第五章碳和碳的化合物（二）.docVIP

第五章 碳和碳的化合物（二） ——碳的氧化物 唐荣德 知识点精析 学习目标 一、了解二氧化碳、一氧化碳的物理性质和用途。认识二氧化碳的重要性并了解一氧化碳的毒性及其对环境的污染。 二、掌握二氧化碳的化学性质及其实验室制法原理和实验装置；了解一氧化碳的可燃性和还原性。 重、难点提示 一、重点 1．二氧化碳跟水、跟石灰水的反应；一氧化碳的化学性质。 2．实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置和方法。 二、难点 从实验室制取气体的设计思路出发，学习二氧化碳的实验室制取方法。 知识点精析 一、二氧化碳、一氧化碳的物理性质和用途 CO2 CO 物理性质 无色、无气味、比空气重的 气体，其固体（俗称“干冰”）可 直接变为气体（升华），同时吸收 大量的热。通常1体积水约能溶 解1体积CO2 。 无色、无气味、比空气 略轻、难溶于水的气体。 主要用途 植物光合作用，灭火，制汽 水，制纯碱、尿素等。干冰用于 人工降雨、作致冷剂。 气体燃料，冶炼某些金 属（如高炉炼铁），作化工 原料等。 二、二氧化碳的化学性质 1．二氧化碳不能燃烧，一般情况下也不支持燃烧 注意：二氧化碳不支持燃烧是指不支持一般的可燃物燃烧。特殊情况时，某些活泼性强的金属如镁等，点燃后也能在二氧化碳里继续燃烧。 2．CO2跟水反应生成碳酸：CO2＋H2O＝H2CO3 碳酸是一种弱酸，可使紫色石蕊溶液变为红色；且碳酸很不稳定易发生分解： H2CO3 ＝H2O＋CO2↑ 。 注意：汽水等饮料中溶有的CO2是在加压下溶入的，其中只有1%的CO2的跟H2O反应生成了H2CO3 。碳酸只存在于稀溶液中。 3．CO2跟石灰水反应 CO2可以跟澄清石灰水[主要成分为氢氧化钙Ca(OH)2]发生如下反应生成白色难溶的碳酸钙并使之变浑浊：Ca(OH)2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O。 注意：1. 该反应可以用来鉴定二氧化碳。 2. 碳酸钙（CaCO3）是石灰石和大理石的主要成分，它们常用作建筑材料。工业上，煅烧石灰石可以得到生石灰（CaO）和二氧化碳：CaCO3CaO＋CO2(。 3. 岩石中的碳酸钙与溶有二氧化碳的地下水反应，可以生成易溶于水的碳酸氢钙；碳酸氢钙受热或遇压强突然变小时，又发生分解而放出二氧化碳同时沉积下碳酸钙。自然界里，这两个反应循环往复，巧夺天工，形成了众多绚丽的地下溶洞。 溶洞内的钟乳石、石笋和石柱 三、一氧化碳的化学性质 1．可燃性：2CO＋O22CO2 2．还原性：CO＋CuOCu＋CO2 3CO＋Fe2O33CO2＋2Fe 注意：1. CO的化学性质跟H2相似，它与空气（或氧气）混合时，遇明火可能发生爆炸，所以在点燃CO之前一定要验纯。因此，进行一氧化碳还原氧化铜的实验操作也跟氢气还原氧化铜的实验操作相似，即“实验前：先通气（一氧化碳），后点灯（加热氧化铜的酒精灯）；实验后：先熄灯，后断气。” 2. CO有剧毒，它易跟血红蛋白结合，使之丧失输氧能力。为防止CO对空气的污染，在排放之前一定要将其完全燃烧。 四、二氧化碳的实验室制法 1．反应原理：在常温下，石灰石或大理石跟稀盐酸反应。 2．化学方程式：CaCO3＋2HCl＝aCl2＋H2O＋CO2↑ 3．发生装置：因反应物是块状固体和液体且反应不需加热，所以其发生装置与制取氢气的相似。 4．收集装置：因CO2可溶于水且密度比空气大，所以只能用向上排空气法收集。 5．验满方法：用燃着的木条放在集气瓶口试验（不要伸进瓶内），如果火焰熄灭了，证明瓶里已集满二氧化碳。 6．检验方法：将气体通入澄清石灰水中，如果澄清石灰水变浑浊了，证明该气体是二氧化碳。 注意：实验室里用石灰石或大理石来制取二氧化碳时，不宜选用浓盐酸或硫酸。因浓盐酸易挥发出氯化氢（HCl）气体，使生成的CO2不纯；而硫酸跟石灰石或大理石反应生成微溶的硫酸钙（CaSO4）覆盖在石灰石或大理石表面，使该反应不能继续进行。