中考化学课时2 碳和碳的氧化物2.docx
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中考化学课时2碳和碳的氧化物2
课时2 碳和碳的氧化物
贵阳五年中考命题规律）
年份
题型
题号
考查知识点及内容
分值
2017
选择题
非选择题
5；32（3）
二氧化碳的制取，二氧化碳的物理、化学性质
2＋4
2016
非选择题
30（3）；32
碳单质的性质和用途；二氧化碳的性质和实验室制取
1＋6
2015
非选择题
33
（1）
（2）；35
（2）（3）（4）
碳的化学性质；二氧化碳的化学性质
2＋3
2014
非选择题
31；11
（2）；33（4）
碳单质的性质和用途；二氧化碳的性质和实验室制取
2＋2＋1
2013
非选择题
35（4）；39
（2）（3）
碳单质的性质；二氧化碳的实验室制取
1＋2
碳和碳的氧化物是贵阳中考的必考内容。
分值为3～7分。
题型以选择题和填空题为主，也会在实验探究题出现，一般为综合命题。
预计2018年贵阳中考以单质碳的性质和用途、二氧化碳和一氧化碳、二氧化碳对人体和环境的影响、二氧化碳的实验室制取为考查重点，且以填空题、实验探究题的形式考查。
贵阳五年中考真题演练）
单质碳的性质和用途
1．（2014贵阳31题2分）在宏观、微观和符号之间建立联系，是化学学科的特点。
如图是某化学反应的微观过程示意图，请回答相关问题。
（1）A中物质的化学式分别是__O2、C__。
（2）请在B框内将相关粒子的图形补充完整。
（3）如图所示反应的化学方程式为__C＋O2
CO2__。
（4）该反应的生成物所属类别是__化合物__，写出它的一种用途__灭火__。
二氧化碳和一氧化碳
2．（2017贵阳5题2分）下列实验的操作或设计正确的是（ D ）
A．药品取用：
将试管竖直，垂直放入锌粒
B．区分物质：
用pH试纸可以区别两种不同浓度的NaCl溶液
C．气体净化：
除去CO2中混有的少量CO，可通入O2点燃
D．气体收集：
CO2和O2密度比空气大，故都能用向上排气法收集
3．[2014贵阳11
（2）题2分]NaOH和Ca（OH）2都能与二氧化碳反应，写出其中一个反应的化学方程式__CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O[或CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O]__。
二氧化碳的实验室制取
4．（2016贵阳32题6分）化学实验有助于理解化学知识，形成化学观念，提升科学素养。
用如图所示装置进行实验（夹持装置已省略）。
请完成下列内容。
（1）制取气体。
气体
反应物
装置
化学方程式
O2
KClO3
Ⅰ
2KClO3
2KCl＋3O2↑
CO2
石灰石、
稀盐酸
Ⅱ
CaCO3＋2HCl===
CaCl2＋CO2↑＋H2O
（2）证明二氧化碳能与水反应。
将制取CO2的装置与Ⅲ装置连接，若B中装入饱和NaHCO3溶液，则C、D、E中还应分别装入__浓硫酸、紫色石蕊溶液浸过的干纸花、紫色石蕊溶液浸过的湿纸花__。
（3）探究碳的还原性。
将上图的Ⅰ、Ⅲ装置连接，在Ⅰ装置的A试管中加入碳和氧化铜粉末。
若反应既有CO2又有CO生成，要证明有CO2生成并收集CO，B、D中都加入澄清石灰水，C中加入NaOH溶液。
证明有CO2生成的化学方程式为__Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O__，D的作用是__检验CO2是否除尽__，E用于收集CO，应对E装置进行的调整是__将E试管中左边导管只露出橡皮塞一点，右边导管伸入试管底部，并装满水__。
5．[2017贵阳32（3）题2分]如图所示装置制取二氧化碳并探究其性质，则：
①锥形瓶中发生反应的化学方程式为__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__，烧杯中观察到的现象是__矮的蜡烛先熄灭，高的蜡烛后熄灭__。
中考考点清单）
金刚石、石墨、C60
1．碳单质的物理性质和用途
金刚石、石墨、C60是常见的碳单质，它们虽然都是由__碳元素__组成，但属于三种__不同的__物质；由于构成它们的碳原子的__排列方式__不同，因此它们的__物理性质__存在很大差异。
（1）金刚石、石墨、C60的物理性质和用途比较
名称
金刚石
石墨
C60
结构模型
碳原子排
列形状
锥形排列
层状排列
球状排列
色、态、形
无色__透明__、__正八面体__
形状的固体
深灰色，有__金属__光泽，不__透明__的__细鳞片__状固体
形状像足球
硬度
天然存在的__最硬__物质
很__软__
导电性
不导电
良好的__导电性__
常态下不导电
用途
玻璃刀切割大理石、__钻探机__钻头、装饰品
作电板、作__铅笔芯__、作__润滑剂__
可广泛用于超导催化、材料、医学及生物等领域
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
【特别提醒】
（1）金刚石、石墨、C60的区别与联系：
①石墨在一定的条件下，可以转化为金刚石，此变化属于化学变化。
②金刚石和石墨都是由碳原子构成的，而C60是由分子构成的，每个分子是由60个碳原子构成。
（2）四种无定形炭：
是由石墨的微小晶粒和杂质形成的。
它的结构性质和用途：
①木炭：
具有__疏松多孔__的结构，因此具有吸附能力，可用于吸附__色素__和__异味__。
②活性炭：
也具有__疏松多孔__的结构，吸附能力比木炭__强__，用于__净水__，防毒面具，制糖工业。
（注：
吸附性属于物理性质）
③焦炭：
用煤的干馏制得，用于冶金工业。
（注：
煤的干馏属于化学变化）
④炭黑：
常用于制造油墨、油漆、颜料等。
2．碳单质的化学性质
稳定性
在常温下，碳单质的化学性质稳定，所以古代字画能保存很长时间不变色
可燃性
（与氧气反应）
①氧气充足：
C＋O2
CO2
②氧气不充足：
__2C＋O2
2CO__
还原性
（与某些氧
化物反应）
①与氧化铜反应：
C＋2CuO
2Cu＋CO2↑
②与氧化铁反应：
__3C＋2Fe2O3
4Fe＋3CO2↑__
③与CO2反应：
C＋CO2
2CO
碳的还原性广泛用于冶金工业
【特别提醒】①碳在常温下性质稳定，所以用碳单质作还原剂与其他物质反应，必须是高温条件。
②碳与氧气反应有两种生成物，说明反应物的量不同生成物也不同。
③还原性：
物质在化学反应中夺取氧的性质，夺取氧的物质，发生氧化反应，失去氧的物质发生还原反应。
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检验装置的气密性；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
二氧化碳的分子中含有两个氧原子，一氧化碳的分子中含有一个氧原子，同为碳的氧化物，因分子的构成不同，使得它们的性质有很大的不同。
1．二氧化碳与一氧化碳物理性质的比较
二氧化碳
一氧化碳
色、味、态
__无__色、无味、气态
__无色__、__无味__、__气态__
密度（空气的平均相对分子质量为29）
__比空气__大（相对分子质量为44，比29大）
__比空气__略小（相对分子质量比空气略小）
溶解性
__能__溶于水
__难__溶于水
2.二氧化碳的化学性质
（1）二氧化碳既__不燃烧__，也__不支持燃烧__。
①现象：
下层的蜡烛__先__熄灭，上层的蜡烛__后__熄灭。
②结论：
二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧（化学性质），二氧化碳的密度比空气大（物理性质）。
③应用：
CO2可用于灭火，常用的灭火器中盛装的灭火剂就是CO2，CO2灭火，既利用了CO2不能燃烧，也不支持燃烧的性质，也利用了密度比空气大的性质。
（2）与水的反应
实验①：
将CO2气体通入紫色石蕊溶液中
现象：
紫色石蕊溶液变__红__
结论：
CO2与水反应生成__H2CO3__
反应的化学方程式为H2O＋CO2===H2CO3
一段时间后给试管加热
__红色__消失，溶液变成__紫色__
结论：
__H2CO3__不稳定，加热易分解
反应的化学方程式为：
H2CO3
H2O＋CO2↑
实验②（变式实验）：
用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥的四朵纸花做如下四个小实验。
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
现象
纸花由紫变__红__
纸花不
__变色__
纸花不
__变色__
纸花由紫
__变红__
分析
稀醋酸能使紫色石蕊变红
水不能使紫色石蕊变红
CO2不能使紫色石蕊变红
碳酸能使紫色石蕊变红
将第Ⅳ朵纸花取出用吹风机烘干，红色__消失__。
以上实验说明A：
CO2与水反应生成了H2CO3，__H2CO3__能使紫色的石蕊溶液__变红__，B：
碳酸__不稳定__，受热易分解。
【特别提醒】醋酸作用：
醋酸能使紫色的石蕊溶液变红，醋酸属于酸，通过Ⅰ和Ⅳ对比，能使紫色石蕊溶液变红，证明有酸生成，即有碳酸生成。
（3）与碱反应
①与氢氧化钙反应：
现象：
澄清石灰水变__浑浊__；
结论：
CO2能与碱反应；
化学方程式：
__Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O__；
应用：
此反应常用于检验CO2气体。
②与氢氧化钠反应现象：
插入NaOH溶液中的试管水位上升的最高。
结论：
氢氧化钠能与CO2反应。
化学方程式：
__2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O__。
分析：
水能与CO2反应：
水位上升；氢氧化钙能与CO2反应：
水位上升（高于水）；氢氧化钠能与CO2反应：
水位上升[高于Ca（OH）2溶液]。
通过对比，说明NaOH溶液吸收试管中的CO2效果__最好__。
应用：
除去混合气体中的CO2，用__NaOH溶液__吸收效果最好。
3．一氧化碳
（1）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。
（2）CO与CO2的相互转化
转化
化学方程式
CO转化为CO2
2CO＋O2
2CO2
CO2转化为CO
CO2＋C
2CO
（3）鉴别和除杂
①鉴别CO和CO2根据性质不同的方法：
A．点燃
B．通入（或加入）澄清石灰水
C．通入（或加入）紫色石蕊溶液
②除杂：
A．CO2中混有CO：
通过灼热的氧化铜；
B．CO中混有CO2：
通过澄清石灰水（或NaOH溶液）
二氧化碳对生活和环境的影响
1．二氧化碳的用途
__灭火__，__气体肥料__，固态CO2（干冰）作制冷剂，化工产品的原料，光合作用等。
2．二氧化碳对人体健康的影响
__二氧化碳__气体无毒，但二氧化碳__不供给呼吸__。
在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和岩洞底部之前，必须先做__灯火实验__。
3．自然界中碳（元素）的循环
二氧化碳
有机物（食物和燃料等）
4．温室效应
（1）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（O3）、甲烷（CH4）、氟氯化碳（氟利昂）都属于__温室气体__。
（2）两面性
利：
有了温室效应，全球平均地表温度才提高到目前适合__人类生存__的适宜温度。
弊：
可以导致全球气温升高，两极冰山融化，海平面升高淹没部分土地和城市，导致__土地沙漠化__，农业__减产__。
（3）缓冲措施
①控制使用煤、__石油__、__天然气__等化石燃料，更多地利用__风能__、__太阳能__、地热能、核能等清洁能源。
②促进节能产品和技术的进一步__开发__和__普及__，提高生产效率和使用效率。
③大力__植树造林__，严禁乱砍滥伐森林。
④采用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳。
【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。
二氧化碳的实验室制取
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↑
续表
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
将燃着的木条伸入到集气瓶口，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，因为浓盐酸代替稀盐酸：
①反应速率快；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，液面高度不变，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。
中考重难点突破）
碳单质的性质和用途
【例1】（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。
选D。
【答案】D
1．（泉州中考）石墨烯是由碳元素组成的非常优良的纳米材料，具有超强导电、导热的性能。
关于石墨烯的认识错误的是（ B ）
A．可作散热材料
B．是一种化合物
C．可作新型电池的电极
D．完全燃烧生成二氧化碳
二氧化碳和一氧化碳
【例2】（2017庆阳中考）下列选用的除杂试剂和实验操作都正确的是（括号内为杂质）
选项
物质
除杂试剂
（足量）
操作方法
A
CO（CO2）
氢氧化钠
溶液
气体通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶
B
K2CO3（KCl）
稀盐酸
加入稀盐酸、蒸发、结晶
C
FeSO4（CuSO4）
锌粉
加入锌粉并过滤
D
Zn（Fe）
稀硫酸
加入稀硫酸，过滤
【解析】A.CO和CO2可以用氢氧化钠溶液吸收并除去，故正确。
B.加入稀盐酸把原物质碳酸钾除去了，故错误。
C.加入锌粉，把硫酸亚铁和硫酸铜都除去了，故错误。
D.Zn和Fe都与稀硫酸反应，方法不正确，故错误。
【答案】A
2．（临沂中考）对比是学习化学的重要方法，下列关于CO2与CO的比较，错误的是（ A ）
A．CO2可用于人工降雨，CO可用于光合作用
B．通常情况下，CO2能溶于水，CO难溶于水
C．CO2无毒，CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
D．一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子
二氧化碳的制取
【例3】（安顺中考）如图是实验室制取气体的一些装置，据图回答有关问题。
（1）写出指定仪器的名称：
①________；②________。
（2）写出一个实验室用装置B制取气体的反应的化学方程式________________________________________________________________________。
（3）实验室在常温下用块状电石与水反应制取乙炔气体，该反应必须严格控制加水速度，以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂。
你认为图中最适合制取乙炔气体的发生装置是________（填装置序号）；如果用E图所示装置收集乙炔，气体应从________（选填“a”或“b”）端管口通入。
【解析】
（1）仪器名称：
①试管；②集气瓶；
（2）装置B是可用于制取CO2的发生装置，它适用固体跟液体反应，不加热。
所以用装置B制取CO2的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑；（3）块状电石固体与水反应，可不加热，且要控制加入水的速率，选择A（B不能控制加入水的速率）；收集乙炔气体用排水法，气体应从E装置a端管口通入。
【答案】
（1）①试管；②集气瓶；
（2）CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑；（3）A；a
3．化学实验是学习化学的基础，根据下列装置图回答问题。
（1）用高锰酸钾制取氧气时选择装置A，该装置的管口略向下倾，其原因是__防止加热时产生的水蒸气冷凝成水滴，倒流到试管底使试管破裂__；用排水法收集氧气的合适时机是__气泡均匀连续产生时开始收集__。
（2）实验室制备CO2的药品是__大理石（石灰石）和稀盐酸__；若用装置B和F制备并收集CO2，则接口②应与__⑦__（填接口序号）相连；若要制备并收集干燥的二氧化碳，需要的装置是__FC__（从A～F中选填），需要的干燥剂是__浓H2SO4__。
若用澄清石灰水来检验CO2，化学方程式为__Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O__。
二氧化碳对环境的影响
【例4】（铜仁中考）人类只有一个地球，我们只有一个家园，保护环境，人人有责。
（1）“低碳”生活从我做起，所谓“低碳”指什么？
（2）燃放烟花爆竹时，除了会带来噪音污染外，还会带来________________等环境问题。
（3）为了我们的青山绿水，请你用学过的知识回答和解决问题，我市锰矿资源丰富，某电解金属锰厂排放的废水中含有硫酸等物质，从经济和可行方面考虑，你认为最好选择什么物质处理废水中的硫酸？
【解析】
（1）现在全世界都在倡导“低碳”生活，所谓“低碳”，就是指较低的二氧化碳排放；
（2）燃放烟花爆竹时，会造成噪音污染、空气污染、粉尘污染等；（3）酸和碱能够发生中和反应，废水中的硫酸可用较为廉价的生石灰除去。
【答案】
（1）较低的二氧化碳排放；
（2）空气污染、粉尘污染；（3）生石灰。
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