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知识点讲义——第六单元 碳和碳得氧化物
课题3 二氧化碳和一氧化碳
知识点1 CO2得性质(重、难点)
1、CO2得密度比空气大,一般既不燃烧也不支持燃烧
【试验目得】验证CO2得密度比空气大,一般既不燃烧也不支持燃烧得性质。
【试验操作】如图所示,将二氧化碳气体慢慢通入烧杯中。
【试验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。
【试验分析】CO2气体沿烧杯内壁流下,先汇集在烧杯底部,然后逐渐上升,把烧杯内得空气自下而上依次排出。
【试验结论】CO2得密度比空气大,一般既不燃烧也不支持燃烧。
2、CO2不能供应呼吸
CO2不能供应呼吸。当空气中CO2得体积分数达到1%时,对人就有害处;达到4% ~ 5% 时会使人感到气喘、头疼、眩晕;达到10%时,会使人神志不清,呼吸停止,以致死亡。某些久未启动得菜窖、干涸得深井和深洞底部,CO2得含量比较大,在进入这些地方前必须先做灯火试验,如图所示,蜡烛火焰熄灭或燃烧不旺,阐明二氧化碳得含量很高。
3、CO2能溶于水
【试验目得】验证CO2能溶于水得性质。
【试验操作】如图所示,向一种集满二氧化碳气体得质地娇软得塑料瓶中加入约体积得水,立即旋紧瓶盖并振荡。
【试验现象】塑料瓶变瘪了。
【试验分析】CO2溶于水,使瓶内得气体体检减小,因而压强减小,因此塑料瓶变瘪了。
【试验结论】CO2能溶于水。
4、CO2能跟水反应生成碳酸
【试验目得】验证CO2能与水反应生成碳酸得性质。
【试验操作】如图所示,取四朵用紫色石蕊溶液染成紫色得干燥纸花;①向第一朵紫花上喷洒稀醋酸;②向第二多纸花上喷水;③直接把第三朵纸花放入二氧化碳中;④将第四朵纸花喷水后放入二氧化碳中;⑤将第四朵纸花取出后离火焰较远小心烘烤。
【试验现象】①变红;②不变色;③不变色;④变红;⑤红色紫花变紫色。
【试验分析】①中喷醋酸,纸花变红,是醋酸使紫色纸花变红,因此酸可以使紫色石蕊变红;变红;②中水不能使纸花变红;③中CO2也不能使纸花变红;④中二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使紫色紫花变红;⑤中加热红色纸花又变成本来得颜色;阐明碳酸又分解了。
【试验结论】二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变成红色;碳酸不稳定,容易分解成二氧化碳和水。
5、CO2与澄清石灰水得反应(可用来检查二氧化碳)
【试验目得】验证CO2与澄清石灰水得反应。
【试验操作】如图所示,将二氧化碳气体通入澄清得石灰水中。
【试验现象】澄清得石灰水变浑浊。
【试验分析】CO2能使澄清得石灰水变浑浊得原因是:CO2与石灰石得重要成分Ca(OH)2反应,生成不溶于水得CaCO3 。
【化学方程式】CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 ↓+ H2O 、
6、二氧化碳可转变成干冰
在一定条件下,二氧化碳气体会变成液体或固体,固态二氧化碳叫“干冰”。干冰升华时会吸取大量得热,因此可做制冷剂,广泛用于食品得冷藏保鲜和冷藏运送、医疗上血液制品得冷藏和运送等。干冰还可用于人工降雨,假如用飞机在云层中撒布干冰,由于干冰升华吸热,空气中得水蒸气迅速冷凝变成水滴,于是就开始下雨了。
7、CO2得性质总结
(1)CO2得物理性质
一般状况下,CO2是无色、无味得气体,密度比空气大,能溶于水,固态二氧化碳俗称“干冰”,干冰生活需要吸取大量得热。
(2)CO2得化学性质
①不燃烧,一般也不支持燃烧;不能供应呼吸。
②与水反应生成碳酸:H2O + CO2 H2CO3(碳酸能使紫色石蕊试液变红);H2CO3 H2O + CO2↑(碳酸不稳定,容易分解)。
③与澄清石灰水反应:CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 ↓+ H2O (检查二氧化碳得措施) 。
④工业上运用CO2作为化工原料与NH3 、NaCl、H2O等生产纯碱(Na2CO3) 。
⑤参与绿色植物光合作用产生葡萄糖。
【易错点津】
二氧化碳不能支持燃烧是指不能支持一般得可燃物燃烧。有得活动性较强得金属可在二氧化碳中燃烧。例如:2Mg + CO2 2 MgO ,因此“二氧化碳不能支持所有可燃物得燃烧”这一说法是错误得,应强调“一般状况下”二氧化碳不支持燃烧。
知识点2 温室效应
(1)温室效应
大气中得二氧化碳气体能像温室得玻璃和塑料薄膜那样,使地面吸取得太阳光得热量不散失,从而使全球变暖,这种现象叫温室效应。
(2)产生温室效应得原因
①由于人类消耗得能源急剧增长,向空气中排放了大量得二氧化碳,森林遭到破坏,使二氧化碳得吸取量减小,从而导致大气中二氧化碳得含量不停上升。
②臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氟氯代烷等也能产生温室效应。
(3)温室效应得危害
①会使两级冰川融化,海平面上升,沉没部分沿海都市。
②会使土地沙漠化,农业减产。
(4)温室效应得防治措施
①减少使用煤、石油、天然气等化石燃料。
②开发新能源,运用太阳能、风能、地热能等。
③大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林。
④倡导低碳经济和低碳生活,所谓“低碳”,就是较低得二氧化碳排放。
知识点3 一氧化碳得性质及用途(重点)
1、一氧化碳得物理性质
一般状况下,一氧化碳是一种无色、无味得气体,难溶于水(1体积水里可溶解0、02体积CO),密度比空气得密度略小。
【易错点津】 由于一氧化碳得密度与空气得密度较靠近,因此只能用排水法搜集,而不能用向下排空气法搜集。
2、一氧化碳得化学性质
(1)一氧化碳具有可燃性
CO可以燃烧,燃烧时放出大量得热,火焰呈蓝色。
【试验目得】验证一氧化碳得可燃性。
【试验操作】制取一氧化碳,并在尖嘴导管口点燃气体。
【试验现象】CO燃烧产生蓝色火焰,放出大量得热,生成得气体能使澄清得石灰水变浑浊。
【试验结论】一氧化碳具有可燃性,在空气中燃烧生成二氧化碳 。
【化学方程式】2CO + O2 2CO2 。
(2)一氧化碳具有毒性
一氧化碳极易与血液中得血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合,导致生物体内缺氧,严重时会危机生命。
(3)一氧化碳具有还原性
【试验目得】探究一氧化碳还原氧化铜得过程。
【试验装置】如图所示。
【试验操作】①先通入一会儿CO气体,在加热前必须先检查CO得纯度;②点燃酒精灯,给玻璃管内得物质加热;③试验完毕先熄灭酒精灯;④再通入一会儿CO气体,懂得试管冷却。
【试验现象】黑色粉末变成红色,生成得气体使澄清石灰水变浑浊。
【试验结论】CO与CuO反应,生成CO2和Cu:CO + CuO Cu + CO2 。
【引申拓展】CO与H2同样,与空气或氧气混合时,遇明火也许爆炸,因此点燃前必须检查它得纯度;煤炉上方得蓝色火焰就是CO燃烧产生得;我们一般所说得煤气得重要成分就是CO,一氧化碳可做气体燃料。
3、 一氧化碳得用途
(1)运用其可燃性 做气体燃料:2CO + O2 2CO2
(2)运用其还原性 ①冶炼金属:CO + CuO Cu + CO2
②炼铁原理:3 CO + Fe2O3 2 Fe + 3CO2
4、 CO与CO2得比较
(1)构成、构成与性质比较
CO和CO2由于分子构造不一样,性质很大差异。
比较项目
CO
CO2
物理
性质
密 度
比空气得密度略小
比空气得密度大
溶解性
难溶于水
可溶于水
化学性质
可燃性
具有可燃性
一般状况下,不能燃烧,也不
支持燃烧
还原性
具有还原性
没有还原性
与水反应
不能与水反应
与水发生化合反应
与石灰水反应
不能与石灰水反应
能与石灰水反应
毒 性
有毒,能与人体中得血红蛋白
结合,导致人体缺氧死亡
无毒,但在空气中得含量较大
时,会使人因缺氧而窒息
(2)检查措施比较
CO
CO2
检查措施
(1)点燃被检查气体,用澄清石灰水检
验反应产物
(2)将被检查气体通过灼热得氧化铜,黑
色固体变红,且反应后得气体能使澄清石
灰水变浑浊
(1)使澄清得石灰石变浑浊
(2)通入到紫色石蕊溶液中,溶液
变红(证明生成了酸)
【检查二氧化碳得最佳措施为(1)】
(3)利弊比较
CO
CO2
利
做气体燃料;冶炼金属;做化工
原料等
灭火;制干冰;化工废料;气体肥料;供植物
光合作用等
弊
有毒,可导致生物体缺氧,甚至
会危机生命
使温室效应加剧,冰川融化
边讲边练
例1、如图所示试验探究,烧杯内盛有适量碳酸钠粉末,向其中滴入盐酸,观测到烧杯内壁燃烧着得小蜡烛自下而上依次熄灭。从这个试验可以得出得探究结论是:
(1)____________________________________________________;
(2)____________________________________________________;
(3)____________________________________________________。
点拨:试验中观测到烧杯内壁燃着得小蜡烛自下而上依次熄灭,阐明碳酸钠与盐酸反应产生得CO2不能燃烧,也不支持燃烧,且生成得CO2气体自下而上依次充斥烧杯,阐明CO2得密度比空气得大。
(1)碳酸钠与盐酸反应产生CO2 (2)CO2得密度比空气大
(3)一般状况下,CO2既不能燃烧,也不支持燃烧
【针对训练1】CO2得下列用途中,既运用了CO2得物理性质,又运用了CO2得化学性质得是 ( )
A、用于灭火 B、参与光合作用
C、干冰用于人工降雨 D、干冰做制冷剂
例2、低碳生活,从我做起,下列做法不符合低碳生活理念得是 ( )
A、拒绝使用一次性木筷 B、出门随手关灯
C、废旧书籍做焚烧处理 D、草稿纸双面使用
【针对训练2】物质得性质决定物质得用途,下列物质得用途重要是由其化学性质决定得是( )
A、由干冰做制冷剂保留食品 B、压缩空气给轮胎充气
C、用石墨制铅笔芯 D、用氧气急救病人
例3、下列有关碳及其氧化物得说法错误得是 ( C )
A、CO与CO2可用澄清石灰水来辨别
B、CO具有还原性,可用于铁得冶炼
C、CO2得过多排放可导致酸雨得产生
D、金刚石和石墨构造中得碳原子排列方式不一样
点拨:二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,而一氧化碳不能;CO具有还原性,可用于铁得冶炼;CO2得过多排放可导致温室效应;金刚石和石墨构造中碳原子得排列方式不一样。
【针对训练3】“归纳”与“比较”是学习化学得重要措施,下列有关CO2与CO不一样点得比较错误得是 ( )
A、构成:一种二氧化碳分子比一种一氧化碳分子多一种氧原子
B、性质:CO2能溶于水,水溶液呈酸性;CO难溶于水,但能燃烧
C、用途:CO2可用于光合作用、灭火等;CO可做气体燃料,还可用于人工降雨
D、危害:CO2会导致温室效应;CO易与血液中得血红蛋白结合引起中毒
例4、有一混合气体得成分中也许具有水蒸气、一氧化碳、二氧化碳,某同学设计了如下得试验装置探究混合气体得成分。请根据规定回答问题:
(1)试验中,证明混合气体中有水蒸气得现象是白色固体变为蓝色;若B中澄清石灰水出现____________现象,则证明混合气体中有二氧化碳,证明混合气体中有一氧化碳得现象是____________________________________或____________________________________。ﻫ(2)若混合气体中具有CO,在F处尚缺乏得试验仪器得名称是_____________。ﻫ(3)假如将上述装置中得A,B互换、则不能检查混合气体中与否具有_______________。
点拨:(1)装置A中无水硫酸铜遇水变蓝色,在试验中检查水得存在;而装置B中得澄清石灰水遇二氧化碳生成白色沉淀,用于检查混合气体中得二氧化碳;装置D中得氧化铜在加热条件下与一氧化碳相遇则会变成红色,同步装置E中澄清石灰水也因一氧化碳与氧化铜生成得二氧化碳而浑浊,装置D、E中得现象可阐明混合气体中一氧化碳得存在;(2)若混合气体中具有CO,则未能与氧化铜反应得一氧化碳会直接排到空气中导致污染,因此,应在装置F处添置一酒精灯,把尾气中有毒得一氧化碳燃烧掉;(3)若将装置A、B互换,混合气体首先通入澄清石灰水,不影响混合气体中二氧化碳得检查,但通过澄清石灰水得混合气体中一定会具有水,因此通过无色硫酸铜时变成得蓝色却不能阐明原混合气体中与否具有水,或者说使无色硫酸铜变蓝色得水是还是澄清石灰水还是来自原混合气体将得不到阐明,因此互换后不能检查混合气体中与否具有水;
课堂演习
1、下列有关一氧化碳和二氧化碳得说法对的得是 ( )
A、都比空气重 B、都可以用碳和氧气反应得到
C、均有还原性 D、都能和澄清石灰水发生反应
2、下列有关碳和碳得氧化物得说法不对的得是 ( )
A、C可以将CuO中得Cu置换出来
B、在一定条件下CO2可以转变成CO
C、CO2能使被石蕊染成紫色得干紫花变红
D、金刚石、石墨和C60都是含碳元素得单质
3、CO是一种无色、无味、具有可燃性得有毒气体。有科学家运用一种复杂得金属复合物研制出新型高敏捷度得CO探测器,它能通过颜色变化来探测空气中与否具有CO,下列有关说法错误得是
A、无色、无味、具有可燃性都是CO得物理性质
B、CO探测器用于空气质量检测,可以让人们及时理解空气质量状况
C、CO有毒,是由于易与血红蛋白结合,影响血液对氧气得输送
D、发既有人一氧化碳中毒时,应将病人迅速转移到清新得空气中
4、下列CO2得用途中,既跟它得物理性质有关,又跟它得化学性质有关得是 ( )
A、制干冰 B、制化肥 C、制纯碱 D、用来灭火
5、“吸烟有害健康”,我国政府规定:从5月1日起,公共室内严禁吸烟。烟草燃烧释放得物质中,能与血红蛋白结合引起中毒得是 ( )
A、一氧化碳 B、二氧化碳 C、尼古丁 D、焦油
6、2019年德班世界气候大会上,各国共同协商对策,以减少温室气体排放量,运用下列能源,可以减少温室气体排放得是 ( )
A、太阳能 B、煤 C、石油 D、天然气
7、下列有关说法中,对的得是 ( )
A、室内放一盆水,就可防止煤气中毒 B、室内着火,应立即开窗通风
C、夜间室内有煤气爆炸,应立即开灯检查
D、久未启动得菜窖、干涸得深井,不可贸然进入
8、不少科学家认为地球表面变暖及某些气候异常(初我国南方部分地区得雪灾)与大气中二氧化碳含量得增长有一定得关系。
(1)下列反应中都能放出二氧化碳气体,试分析判断,会向自然界排放大量“温室气体”——二氧化碳得重要化学反应是_____________(填序号)。ﻫ①C + O2 CO2 ②CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O ③石油+氧气 二氧化碳 + 水ﻫ④CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2↑ ⑤2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2↑ ﻫ (2)下列反应都能吸取二氧化碳气体,试判断,对维持大气中得二氧化碳气体总量平衡至关重要得是_____________(填序号)。
①CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O ②6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6O2ﻫ③H2O + CO2 H2CO3
(3)根据对(1)(2)得分析,您认为,为保护人类赖以生存得地球,我们应采用哪些措施以防止大气中二氧化碳含量得增长?____________________________________。
9、请根据如图所示得A、B两图回答问题。
(1)仪器a得名称是_____________。
(2)写出锥形瓶内反应得化学方程式:____________________________________。
(3)锥形瓶内得反应进行较长时间后,把燃着得火柴放在集气瓶口,火焰不熄灭得原因是____________________________________。
(4)如图B所示,将乙瓶二氧化碳气体慢慢倒入盛有燃着得蜡烛得烧杯中,发现上层蜡烛先熄灭,试解释原因。____________________________________________________________。
(5)试验室一般用向上排空气法搜集二氧化碳气体,试问能否用用水法搜集到二氧化碳?
请阐明理由、(已知:一般状况下1L水大概能溶解1L二氧化碳气体)ﻫ答:________________________________________________________________________。
10、已知X是有毒且不溶于水得气体,Y是不支持燃烧得气体,Z是不溶于水得气体,X、Y、Z之间有如右图所示得转化关系。
(1)写出X得化学式:_____________。
(2)写出Z与稀盐酸反应生成Y得化学方程式:____________________________________;
(3)气体X、Y都具有___________元素和___________元素,但她们得物理性质和化学性质都不一样,请举出X、Y性质不一样得一种例子:_____________________________________________________。
11、如图所示装置可以验证某混合气体(无色、无味)与否具有CO2和CO 。查阅资料可知,NaOH易溶于水,其水溶液用途之一是用来除去或吸取二氧化碳气体。能、由于CO2溶解性有限,从导管口产生得气泡在水中能较快浮起而逸出
请回答问题:
(1)A装置中得试剂是(写名称,下同)_____________,B装置中得试剂是 _____________;ﻫ(2)证明原混合气体中CO2存在得试验现象是_______________________;证明原混合气体中CO存在得试验现象是______________________________________________________;ﻫ(3)假如没有B装置,对试验成果有何影响?____________________________________。
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