中考化学总复习 基础讲练 第六单元 碳和碳的氧化物 新人教版.docx
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中考化学总复习基础讲练第六单元碳和碳的氧化物新人教版
第六单元 碳和碳的氧化物
考纲要求
备考指津
1．知道金刚石、石墨等碳单质的一些物理特性，初步了解它们的用途，感受物质的多样性。
2．知道碳单质在常温下化学性质稳定，在高温下能与一些物质反应。
3．知道二氧化碳和一氧化碳的主要性质和用途，并能以此解释日常生活中的一些现象。
4．初步学会在实验室制取二氧化碳的基本方法。
5．初步了解温室效应及防治温室效应采取的措施。
1．金刚石、石墨在物理性质上的差异原因，无定形碳中的木炭、活性炭的吸附性能，碳的稳定性、可燃性和还原性一直是中考的热点，题型包括选择题、填空题、简答题，难度不大。
2．二氧化碳的性质和用途是历年来中考必考内容，常结合生产生活实际和社会热点进行考查，如植物的光合作用、温室效应等。
近年来，对二氧化碳的性质探究，特别是运用二氧化碳的性质解释生活中的一些化学现象和分析其用途，根据化学现象分析二氧化碳的性质及环保问题的考查将成为热点。
3．在一氧化碳的性质中将侧重一氧化碳毒性的考查，如实验尾气、煤气的泄漏，煤气的中毒的正确处理方法等，CO的可燃性和还原性、CO与Fe2O3反应的实验探究也将是考查热点。
4．二氧化碳的实验室制法是中考的热点，它集气体的制备、除杂、干燥、验证于一体，全面考查同学们的综合能力，题型常以实验题形式出现。
一、碳的单质
1．碳单质的存在形式
碳的单质有金刚石、石墨和C60，由于它们的碳原子排列方式不同，导致它们在物理性质上存在很大差异。
2．金刚石、石墨的物理性质和用途的比较
金刚石
石墨
色态
无色透明、正八面体形状的固体
深灰色有金属光泽而不透明的细鳞片状固体
硬度
是天然物质中最硬的物质
是最软的矿物之一
导电、导热性
不导电、不导热
导电、导热
熔点
很高
高、耐高温
组成元素
碳
碳
主要用途
作钻石、制玻璃刀
作铅笔芯、电极、润滑剂等
3．木炭和活性炭
木炭和活性炭具有吸附性，可以用作吸附剂，除去食品和工业产品中的色素，消除异味和吸收有毒气体。
4．C60
（1）构成：
C60由分子构成，每个分子由60个碳原子构成，化学性质稳定。
（2）用途：
主要应用于材料科学、超导体等方面。
二、单质碳的化学性质
1．稳定性
在常温下，单质碳的化学性质不活泼，受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化。
2．可燃性
放热
3．还原性
（1）与CuO反应。
①中化学方程式为：
C＋2CuO
2Cu＋CO2↑。
②中化学方程式为：
CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O。
（2）与CO2反应。
反应的化学方程式为C＋CO2
2CO。
（3）应用。
用于冶金工业。
如焦炭把铁从铁矿石中还原出来的反应为2Fe2O3＋3C
4Fe＋3CO2↑。
三、二氧化碳
1．性质
（1）物理性质。
颜色
状态
气味
密度
溶解性
无色
气体
无味
比空气的大
能溶于水
（2）化学性质。
操作
现象
现象：
蜡烛自下而上依次熄灭，说明CO2的密度比空气的大，既不燃烧也不支持燃烧
现象：
紫色石蕊溶液变成红色，该实验说明了CO2能与H2O反应生成H2CO3，反应的化学方程式为CO2＋H2O===H2CO3
现象：
澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O
2．CO2对生活和环境的影响
（1）用途。
①用于灭火：
CO2不燃烧，也不支持燃烧，且密度比空气的大；②制冷剂、人工降雨：
固体二氧化碳叫做“干冰”，升华时吸收大量的热；③光合作用；④化工原料；⑤气体肥料。
（2）温室效应。
①成因：
大气中的CO2能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收的太阳光的热量不易散失，从而使地球变暖。
能产生温室效应的气体有：
CO2、臭氧、甲烷、氟氯代烷等。
②危害：
导致两极的冰川融化，使海平面上升，淹没部分沿海城市，使土地沙漠化、农业减产等。
③缓解措施：
减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，更多地利用太阳能、风能、地热能等清洁能源；大力植树造林，严禁乱砍滥伐等。
3．制取
（1）工业制法。
高温煅烧石灰石，反应方程式为CaCO3
CaO＋CO2↑。
（2）实验室制法。
①反应原理：
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。
注意：
在二氧化碳实验室制法中，不能用稀硫酸与块状石灰石反应来制取CO2，这是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4，它会覆盖在CaCO3的表面，阻碍反应的进行。
若用浓盐酸与石灰石反应来制取CO2，会导致浓盐酸中的氯化氢气体混入产生的CO2气体内，使制得的CO2气体不纯。
②制取装置。
实验室常用的制取二氧化碳的装置如图所示。
四、气体发生装置和收集装置的综合探究
1．气体发生装置
一般根据反应条件（是否加热、加催化剂等）和反应物状态（固体与固体反应、固体与液体反应或液体与液体反应等）设计发生装置，如下图所示：
（1）固＋固
，可选用图A的装置。
可制取O2等气体。
（2）固＋液―→，可选用图B或C的装置。
可制取O2、H2、CO2等气体。
2．气体收集装置
一般根据气体的水溶性、气体的密度设计收集装置，如下图所示：
收集方法
气体性质
优缺点
A．向上排空气法
密度比空气的大
纯度不高、干燥
B．排水法
难溶于水
纯度高、不干燥
C．排空气法
—
纯度不高、干燥
D．向下排空气法
密度比空气的小
纯度不高、干燥
五、一氧化碳
1．物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
无色
气体
无味
比空气的密度略小
难溶于水
2．化学性质
（1）可燃性：
纯净的CO在空气中点燃时，能产生蓝色火焰，放出大量的热。
化学方程式为2CO＋O2
2CO2。
（2）还原性：
CO还原CuO反应的化学方程式为CO＋CuO
Cu＋
CO2。
（3）剧毒性：
CO极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成体内缺氧，甚至危及生命。
3．用途
作燃料、冶炼金属。
4．CO、CO2的鉴别方法
（1）用澄清石灰水：
CO2能使澄清石灰水变浑浊，CO不与石灰水等碱溶液反应。
（2）用点燃法：
CO能燃烧，生成使澄清石灰水变浑浊的气体，而CO2不能燃烧。
（3）用灼热的CuO和澄清石灰水：
CO能与灼热的CuO反应，生成红色固体，且能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，而CO2则不与CuO反应。
（4）用紫色石蕊溶液：
CO2通入到紫色石蕊溶液中能产生使紫色石蕊溶液变红的碳酸，而CO不能。
六、气体混合物分析实验
初中化学实验中，气体成分的分析（如H2、CO、CO2、H2O等）实验占很大的比重。
通常用无水CuSO4粉末检验H2O（气态）的存在，若白色CuSO4粉末变成蓝色，说明存在H2O（气态）。
用灼热的CuO粉末检验H2和CO，黑色粉末变成红色，有水珠生成，说明存在H2；生成的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明存在CO。
（气体通过灼热的CuO前，必须干燥）
CO2的存在对检验CO产生干扰，所以有时要先除去CO2且确认CO2已除尽，才能检验CO。
1．中华炭雕（主要成分是木炭）是一种集观赏与空气净化于一体的工艺品，关于它的说法错误的是（ ）。
A．炭雕摆设要远离火种
B．炭雕艺术品可以长久保存
C．炭雕是轻质透明的固体
D．炭雕能吸附室内有害气体
2．石墨炸弹爆炸时释放出大量石墨纤维，易造成输电线、电厂设备损坏。
这是由于石墨（ ）。
A．质软B．有吸附性
C．能导电D．易燃、易爆
3．下列说法中正确的是（ ）。
A．C、CO、CO2都具有还原性
B．用紫色石蕊溶液可区分CO和CO2
C
．金刚石、石墨、C60都是碳原子构成的，性质相同
D．碳具有可燃性，因此在常温下其化学性质比较活泼
4．在一定条件下，木炭、一氧化碳、氢气都能与氧化铜发生反应，下列叙述正确的是（ ）。
A．反应后产生的气体都有毒
B．反应类型都是置换反应
C．反应后都能生成红色固体
D．反应前后各元素的化合价都发生了变化
5．有一首赞美某种气体的诗，其中几句是“她营造了云雾缭绕的仙境，她驱散了炎炎夏日的暑气，她奋不顾身扑向烈火，她带给大地勃勃生机……”，诗中所赞美的气体是（ ）。
A．氧气B．二氧化碳
C．氮气D．稀有气体
6．（2011·广东揭阳中考）自然界中存在氧循环和碳循环，其中能将二氧化碳转化为氧气的是（ ）。
A．水变成水蒸气
B．动植物的呼吸
C．植物的光合作用
D．化石燃料的燃烧
7．许多化学物质是一柄“双刃剑”，对二氧化碳的利弊评价不妥的是（ ）。
A．大气中CO2过多会
造成“温室效应”
B．“碳酸水”浇灌植物对植物光合作用、碱性土壤改良有利
C．利用干冰可进行人工降雨
D．大气层中CO2越多，抵御紫外线的作用越强
8．下列有关二氧化碳的检验、制备和用途能达到目的的是（ ）。
A．干冰用于人工降雨
B．二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中，溶液变为蓝色
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
9．下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
10．常温常压下1体积水约溶解1体积二氧化碳气体，氢氧化钠溶液与二氧化碳
反应时没有明显的现象。
某研究小组设计了下列实验装置（所有装置的气密性良好），试图通过观察现象来间接证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。
请根据上图实验装置和下表的操作方法，将可能观察到的实验现象填入下表中：
所选
装置
操作方法
实验现象
A
将充满二氧化碳的试管倒扣在水中
试管内的
液面略
有上升
B
将充满二氧化碳的试管倒扣在氢氧化钠溶液中
C
将氢氧化钠溶液滴入烧瓶
D
将氢氧化钠溶液滴入锥形瓶
E
将胶头滴管中氢氧化钠溶液挤入烧瓶
11．（2011·山东泰安中考）“吸烟有害健康”，我国政府规定：
从2011年5月1日起，公共室内禁止吸烟。
烟草燃烧释放的物质中，能与血红蛋白结合引起中毒的是（ ）。
A．一氧化碳B．二氧化碳
C．尼古丁D．焦油
12．航天探测发现：
金星是一个被浓密大气层包围的固体球，大气层的成分之一是三氧化二碳（C2O3），实验证
明它的化学性质与一氧化碳相似。
下列关于三氧化二碳（C2O3）的说法中，不正确的是（ ）。
A．C2O3中碳的化合价为＋3
B．C2O3充分燃烧的产物是CO2
C．在一定条件下C
2O3能还原氧化铁
D．C2O3能使澄清石灰水变浑浊
13．为了区别CO（可能混有氧气）与CO2两瓶无色气体，下列方法中可行的是（ ）。
①伸入燃着的木条
②分别通入到滴有紫色石蕊溶液的水中
③分别通入少量澄清石灰水，振荡
④分别通入少量NaOH溶液，振荡
⑤分别通入少量稀硫酸，振荡
A．①②③B．②③
C．③④⑤D．①②⑤
14．某无色气体可能含有H2、CO、CO2和N2中的一种或几种。
当混合气体通过紫色石蕊溶液时没有变色，又通过灼热的氧化铜时有红色物质生成，再通过澄清石灰水时，石灰水变浑浊，则下列有关该气体的组成叙述正确的是（ ）。
A．一定不含CO2，肯定含H2
B．一定含CO，可能含H2
C．一定含H2和CO中的其中一种
D．一定含H2与N2两种气体
归类示例一 碳的单质
【例1】（2011·湖南邵阳中考）石墨烯是新发现的二维空间材料，它是由石墨制成的新型碳单质。
金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构示意图如下所示，下列关于这四种物质的说法中正确的是（ ）。
A．都是黑色固体
B．都质软，可作润滑剂
C．碳原子排列方式都相同
D．在氧气中充分燃烧都生成二氧化碳
解析：
金刚石是无色晶体，A错；金刚石的硬度很大，不能作润滑剂；石墨质软，可作润滑剂，B错；在这些单质中碳原子的排列方式不同，使得物理性质差别很大，C错；这四种物质均是由碳原子直接构成的，因此完全燃烧生成物都是二氧化碳。
答案：
D
由于金刚石、石墨、C60和石墨烯中的碳原子排列方式不同，决定了它们的物理性质有很大差异。
根据碳单质物理性质不同，反映出有不同的用途。
归类示例二 制取二氧化碳的实验探究
【例2】某小组在实验室里制取CO2时，用到了下列装置，请回答下列问题：
（1）能用B装置收集CO2，是因为CO2的密度比空气的密度______；
（2）用B装置收集CO2时，检验是否收集满的方法是将燃着的木条放在______；
（3）将生成的CO2通入石蕊溶液中，溶液变红，原因是CO2与______反应生成了碳酸；
（4）将A装置改成C装置，通过拉动铜丝可以控制底部破损的小试管升降。
这一改进的主要目的是______（选填序号）；
A．使反应随时发生或停止
B．使破损的小试管得到利用
C．生成更多的CO2
（5）如果在实验室利用A装置制取氧气，该反应的化学方程式为____________________。
解析：
（1）CO2密度比空气大，所以可用向上排空气法收集；CO2能溶于水且和水发生化学反应，所以不能用排水法收集。
（2）CO2的验满方法一般是将燃着的木条放到集气瓶口，如果木条熄灭，证明已经集满。
（3）CO2可与水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红。
（4）C装置改进后通过拉动铜丝来实现两种反应物的接触或脱离，达到使反应随时发生或停止的目的。
（5）如果利用A装置制取氧气，应采用过氧化氢催化分解法。
答案：
（1）大
（2）集气瓶口
（3）水（或H2O）
（4）A
（5）2H2O2
2H2O＋O2↑
第（4）小题在解答时要抓住题给关键词“改进的主要目的”，避免从“废物利用”的角度出发，从而误选B。
归类示例三 二氧化碳和一氧化碳
【例3】一氧化碳和二氧化碳只有一字之差。
（1）有人认为，两者就像孪生兄弟，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，两者化学性质相差甚远，请给出一条支持他的理由：
________________________________________________________________________。
（3）其实，两者是可以相互转化的，请用化学方程式表示此过程：
____________________。
解析：
根据二氧化碳和一氧化碳的化学式可知，
二者在元素组成上是相同的，但由于二氧化碳分子比
一氧化碳分子多一个氧原子，因此在性质上有巨大的差异，如一氧化碳具有可燃性，而二氧化碳不具有可燃性，或二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，而一氧化碳不能等等，此题答案只要合理即可。
二氧化碳与一氧化碳在一定条件下可以互相转化，二氧化碳在高温下与碳反应转化为一氧化碳；一氧化碳转化为二氧化碳可根据一氧化碳的可燃性与还原性来选择化学反应。
答案：
（1）B
（2）CO可燃而CO2不可燃（或CO有还原性而CO2无还原性或CO2能与碱液反应而CO不能反应等）（答案合理均可） （3）2CO＋O2
2CO2和C＋CO2
2CO
归类示例四 二氧化碳与农业生产和环境
【例4】（2011·四川广安中考）如图是自然界碳的循环示意图，请据图分析后回答：
（1）自然界CO2的来源途径有________________（任写一点）；
（2）任何物质都有两面性，CO2对人类的正面影响是促进植物光合作用等，不利影响有______________（任写一点）；
（3）人类降低空气中CO2含量的研究有两个方向：
一是减少C
O2排放，二是增加CO2消耗，请写出一条你能做到的消耗CO2的方式或途径___________________________________。
解析：
（1）自然界CO2的来源途径有化石燃料燃烧，动植物呼吸等；
（2）CO2的不利
影响有温室效应；（3）植树造林，种草等都可消耗CO2。
答案：
（1）化石燃料燃烧（或动植物呼吸等，合理即可）
（2）温室效应（或温室效应的具体表现等均可）
（3）植树造林（种草等均可）
二氧化碳的产生与动植物的呼吸、燃料的燃烧、微生物的分解作用等有关，而二氧化碳消耗则与绿色植物的光合作用、江河湖海的溶解作用等有关。
1．（2012·四川宜宾中考）下列关于碳单质的说法中正确的是（ ）。
A．C60的相对分子质量为720
B．金刚石、石墨和C60都由碳元素组成，结构相同
C．木炭具有还原性，常温下可以将氧化铜中的铜还原出来
D．石墨很软，不能用于制石墨电极
2．（2012·山东泰安中考）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．一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子
B．CO2能溶于水，CO难溶于水
C．CO2可用于光合作用，CO可用于人工降雨
D．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
3．（2012·浙江绍兴中考）由图可知，大气中CO2浓度大约从1800年起急剧增加，下列解释合理的是（ ）。
大气中CO2浓度随时间变化图
A．大量火山的喷发
B．气候的自然波动
C．浮游生物的光合作用
D．人类大量使用燃料
4．（2012·湖南株洲中考）株洲晚报2月28日报道：
“因厨房窗户紧闭，4名年轻人深夜煤气中毒，幸好被及时抢救，均脱离危险”。
下列有关叙述正确的是（ ）。
A．引起煤气中毒的主要成分是CO2
B．为了便于及时发现煤气泄漏，煤气厂常在家用煤气中掺入微量具有难闻气味的气体
C．冬天用煤炉取暖时，为了防止冷空气进入，应关闭门窗
D．在煤炉旁放一盆冷水，可以防止煤气中毒
5．（2012·广东肇庆中考）鉴别O2、CO、CO2三种气体，可行又简便的方法是（ ）。
A．将气体分别通入澄清石灰水
B．将气体分别通入石蕊试液
C．试验三种气体在水中溶解性
D．用燃着的木条分别伸入瓶内
6．（2011·安徽中考）据报道，化学家创造出对CO2有较强吸收能力
的糖粉状物质——“干水”，其每个颗粒含水95%，外层是SiO2。
下列说法正确的是（ ）。
A．干水吸收的CO2过程中只发生物理变化
B．干水和干冰是同一种物质
C．干水中的分子不再运动
D．干水是一种混合物
7．（2011·广西桂林中考）实验室制取二氧化碳可以选用的发生装置是（ ）。
1．防毒面具的滤毒罐中用来吸附毒气的物质是（ ）。
A．炭黑B．活性炭
C．木炭D．石墨
2．取四朵用石蕊溶液染
成紫色的干燥纸花进行如下操作，能够观察到纸花变红的是（ ）。
A．喷石灰水
B．直接喷水
C．直接放入CO2中
D．喷水后放入CO2中
3．利用如图所示装置能完成实验室制取气体的是（ ）。
A．用①③制取氧气
B．用②③制取二氧化碳
C．用②④制取氧气
D．用①⑤制取二氧化碳
4．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
5．碳和碳的化合物都是非常重要的物质。
（1）碳原子的结构示意图为
，碳原子的核电荷数为________。
（2）碳的单质有多种，具有下列结构的碳单质中，由分子构成的是________。
（3）用木炭还原氧化铜的实验如图所示。
①酒精灯加网罩的目的是____________________________________________________；
②刚开始预热，试管b中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是________________________________________________________________________；
③继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。
请你写出带点部分的化学方程式：
____________________；
④停止加热时，应先将导管从试管b中撤出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，待试管a冷却后再把试管里的粉末倒出。
这样操作的原因是________________________________________________________________________。
（4）上海世博会体现的“低碳”亮点主要是降低了________气体的排放。
6．CO2为主要的温室气体。
（1）近年来，空气中CO2含量不断上升的主要原因是_____________________________
________________________________________________________________________。
（2）绿色化学是从源头上消除或减少对环境的破坏，其重要原则有：
①拒用。
请举出低碳生活的一个实例：
_______________________________________。
②再生。
如图是科学家设计的一种理想的氢元素循环模式，它实现了低碳减排，请写出（Ⅰ）中发生反应的化学方程式：
______________________________________________________。
③回收。
目前使用膜分离法从空气中分离出CO2，这个过程中CO2发生______（填“物理”或“化学”）变化。
这些CO2可作为气体肥料，还可制造_
_____用于人工降雨。
（3）大气中的CO2是不是越少越好？
为什么？
答：
________________________________________________________________________。
7．碳和部分碳的化合物间转化关系如下图所示。
（1）物质X的化学式为______。
（2）在物质的分类中，CO属于______。
（填标号）
A．酸B．碱
C．盐D．氧化物
（3）从图中任选一种物质，它的一种用途：
________________________________________。
（4）写出图中转化关系中属于化合反应的一个化学方程式：
_________________________。
8．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中发生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，说明二氧化碳的密度比空气的大，它不能燃烧，也不能支持燃烧。
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。
9．下图是利用CO、CO2混合气体中的CO还原CuO并验证产物CO2的实验示意图。
（1）仪器a的名称是______。
乙装置中应该用酒精灯的______焰加热。
（2）写出甲中反应的化学方程式：
__________________；乙装置的仪器b中黑色粉末变红时发生反应的化学方程式：
__________________________________
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