课时2 碳和碳的氧化物.docx
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课时2碳和碳的氧化物
课时2 碳和碳的氧化物
河北5年中考命题规律）
年份
题型
题号
考查知识点及内容
分值
2017
选择、填空、
实验、推断
12；29（3）；
30
（2）；31
石墨的类别及性质；活性炭的吸附性；CO2的性质；CO的性质及用途
2＋1＋1＋1
2017
选择、填空、
实验探究
7；10；27；35
CO、CaCO3的性质；有机物燃烧；探究蔗糖的组成
1＋0.5＋3＋6
2017
选择、填空
5；8；30（3）
除CO2中的CO；CO2对环境的影响；实验室制取CO2
1＋2＋1
实验探究
35问题三
检验CO2，写实验现象
1
2017
填空、简答
27（3）；29（4）
铜生锈；活性炭的吸附性（吸附甲醛）
1＋1
实验探究
35
（2）
CO2的检验
1
2017
选择、填空
14；29
（1）；35
单质碳的化学性质；CO的化学性质；CO2的化学性质
2＋1＋1
碳和碳的氧化物是河北中考的必考内容。
分值为3～10分。
选择题、填空题、实验探究题均有涉及。
2017年注重考查物质的性质和用途，既有新意又有创意。
预计2018年河北中考仍以碳和碳的化合物的性质、用途、CO2的制取为考查重点，且以选择题、填空题、实验探究题为主要题型进行考查。
中考考点清单）
金刚石、石墨、C60（2017、2017、2017年考查）（高频考点）
1．碳单质及木炭与活性炭的物理性质和用途
名称
金刚石
石墨
C60
木炭与
活性炭
结构特征
疏松多孔
碳原子的
排列形状
锥形排列
层状排列
球状排列
硬度
天然存在__硬度最大__的物质
很__软__
导电性
不导电
导电性
__良好__
常态下不导电
导电
用途
玻璃刀、切割大理石、__钻探机__钻头、装饰品
作电极、作__铅笔芯__、作__润滑剂__
广泛用于超导催化材料、医学及生物等领域
广泛用于净水，活性炭用于防毒面具、制糖工业去色素
续表
名称
金刚石
石墨
C60
木炭与活性炭
区别与
联系
都是由碳元素组成的单质，但由于它们的碳原子的排列方式不同，因此它们的性质存在很大的差异。
金刚石和石墨由原子构成，而C60由分子构成
都是由石墨的微小晶粒和杂质形成，但杂质的含量不同
转化与
特性
石墨在一定条件下可以转化为金刚石，此变化为化学变化
具有吸附性，活性炭比木炭的吸附性强
2.碳单质的化学性质（2017年考查）
稳定性
在常温下碳的化学性质稳定，所以古代字画能保存很长时间不变色
可燃性
①氧气充足__C＋O2
CO2__
②氧气不充足__2C＋O2
2CO__
还原性
与氧化物的反应
①与氧化铜反应__C＋2CuO
2Cu＋CO2↑__
②与氧化铁反应__3C＋2Fe2O3
4Fe＋3CO2↑__
③与二氧化碳反应__C＋CO2
2CO__
反应
特点
①都必须在高温条件下反应
②夺取氧化物中的氧，发生氧化还原反应
3.实验突破：
碳粉还原氧化铜
（1）实验过程
实验药品
碳粉、氧化铜粉、澄清石灰水
反应原理
C＋2CuO
2Cu＋CO2↑
实验装置
实验步骤
①连接装置；②检验装置气密性；③装药品，把装置固定在铁架台上；④高温加热；⑤实验完毕先将导气管从澄清石灰水中取出，再熄灭酒精灯
实验现象
①实验过程中观察到澄清石灰水变浑浊；②将冷却后试管中的粉末倒在纸上，观察有红色物质生成
结论
碳粉与氧化铜反应，生成CO2和Cu
（2）选用装置分析：
因为反应条件是高温，所以采用酒精灯加网罩（或者用酒精喷灯）。
（3）实验现象分析：
反应物为碳粉和氧化铜。
虽然是高温加热，但其反应速度很缓慢，生成的Cu夹杂在黑色粉末中，需要将粉末倒出来，铺平在纸上观察。
二氧化碳和一氧化碳（2017～2017年考查）（高频考点）
1．二氧化碳的性质及用途
（1）二氧化碳的物理性质及用途
通常情况下，CO2是一种__无色__、__无味__的气体，密度比空气__大__，__能__溶于水。
固体CO2俗称__干冰__，易升华吸热，可作__制冷剂__或用于__人工降雨__。
（2）二氧化碳的化学性质及用途
二氧化
碳的
性质
实验装
置图
实验现象
实验结论
反应的化
学方程式
物质
的用
途
性质实验
下层的蜡烛先__熄灭__，上层的蜡烛后__熄灭__
二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，二氧化碳密度比空气大（物理性质）
灭火
续表
二氧化
碳的
性质
实验装
置图
实验现象
实验结论
反应的化
学方程式
物质
的用
途
与水反应（并将反应后变红的溶液加热）
紫色石蕊溶液变红__，加热后溶液由红变__紫__
①二氧化碳能与水反应生成H2CO3；②__H2CO3
能使石蕊溶液变__红__；③碳酸__不稳定__，受热易分解
H2O＋CO2===H2CO3；
__H2CO3===H2O＋CO2↑__
生活
中制
碳酸
饮料
与澄清石灰水反应
澄清石灰水__变浑浊__
二氧化碳与氢氧化钙发生了反应
Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O__
检验
二氧
化碳、
鸡蛋
的保
鲜
与水、氢氧化钙、氢氧化钠反应的比较
Ⅰ.水位上升
Ⅱ.水位上升（高于水）
Ⅲ.水位上升（高于氢氧化钙）
通过比较，氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的效果
__最好__
__CO2＋H2O===H2CO3__；
__Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O__；
__2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O__
2.一氧化碳
（1）一氧化碳的物理性质
通常情况下，CO是一种无色无味的气体，CO密度比空气__略小__，__难__溶于水，CO2和CO由于__分子构成__的不同，使得它们的性质有很大的不同。
（2）一氧化碳的化学性质
化学性质
概述
化学方程式
用途
可燃性
CO燃烧放出大量的热，火焰呈蓝色
2CO＋O2
2CO2
作燃料
毒性
CO极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体缺氧，严重时危及生命
还原性
CO夺取金属氧化物中的氧，而发生氧化反应（还原能力比碳粉强）
CO＋CuO
Cu＋CO2
3CO＋Fe2O3
2Fe＋3CO2
冶炼
金属
【特别提醒】CO有剧毒，冬天用木炭火取暖时，要注意室内通风，防止CO中毒。
3.一氧化碳与二氧化碳的转化、鉴别与除杂
方法
化学方程式
装置图
转化
CO转
化为
CO2
①CO燃烧
②CO还原氧化铜
__2CO＋O2
2CO2__；
__CO＋CuO
Cu＋CO2__
CO2转
化为
CO
通过灼热碳层
__CO2＋C
2CO__
鉴别
CO和CO2
通过澄清石灰水或紫色石蕊溶液
Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O或CO2＋H2O===H2CO3
（或澄清石灰水）
除杂
CO混
有CO2
通过氢氧化钠（或氢氧化钙溶液）
__CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O（或CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O）__
[或Ca（OH）2溶液]
CO2混有CO
通过灼热的氧化铜
__CO＋CuO
Cu＋CO2__
二氧化碳对生活和环境的影响（2017年考查）
对人体健
康的影响
二氧化碳无毒，但不能供给呼吸
自然界中
的碳（元素）
循环
二氧化碳
有机物（食物和燃料）
温室效应
二氧化碳属于温室气体，CO2的浓度过高，会造成环境的__温度升高__，臭氧、甲烷、氟氯代烷（氟利昂）都属于__温室气体__。
但有了CO2的温室效应，全球平均地表温度才提高到适合__人类生存__的适宜温度
用途
气态CO2可作为__气体肥料__，供给植物的光合作用；固态CO2（干冰）可用于__人工降雨__，是化工工业的重要原料
【特别提醒】二氧化碳不是污染物，CO2的浓度过高会导致温室效应，对环境造成严重影响，CO2参与自然界中的“碳循环”，空气中不能没有CO2。
中考重难点突破）
碳单质的性质和用途
【例1】填空题。
（1）常温下，碳的化学性质________，随着温度的升高，碳的活动性________。
（2）碳在氧气充足时，反应的化学方程式为__________________。
（3）木炭还原氧化铜，实验现象是____________，将生成的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变__________，化学方程式为__________________。
（4）高温下碳与二氧化碳反应的方程式为__________________。
（5）高温下碳粉还原氧化铁的化学方程式为__________________。
【解析】
（1）常温下，碳的化学性质稳定，随着温度的升高，碳的活动性大大增强；
（2）碳在氧气充足时，燃烧的化学方程式为C＋O2
CO2；（3）木炭还原氧化铜，实验现象：
黑色粉末中有红色的物质生成，生成的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O；（4）高温下碳与二氧化碳反应的方程式为CO2＋C
2CO；（5）高温下碳粉还原氧化铁的化学方程式为3C＋2Fe2O3
4Fe＋3CO2↑。
【答案】
（1）稳定；大大增强；
（2）C＋O2
CO2；（3）黑色粉末中有红色物质生成；浑浊；Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O；（4）CO2＋C
2CO；（5）3C＋2Fe2O3
4Fe＋3CO2↑
【易错点】氧化铁的化学式易写成FeO。
1．如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是（ D ）
A．给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度
B．实验过程中，可观察到澄清石灰水变浑浊
C．碳在反应中发生了氧化反应，表现出还原性
D．实验结束后，应先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出
【例2】（2017长沙中考）下列有关碳单质的说法错误的是（ ）
A．金刚石、石墨充分燃烧的产物都是二氧化碳
B．金刚石和石墨的物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同
C．书写档案时规定使用碳素墨水，是因为常温下碳的化学性质不活泼
D．金刚石和石墨都是硬度最大的物质
【解析】A.金刚石、石墨都是碳的单质，充分燃烧的产物都是二氧化碳；B.决定物质性质的是物质的组成和结构，金刚石和石墨的物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同；C.书写档案时规定使用碳素墨水，是因为常温下碳的化学性质不活泼，便于长期保存；D.金刚石是自然界中硬度最大的物质，石墨是自然界中硬度最小的物质。
【答案】D
2．（2017石家庄中考模拟）下列物质的用途与性质的对应关系不正确的是（ B ）
A．石墨作电池电极——导电性
B．液氧制炸药——可燃性
C．金刚石切割玻璃——硬度大
D．一氧化碳炼铁——还原性
3．（2017桂林中考）物质的性质决定用途。
下列是物质的一些性质：
①密度小，很稳定；②有吸附性；③有导电性；④易升华；⑤能与酸反应。
请选择恰当的数字序号填空。
用途
性质
石墨作电极
（1）石墨__③__
活性炭用于防毒面具
（2）活性炭__②__
氦气用于探空气球
（3）氦气__①__
碳酸氢钠用于面点发酵
（4）碳酸氢钠__⑤__
干冰用于人工降雨
（5）干冰__④__
二氧化碳和一氧化碳
【例3】（2017唐山路南区三模）下列叙述中正确的是（ ）
A．用二氧化碳灭火，只与它的化学性质有关
B．一氧化碳用于冶金工业，是利用了它的可燃性
C．金刚石、石墨都是碳单质，其硬度都很大
D．大气中二氧化碳的消耗途径主要是植物的光合作用
【解析】二氧化碳用来灭火是利用二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧的化学性质和密度比空气大的物理性质，故A错误；一氧化碳用于冶金工业，利用了它的还原性，故B错误；金刚石的硬度大、石墨质软，故C错误。
【答案】D
4．（2017石家庄18县联考）化学物质通常都有其“功”与“过”，以下对化学物质的评价不符合事实的是（ C ）
A．氧气可供人呼吸但会使食物变质
B．化肥能促进植物生长但会污染土壤
C．二氧化碳能灭火但会造成酸雨
D．一氧化碳可用于冶炼金属但会使人中毒
5．（2018中考预测）实验是进行科学探究的重要方式。
某同学设计如图所示实验，探究二氧化碳的有关性质。
请填空：
（1）实验1采用了科学探究中的控制变量法，该实验控制的变量是__水__。
（2）实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是__纸花由紫变红__，该反应的化学方程式是__H2O＋CO2===H2CO3__。
（3）实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到第__④__（填序号）号棉球先变色，通过此现象可获得关于二氧化碳的另外一条性质是__CO2的密度比空气大__。
二氧化碳对环境的影响
【例4】（2017威海中考）关于碳循环和氧循环，下列说法不正确的是（ ）
A．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
B．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
C．绿色植物的生长过程，既涉及碳循环，又涉及氧循环
D．碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
【解析】A.碳循环和氧循环分别是指含碳物质和含氧物质的循环，故错误；B.碳循环和氧循环过程中均有物质种类改变，都发生了化学变化，故正确；C.绿色植物的生长过程，既涉及含碳化合物的转化即碳循环，又涉及含氧物质的转化即氧循环，故正确；D.碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，故正确。
【答案】A
6．（2017德州中考）近日有媒体报道，我国科学家发现“把二氧化碳变成汽油”的高效转化新途径。
即通过设计一种新型多功能复合催化剂，首次实现了CO2直接加氢制取汽油。
被同行誉为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
据此，你认为下列说法不正确的是（ C ）
A．新途径可有效缓解全球温室效应
B．此技术可减少对化石燃料的依赖
C．该转化过程中没有发生化学变化
D．催化剂对转化起着举足轻重的作用
中考演练）
1．（2017河北中考）如图所示的四个图像，分别对应四种过程，其中不正确的是（ A ）
A．①浓硫酸长久露置在空气中
B．②一氧化碳还原一定质量的氧化铁
C．③过氧化氢溶液在二氧化锰作用下分解
D．④等质量的碳酸钙分别与等体积等质量分数的稀盐酸（足量）反应
2．（2017河北中考）如图所示过程发生化学变化的是（ D ）
3．（2017哈尔滨中考）下列物质的用途错误的是（ B ）
A.用活性炭净水）
B.石灰石改良碱性土壤）
C.干冰用于人工降雨）
D.氮气用于制氮肥）
4．（2017石家庄四区联考）下列实验过程中不会出现颜色变化的是（ B ）
A．木炭粉与氧化铜共热
B．澄清石灰水滴入稀盐酸中
C．活性炭加入红墨水中，振荡
D．二氧化碳通入紫色石蕊溶液
5．（2017湖州中考）实验室为了收集干燥的二氧化碳气体，让制取的气体先后经过甲、乙两装置。
下列关于甲、乙两装置导管的连接方式正确的是（ A ）
A．a接cB．a接dC．b接cD．b接d
6．（2017东营中考）如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验，不正确的说法是（ D ）
A．甲、乙两处的现象分别是：
黑色粉末减少，黑色粉末逐渐变红
B．甲处发生的反应是典型的吸热反应
C．丙处试管可防止液体倒吸
D．该装置的不足之处是未进行尾气处理
7．（2017河北中考）理化知识在生产、生活中有广泛应用。
活性炭由于具有很强的__吸附__性，可以清除冰箱内的异味。
8．（2017河北中考）化学与生活、生产密切相关。
请回答下列问题：
小明家新装修的房间中放有几包活性炭，其目的是__吸附有害气体__。
必做教材基础实验二）
二氧化碳的实验室制取与性质
1．二氧化碳的实验室制取
实验药品
块状大理石（石灰石）、稀盐酸
反应原理
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
实验装置
①此发生装置适用于固体与液体反应制取气体，不加热；②收集装置，适用于密度比空气大，不与空气成分发生反应的气体
操作步骤
①连接仪器；②检验装置的气密性；③装入药品（先装石灰石，再加入稀盐酸）；④收集气体
验满方法
将燃着的木条靠近集气瓶口，若观察到燃着的木条熄灭，说明CO2已收集满
检验方法
将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则证明收集到的气体是二氧化碳
2.实验室制取二氧化碳选用药品分析
实验室制取二氧化碳是用块状石灰石（或大理石）和稀盐酸反应，反应速度适中，现象明显，便于操作和观察现象。
（1）不用粉状碳酸钙、碳酸钠、碳酸钾，因为粉末状物体与稀盐酸反应时，接触面大，反应速度快，不便于操作和观察现象，不利于对反应的控制和气体的收集。
（2）不用浓盐酸与石灰石反应的原因：
①反应速率快，不便于操作和观察；②浓盐酸有挥发性，制取的CO2中混有HCl气体，得到的气体不纯。
（3）不用稀硫酸代替稀盐酸与石灰石反应，因为稀硫酸与石灰石反应，生成微溶于水的硫酸钙覆盖在石灰石的表面，阻止了反应的继续进行。
3．其他装置及分析
装
置
图
装置
优点
安装简便
可以控制稀盐酸的滴加速度，从而控制反应速度
可随时控制反应的发生与停止
设问：
（1）实验室制取CO2的化学反应方程式：
__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__。
（2）如图
检验装置气密性的方法是__关闭止水夹，从长颈漏斗注入水，漏斗下端导管形成一段稳定的水柱，说明气密性良好__。
（3）如图
收集CO2气体，应从__a__端进入。
（4）用块状大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，而不用粉末状碳酸钙与稀盐酸反应，原因是__粉末状碳酸钙与稀盐酸反应速度快，不便于操作和观察，不利于对反应的控制和气体的收集__。
【例】（2017山西中考）如图是实验室制取气体的常用装置，请根据装置图回答下列问题：
（1）仪器名称①________，②________。
（2）为探究二氧化碳的性质，小雪制取并收集了一瓶二氧化碳气体，她选择的装置是________（填字母序号），反应的化学方程式为________，基本反应类型是________。
实验结束时，小雪发现试管内仍有石灰石剩余，她处理的办法是________。
【解析】本题考查二氧化碳的制取。
实验室制取二氧化碳，利用石灰石与盐酸在常温下反应生成CaCl2、H2O和CO2，因为CO2溶于水且密度比空气大，因此选择向上排空气法收集。
【答案】
（1）①铁架台；②长颈漏斗；
（2）BC；CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑；复分解反应；将试管内的废液倒入废液缸，再用水清洗石灰石后放入指定容器中
1．（2018中考预测）根据如图的实验装置，回答问题：
发生装置
收集装置
洗气装置
（1）写出图中仪器a的名称：
__锥形瓶__。
（2）实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气的化学方程式为__2KClO3
2KCl＋3O2↑__，发生和收集装置为__AC或AD__（填字母）。
（3）实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，其中常混有少量氯化氢气体，可通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的F装置来除去，则混合气体应从F装置的__②__（选填“①”或“②”）端口通入，F中发生的化学方程式为__NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑__。
2．（2017广西中考）根据下列实验装置图，回答有关问题。
（1）装置A中，仪器a的名称是__锥形瓶__。
（2）实验室常用装置A制取二氧化碳，反应的化学方程式为__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__。
证明二氧化碳已经集满的方法是__将燃烧的木条放在集气瓶口，木条熄灭则表示二氧化碳已集满__。
（3）如图B所示，将二氧化碳慢慢倒入烧杯中，观察到蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是__密度比空气密度大__、__不能燃烧也不支持燃烧__。
（4）实验室用装置A制取氧气，应选用的药品是__过氧化氢溶液和二氧化锰__。
用装置C做铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶中细沙的作用是__防止熔融物溅落炸裂集气瓶__。
3．（2017盐城中考）根据提供的实验装置回答问题。
A B C D E
（1）写出仪器名称：
a为__铁架台__；b为__集气瓶__。
（2）实验室用B装置制取O2，发生反应的化学方程式为__2KClO3
2KCl＋3O2↑__。
（3）实验室制取CO2的发生和收集装置是__AD__（填字母序号），CO2通过E装置可观察到的实验现象是__澄清石灰水变浑浊__。
小明在实验中用C装置收集到一瓶CO2，为了弄清其中道理，他可采取的科学态度和方法是__②③④__（填数字序号）。
①置之不理；②查阅资料；③交流讨论；④请教老师。
（4）CO2能与NaOH发生反应
【实验过程】检查装置气密性。
如图所示，连接好装置。
进行实验。
序号
操作步骤
实验现象
Ⅰ
打开弹簧夹K1，关闭弹簧夹K2、K3、K4，将20mL水注入锥形瓶F中，关闭弹簧夹K1，振荡瓶F，打开弹簧夹K2
无明显现象
Ⅱ
关闭弹簧夹K2，打开弹簧夹K4，将20mLNaOH溶液注入锥形瓶H中，关闭弹簧夹K4，振荡瓶H，打开弹簧夹K3
锥形瓶G中的热水剧烈沸腾
【实验分析】锥形瓶G中热水剧烈沸腾的原因是__NaOH吸收CO2，锥形瓶G内热水液面压强减小，水的沸点降低__。
【实验反思】有观点认为只需要进行实验操作Ⅱ，即可说明CO2与NaOH发生反应。
你对该观点的看法是__不赞同__（选填“赞同”或“不赞同”），理由是__水也能吸收CO2，只做一个实验无法说明CO2是被水吸收还是与NaOH反应__。
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