四碳和碳的化合物含答案.docx
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四碳和碳的化合物含答案
新课标中考专题复习系列
专题四
碳和碳的化合物
［知识网络］
［典例剖析］
例1、使H2和CO的混合气体3.2g与足量灼热的氧化铜充分反应，将所得气体充分干燥；使干燥后的气体全部通入过量的澄清石灰水中，测得最终所得溶液的质量比原澄清石灰水的质量减少5.6g，则原混合气体中H2和CO的质量比为（ ）
A.1∶7
B.1∶1
C.1∶3
D.1∶6
解析：
学生很容易误将5.6g当做二氧化碳的质量进行计算。
注意题目中测得的是“最终所得溶液质量比原澄清石灰水减少了5.6g”。
可用差量法进行简便计算：
设CO2的质量为x
Ca（OH）2＋CO2====CaCO3↓＋H2O △m
（反应前后溶液差量）
44 100 100－44＝56
x 5.6g
解得x＝4.4g
再由CO2质量推出CO的质量，进而得出答案。
答案：
A
例2、下图所示装置有多种用途，请回答下列问题：
（1）证明CO中混有CO2，装置内应盛的药品是_______________。
（2）若用排空气法收集H2时，气体应从装置的__________端通入（填A或B，下同）。
若用排水法收集O2，瓶内先装满水，气体从__________端通入。
若要用水将装置中的氧气排出来进行实验时，水应从__________端通入。
解析：
本题的设计意图是考查学生应用已有知识解决新问题的能力。
由于题中所示的装置及用途，教材上没做专门介绍，所以，需要学生结合题意和学过的有关知识，分析探索，进行解答。
不难推断：
将气体由b到a通入时会出现以下几种情况：
①瓶中加入液体时：
气体由B通入液体会从A导出，由A通入气体会把瓶中的液体从B排出。
②瓶中不加液体时：
由B通入的气体会从A导出，由A通入的气体会从B导出。
因此，向瓶中加入一定量的液体（不超过1／3容积），由B通入气体时，可进行洗气与检验操作（本题的证明CO中混有CO2的检验操作，应选用跟CO2反应生成白色沉淀且跟CO不反应的澄清石灰水）；向瓶中加满水，由A通入气体，能进行排水法收集气体；瓶中不加任何液体，由B通入气体可进行向上排空气法收集气体，由A通入气体可进行向下排空气法收集气体。
答案：
（1）澄清石灰水
（2）A A B
例3、“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词被美国《广告时代》评为20世纪的经典广告之一，该广告词能体现的钻石的性质是（ ）
A．硬度大
B．不能导电
C．化学性质稳定
D．熔点低
解析：
此题利用一条经典广告词，考查了学生对碳单质之一的金刚石性质的了解情况以及对语言文字的理解能力。
该广告词主要体现了金刚石（俗称钻石）在常温下具有稳定的化学性质，在自然界（常温下）很难与其它物质发生化学反应，因此，其品质永不变。
答案：
C
例4、下列区别CO和CO2气体最好的方法是（ ）
A．用动物试验它们的毒性
B．能否使带火星的木条复燃
C．通入澄清的石灰水中
D．观察它们在水中的溶解性
解析：
碳氧化物中的CO和CO2，它们组成元素相同，但由于分子构成不同，因此，它们性质差别很大。
CO的性质：
物理性质：
密度小于空气、难溶于水。
化学性质：
可燃性、还原性、毒性。
CO2的性质：
物理性质：
密度大于空气、能溶于水。
化学性质：
不可燃、不助燃、与碱反应、无毒等。
从性质上看，区别两种气体的方法很多，但化学中区别物质的方法一般要求：
操作简便安全，现象明显可靠，结论清晰无争议。
结合题中选项，ABD的区别方法很显然不可靠，只有通入澄清石灰水后，CO2与溶质Ca（OH）2反应使其变浑浊，而CO则无任何现象。
答案：
C
例5、世界都是一分为二的，认识世界、研究物质也是如此。
⑴利用CO2_____________________、__________________________的性质可用于灭火。
⑵当大气中CO2的含量升高时，对环境影响的后果是_________________。
⑶科学研究表明，可通过下述反应，将工业尾气中的CO2转化为一种重要的化工原料X：
CO2+4H2→X+2H2O，则X的化学式为_____________。
解析：
CO2是空气的成分之一，含碳物质完全燃烧都产生CO2，因此它是自然界普遍存在的一种物质。
CO2的用途十分广泛，其中用作灭火剂是比较常见的。
它的这一用途无疑离不开不支持燃烧，也不能燃烧的化学性质，同时不要忽略密度比空气大这一必要的物理性质，否则它不能覆盖在可燃物表面隔绝空气，达到灭火的目的。
CO2在空气中的体积分数约为0.03％，这个含量非常重要，可以给自然界带来生机，但含量不能太高，否则给自然环境带来不良后果——温室效应。
空气中CO2含量太高主要是人为因素造成的。
题中介绍了一种转化CO2为重要化工原料的方法，同时又考查了学生对化学反应和质量守恒定律的理解与应用情况。
CO2转化反应中产物X只要利用质量守恒定律内容即可确定。
答案：
（1）密度比空气的大 不支持燃烧，也不能燃烧
（2）温室效应（或全球气温上升）
（3）CH4
例6、近来科学家探明我国南海有巨大的可燃冰带，它是在海底低温高压下甲烷分子与水分子形成的晶体。
关于可燃冰的下列说法正确是（ ）
A.它是一种矿物燃料
B.它的化学式可写为：
H2O
C.它的开采能解决能源问题，不需要再研究新能源
D.由于甲烷无毒，不必关注开采造成的环境问题
解析：
这是一道信息给予题，解题时应将题中给予的信息与自己所学的知识联系思考。
首先理解海底可燃冰这一信息，它实际是甲烷在特定条件下存在的另一形式，与天然气一样，是一种矿物燃料，主要成分是甲烷（CH4）。
不管是可燃冰的开采利用，还是矿物燃料的开采利用，其产生的影响和最终结果与开采利用石油、煤炭等矿物能源一样。
因此不能忽视它对环境的不良影响，也不能彻底解决人类面临的能源危机。
答案：
A
例7、目前，化石燃料是人类生产、生活的主要能源。
随着全球能量使用的增长，化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭。
世界各国人民的节能意识正在日趋增强（下图是我国的节能标志），科学家也在开发新能源、研制节能产品、提高化学能的转化效率等方面，做着积极的努力。
请你回答：
⑴有待继续开发、利用的能源有（至少答3种）：
______________________________________________。
⑵用化学方程式表示出一个由化学能转化为内能的例子：
________________________________________。
⑶生产、生活中存在着化学能和电能的相互转化。
请你举出一个在使用中由化学能转化为电能的例子：
_____________________________________________________________________________________。
⑷氢气具有热值高且________________________________________的特点，因此被认为是最清洁的燃料。
解析：
人类目前面临着能源危机，这是一个不争的事实，科学家为解决这一问题在不懈的努力，已探索出多种途径，包括开发核能、太阳能、风能、地热能、潮汐能和氢能等新能源；合理利用化石（矿物）能源；研制节能产品；提高能源利用率等途径。
该题通过内容的开放性，考查了学生学习能力和知识的全面性，以及利用所学知识解答问题的能力。
解答
（1）
（2）两题不难，关键是解答（3）（4）两题需结合物理学知识。
化学能转化为内能的例子一般常见的有碳燃烧、氢气燃烧等物质的燃烧过程；化学能转化为电能的例子，最常见的有汽车用的蓄电池、家用的干电池等。
答案：
（1）核能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、煤、石油、天然气、可燃冰等（至少答三种）
（2）C+O2
CO2
（3）干电池
（4）生成物是水，无污染
例8、食物的主要营养素有蛋白质、糖类、维生素、无机盐、油脂、水等六大类。
某品牌脱脂奶粉包装袋上标出的配料如下：
①脱脂乳；②白砂糖；③乳酸亚铁；④维生素A；⑤维生素D等。
请你写出：
⑴该产品配料中属于营养素的有______________________（填编号，下同）。
⑵配料中能产生能量的物质是_______________，人体缺铁会引起贫血，该奶粉中____________物质可以补充铁元素。
⑶蛋白质是重要营养物质，处于生长发育的青少年需要量很大，除奶制品外，很多食物也能提供丰富的蛋白质，下列食物：
a、大米；b、花生油；c、鱼；d、大豆；e、萝卜。
能提供丰富蛋白质的食物有_______________。
解析：
人体要健康，需要许多营养物质，其中需要量大的有六类，就是题中提到的，被称之为六大营养素。
这六大营养素在人类食物中都含有一些，但不同食物中各营养素的含量不同。
对其他营养物质人体需要量比较少，但不能没有，否则影响正常生理功能，不利于健康。
解答此题应该将生物学、生理卫生学知识利用起来，熟悉一些常见食物中含有的主要营养素的种类及其作用，将它们与题中问题一一对应起来即可。
答案：
（1）①②④⑤
（2）①② ③
（3）c、d
［名题热身］
1、纳米材料被誉为2l世纪最有前途的新型材料。
纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米（1纳米10-9米）的空心管，下列说法错误的是（ ）
A．纳米碳管是一种新型的化合物
B．纳米碳管是一种由碳元素组成的单质
C．纳米碳管材料如果完全燃烧，生成物是二氧化碳
D．纳米碳管在常温下化学性质稳定
2、二氧化碳常用来灭火，是因为它（ ）
①本身不能燃烧 ②不支持燃烧 ③能溶于水 ④密度比空气大
A．①②③
B．①③④
C．①②④
D．②③④
3、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
4、下列能源中，既比较清洁，又可再生的是（ ）
A．酒精
B．煤
C．石油
D．氢气
5、我国部分省已开始使用乙醇汽油，所谓乙醇汽油就是在汽油中加入适量的乙醇混合而成的一种燃料。
下列叙述中错误的是（ ）
A．乙醇汽油是一种新型化合物
B．汽车使用乙醇汽油能减少有害气体的排放
C．用玉米、薯类等发酵可以制得可再生能源乙醇
D．用石油可炼制汽油
6、目前我国电力供应仍然紧缺，需开发各种资源发展电力工业。
以下利用化学能发电的是（ ）
A.水力发电
B.火力发电
C.风力发电
D.核能发电
7、渤海特有的黄花鱼、鲈鱼、比目鱼、鱿鱼等，能给人们带来的主要营养物质是（ ）
A．维生素
B．蛋白质
C．淀粉
D．葡萄糖
8、宣传科学，揭露伪科学，是中学生的义务。
从科学的角度分析，下列信息中合理的是（ ）
A．燃放鞭炮，能驱鬼降魔，对空气不会造成污染
B．某机构声称发明了一种催化剂，可使水变成燃油
C．普通的水由“大师”点化便成为“圣水”，饮之可逢凶化吉
D．原子弹的爆炸，是利用了原子核变化时放出的巨大能量
9、当天然气发生泄漏时，由于处理不当，常常酿成惨祸。
若室内发生天然气泄漏时，首先应采取的安全措施是（ ）
A．拨打120求助
B．关闭天然气管道阀门
C．切断电源
D．打开门窗
10、硅是一种良好的半导体材料。
工业上用碳在高温下还原二氧化硅的方法可制得硅，同时还有一氧化碳生成。
下列说法中正确的是（ ）
①工业上制硅的反应方程式为：
SiO2+2C
Si+2CO↑
②上述反应属置换反应
③碳在反应中表现出还原性
④碳的非金属活泼性比硅强
A．仅①②
B．仅②③
C．仅①②③
D．①②③④
11、中国科学技术大学钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料，在特定条件下制造出纳米级金刚石粉末。
该成果发表在世界最权威的《科学》杂志上，立即被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。
下列说法中不正确的是（ ）
A．金刚石属于非金属单质
B．制造金刚石过程中碳元素的化合价没有改变
C．CCl4是一种化合物
D．制造金刚石的变化属于化学变化
12、用辩证的观点分析下列说法，你不赞成的是（ ）
A．从源头上防止环境污染，比造成污染后再去治理的意义更重大
B．甲烷是一种优良的气体燃料，但煤矿坑道中由于它的存在，可能引发爆炸
C．CO2有利于促进绿色植物生长，为使农业增产，大气中应增加CO2的含量
D．塑料制品可以极大地方便人们的生活，但会给环境带来严重的污染
13、在久未开启的菜窖、枯井和深洞底部的空气中______________的含量比较高。
在进入这些地方前，为避免危险发生，必须先做______________试验，这个试验是根据该气体______________的性质设计的。
14、下图是小明等四位同学设计的一个二氧化碳发生装置，对其优缺点的评价，错误的是（ ）
A．所用材料均为家庭废品，有较好的资源利用意识
B．使用碱石灰（主要成份NaOH和生石灰）有利于得到干燥的二氧化碳气体
C．将石灰石放入铜丝网，不用时可使反应中止，体现便利使用的设计思想
D．利用拉动铜丝的设计，要注意保证气密性良好，方能使实验成功
15、用天然气和水煤气（主要成分是CO和H2）代替蜂窝煤作燃料可明显改善城市空气质量，工业上用水蒸气通过赤热的炭来制取水煤气。
回答下列问题：
⑴写出工业上制取水煤气的化学方程式，并注明反应类型。
化学方程式____________________________；反应类型____________________________。
⑵空气质量日报中常列出的主要污染物有：
①二氧化硫；②二氧化氮；③一氧化碳；④臭氧；⑤可吸入颗粒物。
用天然气或水煤气代替蜂窝煤后，上述污染物中明显降低的是______________（填序号）。
⑶送入居民家中的天然气、水煤气中常加入一种有臭味的物质（硫醇），其作用是_____________________。
⑷用天然气、水煤气代替蜂窝煤作燃料，除明显改善空气质量外，还具有的优点是_____________________。
16、
⑴市场上销售的香肠、盐水鸭、榨菜、豆腐干等食品，常采用真空包装．真空包装的目的是除去空气，使大多数微生物因缺少_________气而受到抑制，停止繁殖，同时防止食品发生缓慢_________而变质。
⑵茶叶、肉松、膨化食品等常采用真空充气包装，即将食品装入包装袋，抽出包装袋内空气，再充入防止食品变质的气体，然后封口。
真空充气包装能使食品保持原有的色、香、味及营养价值，防止食品受压而破碎变形。
【提出问题】
充入食品包装袋中的气体是什么?
【猜想与验证】
可能是N2，实验初步验证的方法及现象：
______________________________________________________。
充入的气体还可能是：
①__________________；②__________________……
参考答案
1、A 2、C 3、C 4、A 5、A 6、B
7、B 8、D 9、B 10、D 11、B 12、C
13、CO2（或二氧化碳） 灯火（或燃烧或其他合理答案均可） 不燃烧，也不支持燃烧
14、B
15、
（1）C+H2O（气）
CO+H2 置换反应
（2）①②⑤
（3）发生泄漏时，人们凭借嗅觉可以及时觉察
（4）提高燃料的利用效率，减少做饭菜的时间等等。
16、⑴氧 氧化
⑵将燃着的木条伸入该气体，火焰熄灭；将该气体通入澄清石灰水不变浑浊。
①CO2
②N2和CO2 （①和②不分先后，其他合理答案也可）
［直击考点］
本专题学习的重点是知道几种碳单质、CO2、CO的主要性质，CO2的实验室制法。
出题形式多为填空题、选择题、综合实验题和简单的计算题。
本专题知识点多，要善于采用对比的学习方法突破重点。
1、碳的单质（金刚石、石墨）的物理性质和用途
金刚石
石墨
外 观
无色透明正八面体状晶体
深灰色磷片状固体
光 泽
加工琢磨后有光泽
略有金属光泽
硬 度
最硬
软
导电性
无
良好
导热性
无
良好
用 途
钻探机钻头、刻刀、装饰品等
电极、铅笔芯、润滑剂等
注：
由于碳原子排列方式不同，导致金刚石和石墨在物理性质上存在较大差异。
2、CO2和CO的比较
CO2
CO
物理性质
无色、无味气体，可溶于水，密度比空气大，干冰易吸热升华。
无色无味气体，难溶于水，密度与空气接近，略小于空气密度。
化学性质
可燃性
一般情况下既不能燃烧，也不支持燃烧。
有可燃性2CO+O2
2CO2
还原性
没有还原性，有较弱的氧化性C+CO2
2CO
有还原性CO+CuO
Cu+CO2
与水反应
与水反应CO2+H2O＝H2CO3
不能与水反应
与石灰水的反应
与石灰水反应CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O
不能与石灰水反应
毒性
无毒
有剧毒
主要用途
可制汽水，作制冷剂，用于灭火，气体肥料。
可作气体燃料和冶金工业的还原剂。
3、实验室制取气体的设计思路和方法
（1）先要了解在实验室的条件下，可用什么药品，通过什么化学反应制取这种气体。
选择药品的一般原则是：
反应速率适中，便于控制，药品价格便宜，容易获得，尽量减少污染。
（2）根据反应物的状态、反应所需条件和生成气体的性质来设计实验装置。
（3）需要通过什么实验来验证产生的气体是要制取的气体。
4、实验室制取二氧化碳时需注意的几个问题
（1）正确选择制取二氧化碳的药品
实验室制取二氧化碳用大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸。
不用稀硫酸、浓盐酸代替稀盐酸，不用碳酸钠、纯净碳酸钙代替大理石或石灰石（要会分析原因）。
原因：
①用大理石或石灰石跟稀盐酸反应，速率适中，便于收集CO2气体；大理石或石灰石原料价低易得。
②不用稀硫酸与大理石反应的理由：
刚开始二者反应生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石的表面，阻止了酸与大理石的接触，使反应不能持续进行下去。
③不用浓盐酸的原因：
浓盐酸易挥发出HCl气体，会使生成的CO2中混有HCl气体，使制得的CO2不纯。
④不用纯CaCO3或Na2CO3等代替大理石（或石灰石）是因为它们与稀盐酸反应速度太快，很难控制，且药品价格比石灰石要贵（成本较高）。
（2）掌握制取二氧化碳的发生装置选择的依据
制取二氧化碳的反应原理是：
CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O，反应物是块状固体和液体，在常温下进行反应，生成了难溶于酸的气体，因此CO2的装置与制取H2的发生装置相同。
一般情况下，由于制取CO2时所需反应物的量较大，常用下列仪器代替试管作为反应器（如：
大试管、锥形瓶、广口瓶、平底烧瓶、圆底烧瓶、启普发生器）。
CO2能溶于水，且密度比空气大，因此一般只用向上排空气法收集。
（3）检验二氧化碳的方法
①准确检验该气体是否是CO2气体，可以把该气体通入到澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明生成的气体是CO2。
②验证CO2气体是否收集满时，可以将燃着的木条放在集气瓶口，利用CO2既不燃烧也不支持燃烧的性质，可以方便快捷地验满。
（4）除去二氧化碳气体中杂质的方法
根据二氧化碳的有关化学性质，对应选取试剂可将实验室制取CO2气体中混有的HCl气体、水蒸气除去。
如除去混有的HCl气体可用碳酸氢钠溶液，除去混有的水蒸气可用浓硫酸等。
［考点前瞻］
1、碳单质的种类较多，有金刚石、石墨以及新研制的碳单质C60。
它们因碳原子的排列不同而在物理性质上有较大差别：
硬与软，吸附性、导电性与否等等，各自都有独特用途。
碳单质的化学性质中值得注意的是因燃烧条件不同有两种产物CO和CO2，人们希望的是完全燃烧产生CO2。
碳单质的知识充分体现了结构决定性质、性质决定用途这一规律，这将是重点考查的内容。
2、CO2和CO两种气体的性质决定了它们与我们人类的关系，既有利也有弊。
利处有CO2是光合作用以及某些工业生产的原料、常用灭火剂，干冰用于人工降雨等；CO是冶炼钢铁的还原剂、普遍使用的气态燃料等。
弊端是它们多是人为因素产生的，会对环境产生不良影响。
这样，它们的性质与用途的对应关系以及利弊分析；它们与生产、生活以及环境之间的关系；还有组成结构决定性质、性质决定用途、用途体现性质这几方面理论分析等，都将成为今后考查的热点内容。
3、人类的生产、生活乃至人类的进步与发展都离不开能源。
矿物能源的大量使用带来了人类社会的不断发展，但同时又造成了环境污染的日趋严重，能源危机也就悄悄走到人类面前。
无疑有关能源问题的研究，有关能源利用与环境保护的关系等都是今后的考查热点。
具体内容应该有：
矿物能源的合理使用，为了人类的可持续发展如何防治环境污染；同样为了可持续发展，研究开发利用新能源，解决能源危机；还有就是要提高和增强能源危机与环境保护意识。
4、人类生存需要食物，实际是依靠食物中含有的各种营养物质才能维持正常生理活动。
这些营养物质包括有：
六大营养素——蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水；常量元素；微量元素。
它们在人体内起着非常重要的生理作用，缺一不可，否则会使健康出现问题。
因此作为现代人，要使生活科学化、健康化，就应该了解这些知识。
而营养物质的种类、作用，在食物中的含量，人体在不同生长发育时期对营养物质的需求量，以及如何合理的安排膳食结构都将是今后考查的热点。
［解题技法］
随着课程改革的全面实施，今后命题中以生产、生活实际、社会热点问题为背景，运用所学知识解答这些问题，将是中考设计题目的热点之一。
1、本部分知识与生活、生产联系紧密，因此要注意性质和用途之间的关系，进一步建立“结构决定性质，性质决定用途”这一化学思想，善于运用所学知识解释、解决生产生活中的实际问题。
2、熟练掌握单质碳及氧化物之间的转化关系，可联系生
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