专题04 碳单质及其氧化物中考化学考点总动员系列解析版.docx
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专题04碳单质及其氧化物中考化学考点总动员系列解析版
考点四：
碳和碳的氧化物
聚焦考点☆温习理解
一、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，具有金属光泽，细鳞片状的固体，有优良的导电性，润滑性。
可用于制铅笔芯（体现了它深灰色、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，润滑性、常温下化学性质稳定）、做固体润滑剂（体现它具有润滑性）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、木炭的物理性质而不是化学性质
4、C60（也叫“足球碳”）：
C60分子是由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、常温下碳的化学性质比较稳定。
因此古代用墨书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的红色，生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
CuO在反应中失去氧元素，发生还原反应。
C具有还原性。
应用：
冶金工业：
2Fe2O3+3C
4Fe+3CO2↑C＋CO2
2CO
三、二氧化碳
1、物理性质：
无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰
2、化学性质：
1）一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸
2）与水反应生成碳酸：
CO2+H2O==H2CO3生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，
碳酸不稳定,易分解H2CO3==H2O+CO2↑
3）能使澄清的石灰水变浑浊：
CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H2O
用于检验二氧化碳；这也是久置装石灰水的试剂瓶壁有一层白膜的原因。
要除去这白膜，用稀盐酸。
其原理是CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
4）与灼热的碳反应：
C+CO2
2CO
3、用途：
①灭火（灭火器原理：
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑）既利用其物理性质（密度比空气大），又利用其化学性质（不能燃烧,也不支持燃烧）
②干冰用于人工降雨、制冷剂（利用干冰升华时要吸收大量的热）
③温室的气体肥料④做碳酸型饮料（利用二氧化碳能溶于水）
4、二氧化碳对环境的影响：
⑴过多排放引起温室效应。
①造成温室效应的原因：
人类消耗的能源急剧增加，森林遭到破坏
②减轻温室效应的措施：
减少化石燃料的燃烧；植树造林；使用清洁能源
⑵由于二氧化碳不能供给呼吸但无毒，因此在人群密集的地方注意通风换气
四、一氧化碳
1、物理性质：
无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水
2、有毒：
吸进肺里与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。
因此在冬季用煤炉来取暖时，要注意房间的通风和换气。
3、化学性质:
1）可燃性：
2CO+O2
2CO2（可燃性气体点燃前一定要检验纯度）发出蓝色火焰
H2和O2的燃烧火焰是：
淡蓝色的火焰。
CO和O2的燃烧火焰是：
蓝色的火焰。
CH4和O2的燃烧火焰是：
明亮的蓝色火焰。
鉴别：
H2、CO、CH4可燃性的气体：
看燃烧产物（不可根据火焰颜色）
（水煤气：
H2与CO的混合气体。
制法：
C+H2O
H2↑+CO↑）
2）还原性：
CO+CuOCu+CO2（还原反应）应用：
冶金工业
现象：
黑色的氧化铜逐渐变成光亮的红色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
现象：
红棕色粉末逐渐变成黑色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
H2、CO、C具有相似的化学性质：
A可燃性C+O2
CO22CO+O2
2CO22H2+O2
2H2O
B还原性：
H2＋CuOCu+H2O CO+CuO
Cu+CO2
C+2CuO
2Cu+CO2↑
除杂的方法：
①除去CO中混入的CO2杂质：
通入石灰水：
CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H2O
②除去CO2中混入的CO杂质：
通过灼热的氧化铜：
CO+CuOCu+CO2
4、一氧化碳与二氧化碳性质不同的根本原因是：
1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1个氧原子
名师点睛☆典例分类
类型一、碳单质的种类、结构和性质
【例1】【2015年上海市】互为同素异形体的一组物质是（）
A．金刚石和石墨B．双氧水和水C．干冰和冰D．氧气和液氧
【答案】A
考点：
基本概念和原理。
D碳海绵中主要含碳元素，燃烧会产生二氧化碳。
此项推测中成立。
所以应选C项。
考点：
碳的几种单质
【点睛】碳元素形成的单质有多种，碳单质之间互成同素异形体，碳的同素异形体具有不同的物理性质，的原因是碳原子的排列方式不同，但化学性质具有相似性.即常温下稳定、可燃性、还原性。
类型二、碳的化学性质
【例2】 【2015年四川省眉山市】下列关于碳和碳的氧化物知识网络图（图中“→”表示转化关系，“……”表示相互能反应）说法正确的是（）
A．“C……CO2”的反应是放热反应
B．“CO→CO2”的反应类型为置换反应
C．“CO2→CaCO3”的反应可用于检验二氧化碳
D．“CO2
H2CO3”的反应可用酚酞试剂验证
【答案】C
考点：
碳单质及其化合物的化学性质
【点睛】考查碳及其化合物，要解这类题首先要熟记碳单质、二氧化碳、一氧化碳的性质，特性及其过量的排放对社会环境造成的危害，然后根据题中的叙述，进行判断各选项的正误.
类型三、一氧化碳的还原性
【例3】【2015年上海市】甲同学设计了如下实验装置验证一氧化碳的部分性质并验证产物。
实验时，在点燃B处酒精灯之前先通入一氧化碳排出装置中的空气，然后继续实验。
①B中反应的化学方程式是，该反应的还原剂是。
②实验过程中，C中的现象是，D处点燃的目的是。
③对该实验的分析正确的是（选填编号）
a、实验结束时应先熄灭B处酒精灯
b、C中增加的质量与B中固体减少的质量相等
c、反应开始后通入0.1mol一氧化碳可生成0.1mol铜
d、反应结束后继续通入一氧化碳的目的是防止铜被氧化
④甲同学认为A装置用于证明一氧化碳不能和石灰水反应，乙同学认为省略A可达到同样的目的，理由是。
【答案】①CO+CuO
Cu+CO2；CO；②澄清的石灰水变浑浊；防止有毒气体一氧化碳散失到大气中污染空气③ad④为了排尽装置中的空气，反应前已经通入一段时间的一氧化碳。
考点：
实验方案的设计 一氧化碳和二氧化碳的性质
【点睛】一氧化碳是一种无色无味的难溶于水的气体，密度比空气的略小，对物理性质的考查经常在是收集方法和溶解性方面的进行，在化学性质方面出题时，考查一氧化碳的可燃性、还原性和毒性往往是以选择、填空实验题的形式出现.
类型四、碳及其氧化物性质运用
【例5】【2015年湖北省荆门市】（5分）某研究小组利用下图所示装置探究碳的氧化物的性质（固定装置略）。
已知碳酸镁加热发生类似碳酸钙的分解反应。
（1）装置A中发生的反应：
（用化学方程式表示）。
（2）装置C的作用：
，无水CaCl2的作用：
。
（3）装置D中发生的反应：
（用化学方程式表示）。
（4）图中装置E是安全瓶，能防倒吸，从实验安全考虑，本实验还应在装置之间添加装置E。
【答案】
（1）MgCO3△MgO+CO2↑；
（2）吸收二氧化碳；干燥气体；（3）Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2；（4）B、C
考点：
化学方程式的书写，一氧化碳、二氧化碳的化学性质
【点睛】物质成分的探究要根据质量守恒定律进行推断，然后进行验证，一氧化碳有毒是空气污染物涉及到有一氧化碳参加的反应时，要有尾气处理装置。
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课时作业☆能力提升
一、选择题
1．【2015年重庆市B】下列物质或方式中的“碳”，主要不是针对碳单质的是（）
A．碳素墨水B．打印碳粉C．低碳生活D．石墨碳棒
【答案】C
【解析】
试题分析：
“低碳生活”的理念中的碳是指二氧化碳，不是针对碳单质，故选C
考点：
单质碳的用途及“低碳生活”的理念
2．【2015年内蒙古呼和浩特市】下列物质的用途是由其物理性质决定的是（）
A．乙醇可作燃料B．氧气用于炼钢
C．金刚石用来裁玻璃D．氯化钠用来制纯碱
【答案】C
考点：
物质的性质与用途
3．【2015年四川省宜宾市】除去下列物质所含少量杂质，所用试剂或方法不正确的是（）
选项
物质
所含杂质
试剂或方法
A
CO
H2
通入O2点燃
B
N2
O2
通过足量灼热的铜网
C
KNO3溶液
Ba（NO3）2
滴加适量K2SO4过滤
D
NaCl溶液
Na2CO3
滴加稀盐酸至不再产生气泡
【答案】A
【解析】
试题分析：
A选项一氧化碳中混有氢气，通入氧气点燃，容易引进新杂质；B选项氮气中混有氧气通过灼热的铜网，反应掉氧气，净化氮气是正确的叙述；C选项硝酸钾溶液中混有硝酸钡溶液加入硫酸钾溶液反应，生成硝酸钾溶液和硫酸钡沉淀，过滤除去，是正确的叙述；D选项氯化钠溶液中混有碳酸钠，滴加盐酸至不再产生气泡，除去碳酸钠是正确的叙述；故答案选择A
考点：
物质的除杂
4．【2015年重庆A】区别下列各组物质，选择的实验方法不能达到目的的是（）
A．CO2和CO：
闻气味B．黄铜片和铜片：
相互刻画
C．浓盐酸和浓硫酸：
分别用玻璃棒蘸取点在滤纸上
D．BaCl2溶液和KNO3溶液：
分别加入Na2SO4溶液
【答案】A
【解析】
试题分析：
A、CO2和CO都是无色无味的气体，故闻气味无法区别，错误，B、黄铜片是铜的合金，其硬度比铜片硬度要大，故可相互刻画区分黄铜片和铜片，正确，C、浓硫酸具有强烈的腐蚀性（即脱水性），能使物质碳化变黑，而浓盐酸不具有，故可分别用玻璃棒蘸取点在滤纸上，若碳化变黑的为浓硫酸，故可以区分，正确，D、由于BaCl2溶液和Na2SO4溶液会发生反应：
Na2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2NaCl，有白色沉淀生成，而KNO3溶液不会与Na2SO4溶液反应，故可以区分，正确，故选A
考点：
物质的鉴别
5．【2015年四川省资阳市】下列关于碳及碳的化合物的说法错误的是（）
A．石墨、金刚石、C60的物理性质不同，但都属于碳的不同单质
点燃
B．乙烯（X）的燃烧反应为X＋3O2=2H2O＋2CO2，则乙烯的分子式为C2H4
C．含碳的化合物中甲烷、乙醇属于有机物，CO、CO2则属于无机物
D．C6H6（苯）和C2H2（乙炔）中C、H原子个数比相同，但元素质量比不同
【答案】D
考点：
碳及碳的化合物
6．【2015年天津市】下列说法正确的是（）
A．所有含碳元素的化合物都是有机物B．农药施用后，不会在农作物或农产品留有残余
C．人体中含量较多的前四种元素是氧、碳、氢、氮
D．草木灰的主要成分是碳酸钾，碳酸钾属于复合肥料
【答案】C
【解析】
试题分析：
含碳元素的化合物不一定都是有机物，比如一氧化碳；农药施用后，会在农作物或农产品留有残余，所以应该合理使用；人体中含量较多的前四种元素是氧、碳、氢、氮；草木灰的主要成分是碳酸钾，碳酸钾中只含有氮磷钾中的钾元素，所以属于钾肥。
故选Ｃ．
考点：
基本概念和原理
7．【2015年四川省成都市】按右图进行实验，有关说法及分析不正确的是（）
A．烘干的木炭粉末与CuO粉末须混合均匀B．网罩的作用是集中火焰，提高温度
C．可观察到澄清石灰水变浑浊D．产生的气体一定没有CO
【答案】D
考点：
基本反应和原理 碳和碳的氧化物的性质
8．【2015年四川省雅安市】除去下列各物质中的少量杂质，所选用的试剂、方法均正确的是（）
编号
物质
杂质
试剂
除杂操作方法
A
CO2
CO
——
点燃
B
CaO
CaCO3
水
过滤、蒸发
C
NaNO3溶液
Na2CO3
适量CaCl2溶液
过滤
D
铜粉
铁粉
过量盐酸
过滤、洗涤、干燥
【答案】D
【解析】
试题分析：
ACO2中混有少量CO时，不宜使用点燃的方法来除去杂质（无法点着）。
此项不正确。
B、CaO可与加入的水反应生成氢氧化钙，无法得到氧化钙；此项不正确。
C、Na2CO3和CaCl2溶液反应可生成碳酸钙沉淀和氯化钠，形成了一种新杂质；无法得到NaNO3溶液。
此项不正确。
D、铁粉与盐酸反应生成可溶的氯化亚铁和氢气；铜粉不反应。
再经过滤、洗涤、干燥可得到纯净的铜粉。
此项正确。
所以应选C项。
考点：
除杂
9．【2015年四川省乐川市】下列各组物质间不能通过一步反应就能实现如图转化的是（）
X
Y
Z
A
H2SO4
H2
H2O
B
CuSO4
CuCl2
Cu（OH）2
C
H2O
H2
CO2
D
Ca（OH）2
NaOH
Na2CO3
【答案】C
【解析】
试题分析：
A选项硫酸与活泼金属反应生成氢气，氢气燃烧生成水，水与三氧化硫反应生成硫酸；B选项硫酸铜与氯化钡反应生成氯化铜，氯化铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜，氢氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜；C选项水电解可得到氢气，氢气不能生成二氧化碳；故不能一步转化；D选项氢氧化钙和碳酸钠反应生成氢氧化钠，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠；故答案选择C
考点：
物质之间的转化
10．【2015年山东省临沂市】关于物质的用途，下列说法错误的是（）
A．食品包装中充氮气以防腐B．氢氧化钠固体干燥二氧化碳
C．稀盐酸用来除铁锈D．用石墨制作石墨电极
【答案】B
考点：
常见物质的用途
11．【2015年山东省临沂市】通过实验探究可获得较多的化学知识，对右图所示的实验分析错误的是（）
A．两支蜡烛自下而上依次熄灭B．二氧化碳不能燃烧
C．二氧化碳的密度比空气大D．二氧化碳支持燃烧
【答案】D
【解析】
试题分析：
倾倒二氧化碳实验中，两支蜡烛自下而上依次熄灭，该实验说明二氧化碳的密度比空气大，二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧。
故选D。
考点：
二氧化碳的性质
12．【2015年湖北省宜昌市】下列物质的用途与性质对应关系错误的是
选项
A
B
C
D
用
途
金刚石做玻璃刀
石墨做电池电极
不锈钢做水壶
钛合金制造船舶设备
性质
金刚石硬度大
石墨很软
不锈钢有导热性
钛合金抗腐蚀性强
【答案】B
【解析】
试题分析：
石墨具有良好的导电性，能做电极，B错误。
故选B。
考点：
物质的性质与用途
13．【2015年湖北省襄阳市】在一定条件下，一氧化碳、木炭都能与氧化铜发生反应，下列叙述正确的是（）
A．反应产生的气体都有毒B．反应中都有红色固体生成
C．反应类型都是置换反应D．反应的生成物不同
【答案】B
考点：
氧化铜与碳单质和一氧化碳的反应
二、非选择题
14．【2015年四川省资阳市】（5分）碳及碳的化合物间的转化关系可表示为：
，由此可写出各步反应的化学方程式。
硫及硫的化合物间的转化关系可表示为：
。
（1）模仿碳及碳的化合物间转化反应方程式的书写，写出硫及硫的化合物转化反应中指定反应的化学方程式：
反应①：
____；反应③：
____。
（2）反应②中，V2O5在反应前后的质量均为m，则V2O5在该反应中起____作用。
（3）上述反应中，属于化合反应的有：
____（填反应序号）。
点燃
（4）实验室因操作不当，将浓硫酸滴在书页上，一会书页出现了黑色，且由糊状至烂洞状。
这是因为浓硫酸具有____。
【答案】
（1）S＋O2=SO2；SO3＋H2O＝H2SO4；
（2）催化（或催化剂的）；（3）①②③（不得有缺）；（4）较强的腐蚀性（或较强的脱水性）；
考点：
碳和碳的化合物
15．【2015年湖北省宜昌市】（3分）二氧化碳是一种重要的化学物质。
请写出下列化学方程式：
（1）二氧化碳和水反应；
（2）二氧化碳和澄清的石灰水反应；
高温高压
（3）尿素是一种重要的化学肥料，其化学式为CO（NH2）2。
工业上，可以在高温高压的条件下，以二氧化碳和NH3为原料制得尿素并生成水，化学方程式为。
【答案】
（1）CO2+H2O==H2CO3
（2）Ca（OH）2+CO2==CaCO3↓+H2O（3）CO2+NH3========CO（NH2）2+H2O
【解析】
试题分析：
化学方程式的书写的原则是质量守恒定律，步骤是：
一写二配三标四查。
考点：
化学方程式的书写
16．【2015贵州省安顺市】（8分）竹炭包是一种集观赏与空气净化为一体的产品。
这种产品可对车内及室内空气中的一氧化碳、甲醛等有害气体进行吸附。
某课外活动小组对竹炭进行初步探究。
【提出问题】竹炭中是否含有碳元素
【猜想与假设】竹炭中含有碳元素
【查阅资料】新鲜的血液，遇一氧化碳由鲜红变为暗红。
【设计实验】所用装置如下图所示。
（A装置的作用为吸收空气中的水和二氧化碳）
（1）实验开始后，C装置中产生白色沉淀，发生反应的化学方程式为，E装置中新鲜的鸡血变为暗红色。
（2）小玥认为应在A、B装置间，再增加一个C装置，目的是。
（3）课外活动小组的同学设计的这套装置的不足之处是，请你设计解决的方法。
（4）小亮认为可以用右图所示的装置，替换原装置中的E装置，你认为（填“可以”或“不可以”），原因是。
【结论】竹炭中含有碳元素。
【拓展应用】竹炭细密多孔，竹炭牙膏中含有竹炭等成分具有消炎、止痛、化淤、去污等功效，下列有关竹炭牙膏的用途描述不正确的是。
A、可除衣领袖口等处的汗渍B、不能除去口中异味C、虫咬、灼伤可消炎止痛
【答案】
（1）Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
（2）检验二氧化碳是否已除尽（3）没有作尾气处理应在a处加一盏点燃的酒精灯或套上一个气球（4）不可以因E装置中通入的可能是一氧化碳和氧气的混合气体，加热可能导致装置发生爆炸【拓展应用】B
氧化碳有毒，故课外活动小组的同学设计的这套装置的不足之处是：
没有作尾气处理；解决的方法：
应在a处加一盏点燃的酒精灯或套上一个气球（4）小亮认为可以用右图所示的装置，替换原装置中的E装置，是不可以；原因是：
因E装置中通入的可能是一氧化碳和氧气的混合气体，加热可能导致装置发生爆炸【拓展应用】根据信息：
竹炭细密多孔，竹炭牙膏中含有竹炭等成分具有消炎、止痛、化淤、去污等功效，故不正确的说法不能除去口中异味，选B
考点：
碳、一氧化碳、二氧化碳的化学性质
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