时，气体和空气混合会往下沉，所以选择向上排空气法；当气体密度小于空气时，气体和空气混合会往上浮，所以选择向下排空气法；

练习：1.实验室制取二氧化碳分如下几步：①检验装置的气密性②按要求装配好仪器③向长颈漏斗中注入稀盐酸④向锥形瓶中放入小石块⑤收集气体，其正确的操作顺序是 （ ）
A.①②③④⑤ B.②①④③⑤ C.①④②③⑤ D.②③④①⑤
2.检验生石灰中是否含有未烧透的石灰石，最简便的方法是 ( )
A.看白色粉末中是否有块状固体 B.取少量样品加入少量水中，看是否有不溶物
C.取少量样品加入盐酸中，看是否有气泡 D.取少量样品在试管中加热，看是否有气泡
一氧化碳的物理性质
（1）、无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。
（2）、一氧化碳只能用排水法收集，不能用向下排空气法收集。
一氧化碳的化学性质
（1）一氧化碳具有可燃性：2CO＋O2 2CO2
燃烧的现象：① 发出蓝色火焰； ② 放热； ③ 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
煤炉从上至下，常发生的三个反应：2CO＋O2 2CO2、
CO2＋C 2CO、C＋O2 CO2
（2）一氧化碳具有还原性 CO＋CuO Cu＋CO 3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2
（3）一氧化碳具有毒性。
原因： 一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧。
注意：由于一氧化碳难溶于水，因此在室内摆放一盆水无法预防煤气中毒。
练习：1.鉴别空气、氧气、一氧化碳和二氧化碳四瓶无色气体最简便的方法是 ( )
A.把燃着的木条分别伸入四瓶气体中 B.通过实验测定气体的密度
C.将少澄清石灰水分别倒入四瓶气体中 D.用带火星的木条分别伸入四瓶气体中
3、一氧化碳的用途
（1）可燃性：作气体燃料
（2）还原性：冶炼金属（3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2、CO＋CuO Cu＋CO2
①：C与CuO反应是置换反应，而CO与CuO反应是还原反应。
②：C与CuO反应条件是高温，而CO与CuO反应只需要普通加热。）。
注：还原性可以这么理解：把一种元素的化合价从高化合价变成低化合价，就是还原过程，相反的过程是氧化过程。

　　4、一氧化碳还原氧化铜的实验

原理：CO＋CuO Cu＋CO2
实验操作：① 先通入一氧化碳，在加热前必须先检验一氧化碳的纯度；
② 点燃酒精灯；③ 熄灭酒精灯；④ 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。
现象： 黑色粉末变成红色，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。
注意事项：
① 检验一氧化碳纯度的目的：防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。
② 实验开始时先通CO的目的：排净装置内的空气，防止CO与空气混合加热引起爆炸。
③ 实验完毕后继续通入CO的目的：防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化（2Cu＋O2 2CuO）。
④ 因为CO污染空气，所以尾气中的CO气体要经过处理。可将尾气点燃
⑤ 澄清石灰水的作用：① 证明反应生成二氧化碳； ② 除去装置内的二氧化碳。
5、一氧化碳还原氧化铁的实验

原理：3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2
实验操作：与上面的实验类似（因为还原氧化铁需要高温，所以加热装置必须将酒精灯换成酒精喷灯）
现象：红色粉末逐渐变银白色，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。
练习：1.要除去二氧化碳中混有的一氧化碳，可将混合气体 ( )
A.通过炽热的炭层 B.通过灼热的氧化铜 C.通过澄清的石灰水 D.点燃烧掉
2. 要除去一氧化碳中混有的少量二氧化碳，可将混合气体 ( )
A.通过足量的石灰水或氢氧化钠溶液 B.通过灼热的铜网
C.用燃着的木条点燃 D.通过灼热的氧化铜
6、工业铁的冶炼
原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气
原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。
C ＋ O2 CO2； C ＋ CO2 2CO ； 3CO ＋ Fe2O3 2Fe ＋ 3CO2
注：三大还原剂：H2、C、CO，共同性质：可燃性、还原性。
环境的影响：（1）在进行有危害气体的实验时，一定要对尾气进行处理！尾气处理的方法一般有两种：一：直接处理掉，比如溶于相克溶液或者点燃；二：回收再利用。
C与CuO反应不需要处理尾气，而CO与CuO反应必须CO过量，所以处理尾气
温室效应：大气中的二氧化碳能像温室里的熟料薄膜一样，既能让太阳光通过，又能使地面吸收太阳光的热量不宜向外散失，由此使地球温度升高。
由于向空气大量排放二氧化碳，同时森林的大量砍伐使二氧化碳的含量不断上升，导致了温室效率。
温室效应的危害：① 导致两极冰川熔化，海平面上升，减少陆地面积。② 土地沙漠化。
③ 影响大自然生态系统，改变生物多样性。
防治措施：① 签订限制二氧化碳排放的国际条约，各国共同保护。
② 减少使用煤、石油和天然气等化石燃料。③ 生活中倡导“低碳生活”。
注：能导致温室效应的气体不仅仅是二氧化碳，还有臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等也能导致温室效应。
练习：1.下列变化属于物理变化或利用物理性质的是 ( )
A.用活性炭净化水 B.干冰能灭火
C.二氧化碳通入水中 D.一定条件下，石墨转化为金刚石

2.2003年2月1日，美国“哥伦比亚”号航天飞机在太空失事。有专家分析认为，其原因可能是航天飞机壳底部的石墨瓦在空中脱落，击中机翼。航天飞机表面覆盖石墨瓦可以起隔热和保护作用，这主要是因为石墨 ( )
A.能导电 B.密度小 C.熔点高，耐高温，化学性质稳定 D.硬度小，有润滑作用
3.甲、乙、丙、丁都是含有碳的物质，他们有如下关系：①甲+丙 乙，
②乙+O2丙，③常温下丁能分解成丙，则甲、乙、丙、丁分别是 ( )
A.C、CO、CO⒉、CaCO3 B.C、CO、CO⒉、H2CO3
C.C、CO⒉、CO、CaCO3 D.C、CO⒉、CO、H2CO3
4.二氧化碳通入紫色石蕊试液，石蕊试液变 色，因为 ( 写方程式)；加热又变为 色，因为碳酸H2CO3不稳定，易分解生成水和二氧化碳。其化学方程式为 。
5.有些物质的俗称不能反应物质的实际组成。
例如：⑴水银不是银，是金属汞。⑵铅笔芯不含铅，主要成分是 。
根据你所学的知识，请举一例 。
6.用一氧化碳还原氧化铜的实验步骤有：①通入一氧化碳 ②加热 ③点燃尾气处的酒精灯④检验一氧化碳的纯度 ⑤停止通入一氧化碳⑥停止加热 ⑦ 熄灭尾气处的酒精灯。正确的顺序是： 。
7.牙膏、化妆品、涂料中常用轻质碳酸钙粉末作填充剂，它通常由石灰石锻烧先制得氧化钙，再将氧化钙用水消化成熟石灰悬浊液，然后使净化后的熟石灰悬浊液与二氧化碳反应制得碳酸钙，经干燥粉碎后，即得产品，试用方程式表示上述的反应原理：⑴ ；⑵ ；
⑶ 。
8.防止“室温效应”的有效措施一般有：⑴ ；⑵ ；⑶ 。
7. A、B、C、D、E、F是常见的几种物质，其中A常温下不稳定，易分解；C、D、E是无色无味气体，E是能使带火星的木条复燃，
F是一种白色沉淀。它们发生了如下反应：
⑴写出下列物质化学式
A B C D E F
⑵写出下列相应化学方程式
① ；② ；
CO2
紫色石蕊
试液
A
气球
CO2
Ca(OH)2溶液
B
③ 。
8. 某化学兴趣小组用下图装置做有关CO2气体的实验：
⑴(甲同学收集CO2气体
的试管插入紫色石蕊试液中
(见装置A)，并轻轻振动试管。
①描述产生的现象 ；
②写出反应的化学方程式 。
⑵(乙同学挤压装置B中滴管的胶头，使其中的Ca(OH)2溶液滴入烧瓶，并轻轻振荡，系在导气管一端的气球慢慢胀大。产生这一现象的原因是 。
9.. 今有A.B.C.D.E五种装置如下图所示。按下列要求回答问题(所选装置用其代号字母表示)
⑴实验室用高锰酸钾加
热分解来制取氧气时，发生
装置选用 ，收集装置
选用 ；该装置制取氧
气的化学方程式为 。
⑵(7分)实验室用大理石和稀盐酸来制取二氧化碳时，发生装置选用_ ，收集装置常选用__ _ _；该装置制取二氧化碳的化学方程式为_ _ 。用该装置制取二氧化碳检验二氧化碳气体是否收集满把燃着的木条伸到_ _。某同学收集的二氧化碳不足，而无法使木条熄灭，可能原因是 。
⑶(4分)硫化氢(H2S)是一种无色且有臭鸡蛋气味的气体，密度比空气大，能溶于水，可形成一种酸溶液(氢硫酸)。实验室用硫化亚铁跟稀硫酸反应制取硫化氢气体。试回答：
①硫化氢气体具有臭鸡蛋味，这是硫化氢的_ (填“物理”或“化学”)性质。
②硫化氢的水溶液能使紫色石蕊试液变__ _色。
③实验室制取硫化氢气体时，发生装置应选用__ _，收集装置应选用_ __。