中考化学命题研究 第一编 教材知识梳理篇 第六单元 碳和碳的氧化物精讲试题.docx

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中考化学命题研究第一编教材知识梳理篇第六单元碳和碳的氧化物精讲试题

第六单元　碳和碳的氧化物

怀化五年中考命题规律）

年份

题型

题号

考查知识点及内容

分值

2016

填空、实验

24（5）；27（3）

碳单质的化学性质；实验室制取二氧化碳

1＋1

2015

选择、填空

19A；21

（1）（5）

一氧化碳的性质；碳单质的性质；二氧化碳与环境

0.5＋2

2014

选择、实验

5D；13B；29（4）

碳单质的化学式；二氧化碳的性质；二氧化碳的检验

0.5＋0.5

＋1

2013

选择、填空

8C；11A；26

（2）（3）（4）

碳单质的性质；二氧化碳的性质；一氧化碳的性质

0.5＋0.5

＋6

2012

选择

6D；12

碳单质的化学式

0.5＋2

　　碳和碳的氧化物是怀化中考的必考内容。

分值为2～7分。

题型以选择题和填空及简答题为主，也会在实验探究题出现，一般为综合命题。

预计2017年怀化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，且以选择题、填空题、实验探究题的形式考查。

怀化五年中考真题演练）

　单质碳的性质和用途

1．（2012怀化中考12题2分）下列说法不正确的是（　C　）

A．利用木炭的还原性由CuO冶炼铜

B．天然金刚石是最硬的非金属单质，可制成钻石

C．利用活性炭的稳定性来吸附冰箱中的异味

D．利用石墨的导电性制造石墨电极

2．[2016怀化中考24（5）题1分]木炭是我国古代炼铁的重要原料（作燃料和还原性物质），试写出其与氧化铁高温反应制铁的化学方程式__3C＋2Fe2O3

4Fe＋3CO2↑__。

　二氧化碳和一氧化碳

3．[2013怀化中考26

（2）（3）（4）题6分]已知X元素能形成黑色非金属单质A，A在空气中完全燃烧能产生温室气体B；A在空气中不充分燃烧能产生有毒气体C。

据此，请你回答下列问题：

（1）X还存在多种单质，请你写出其中一种单质的名称及一种用途__金刚石，用来切割大理石__。

（2）燃气热水器不完全燃烧也会产生气体C，使用这种热水器一旦发生C气体中毒，应采取的急救措施是__将患者移到通风的环境（或人工呼吸送医院等）__。

（3）气体C虽然对人和环境有许多危害，但它也是一种重要的工业原料，工业上常在高温下用气体C还原Fe2O3来冶炼金属铁，试写出该反应的化学方程式__3CO＋Fe2O3

2Fe＋3CO2__。

　二氧化碳的实验室制取

4．[2016怀化中考27（3）题1分）Ⅰ]某兴趣小组根据下列装置进行实验，请你参与并回答：

写出用B装置制取二氧化碳气体的化学方程式__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__。

　二氧化碳对环境的影响

5．[2015怀化中考21

（1）（5）题2分]试从氯化钠、氧气、氮气、二氧化碳、葡萄糖、金刚石六种物质中，选择正确的物质并按要求填空。

（1）天然存在最硬的物质是__金刚石__。

（2）导致地球温室效应的主要气体是__二氧化碳__。

中考考点清单）

　金刚石、石墨、C60（高频考点）

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，由此它们的性质存在很大的差异

【特别提醒】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。

③焦炭：

用煤的干馏制得，用于冶金工业（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。

【易错点】正确判断氧化剂、还原剂、被还原、被氧化之间的相互关系。

氧化剂发生还原反应、还原剂发生氧化反应。

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

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__

__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）：

将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

碳酸能使紫色石蕊溶液变红

　　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。

【点拨】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（高频考点）

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

a．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。

b．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。

c．大力__植树造林__，严禁乱砍滥伐森林。

d．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“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（高频考点）

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，不与空气发生反应的气体

续表

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，漏斗内液面高度不变，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】（2016天津中考）金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其原因是（　　）

A．构成它们的原子数目不同

B．构成它们的原子大小不同

C．金刚石、石墨和C60由不同种原子构成

D．金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同

【解析】　金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，它们的化学性质相似，但由于碳原子的排列方式不同，决定了它们的物理性质有很大差异。

【答案】　D

1.（2016湘潭中考）被誉为“21世纪神奇材料”的石墨烯以其神奇特性承载着人们的无数想象。

石墨烯是从石墨中分离出来的一层或几层碳原子构成的石墨片，用石墨烯和铝合金可制出一种具备特殊性能的烯合金，下列对石墨烯和烯合金的说法错误的是（B）

A．石墨烯在一定条件下能与氧气反应

B．石墨烯是一种新型的化合物

C．烯合金具有优良的导电性

D．烯合金是一种新型材料

2.（2016永州中考）物质的用途与性质对应关系不合理的是（B）

A．石墨作电池电极——导电性

B．焦炭冶炼金属——可燃性

C．金刚石切割玻璃——硬度大

D．活性炭除异味——吸附性

　二氧化碳和一氧化碳

【例2】（2016衡阳中考）如图所示实验能够说明二氧化碳具有的性质有（　　）

①不能燃烧　②不能支持燃烧　③还原性　④密度比空气大　⑤密度比空气小

A．①②③　　　B．②③④

C．①②④D．①②⑤

【解析】　图示实验现象为下面的蜡烛先熄灭，然后上面的蜡烛才熄灭，这一实验现象证明了二氧化碳的性质：

密度大于空气；不能燃烧，也不支持燃烧；但不能证明二氧化碳是否具有还原性。

【答案】　C

3.（2016长沙中考）下列关于一氧化碳的说法错误的是（　A　）

A．一氧化碳能使紫色石蕊溶液变红

B．一氧化碳难溶于水

C．一氧化碳有毒，污染空气

D．一氧化碳可用作燃料

　二氧化碳的制取

【例3】（2015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。

你认为上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可用于作制取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）试管；集气瓶；

（2）CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑；（3）A；a

4.（2016江西中考）请你根据图回答有关问题：

（1）图一中仪器B的名称是__试管__；

（2）实验室欲制备并收集二氧化碳，需在图一中选用A、B与__D、F__（填序号）组合，发生反应的化学方程式为__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__；

（3）图二是两套干燥气体的装置，可用于干燥二氧化碳的是__甲__（选填“甲”或“乙”），不能选择另一套的原因是__二氧化碳能与碱石灰反应而被吸收__。

　二氧化碳对环境的影响

【例4】（2016陕西中考）我国自主研制的首颗“碳卫星”于2016年8月发射，主要任务是监测各地区二氧化碳的排放，为节能减排等宏观决策提供依据。

请回答下列问题：

（1）大气中二氧化碳含量升高的一个主要原因是________燃料的大规模开发使用。

（2）固定和利用二氧化碳能有效减少空气中的温室气体。

例如工业上利用CO2和NH3生产尿素，反应的化学方程式为：

CO2＋2NH3

CO（NH2）2＋X，则X的化学式为________。

（3）下列行为符合“低碳生活，保护环境”这一理念的是________（填序号）。

①焚烧纸质垃圾　②步行上学　③用电动牙刷刷牙

【解析】　

（2）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、个数不变，可得X的化学式为H2O；（3）焚烧纸质垃圾会浪费资源且易造成环境污染，用电动牙刷刷牙会消耗电能，都不符合“低碳生活，保护环境”的理念。

【答案】　

（1）化石；

（2）H2O；（3）②

5.（2016杭州中考）大量排放以CO2为主的温室气体会导致全球气候变暖已得到公认，控制大气中CO2含量刻不容缓。

（1）在自然界碳循环中，大气中CO2被消耗转化为有机物的主要途径是__光合作用__。

大气中部分CO2会溶解于水，导致海水酸化，其反应的化学方程式是__CO2＋H2O===H2CO3__。

（2）科学家提出用某些溶液来吸收CO2，从而将CO2从工业尾气中“捕捉”出来。

适合“捕捉”CO2的溶液有__NaOH溶液__。

（写出一种）

（3）一些城市在大型建筑的屋顶种植当地草类、花卉等植物，并配置相应的传感器与灌溉技术来降温，从而减少空调使用。

这种“绿色屋顶”可以降温的主要原因是__植物的蒸腾作用__。

（4）假定一台空调使用时的平均功率为2千瓦，我们每天少使用空调1小时，据表计算，一个月（以30天计）可减少CO2排放__57.6__千克。

项目

使用量

CO2的排放量（千克）

家庭用水（米3）

1

0.93

家庭用电（千瓦时）

1

0.96

家用天然气（米3）

1

2.77