[九年级下册化学第六章知识点总结]九年级化学第六章知识点总结

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碳和碳的氧化物

第六单元  碳和碳的氧化物
第一节  金刚石、石墨和c60
一、 “碳”和“炭”的区别：“碳”指碳元素，不是具体指某种物质；而“炭”指具体的、由碳元素组成的单质。
二、 金刚石、石墨、c60是由碳元素组成的三种不同的单质。
所以，在一定条件下，将石墨转化为金刚石的变化是化学变化。
三、 金刚石、石墨的物理性质和用途
 化学式 颜色 形状 硬度 导电性 导热性 润滑性 熔点 用途
金刚石 c 无色透明 正八面体 最硬 无 无 无 高 划玻璃、切割金属、钻探机钻头、制装饰品等
石墨  深灰色、有金属光泽、不透明 细鳞片状 最软之一 优良 良好 良好  电极、铅笔芯、润滑剂等
 金刚石是天然存在的最硬的物质。
 无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成，没有固定形状。
常见的无定形碳：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。
 颜色、状态 制法 用途
木炭 灰黑色的多孔性固体 木材隔绝空气加强热 燃料、黑火药、制活性炭、冶炼金属
活性炭 灰黑色多孔颗粒状固体 木炭在高温下用水蒸气处理 净化多种气体和液体、作防毒面具
焦炭 浅灰色多孔性固体 烟煤隔绝空气加强热 冶炼金属
炭黑 极细的黑色粉末 含碳物质不完全燃烧 墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等，作橡胶制品的填料
 木炭、活性炭具有吸附性（物理性质）。活性炭的吸附性更强。
四、 c60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，这种足球结构的碳分子很稳定。
五、 金刚石、石墨、c60性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。
六、 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
 在常温下，碳的化学性质不活泼。
 碳具有可燃性：c+o2 co2（充分燃烧）  2c+o2 2co（不充分燃烧）
碳在氧气中燃烧的现象：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。
 碳具有还原性：
c+2cuo 2cu+co2↑
2fe2o3+3c 4fe+3co2↑
单质碳的还原性可用于冶金工业。
七、 木炭还原氧化铜的实验（见右图）
【实验操作】① 把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管；
② 将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管；
③ 集中加热；
④ 过几分钟后，先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析。
【实验现象】澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色。
【化学方程式】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。
八、 还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。1234
木炭是使氧化铜还原为铜的物质，具有还原性。木炭在反应c+2cuo 2cu+co2↑中作还原剂。

第二节  二氧化碳制取的研究
一、 实验室制取二氧化碳
 原料：大理石或石灰石、稀盐酸。
 不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。
 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。
 不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：它们与稀盐酸反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高。
 反应原理：caco3+2hcl=cacl2+h2o+co2↑
 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）
 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）
 检查装置的气密性：用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置，紧闭导气管出口，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降，则表明漏气；若水面不下降，则表明不漏气。
 验满：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰熄灭，证明二氧化碳已经收集满了。
 检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，就证明收集的气体是二氧化碳。
 净化：如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氢气体和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去氯化氢），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去水蒸气并进行干燥）。
 注意事项见第二单元。
二、 二氧化碳和氧化钙的工业制法：caco3 cao+co2↑

第三节  一氧化碳和二氧化碳
一、 二氧化碳的物理性质及对应的探究实验：
 无色无味，常温常压下为气体。
 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。
【实验操作】如右图（1），将co2气体慢慢倒入杯中。
【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。
【实验分析】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。
【实验结论】① 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧；
② 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。
 二氧化碳能溶于水。
【实验操作】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。
【实验现象】瓶体变瘪。
【实验分析】二氧化碳溶于水时，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。
【实验结论】二氧化碳能溶于水。
二、 二氧化碳的化学性质
 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。
 二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性）
 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。1234
【实验现象】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。
【实验分析】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。
【化学方程式】co2+h2o=h2co3和h2co3=h2o+co2↑
【注意事项】
① 第二朵、第三朵纸花可以说明：水不能使紫色石蕊变红，二氧化碳不能使紫色石蕊变红，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红。
② 纸花必须是干燥的。如果纸花不是干燥的，那么在把第三朵纸花放入水中时，co2会与纸花里的水分反应生成碳酸使纸花变红，这样就起不到对照的作用。
③ 二氧化碳不能使紫色石蕊变红，但二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红。
 二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：co2+ca(oh)2=caco3↓+h2o
 二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳：co2+c 2co
该反应是吸热反应。该反应既是化合反应，又是氧化还原反应（co2是氧化剂，c是还原剂）。
该反应是二氧化碳变为一氧化碳的一种方法。
三、 二氧化碳的用途
 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）
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。
灭火器原理：na2co3+2hcl=2nacl+h2o+co2↑
 干冰（固体二氧化碳）：干冰升华吸收大量的热，因此干冰可用于人工降雨、制冷剂。
 光合作用：作气体肥料，可以提高农作物的产量。
四、 二氧化碳对环境的影响：造成温室效应
【能导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧（o3）、甲烷（ch4）、氟氯代烷等。
五、 一氧化碳的物理性质：无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。
一氧化碳只能用排水法收集，不能用向下排空气法收集。
六、 一氧化碳的化学性质
 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
 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，严重时会危及生命。
正常的血液呈深红色，当通入一氧化碳后，血液由深红色变成浅红色。
 一氧化碳具有还原性。
七、 一氧化碳的用途：
 可燃性：作气体燃料（2co+o2 2co2）。
 还原性：冶炼金属（3co+fe2o3 2fe+3co2、co+cuo cu+co2）。
八、 一氧化碳的还原性
 一氧化碳还原氧化铜的实验：
【实验装置】见下图（这是整套装置，但只需掌握虚线框中内容，并且下文的操作、现象、结论仅针对虚线框内的实验装置）。
 
1-稀盐酸　2-大理石　3-碳酸氢钠溶液　4-浓硫酸　5-木炭　6-氧化铜　7-氢氧化钙溶液
【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 点燃酒精灯给玻璃管内的物质加热；1234
③ 实验完毕，先熄灭酒精灯；
④ 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。
【实验现象】黑色粉末变成红色，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。
【实验结论】一氧化碳能使氧化铜还原成铜，同时生成二氧化碳。
【化学方程式】co+cuo cu+co2
【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 一氧化碳“早来晚走”，酒精灯“迟到早退”。
③ 一氧化碳“早来”，酒精灯“迟到”的目的：排净装置内的空气，防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。
④ 一氧化碳“晚走”，酒精灯“早退”的目的：防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化
（2cu+o2 2cuo）。
⑤ 因为一氧化碳有剧毒，随意排放会造成空气污染，所以必须进行尾气处理。
⑥ 7溶液的目的：① 证明反应生成二氧化碳； ② 除去装置内的二氧化碳。
 一氧化碳还原氧化铁
【实验装置和实验操作】与上面的实验类似（⑥ 下的酒精灯要换成酒精喷灯）
【实现现象】红色粉末逐渐变黑，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。
【化学方程式】3co+fe2o3 2fe+3co2
【注意事项】铁块是银白色的，但铁粉是黑色的。
 水煤气（一氧化碳和氢气的混合气体）：c+h2o co+h2
 在我们学过的还原剂还原金属氧化物的反应中，只有两个反应的条件是“加热”，其他的都是“高温”：
h2+cuo cu+h2o　和　co+cuo cu+co2
九、 一氧化碳和二氧化碳的性质比较
 一氧化碳 二氧化碳
物理性质 无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水 无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水
化学性质 可燃性、还原性、毒性 ① 二氧化碳能和水反应生成碳酸
② 二氧化碳可以和四大强碱反应生成盐和水
③ 二氧化碳能和碳单质反应
④ 二氧化碳能参与光合作用
检验方法 通过灼热的氧化铜粉末，粉末由黑色逐渐变成红色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊 通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊
主要用途 做燃料、冶炼金属 灭火、制汽水、人工降雨

十、 三大还原剂：h2、c、co——共同性质：可燃性、还原性。
十一、 三大可燃性气体及燃烧时的火焰颜色：h2（淡蓝色）、co（蓝色）、ch4（明亮的蓝）
十二、 当碳与氧化剂不充分反应时，会生成一氧化碳。

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