火线100天中考化学 第3讲 碳和碳的氧化物.docx

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火线100天中考化学第3讲碳和碳的氧化物

第3讲碳和碳的氧化物

考点1碳单质的性质

1.碳单质的物理性质和用途

（1）碳单质有______、______和______。

它们的物理性质存在差异是因为____________。

（2）金刚石、石墨物理性质和用途比较

金刚石

石墨

色、态、形

无色透明正八面体状固体

深灰色细鳞片状固体、有金属光泽

硬度

硬度大

质软

导电性

不导电

导电性好

用途

装饰品、玻璃刀、钻探机钻头

润滑剂、铅笔芯、电极

（3）木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成，它具有______结构，因此它具有较强的吸附能力。

活性炭也具备这个性质，常用于______和______。

C60分子是一种由____________构成的碳分子，它形似足球，这种结构的碳分子很稳定。

它主要应用于材料科学和超导体等方面的研究。

2.碳单质的化学性质

稳定性

古代用墨书写或绘制的字画不易褪色，是因为常温下，碳的化学性质不活泼

可燃性

①充分燃烧：

________________________

②不充分燃烧：

________________________

说明：

相同反应物在不同条件下反应产物可能不同

还原性

①与CuO反应：

____________;现象：

____________。

CuO是______；C是______（填“氧化剂”或“还原剂”）

②与CO2反应：

___________________________________

提示：

碳的还原性可用于冶金工业

考点2二氧化碳的性质与用途

1.CO2的物理性质：

通常二氧化碳是一种______、______的气体，密度比空气______，______溶于水。

2.CO2的化学性质

化学性质

化学方程式

说明

一般不能燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸

与水反应

生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，碳酸不稳定,易分解

能与碱反应

用于检验二氧化碳

与灼热的

碳反应

吸热反应，既是化合反应又是氧化还原反应，CO2是氧化剂，C是还原剂

3.CO2的用途：

________________________等。

固体二氧化碳叫______，它升华时______，因此可作______。

4.二氧化碳对生活的影响

（1）产生温室效应的气体有：

______、______、甲烷、氟氯代烷等。

（2）防止温室效应的措施：

减少使用化石燃料，______，______，______。

考点3二氧化碳的制取

1.实验室制取气体的思路与方法

（1）实验室制取气体的一般思路：

①首先研究生成该气体的______,②需要研究制取这种气体所采用的______，③需要研究如何验证制得的气体就是所要制的气体。

（2）气体发生装置：

①选择发生装置的原理：

根据______和______。

②常用发生装置：

a.固体或固体混合物加热制取气体，如实验室加热高锰酸钾制氧气；b.固体与液体反应不加热制取气体，如实验室制二氧化碳或氢气。

（3）气体收集方法：

①气体收集方法取决于所制的气体的______和______。

②常见的方法：

a.排水法，适用于______的气体；b.排空气法，当气体密度大于空气的密度，即相对分子质量>29,用______法；当气体密度小于空气的密度，即相对分子质量<29，用______。

2.二氧化碳的实验室制取

（1）药品：

______与大理石（或石灰石，主要成分都是______）。

（2）反应原理：

__________________________________________。

3.二氧化碳的工业制取

工业上常用煅烧____________的方法制取CO2，化学方程式为________________________。

考点4一氧化碳的性质与用途

1.CO的物理性质

一氧化碳是______、______的气体，其密度比空气______，______溶于水。

2.CO的化学性质

（1）可燃性：

2CO+O2

____________（可燃性气体点燃前一定要检验______）。

现象：

发出______的火焰。

（2）还原性：

CO+CuO

____________（非置换反应）。

应用：

冶

金工业。

现象：

黑色的氧化铜逐渐变成______，澄清石灰水变浑浊。

（3）CO的毒性：

煤气中毒即CO中毒，原因是C

O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氧气结合。

3.CO的用途：

CO用于燃料和冶金工业。

命题点1碳单质的性质

例1（2014·盐城）2013年3月，我国研制出世界上最轻、吸油力最强的固体——碳海绵。

碳海绵由碳元素组成，具有疏松多孔的结构。

下列关于碳海绵的说法不正确的是（）

A.常温下化学性质不活泼B.是一种新型的化合物

C.具有较强的吸附性

D.可处理海上泄漏的石油

思路点拨:

由于“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管，两者均为单质；“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，所以具有很强的吸附性；可吸收海上泄露的石油。

1.（2014·临沂）在书写具有保存价值的档案时，最好使用（）

A.铅笔B.纯蓝墨水笔

C.碳素墨水笔D.圆珠笔

2.（2013·重庆）激光打印机是常见的办公用品，它所用墨粉的主要成分是极细的碳粉。

（1）碳粉不具有的性质是______（填序号）。

A.黑色B.易溶于水

C.可燃性D.常温下稳定

（2）将碳粉与氧化铜混合后加强热，发生反应的化学方程式为__________________，该反应中碳表现出______（填“氧化”或“还原”）性。

命题点2二氧化碳的性质和用途

例2（2013·苏州）下列有关二氧化碳的说法正确的是（

）

A.二氧化碳是引发酸雨的“罪魁”B.二氧化碳固体可用于人工降雨

C.二氧化碳可使紫色石蕊试液变蓝D.二氧化碳有毒不能制作碳酸饮料

思路点拨:

引发酸雨的“罪魁”是SO2等气体；二氧化碳固体由于升华吸热，常用于人工降雨；二氧化碳通入紫色石蕊试液，试液变红色；二氧化碳气体无毒，由于二氧化碳不能供呼吸，常使人窒息死亡而误认为二氧化碳有毒。

1.（2014·重庆）最近新闻报道，由于气候变暖，南极冰川以前所未有的速度融化。

下列气体中能引起气候变暖的是（）

A.O2B.N2C.SO2D.CO2

2.（2014·重庆）干冰可以用于人工降雨，当飞机撒布干冰后，云层中不会发生的变化是（）

A.水分子间的间隔B.水分子运动速率C.二氧化碳分子间间隔D.二氧化碳分子的质量

3.下列关于二氧化碳的说法错误的是（）

A.二氧化碳可用于制碳酸类饮料B.干冰（固体二氧化碳）可用于人工降雨

C.常温下二氧化碳是一种有刺激性气味的有毒气体D.大气中二氧化碳的消耗途径主要是植物的光合作用

命题点3二氧化碳的制取

例3（2014·遂宁）实验是科学探究的重要途径,请根据下列装置回答有关问题:

（1）写出有标号仪器的名称:

①______。

（2）若用上述A装置制取二氧化碳,则发生反应的化学方程式为________________________,若要制取和收集一瓶干燥的二氧化碳气体,其装置接口的连接顺序是（用接口字母顺序从左至右连接）____________。

思路点拨:

实验室制取二氧化碳通常用石灰石和稀盐酸，因而反应原理为CaCO3+2HCl

CaCl2+H2O+CO2↑；要制取和收集一瓶干燥的二氧化碳气体，发生装置选A，收集装置选C和E，此时还要注意E装置气体进出。

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.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

2.（2013·雅安）根据如图装置回答下列问题：

（1）仪器a的名称是______。

（2）若在锥形瓶中装有碳酸钙，则该装置可以制取的气体是______；但是某同学在B中装入氢氧化钠溶液，最后未收集到该气体，原因是（用化学方程式表示）____________________________________。

（3）若用此套装置制取干燥氧气，则锥形瓶中发生反应的化学

方程式是________________________；B装置应该装入的物质名称是____________。

命题点4一氧化碳的性质和用途

例4CO是一种无色、无味、具有可燃性的有毒气体。

有科学家利用一种复杂的金属复合物研制出新型高灵敏度的CO探测器，它能通过颜色变化来探测空气中是否含有CO。

下列有关说法错误的是（）

A.无色、无味、具有可燃性，都是CO的物理性质

B.CO探测器用于空气质量监测，可以让人们及时了解空气质量状况

C.CO有毒，是因为易与血红蛋白结合，影响血液对氧气的输送

D.发现有人CO中毒时，应将病人迅速转移到清新的空气中

思路点拨:

CO通常是一种无色无味的气体，属物理性质，而CO具有可燃性是化学性质；CO探测器可让人们了解排放到空气中CO的多少；CO有毒，易于血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白与O2不能很好的结合。

1.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

2.（2013·广州）下列关于碳及其化合物的说法，正确的是（）

A.CO和CO2都可将氧化铜还原成铜B.CO2的排放不是导致酸雨的原因

C.在室内放一盆澄清石灰水可防止CO中毒D.铅笔字迹易变模糊是因为常温下石墨化学性质活泼

实验二氧化碳的实验室制法

药品

石灰石（或大理石）和稀盐酸

反应原理

发生装置

收集方法

验满

将____________，木条熄灭说明收满

检验气体

将____________中，看石灰水是否变浑浊

操作步骤

注意事项

①检查装置的气密性；②长颈漏斗的管口要插入液面下；③不能用排水法收集

【温馨提示】实验室制取二氧化碳所需要的药品是石灰石（或大理石）和稀盐酸，酸不能为浓盐酸和稀硫酸。

使用浓盐酸会因浓盐酸具有很强挥发性导致制取的CO2气体不纯；使用硫酸，生成的CaSO4微溶水，附着在大理石表面，使反应停止。

例5（2014·盐城）实验室提供了下图所示的仪器。

回答下列问题：

（1）写出图中标示仪器的名称：

A______，F______。

（2）用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，应选用的仪器是______（填写字母序号），药品加入的先后顺序是__________________。

实验中要节约药品，如果没有说明药品的取用量，一般应取用________________________。

（3）用高锰酸钾制取氧气，采用排水集气法收集氧气时，发现水槽中的水变红了，可能的原因是____________；采用向上排空气法收集气体时，验满的方法是________________________。

（4）用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，发生反应的化学方程式为________________________________________，

该反应属于______反应（填写基本反应类型）。

思路点拨:

用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳应选用的仪器是试管B、铁架台G、带导管的单孔橡皮塞E和集气瓶C（或锥形瓶D、带导管的单孔橡皮塞E和集气瓶C）；药品加入的先后顺序是先固后液；用高锰酸钾制取氧气时，水槽中的变红是因为高锰酸钾粉末进入，说明试管口没有放棉花；用向上排空气法收集气体验满时，将带火星的木条放在集气瓶口。

（2014·云南）化学是一门以实验为基础的科学。

请结合图示回答问题：

图甲图乙

（1）写出仪器a的名称是______。

（2）实验室用高锰酸钾制氧气，反应的化学方程式为______________________________。

应选择的发生装置是______（填字母），收集装置是______（填字母）。

（3）小彭同学设计了如图乙实验装置并验证了二氧化碳的性质，当通入二氧化碳一段时间后，F中现象是____________；G中____________，反应的化学方程式为______________________

________；H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______________________________________________________。

1.基础过关

一、选择题

1.（2014·兰州）同学们填写的“毕业生登记表”需要长期保存，因此书写时必须使用（）

A.铅笔B.圆珠笔C.红墨水笔

D.碳素笔

2.（2014·重庆A）“碳海绵”是已知最轻的固体材料，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），具有疏松多孔结构。

下列关于“碳海绵”性质的推测一定有错误的是（）

A.碳海绵有吸附作用B.碳海绵是灰黑色固体C.碳海绵易溶解于水D.碳海绵燃烧会产生CO2

3.（2014·衡阳）下列有关CO和CO2的说法中，正确的是（）

A.CO和CO2均具有可燃性

B.CO和CO2均能与H2O反应

C.CO和CO2的密度均大于空气的密度

D.CO和CO2在一定条件下可以相互转化

4.下列有关二氧化碳的说法正确的是（）

A.二氧化碳通入紫色石蕊溶液，溶液变为红色，说明二氧化碳具有酸性

B.二氧化碳和一氧化碳的组成元素相同，在一定条件下可以相互转化

C.二氧化碳的过度排放会加剧温室效应，因此应禁止使用化石燃料

D.进入久未开启的菜窖之前，必须做灯火试验，是因为二氧化碳有毒

5.（2014·重庆A）李兵同学编写的化学小报中有如下标题，其中某标题下文章中的主角是一氧化碳，该标题可能是（）

A.PM2.5与雾霾天气B.新装修房屋内空气中的杀手

C.形成酸雨的罪魁祸首D.燃气热水器安装在居室内的危险

6.（2013·重庆）某班同学在对CO2进行功与过的讨论时，列举的以下事实既可以体现CO2的功，又可以体现CO2的过的是（）

A.CO2可以使人窒息B.CO2可以作气体肥料

C.CO2可以产生温室效应D.固体CO2可用于人工降雨

7.（2013·天津）厕所用的清洁剂中含有盐酸，如果不慎洒到大理石地面上，会发出嘶嘶声，并有气体产生。

这种气体是（）

A.二氧化碳B.二氧化硫C.氧气D.氢气

8.（2013·黄冈）如图所示装置（不可倒置）有多种用途，下列叙述正确的是（）

A.若用排空气法往装置内收集H2时，气体应从A端通入

B.若要除去H2中的CO2可在此装置中装入NaOH溶液，气体从B端通入

C.若用排空气法往装置内收集CO2时，气体应从A端通入

D.若用水将此装置中的O2排出，水应从B端进入

二、填空题

9.（2014·绵阳）“炭火烧烤”是许多同学喜爱的食物，其原理是利用木炭燃烧的高温来烤熟食物，木炭燃烧反应的化学方程式是__________________________________________。

冬天，在门窗紧闭的房间里吃“烧烤”，容易发生的危险是______。

在红热木炭上撒一些氧化铁红棕色粉末，可能发生反应的化学方程式是____________________________________。

10.（2014·聊城）碳及碳的化合物在人类生产生活中应用广泛，随着科技的不断涌现。

请根据所学知识回答下列问题：

（1）下列含碳元素的物质中，属于有机物的是______（填字母序号）。

A.碳酸钙B.乙醇（C2H5OH）C.一氧化碳

（2）如图“碳海绵”是已知最轻的固体材料，只由碳元素组成，具有多孔结构，弹性好。

它对石油有很强的吸附能力（不吸水），将吸入的石油挤出后仍可恢复原状。

下列关于碳海绵的说法不正确的是______（填字母序号）。

A.具有吸附性B.可重复使用C.可处理海上泄露的石油D.属于复合材料

（3）倡导“低碳”生活，主要是为了减少______（填化学式）的排放量。

请举一例在日常生活中符合这一主题的做法____________________________________________________________________________________。

11.（2014·衡阳）如图是实验室制取二氧化碳的一种装置。

请回答下列问题：

（1）图中收集二氧化碳的方法是__________________________________________。

（2）为什么长颈漏斗的下端管口必须浸没在液面以下？

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

（3）怎样证明二氧化碳已收集满？

_______________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

三、实验探究题

12.（2013·成都）如图是某同学设计的实验室制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图。

请回答下列问题：

（1）将A、E装置连接时，应将A装置的导管a与E装置的导管______（填“b”或“c”）相连接。

检验E装置中二氧化碳已收集满的方法

是__________________________________________________________________________。

（2）将A、B装置连接，观察到的现象是____________，可验证二氧化碳的性质是________________________。

（3）将A、C装置连接，可验证二氧化碳与氢氧化钙反应，该反应的化学方程式为________________________。

（4）用E装置收集满一瓶二氧化碳气体，取下双孔橡皮塞，将瓶中的气体沿D装置烧杯左侧内壁缓慢倒入，观察到的现象时__________________，这些现象说明二氧化碳具有的物理性质:

____________，化学性质:

____________，_______________。

13.（2014·宜宾）如图是初中化学中常见的仪器和装置，请认真观察后回答有关问题：

（1）B装置中仪器X的名称是______。

（2）实验室用高锰酸钾制取并用排水法收集氧气，可选择的装置是______。

（3）实验室用大理石和稀盐酸制取和收集一瓶干燥的二氧化碳，同时检验二氧化碳。

请按照气流从左到右方向，用仪器接口字母表示连接顺序为______；检验二氧化碳的化学反应方程式为____________________________________。

四、计算题

14.（2013·上海）某大理石样品（所含杂质不溶于水且不与酸反应）与足量的盐酸充分反应，过滤后将溶液蒸干，冷却后称量所得氯化钙固体，相关实验数据如图所示（不计损耗）：

（1）氯化钙的质量为______g。

（2）计算该大理石样品中碳酸钙的质量（根据化学方程式列式计算）。

2.能力提升

一、选择题

1.（2014·兰州）单层石墨称为石墨烯，这种“只有一个碳原子厚的碳薄片”被公认为是目前世界上最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料。

下列关于石墨烯的叙述中正确的是（）

A.石墨烯的化学式为CB.石墨烯的硬度小于金刚石

C.石墨烯属于化合物D.石墨烯中碳元素的化合价为+4

2.（2013·重庆）在一定条件下，下列物质中不能与单质碳发生化学反应的是（）

A.COB.CO2C.O2D.CuO

3.（2014·重庆）我们曾经做过以下一组对比实验，该对比实验得出的结论是（）

①CO2密度比空气密度大②CO2能够与水发生化学反应③CO2不能使干燥纸花变色④CO2不支持燃烧

A.①②B.②③C.③④D.①④

4.“碳捕捉技术”是指通过一定的方法，将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存和利用。

常利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，过程如图所示（部分条件及物质未标出）。

下列说法正确的是（）

A.该方法的优点是没有能耗B.该方法可减少碳排放

C.整个过程中，只有一种物质可以循环利用

D.“反应、分离”中，分离物质的基本操作是蒸发、结晶

5.（2013·山西）在实验室中，同学们用如下装置制取纯净的CO2，下列说法不正确的是（）

【查阅资料】饱和碳酸氢钠溶液可以吸收HCl而不吸收CO2。

A.①中固体反应物也可以用Na2CO3固体代替

B.③中没有白色沉淀产生，说明CO2气体已经不混有HCl气体

C.④中浓硫酸的作用是吸收CO2气体中混有的H2O

D.将燃着的小木条放在⑤中集气瓶口，可以检验集气瓶是否收集满CO2

二、填空题

6.（2014·福州）多角度认识物质，能帮助我们更全面了解物质世界。

以氧气和二氧化碳为例，回答下列问题：

（1）认识物质的性质

①氧气的化学性质比较活泼。

纳米铁粉在氧气中可自燃生成氧化铁，反应的化学方程式为__________________。

②

将蘸有酒精的棉芯点燃后放入烧杯中，向杯中缓缓倾倒二氧化碳，观察到烧杯中的棉芯自下而上熄灭（如图），说明二氧化碳具有的性质有__________________，由此可推知的灭火原理是________________________。

若使棉芯下半段恢复燃烧，操作方法是________________________。

（2）辩证地认识物质

①量变引起质变。

例如：

碳在充足氧气中燃烧生成二氧化碳，在不充足的氧气中燃烧生成_______（写化学式）。

②功过相对论。

从“二氧化碳导致温室效应”的事实分析，“过”：

使全球气候变暖导致海平面上升等；“功”：

______________________________（举一例）。

7.（2014·广元）根据下列装置图回答下列问题：

（1）图中标示①仪器的名称是______。

（2）实验室制取二氧化碳气体时，发生装置可选择图中的（填装置编号）______，反应的化学方程式为________________________。

（3）采用上述方法制取的二氧化碳中常含有氯化氢气体和水蒸气。

为获得纯净、干燥的二氧化碳气体，可选用如图所示的F装置和G装置进行除杂和干燥，导管口连接的正确顺序是：

气体→____________→D。

（4）若将装置A和D连接制取并收集氧气，其中装置A中的试管口略向下倾斜的目的是________________________。

证明氧气已收集满的方法是______________________________。

三、实验探究题

8.（2014·山西）化学兴趣小组的同学设计并进行了CO2的制取与性质的实验