翰墨私塾中考化学第二讲 碳教师版.docx
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翰墨私塾中考化学第二讲碳教师版
2015中考化学总复习第二讲碳和碳的氧化物
【知识结构】
完善结构图，还可以练习一下序号代表的化学方程式哦！
【考点梳理】
考点一：
碳
碳的几种单质（金刚石、石墨、C60）
1、金刚石（C）是自然界中最硬的物质，无色透明，正八面体。
可用于制钻石；刻划玻璃、钻探机的钻头（体现了它的硬度大）等。
2、石墨（C）是最软的矿物之一，深灰色，有优良的导电性，润滑性。
可用于制铅笔芯（体现它深灰色、质软）、干电池的电极（体现了它的导电性）、电车的电刷（体现了它的导电性，滑腻感、常温下化学性质稳定）、润滑剂（体现它具有滑腻感）等
金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：
碳原子的排列不同。
3、无定形碳：
由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:
焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.
活性炭、木炭具有强烈的吸附性（因为具有疏松多孔的结构），木炭可用于食品、工业产品中除去色素、异味等，活性炭可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖；焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
注意：
吸附性是活性炭、木炭的物理性质
4、C60：
C60分子由60个碳原子构成的分子，形似足球，结构稳定。
二、.单质碳的化学性质:
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!
1、常温下的化学性质比较稳定。
因此古代用墨书写、绘画的字画保存时间很久,仍不变色。
2、可燃性:
完全燃烧（氧气充足）,生成CO2:
C+O2
CO2
不完全燃烧（氧气不充足）,生成CO：
2C+O2
2CO
3、还原性：
C+2CuO
2Cu+CO2↑（置换反应）
现象：
黑色粉末逐渐变成光亮红色，产生的的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
C在反应中得到氧元素，发生氧化反应，是还原剂，具有还原性。
CuO在反应中失去氧元素，发生还原反应，是氧化剂。
具有氧化性。
小结：
还原剂：
得到氧元素，发生氧化反应。
具有还原性
氧化剂：
失去氧元素，发生还原反应。
具有氧化性
应用：
冶金工业：
2Fe2O3+3C
4Fe+3CO2↑C＋CO22CO
考点二二氧化碳
1．二氧化碳的性质
（1）物理性质
通常CO2是____色、____味的气体，密度比空气_____，____溶于水。
固体CO2俗称_________，易升华吸热，可作_________。
（2）化学性质
①二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧向放有阶梯蜡烛的烧杯中倾倒CO2，____面的蜡烛先熄灭，这个实验说明了a.CO2的密度比空气____；b._______________。
②二氧化碳与水反应
CO2通入水中生成_________________，反应的化学方程式为_________________，碳酸不稳定，易分解，反应的化学方程式为_______________________。
③二氧化碳与碱反应
向澄清的石灰水里通入CO2，石灰水变_________，这是由于生成了________的缘故，其化学方程式为_________________________________________，这个反应可用来鉴定CO2气体。
④二氧化碳不能供给呼吸
二氧化碳本身没有毒性，但当空气中的CO2超过正常含量时，会对人体健康产生影响。
在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和深洞底部之前，必须先做__________试验。
2．二氧化碳的制法
（1）工业制法
工业上利用煅烧________的方法制取CO2，化学方程式为______________。
（2）实验室制法
①反应原理
利用_____或____和_____反应制取，化学方程式为_________________________。
②实验装置
③收集和验满方法
收集：
______________法
验满：
将燃烧的木条________________，木条熄灭说明已收集满。
④检验方法
将_____________倒入集气瓶中振荡，溶液变____________，说明气体为CO2。
⑤干燥方法
通常使用_________对CO2进行干燥，不能使用___________、_______进行干燥。
3．二氧化碳的用途
（1）根据CO2不燃烧也不支持燃烧且密度大于空气的性质，可用来______________。
（2）二氧化碳是一种工业原料，可以用于制纯碱、尿素和__________等工业。
（3）干冰可用作_______，可用于保藏很容易腐败的食品，还可用于____________。
（4）在温室里施用CO2作___________，可以提高农作物的产量。
考点三一氧化碳
1．物理性质
通常一氧化碳是___色、_____味的气体，其密度比空气_____，____溶于水。
2．化学性质
（1）在点燃的条件下，CO可与O2反应，具有_________。
燃烧时火焰呈________，同时放出大量的_______，反应的化学方程式为___________________，
要注意点燃前必须。
（2）一氧化碳还具有性，可与CuO、Fe2O3等反应，反应的化学方程式分别为①________________________；②___________________________。
（3）煤气中毒即_______中毒，原因是_______很容易跟血液里的血红蛋白相结合，使血红蛋白不能很好地跟________结合造成生物体缺氧，甚至危及生命。
例1下列有关二氧化碳的检验、制备和用途能达到目的的是（ A ）
A．干冰用于人工降雨
B．二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，溶液变蓝
C．用块状石灰石和稀硫酸迅速制备大量二氧化碳
D．将燃着的木条伸入集气瓶，火焰立即熄灭，证明瓶内原有气体就是二氧化碳
变式训练1“归纳与比较”是化学学习的重要方法，下列关于CO2与CO的不同点比较，错误的是（C）
A．组成：
一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子
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；CO可作气体燃料，还可用于人工降雨
D．危害：
CO2会造成“温室效应”；CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
例2下列装置用于实验室里CO2的制备、净化、检验，最后收集一瓶干燥的CO2。
请回答下列问题。
（1）对实验室制取二氧化碳药品选择的探究实验，记录如下：
组别
药品
实验现象
①
碳酸钠粉末和稀盐酸
产生气泡速率很快
②
块状石灰石和稀硫酸
产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③
块状石灰石和稀盐酸
产生气泡速率适中
从制取和收集的角度分析，一般选择第________（填序号）组药品，所发生反应的化学方程式为_____________________________
（2）把C、D中的液体名称填入下表：
B（盐）
C（碱）
D（酸）
液体名称
碳酸氢钠溶液
（3）B中反应的化学方程式是______________________________。
（4）C中反应的化学方程式是____________________________。
（5）反应过程中将弹簧夹关闭，在A中看到的现象是______________________。
（6）E收集方法说明二氧化碳具有的物理性质是:
________________________。
【答案】
（1）③ CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
（2）澄清石灰水 浓硫酸
（3）NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
（4）CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O
（5）A中锥形瓶内液面下降；长颈漏斗内液面上升
（6）二氧化碳的密度比空气大
变式训练2下图分别是二氧化碳的制取、干燥、收集和性质检验的装置图。
其中错误的是（C）
随堂训练
一、选择题（每小题4分，共52分）
1．下列关于O2和CO2的说法正确的是（ ）
A．都含有氧元素B．都是氧化物
C．都含有氧气分子D．都能使带有火星的木条复燃
【解析】
A
√
O2和CO2都含有氧元素
B
×
O2是单质，CO2是氧化物
C
×
CO2是一种纯净物，不含游离态的氧气分子
D
×
CO2本身不燃烧也不支持燃烧，常用来灭火
【答案】A
2．据报道，化学家研制出对CO2有较强吸收能力的粉状物质——“干水”，其每个颗粒含水95%，外层是二氧化硅。
下列说法中正确的是（ ）
A．干水吸收CO2的过程中只发生物理变化
B．干水和干冰是同一物质
C．干水中的水分子不再运动
D．干水是一种混合物
【解析】“干水”中的水吸收二氧化碳发生化学变化生成新物质——碳酸；“干水”是粉状物质而“干冰”是固体二氧化碳；“干水”中分子是不断运动的；“干水”中含有水、二氧化硅等，是一种混合物。
【答案】D
3．自然界中植物的光合作用需要消耗空气中的（ ）
A．氮气B．氧气C．二氧化碳D．稀有气体
【解析】二氧化碳是光合作用的原料。
【答案】C
4．下列有关说法错误的是（ ）
A．香烟的烟气中含有一氧化碳
B．空气中二氧化硫增加可能导致酸雨增多
C．白色污染的消除办法是将废弃塑料就地焚烧
D．二氧化碳、甲烷都是能产生温室效应的气体
【解析】香烟的烟气中含有尼古丁,一氧化碳等多种有毒有害物质，A正确；二氧化硫与水反应会生成酸，B正确；焚烧废弃塑料会产生多种有害气体和烟尘，污染大气,C错误;二氧化碳、甲烷都是温室气体，D正确。
【答案】C
5．下列说法正确的是（ ）
A．CO2能与血液中血红蛋白结合导致中毒
B．CO能溶于水生成酸
C．用闻气味的方法能够区别CO2和CO
D．CO可以在O2中燃烧
【解析】CO易与血红蛋白结合，使其失去运送氧的能力而使人中毒；CO2易溶于水形成碳酸；CO有毒并且CO和CO2都是无味气体，因此不可用闻气味的方法区分CO和CO2。
【答案】D
6．下列有关碳及其氧化物的说法错误的是（ ）
A．CO与CO2可用澄清石灰水区分
B．CO具有还原性，可用于铁的冶炼
C．CO2的过多排放可导致酸雨的产生
D．金刚石和石墨结构中碳原子排列方式不同
【解析】CO2排放过多可引起温室效应；导致酸雨的气体是SO2、NO2等。
【答案】C
7．实验室里，用下图所示的装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。
关于该实验，下列说法错误的是（ ）
A．实验时，试管中澄清的石灰水浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
B．实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁
C．反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成
D．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
【解析】
A
√
CO2使澄清石灰水变浑浊
B
√
黑色物质可能是Fe2O4或FeO，不一定是铁
C
×
生成Fe3O4或FeO，反应后固体质量都减少
D
√
CO有毒，污染空气，要进行尾气处理
【答案】C
8．鉴别一氧化碳、氧气、空气和二氧化碳四瓶气体最简便的方法是（ ）
A．通过实验测定气体的溶解度B．通过实验测定气体的密度
C．用燃着的木条分别伸入四瓶气体D．将少量澄清石灰水分别倒入四瓶气体中
【解析】
【答案】C
9．实验室制备二氧化碳气体的常用方法是（ ）
A．煅烧石灰石B．点燃木炭
C．用石灰石与稀盐酸反应D．碳酸分解
【解析】实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制备二氧化碳气体。
【答案】C
10．二氧化碳的下列用途只利用了其物理性质的是（ ）
A．CO2用作光合作用的原料B．CO2用于灭火
C．干冰用于人工降雨D．CO2用来制取Na2CO3
【解析】干冰用于人工降雨是利用了二氧化碳的物理性质，干冰变成气体时吸收环境的热量，使周围温度降低．过程中没有新物质生成。
【答案】C
11．实验室制取二氧化碳可以选用的发生装置是（ ）
【解析】制取二氧化碳一般选用石灰石（大理石）与稀盐酸反应，不需加热，故应选B；D装置中产生的气体直接从长颈漏斗中逸出，无法收集，是错误装置。
【答案】B
12．如图是实验室制取二氧化碳的装置，其中的错误共有（ ）
A．1处B．2处C．3处D．4处
【解析】
（1）长颈漏斗下口在液面以上，产生的气体就会沿长颈漏斗逸出，所以长颈漏斗应插入液面以下，这是第一处错误；
（2）导管插入锥形瓶太长，不利于气体导出，应以稍微插出橡皮塞为宜，这是第二处错误；（3）二氧化碳的密度比空气的密度大，但导管的末端刚刚伸入集气瓶，这样二氧化碳会与空气混合，收集的二氧化碳不纯，所以应将导管的末端伸入集气瓶底部。
【答案】C
13．科学研究发现：
金星大气层的成分之一是三氧化二碳（C2O3），实验证明三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似。
下列关于三氧化二碳的说法中，不正确的是（ ）
A．C2O3能使澄清石灰水变浑浊
B．C2O3在O2中充分燃烧的产物为CO2
C．C2O3在一定条件下能还原氧化铁
D．C2O3中碳的化合价为＋3价
【解析】由题意“实验证明三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似”，一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊，则“C2O3能使澄清石灰水变浑浊”说法错误。
【答案】A
二、填空题（共33分）
14．（4分）（2010中考变式题）一氧化碳和二氧化碳只有一字之差。
（1）有人认为，二者就像孪生兄弟，这是因为__________（填序号）。
A．它们由同种分子构成B．它们由相同的元素组成
C．它们都有毒D．它们都能溶于水
（2）也有人认为，二者化学性质相差甚远，请给出一条支持他的理由：
__________________________________________________。
【解析】
（1）一氧化碳的化学式为CO，二氧化碳的化学式为CO2，两气体都是由C、O两种元素组成，但两气体的分子构成不同；CO不溶于水，能与血液中血红蛋白结合而表现出毒性；CO2能溶于水，无毒。
【答案】
（1）B
（2）二氧化碳不能燃烧，一氧化碳可以燃烧（二氧化碳能与水反应，一氧化碳不能或二氧化碳能与石灰水反应，一氧化碳不能或一氧化碳能与氧化铜反应，二氧化碳不能）
15．（8分）（2012中考预测题）联合国气候变化框架公约《京都议定书》要求发达国家限制CO2等温室气体的排放量，以控制日趋严重的温室效应。
试回答下列问题：
（1）绿色植物通过______________吸收CO2，放出______；
（2）科学家采用组合转化技术，将CO2和H2以一定比例混合，在特定条件下发生反应生成水和另外一种化工原料R，该反应的化学方程式为：
2CO2＋6H2===R＋4H2O。
根据上述反应推断R的化学式____________；
（3）为了减缓大气中的CO2含量的增加，以下建议可行的是________（填字母）
A．开发太阳能、水能、风能、地热能等新型能源
B．禁止使用煤、石油、天然气等化石燃料
C．提倡植树造林，禁止乱砍滥伐
【解析】
（1）植物光合作用能消耗二氧化碳，释放氧气；
（2）根据质量守恒定律，反应物中总共有2个碳原子、4个氧原子和12个氢原子，而生成物中只有8个氢原子和4个氧原子，还差2个碳原子和4个氢原子，因此X的化学式为C2H4；（3）A.更多地利用核能、太阳能、风能、地热能等新能源，减少使用化石燃料，也就减缓了二氧化碳的排放；B．由于现在新能源并没有广泛使用，很多方面还需要使用化石燃料，所以禁止使用化石燃料是不可取的；C.大量植树造林，植物的光合作用旺盛，能消耗大量的二氧化碳，能够使二氧化碳含量减少。
【答案】
（1）光合作用 氧气
（2）C2H4 （3）AC
16．（5分）氢气、氧气、氮气、二氧化碳四种气体中，占空气体积分数最大的是_____（填化学式，以下相同）；能使带火星的木条复燃的是______；能与氧化铁在一定条件下发生置换反应的是______；能使紫色石蕊溶液变红色的是____；能使澄清石灰水变浑浊的是______。
【解析】
（1）空气按体积划分:
氮气占78%,占空气体积分数最大；
（2）氧气具有助燃性,能使带火星木条复燃,其他的气体都不具备这种性质；（3）置换反应是单质与化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物,氢气与氧化铁反应生成单质铁和水;（4）二氧化碳与紫色石蕊溶液中的水反应，生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红色;石灰水是氢氧化钙的水溶液,二氧化碳与氢氧化钙反应生成难溶于水的碳酸钙,澄清石灰水变浑浊.
【答案】N2 O2 H2 CO2 CO2
17．（8分）下图是实验室用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳并验证其性质的的实验装置图，试根据题目要求回答下列问题。
（1）仪器a的名称是________；装置A中反应的化学方程式为__________________________，装置C中观察到的现象是__________。
（2）装置D中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明________________________。
由此可知，二氧化碳在生活中可用于___________________________________________________。
（3）实验室用装置E来收集二氧化碳时，二氧化碳应从________（填“c端”或“d端”）通入。
【解析】
（1）图中a是长颈漏斗；A中是碳酸钙与稀盐酸，化学反应式是：
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O；二氧化碳与水反应生成碳酸，紫色石蕊溶液遇酸变红。
（2）根据提供的信息：
装置D中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，它不能燃烧，也不能支持燃烧．说明二氧化碳可用于灭火。
（3）二氧化碳的密度大于空气的密度，用E装置收集二氧化碳时，可从c端进，以排净瓶底的空气。
【答案】
（1）长颈漏斗 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O 紫色的石蕊溶液变红
（2）CO2密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧 灭火
（3）c端
18．（8分）实验室现有大理石、高锰酸钾、稀盐酸、稀硫酸和紫色石蕊溶液及相关的仪器和用品，小辉同学要通过实验验证二氧化碳能与水反应的性质。
请结合下图回答问题。
（1）连接A和B并将实验装置图补充完整；
（2）A中发生反应的化学方程式：
__________________；
（3）B中观察到的实验现象是________________；
（4）在一般情况下仪器C的作用是________________
【解析】
（2）制取二氧化碳一般选用大理石和稀盐酸，生成氯化钙、水和二氧化碳。
（3）二氧化碳溶于水生成碳酸，使紫色石蕊溶液变成红色且有气泡冒出；（4）仪器C即为试管，试管在常温或加热时作少量试剂的反应容器，用于少量物质溶解或收集少量物质的溶液或收集少量气体或作简易气体发生装置。
【答案】
（1）画图要求：
A装置中要画水平面、气泡，液体不超过锥形瓶的二分之一，长颈漏斗要伸入液面以下，导管插入橡皮塞少许，橡皮塞部位不画出导管；在B装置中导管伸入液面下并画出气泡，胶管要涂黑。
（2）CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
（3）紫色石蕊溶液变红（并且导管中有气泡冒出）
（4）在常温或加热时用作少量试剂的反应容器
三、实验题（共15分）
19．（15分）在查阅资料时，小明得知CO2在高温条件下能与木炭反应生成CO。
他决定对该反应进行探究。
[提出问题]CO2与木炭在高温条件下反应是否生成CO?
[实验探究]小明设计了下图所示的实验方案，并进行实验。
（1）A中用石灰石与稀盐酸反应生成CO2，反应的化学方程式为______________________________。
（2）B中装有饱和碳酸氢钠溶液，其作用是除去CO2气体中混有的少量HCl气体，C中装有浓硫酸，其作用是__________________________。
（3）E中装入氢氧化钠溶液的作用是____________。
[实验结论]经检验，F处的气体为CO。
结论：
CO2在高温条件下与木炭反应生成了CO。
[实验反思]（4）有同学对A装置作如下改进：
在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中。
改进后的优点是_______________________。
[实验拓展]（5）撤去B，按A→C→D→E顺序连接。
然后A中用二氧化锰和过氧化氢溶液混合生成O2，反应的化学方程式为____________________。
此时要检验该实验条件下D中木炭所发生反应的生成物，还需要补充和完善的实验是_______________________________________________。
【解析】
（1）石灰水与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
（2）浓H2SO4可吸收气体中的水分，使进入D装置的气体为干燥的CO2；（3）E中的氢氧化钠可吸收多余的CO2气体；（4）装置A使用了长颈漏斗，要保证反应正常进行，加入酸的量需浸没长颈漏斗的下端，以防气体从中逸出，小试管的加入不仅能控制加酸量和反应速率，也对长颈漏斗起液封作用；（5）实验改进后,进入D的气体为干燥的O2,它与木炭反应，生成物可能为CO2、CO或CO2和CO，检验CO2，需在D和E之间加装有澄清石灰水的洗气瓶。
检验CO需在F处点燃，同时为了防止大气污染，需在F处加酒精灯点燃CO或收集再利用。
【答案】
（1）CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
（2）吸水，作干燥剂 （3）吸收多余的二氧化碳（4）可通过控制加酸的量，控制产生气体的快慢；同时小试管中充满盐酸，可达到液封的作用
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