⑵ 碳的化学性质
碳在常温下性质稳定,在高温下,碳能跟许多物质起反应。(想一想:碳的化学性质与哪种物质相似?)
① 可燃性: (都放热—可作燃料)
C + O2 ==
CO2(充分燃烧)
2C + O2 2CO(不充分燃烧)
② 还原性:(——冶炼金属)
2CuO + C
2Cu + CO2 ↑
C + CO2 2CO(吸热反应)
现象:黑色氧化铜变成红色,澄清石灰水变浑浊。 现象:黑色粉末不断减小
【例1】请设计一个个方案,证明足球烯和碳纳米管都是由碳元素组成的(以足球烯为例,用文字叙述)。
【解答】将它放在充满氧气的密闭容器里使之燃烧,测定其生成物是CO2 ,且CO2 中所含碳元素的质量等于燃烧前足球烯的质量。
【例2】由碳、氧两种元素组成的气体中,碳与氧的质量比为35,则该项气体可能是 ( )
A.由CO或CO2单独组成的纯净物
B.由CO和CO2共同组成的混合物
C.由CO和O2共同组成的混合物
D.由CO2和O2共同组成的混合物
第九课时 碳的氧化物
1.一氧化碳的化学性质
① 可燃性——作燃料
2CO + O2
2CO2
现象:燃烧时发出蓝色火焰,放出热量。
② 还原性——冶炼金属
CO+CuO
Cu + CO2
现象:黑色氧化铜变成红色,同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
③ 毒性 一氧化碳易与血液中的血红蛋结合,使血红蛋白丧失了与氧结合的能力。
(CO排放到空气中会造成空气污染,一半以上的CO来自汽车排放的废气,其余主要来自煤等燃料的燃烧和石油炼制、钢铁冶炼等,森林火灾、海洋和陆地生物的腐烂过程也能产生CO )
【思考】请比较C、H2、CO的化学性质。
2.二氧化碳
⑴CO2 的化学性质
①
CO2不能燃烧,不支持燃烧,也不能供给呼吸。(但CO2是无毒的)
②
CO2跟水反应生成碳酸
CO2 + H2O ===H2CO3
碳酸能使紫色石蕊试液变红,碳酸不稳定,很易分解成水和二氧化碳。H2CO3 ===CO2 + H2O
③
CO2能使澄清石灰水变浑浊
CO2 + Ca(OH)2 ==CaCO3 ↓+ H2O
【思考】
① 请区别H2、CO、CO2 三种无色气体。
②CO和CO2的组成元素相同,为什么性质差别很大?怎样除去CO2中少量CO?如何除去CO中少量的CO2?
③某混合气体可能含有CO、CO2、H2和N2,将混合气体依次通过炽热的焦炭、澄清石灰水、灼热的氧化铜和无水氯化钙(假设每通过一种物质,参与反应的气体都反应完全),最后得到的气体是________。
⑵ 二氧化碳的重要用途
①灭火②工业原料可制纯碱、尿素和汽水③干冰可作致冷剂、可用于人工降雨④温室肥料。
⑶
CO2的工业制法——高温煅烧石灰石或大理石:
CaCO3
高温
CaO + CO2 ↑
⑷
CO2 的实验室制法
① 药品:大理石或石灰石、稀盐酸
②原理:CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑
【思考】为什么不用碳酸钙和稀盐酸制取CO2 ?为什么不用石灰石与稀硫酸反应制CO2?
③仪器装置
④实验步骤:查、装、定、加、收。
【例1】如图,底面积为10cm2的直口容器中装有109.5g 溶质质量分数为10%的稀盐酸,现往容器中投入一定量的碳酸钙粉末,充分反应后容器底部所受压强增大了54.88Pa,则投入了碳酸钙的质量为_______g。
【解答】 设投入的CaCO3 粉末的质量为X。
CaCO3 + 2HCl ==
CaCl2 + H2O + CO2↑
100
44
X
0.44X
容器溶液质量增加△m==
0.56X×10-3kg,使容器底部压力增加△F==
△mg,从而底部压强增加
△p==
==, △m==
==
解得x=10g
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