植物光合作用的化学方程式怎么写（碳和碳的氧化物知识详解）

考点一 碳单质

1.金刚石、石墨、C60

2.木炭、活性炭:主要成分也是碳单质,结构与石墨类似。木炭和活性炭都具有

吸附能力,如木炭用来吸附工业产品里的色素和消除异味,活性炭用在防毒面具中吸附毒气。

【注意】 ①一种元素可以组成不同种单质。②金刚石、石墨由于构成它们的碳原子排列方式不同,导致它们在物理性质上差异很大。③木炭、活性炭的吸附性是物理性质。

【注意】在酒精灯上加网罩是为了使火焰集中并提高温度。

考点二 二氧化碳

1.物理性质

无色无味的气体,能溶于水,密度比空气大,加压降温的情况下,二氧化碳会变成固体,固体二氧化碳叫干冰。干冰能吸热升华变成二氧化碳气体。

【注意】 ①不用碳酸钠粉末代替石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的原因是碳酸钠粉末与盐酸的反应速率太快,不便控制。

②不用稀硫酸与石灰石反应制取二氧化碳的原因是反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在石灰石表面阻止反应进一步进行。

③不用浓盐酸与石灰石反应制取二氧化碳的原因是浓盐酸有挥发性,导致生成的气体不纯净。

【注意】①用图b制取二氧化碳时,长颈漏斗要伸到液面以下形成“液封”,以防气体逸出。②伸入到反应容器中的导管稍露出橡胶塞即可,不宜太长,否则不利于气体导出。③集气瓶内的导管应伸入到接近集气瓶底部,有利于排尽空气。

(4)验满方法:将燃着的木条放置在集气瓶瓶口,如果木条熄灭,证明已收集满。

(5)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,则该气体为二氧化碳。

(6)实验步骤:①连接仪器;②检查装置的气密性;③加入药品;④收集气体;⑤检验是否集满。

5.用途

灭火(不燃烧,也不支持燃烧)、光合作用、工业原料、气体肥料,干冰可作制冷剂用于食品的冷藏保鲜与运输、人工降雨。

3.用途

气体燃料(可燃性)、冶炼金属(还原性)。

2.温室效应

(1)产生温室效应的气体除二氧化碳外,还有臭氧、甲烷、氟氯代烷等。

(2)危害:全球气候变暖,使两极冰川融化,海平面升高,淹没部分沿海城市;使土地沙漠化,农业减产等。

(3)缓解措施:减少使用化石燃料,使用清洁能源;植树造林;采用物理和化学方法,人工吸收二氧化碳等。

(4)“低碳生活”指生活中要尽量减少所消耗的能量,特别是二氧化碳的排放量,为保护地球尽一份责任。如日常生活中的节约用电、节约纸张及绿色出行等做法均符合“低碳生活”理念。

1. [2018·兰州]下列有关碳单质的说法错误的是( )

A.金刚石是自然界最硬的物质,可作钻头

B.石墨有导电性,可制作电极

C.C60 具有稳定结构,不能燃烧

D.活性炭疏松多孔,具有强烈的吸附性,可用于净水

[解析] C60 具有稳定结构,可以燃烧生成二氧化碳。

(2)酒精灯加网罩的作用是 。

(3)实验中,试管B中发生反应的化学方程式是

[解析] (4)若要使80 g氧化铜完全被还原,由于碳能与氧气反应等,所以试管A中实际加入的木炭的质量应大于6 g。

2015年第21届联合国气候变化大会的核心议题是碳排放及全球气候变暖。

(1)自然界中二氧化碳的消耗主要有以下两个过程:①绿色植物光合作用吸收二氧化碳和水生成葡萄糖(C6H12O6)和氧气;②自然界中的水体吸收二氧化碳生成碳酸。

从物质转化的角度看,上述两个反应的反应物相同,而产物却完全不同,其原因是,光合作用的化学方程式是

[解析] (1)上述反应中两个反应的反应物相同,但反应条件不同,所以得到的产物完全不同;绿色植物光合作用反应的化学方程式为6CO2+6H2O C6H12O6+6O2。

(2)二氧化碳可被压缩成液态,封存在地质结构中。从微观角度解释二氧化碳能够被压缩成液态的原因是 。如果CO2被封存在含氢氧化钙的地下咸水层中,则可转化为固态碳酸盐,该反应的化学方程式是 。

(3)科学家利用太阳能可将二氧化碳和水转化为“合成气”(H2和CO的混合气体)。用“合成气”为原料生产甲醇(CH4O)时,按照“绿色化学”原则,应调节“合成气”中H2和CO的分子个数比为 。

[解析] (3)CO和H2在一定条件下可按照不同的比例反应,根据甲醇(CH4O)的化学式可知,应调节“合成气”中H2和CO的分子个数比为2∶1,才符合“绿色化学”原则。

【方法点拨】此类型题目通常把二氧化碳在自然界中循环的生物知识与化学联系起来,同时还涉及减少温室气体产生的环保知识。在解这类题目时我们要把握两个关键:①二氧化碳的产生途径有动植物的呼吸、燃料的燃烧、微生物的分解作用等;②二氧化碳的消耗途径有绿色植物的光合作用、江河湖海的溶解作用等。

4. [2019·长沙]小明在学完“二氧化碳和一氧化碳”后,对有关知识进行了归纳和整理,其中合理的是 ( )

A.CO2 和 CO 都是由碳元素和氧元素组成的

B.CO2和CO都有毒

C.CO2和CO都有可燃性

D.CO2和CO都能用于冶炼金属

[解析]二氧化碳和一氧化碳是两种不同的气体,它们都是由碳、氧两种元素组成的;二氧化碳无毒,但是能让人窒息死亡,一氧化碳有毒;二氧化碳不能燃烧,无可燃性;一氧化碳有还原性,可用于冶炼金属,而二氧化碳无还原性,不能用于冶炼金属。

5. [2019·宜昌]为探究二氧化碳能否和水反应,用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下列四个实验(如图5-6)。实验Ⅰ、Ⅳ中小花变红,实验Ⅱ、Ⅲ中小花不变色。下列说法不正确的是 ( )

A.实验Ⅰ、Ⅱ说明醋酸可以使小花变红

B.实验Ⅲ说明二氧化碳不能使小花变红

C.实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ说明二氧化碳能与水发生化学反应

D.上述实验说明二氧化碳和醋酸具有相似的化学性质

[解析]实验Ⅰ中小花变红,Ⅱ中小花不变色,说明醋酸可以使小花变红;Ⅲ中小花不变色,说明二氧化碳气体不能使小花变红;实验Ⅱ、Ⅲ中小花不变色,Ⅳ中小花变红,说明二氧化碳能与水发生化学反应生成酸;上述实验说明醋酸具有酸性,二氧化碳气体本身没有酸性,二者化学性质不相似。

6. [2019·潍坊]如图5-7是CO与CuO反应的实验装置,下列关于该实验说法正确的是 ( )

①玻璃管中黑色固体变成了红色

②CO被还原为CO2

③玻璃管中发生的反应为置换反应

④既有效地防止了CO对空气的污染,

又充分利用了能源

A.①② B.①④

C.②④ D.③④

[解析] ①一氧化碳具有还原性,能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,会观察到玻璃管中黑色固体变成了红色;②一氧化碳夺取了氧化铜中的氧,CO被氧化为CO2;③一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,该反应的反应物均为化合物,不属于置换反应;④一氧化碳燃烧生成二氧化碳,该装置利用一氧化碳燃烧的热量给玻璃管加热,既有效地防止了CO对空气的污染,又充分利用了能源。

7.某实验小组利用如图5-8所示实验装置探究二氧化碳的化学性质。

请根据实验装置和实验内容,回答下列问题。

(1)探究二氧化碳与碱反应时,将装置

A生成的二氧化碳气体通入装置D未

出现浑浊,原因可能是 ;可将

二氧化碳先通过装置 ,再通入

装置D,理由是 (用化学

方程式表示)。

[解析] (1)将装置A生成的二氧化碳气体通入装置D未出现浑浊,原因可能是二氧化碳气体中混有氯化氢气体;可将二氧化碳先通过饱和碳酸氢钠溶液,因为氯化氢气体溶于水形成的盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳。

(2)探究二氧化碳与水反应时,实验分两

步进行:首先将二氧化碳通过石蕊溶液

浸泡的干燥纸花,再将二氧化碳通过石

蕊溶液浸泡的湿润纸花,这样做的目的

是 ;结合上面实验,装置正

确的连接顺序是 (填序号)。

[解析] (2)首先将二氧化碳通过石蕊溶液浸泡的干燥纸花,再将二氧化碳通过石蕊溶液浸泡的湿润纸花,这样做的目的是通过对比实验,证明二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红色;结合上面实验,装置正确的连接顺序是ACBE。

某同学用浓盐酸和石灰石制取二氧化碳并将生成的气体通入图5-10中D装置,未看到石灰水变浑浊,其原因是 ;如果用上述原料制取并收集一瓶较纯净且干燥的二氧化碳气体,所选用装置的连接顺序是

(填序号)。

[答案] 浓盐酸具有挥发性,制得的二氧化碳气体中混有氯化氢气体 AEGB

[解析]某同学用浓盐酸和石灰石制取二氧化碳并将生成的气体通入D装置,未看到石灰水变浑浊,其原因是浓盐酸具有挥发性,制得的二氧化碳气体中混有氯化氢气体;如果用浓盐酸和石灰石制取并收集一瓶较纯净且干燥的二氧化碳气体,所选用装置的连接顺序是AEGB,要先除杂质再干燥。