中考化学二轮复习专题训练4碳和碳的化合物.docx
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中考化学二轮复习专题训练4碳和碳的化合物
复习目标:
1、了解金刚石、石墨、C60等都是碳的单质，
2、掌握碳单质、二氧化碳、一氧化碳的化学性质和用途；
3、初步学会实验室制取二氧化碳的方法
复习重点：
它们的化学性质
复习难点：
设计实验
复习内容：
一、基础知识部分
1、单质碳：
（金刚石、石墨、C60）
1）金刚石是自然界中的物质，能作玻璃刀的刀头；石墨具有良好的性，能作电极，一个C60分子由原子构成。
木炭、活性炭具有；金刚石、石墨物理性质差异的原因是：
。
2）化学性质：
①常温下的稳定性（一般不与其它物质发生反应），因此，古代字画年长日久不裉色；②点然条件下（可燃性）请写出碳完全燃烧和不完全燃烧的化学方程式：
；。
③在高温条件下能与某些氧化物反应（还原性）：
如碳和氧化铜，化学方程式为，现象为；又如碳和二氧化碳，化学方程式为：
；两个反应都为（吸热或放热）。
2、二氧化碳：
1）物理性质：
无色，密度比空气大，易容于水；
2）化学性质：
①二氧化碳与水的反应：
二氧化碳通入水中生成，反应的化学方程式为，这种物质能使紫色石蕊试液变，碳酸不稳定，易分解，反应的化学方程式为：
②二氧化碳与可溶溶性碱的反应如与石灰水的反应，石灰水变，生成了的缘故，化学方程式为；常用这一反应来鉴定二氧化碳；又如久置于空气中的苛性钠变质的化学方程式为
3）实验室制法：
实验室制取二氧化碳一般用和来制取；反应的化学方程式为；其发生装置选用（填“固—固加热型”或“固—液常温型”），其收集方法为：
，其验满方法为：
。
4）大气中二氧化碳的产生途径主要有植物的，含碳物质的燃烧产生的，大气中二氧化碳的消耗途径主要有植物的，空气中二氧化碳的含量升高，会造成。
3、一氧化碳：
①它是一种无色、无味的气体，其密度比空气、溶于水。
②一氧化碳具有可燃性，在点燃条件下，能与空气中的氧气反应，现象为，同时放出大量的热，反应的化学方程为
因此在使用前一定要注意。
③一氧化碳具有性，能与氧化铜、氧化铁等反应，反应的化学方程式分别为：
、。
④煤气中毒即中毒，原因是一氧化碳容易与血液里的血红蛋白相结合，使血红蛋白不能很好地跟
结合。
4、单质碳与化合物的转化关系：
①；②
③；④
⑤；⑥
⑦；⑧
⑨。
二、
1．如图是金刚石、石墨、C60的结构示意图，它们的化学性质相似，物理性质却有很大差异。
其原因是（ ）
A．构成它们的原子大小不同
B．构成它们的原子数目不同
C．金刚石、石墨、C60由不同种原子构成
D．金刚石、石墨、C60里碳原子的排列不同
考点：
由碳元素组成的不同单质物理性质不同的原因。
解析：
金刚石、石墨、C60三种物质均为碳元素组成的单质，三种碳单质均含有碳原子，但是它们的物理性质却有很大差别，从它们的结构示意图可以看出三种碳单质的结构不同，三种碳单质中碳原子的排列不同。
答案：
D
2．木炭、一氧化碳在一定条件下都能与CuO发生反应，下列叙述正确的是（ ）
A．反应中C、CO都得到氧，发生氧化反应
B．反应前后C、Cu、O三种元素的化合价都发生了变化
C．反应都必须在高温的条件下才能进行
D．反应导出的气体都有毒，需进行处理以防止空气污染
考点：
C与CO比较，综合考查两者的还原性。
解析：
本题主要考查了木炭、一氧化碳在一定条件下与CuO反应过程中的系列问题。
木炭、一氧化碳分别跟氧化铜反应的化学方程式为：
CO+CuO
Cu+CO2，据此，可以看出：
反应条件不同，CO跟CuO反应不需要“高温”条件；C跟CuO反应后导出的气体是CO2，无毒（仅限初中认知水平）；反应前后氧元素的化合价均没有变化；两个反应中，C、CO均得到氧，发生氧化反应。
所以只有A正确；B、C、D均是错误的。
答案：
A
3．许多化学物质是一柄“双刃剑”。
对CO2的利弊评价不妥的是（ ）
A．大气层中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，抵御紫外线光作用越强
考点：
二氧化碳的性质和用途。
解析：
CO2是一种温室气体，大气层中CO2过多会造成“温室效应”；CO2能溶于水，能与水化合生成碳酸，碳酸是一种弱酸，具有弱酸性，所以用“碳酸水”浇灌植物可以中和碱性土壤，碳酸不稳定易分解，放出二氧化碳气体，而二氧化碳是植物进行光合作用的一种原料，能促进植物的光合作用，提高农作物产量；二氧化碳的固体即干冰，升华为气体时可吸收大量的热，使水蒸气冷凝，可用于人工降雨。
大气层中能抵御紫外线的是臭氧，而不是CO2，D说法错误。
答案：
D
4．CO2与NaOH溶液能发生反应，但看不到明显的现象，试设计一个实验，通过能明显观察到的现象，说明CO2确实与NaOH溶液发生了反应。
备选试验用品：
回答：
（1）写出发生反应的化学方程式___________。
（2）在实验中从备选实验用品中选择B、C、D、G、I外，还必须选择的用品是（填编号）___________。
（3）在上面的方框中补画所设计实验的装置图，并注明有关仪器里试剂的名称。
（4）简要说明实验操作及观察到的现象___________。
考点：
NaOH的性质，根据题设意图确定实验装置、实验操作步骤的能力。
解析：
本题是一道实验设计题目，综合性较强。
考查了从给定的备用试验用品中选择用品、组装实验装置验证CO2与NaOH溶液发生反应。
解题时要注意以下几点：
一是正确把握反应原理；二是组装仪器简便可行；三是实验现象明显。
通常情况下CO2是一种无色气体，用胶头滴管吸入NaOH溶液，并挤入盛CO2的密闭容器中，发生反应的化学方程式为CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O，反应后气体减少，密闭容器中压强变小，若用连通器将盛CO2的密闭容器与盛水的敞口容器相连，由于大气压的作用，会看到水沿导管流入盛CO2的密闭容器中，这就证明CO2与NaOH溶液确实发生了反应。
答案：
（1）CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O；
（2）E（或F）、H；
（3）
（4）挤压吸满NaOH溶液的胶头滴管，振荡，打开导气管上的活塞，烧杯（或量筒）中的水倒吸入集气瓶（或插入水中导气管的一端液面上升），说明CO2与NaOH发生了反应。
5．下列所示分别是二氧化碳的制取、干燥、收集和性质检验的装置图，其中正确的是（ ）
考点：
实验室制取CO2各装置及二氧化碳性质检验正确与否的判断。
解析：
A制气装置长颈漏斗未实现液封，即长颈漏斗下端管口应伸入液面以下，否则产生的气体会沿长颈漏斗逸出，而导致收集不到气体；CO2的干燥装置，应长管进短管出，如果按B装置会导致气体将浓硫酸沿长导管排出；由于CO2的密度比空气大，应用向上排空气法收集；因此，A、B、C三装置均不正确，只有D正确。
答案：
D
6．为了检验某石材是否含有碳酸盐，进行如下实验（如图所示）：
先在锥形瓶中加入石材样品碎块，再加入一定量的稀盐酸，观察现象，得出结论。
试回答以下问题：
（1）试管中应加入：
______________。
（2）如果观察到锥形瓶中有____________、试管中有____________的现象出现时，证明该石材中含有碳酸盐。
（3）若该碳酸盐是碳酸钙，写出上述反应的化学方程式_____________________________。
考点：
碳酸盐的检验。
解析：
本题从实验室制取CO2的反应原理出发，考查了CO32—离子的检验方法。
假若石材中含有碳酸盐，当加入稀盐酸时，会发生反应，反应中有CO2生成，即有大量气泡产生。
这就涉及到CO2的检验方法，一般是将生成的气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则证明该气体是CO2，进而可证明石材样品中含有碳酸盐。
答案：
（1）澄清石灰水；
（2）气泡产生；白色浑浊；
（3）CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O、Ca（OH）2＋CO2=CaCO3↓＋H2O。
7．超临界CO2流体是一种具有和水相似、能阻燃、溶解能力强的溶剂，被誉为“绿色环保溶剂”。
下列说法正确的是（ ）
①超临界CO2流体性质特殊，因此，与干冰的化学组成不同
②CO2是自然界中存在的物质，它参与自然界的碳元素循环
③超临界CO2流体是一种特殊的物质，容易燃烧
④超临界CO2流体可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
A．①②
B．②④
C．①③
D．①②③④
考点：
与CO2有关的信息处理与判断。
解析：
本题是将创设的新情境、新信息与所学的CO2的知识，进行分析处理，并作出判断。
超临界CO2流体是一定温度、压强条件下CO2的一种特殊状态，其化学组成并未发生改变；说法②正确，属于已有知识；题中信息有超临界CO2流体能阻燃，所以说法③不正确；超临界CO2流体是一种具有和水相似、溶解能力强的溶剂，被誉为“绿色环保溶剂”，所以超临界CO2流体可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂。
答案：
B
8．某校初三
（1）班学生在学习CO化学性质时、做CO还原CuO的实验，王老师让同学们自己设计实验装置。
四个组的同学设计了以下四套实验装置，请根据下列要求回答有关问题：
（1）在装置B中，下列仪器的名称是①________，②_______________；
（2）在装置A中，加热CuO处和Ca（OH）2溶液中，观察到的现象分别是________；发生反应的化学方程式是_________________________、_____________________________；
（3）装置C与装置B相比，它的主要优点是________________；
（4）装置D的甲、乙两广口瓶中分别装入的试剂是甲：
________、乙：
________；它们的作用分别是____________________________。
考点：
一氧化碳还原氧化铜的实验。
解析：
本题考查了一氧化碳还原氧化铜的探究性实验，涉及仪器识别、实验现象、实验装置优劣比较、能源利用、尾气处理、除杂、方程式书写等考点。
CO还原CuO的反应为CO+CuO
Cu+CO2，将反应生成的CO2通入澄清石灰水中的反应为CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓＋H2O，因此，反应进行一段时间后，我们观察到的现象是：
黑色粉末逐渐变成红色和澄清的石灰水变浑浊；B、C两套装置相比。
C装置只用了一个酒精灯，即注意了充分、有效地利用能源；由于反应后的混合气体中有CO2和未反应的CO，为保护环境，用燃烧的方法除去尾气中的CO，需先在D装置的乙中用碱溶液（NaOH）除去CO2，此时，CO中又混入了水蒸气，因此，甲中用浓硫酸吸收水蒸气。
答案：
（1）①铁架台；②酒精灯；
（2）黑色粉末逐渐变红，澄清石灰水变浑浊；
CO+CuO
Cu+CO2 CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓＋H2O
（3）变废为宝、充分利用能源，更能有效利用能源；
（4）甲：
浓硫酸 乙：
氢氧化钠溶液，吸收CO气体中的水蒸气、吸收CO2气体。
9．某课外活动小组利用一氧化碳气体测定CuO的还原率。
实验开始时，对参与实验的气体未作任何处理就直接使用，结果测得的CuO的还原率超过了100％，后来经过分析讨论并改进实验装置，改进后的实验装置及测得的实验数据见如下图表：
混合气体的量（g）
7
CuO的量（g）
20
沉淀的量（g）
20
试回答：
（1）写出图中所标示的仪器的名称：
①_____________，②_____________；
（2）改进实验装置前测得CuO的还原率超过了100％，其可能的原因之一是通入的一氧化碳气体中混有_______气体；
（3）A装置中发生反应的化学方程式是__________________________。
（4）若生成的气体在D装置中被完全吸收，则测得的CuO的还原率为_____________；
（5）为了保护环境，应在D装置的排气管口采取的措施是__________________________。
考点：
CO还原氧化铜实验的综合考查。
解析：
本题是一综合性实验题，考查了识别仪器、实验误差分析、化学方程式书写、计算、实验改进等知识点。
CO还原CuO的反应为将生成的CO2通入澄清石灰水中时发生的反应为CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓十H2O，已知生成沉淀的质量、欲求CuO的还原率，需通过关系式CuO—CO2—CaCO3先求出CuO的质量mCuO，再根据mCuO/m（样品）求得。
改进装置前测得CuO的还原率超过100％，说明原混合气体中混有一定量的CO2气体；为了保护环境，应对尾气进行处理，即将D装置的出气管换成尖嘴导管点燃导出的气体。
（4）设生成20g沉淀时需被还原的CuO的质量为x。
即CuO的还原率为：
答案：
（1）酒精灯、铁架台；
（2）二氧化碳（或CO2）；
（3）CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O；
（4）80％；
（5）将出气管换为尖嘴导管并点燃。
10．某纯净气体通过下图装置时，可观察到：
A中紫色石蕊试液不变色，C中澄清石灰水变浑浊。
据此判断：
气体和黑色粉末可能的组合是什么？
考点：
对能够生成CO2反应的综合考查。
解析：
本题是由实验现象探讨物质组成的题目，有一定的开放性，分析实验过程，A中紫色石蕊试液不变色，说明该气体既不是酸性气体（CO2、HCl、SO2……），也不是碱性气体（NH3）。
C中澄清石灰水变浑浊，说明经过B装置反应后有CO2气体生成。
已知通入的气体和B中玻璃管内盛的黑色粉末都是纯净物，说明玻璃管中盛的不是炭粉跟CuO粉末的混合物，依据已有知识可确定气体和黑色粉末的可能组成的O2和炭粉或CO和CuO粉末。
答案：
O2和炭粉；CO和CuO（如写出其他合理答案也可）。
11．航天科学技术测得，三氧化二碳（C2O3）是金星大气层的成分之一，化学性质与一氧化碳相似，下列有关三氧化二碳的说法不正确的是（ ）
A．三氧化二碳分子中碳原子和氧原子的个数比为2∶3
B．三氧化二碳具有还原性
C．三氧化二碳充分燃烧的产物是二氧化碳
D．三氧化二碳能使澄清石灰水变浑浊
考点：
一氧化碳性质知识的迁移运用。
解析：
本题所给物质是不为同学熟悉的三氧化二碳（C2O3），但同时题目中给出另一条信息三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似，而一氧化碳的化学性质是同学们熟悉的，只需要运用一氧化碳的化学性质进行判断即可。
由三氧化二碳（C2O3）的化学式可知选项A正确；CO具有还原性，其燃烧产物为CO2，因此，可以推断选项B、C是正确的；CO不能使澄清石灰水变浑浊，所以可以推断三氧化二碳也不能使澄清石灰水变浑浊，选项D不正确。
答案：
D
12．有一管道煤气可能含H2、CO、CO2中的两种或三种，现将该煤气依次通过足量的灼热的氧化铜、固体NaOH。
若每步反应都完全，反应后氧化铜固体质量减少1.6g，固体NaOH增重2.8g，则煤气可能组合中含H2质量最少的一组是（ ）
A．H2、CO、CO2
B．H2、CO
C．H2、CO2
D．CO、CO2
考点：
通过分析讨论法、差量法确定混合气体的组成。
解析：
（1）假设混合气体中没有H2，只含有CO、CO2
CO + CuO
Cu + CO2 固体质量减少
28 80 64 44 16
a1 b1 1.6g
通过计算，可以求得：
a1＝2.8g b1＝4.4g
因为固体NaOH为足量，所以生成的4.4gCO2被完全吸收，固体NaOH增重大于2.8g，说明该假设不成立。
所以选项D可以排除。
（2）假设混合气体中没有CO，只含有H2、CO2
H2 + CuO
Cu + H2O 固体质量减少
2 80 64 18 16
a2 b2 1.6g
通过计算，可以求得：
a2＝0.2g b2＝1.8g
生成的1.8g水被固体NaOH完全吸收，而固体NaOH增重2.8g，并且原混合气体中含有CO2质量为：
2.8g－1.8g＝1.0g
此种情况，原混合气体中含有H2质量为0.2g。
（3）假设混合气体中没有CO2，只含有H2、CO
H2 + CuO
Cu + H2O 固体质量减少
2 80 64 18 16
a 9a 8a
CO + CuO
Cu + CO2 固体质量减少
28 80 64 44 16
b
将①式代入②式得：
9a+11（0.4g－2a）＝2.8g 解得a＝0.123g
对比选项B和选项C，显然选项B含氢气质量少。
（4）若混合气体由H2、CO、CO2 三种气体组成
则固体NaOH增重质量2.8g，来源于三部分：
①H2还原CuO生成的水，②CO还原CuO生成的CO2，③原来就混有的CO2 。
则有9a+
＜2.8g 即9a+11（0.4g－2a）＜2.8g 解得a＞0.123g
综上所述，选项B含氢气质量最少。
答案：
B
13．实验室里常用大理石跟盐酸反应来制取二氧化碳，某同学认真研究了课本中的实验装置（如图甲），对其中的气体发生装置部分进行了改进（如图乙）。
请回答下列问题：
⑴写出制取二氧化碳反应的化学方程式_____________________________。
⑵写出标号仪器的名称：
a____________、b____________、c_____________、d___________。
⑶说明该同学进行实验改进的目的：
_____________________________。
⑷写出两种检验b中已充满二氧化碳气体的方法：
①_____________________________；
②_____________________________；
③_____________________________。
考点：
二氧化碳的实验室制法。
解析：
本题考查了实验室制取CO2的反应原理、仪器、实验装置、验满。
题目比较基础，反应原理和仪器同学们比较熟悉。
图乙的改进装置与图甲相比，更便于控制，可以随时停止和开始：
打开弹簧夹，酸液由长颈漏斗下端进入试管，浸没过大理石，反应开始；收集完毕，关闭弹簧夹，产生的CO2气体使大试管内压强增大，将酸液压回到长颈漏斗而与大理石脱离接触，反应停止。
验满的方法，通常是将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明已满。
而题目中要求写出两种方法，那就要从CO2的性质来确定，可以利用CO2能与水反应生成碳酸，可使指示剂变色，或者利用CO2能使澄清石灰水变浑浊的性质检验。
答案：
⑴2HCl+CaCO3＝CaCl2+H2O+CO2↑
⑵长颈漏斗，集气瓶，铁架台，试管；
⑶使反应容易控制，可随时使反应发生和停止；
⑷①将燃着的木条放在集气瓶口，看是否熄灭；
②将蘸有澄清石灰水的玻璃片放在集气瓶口，看石灰水是否变浑浊；
③将湿润的蓝色石蕊试纸放在集气瓶口，看试纸是否变红。
（任选2种，其它合理解答也可得分。
）
14．有一混合气体，可能由氢气、甲烷、一氧化碳和二氧化碳四种气体中的一种或几种组成，为了解该混合气体的组成，进行了下面的实验：
①将混合气体通过澄清的石灰水，未见出现浑浊现象；
②将混合气体点燃，并在火焰上方罩一只冷而干燥的烧杯，烧杯壁上有水珠出现。
烧杯倒转后，注入少量澄清的石灰水，振荡，发现烧杯内的石灰水变浑浊；
③将混合气体通过灼热的氧化铜，试管壁上也有水珠出现，但尾气未能使澄清石灰水出现浑浊。
仔细分析上面的实验现象后，对该气体的组成你能得出哪些结论?
考点：
根据实验现象推断混合气体的成分。
解析：
推断混合物的组成属于热点题型，需要熟练运用所学知识作出判断，考查分析、推理的能力。
由①可推知该混合气体中不含二氧化碳气体；由②知混合气体的燃烧产物为CO2和H2O；由③可推知混合气体具有还原性，且还原氧化铜后产物有水、没有CO2，说明混合气体中不含有CO，含有H2，而②混合气体的燃烧产物中有CO2，可知混合气体中的另一种气体是甲烷。
答案：
（1）混合气体中一定不含有一氧化碳和二氧化碳两种气体；
（2）混合气体由氢气和甲烷两种气体混合而成。
三、练习
1、钻石恒久远，一颗永流传。
这句话主要是体现了钻石的（）
A、硬度大B、熔点高C、不能导电D、化学性质稳定
2、“雪碧”是一种无色的碳酸饮料，将少量“雪碧”滴入紫色石蕊试液中，然后再加热，溶液颜色的变化是（）
A、先变蓝后变紫B、变红后颜色不再改变
C、先变无色后变红D、先变红后变紫
3、在银行存、取款时，填写的单据需长时期保存，书写时必须用（）
A、铅笔B、圆珠笔C、红墨水笔D、碳素墨水笔
4、根据物质的用途体现物质的性质这一关系，下列用途体现该物质的性质，说法错误的是（）
A、金刚石可以刻划玻璃，说明金刚石硬度大
B、二氧化碳能使紫色石蕊变红，说明二氧化碳具有酸性
C、一氧化碳可用于工业炼铁，说明了一氧化碳具有还原性
D、活性炭可用于防毒面具，说明活性炭具在吸附性
5、“绿色电池——燃料电池”是把H2、CO、CH4等燃料和空气不断输入，直接氧化，使化学能转化为电能。
这三种气体可以作为燃料的原因是（）
A、都是无毒、无害气体B、都可燃烧，并放出大量热
C、燃烧产物均为二氧化碳和水D、均在自然界中大量存在
6、所谓乙醇汽油就是在汽油中加入适量乙醇混合而成的一种燃料，下列叙述不正确的是：
（）
A、乙醇汽油是一种新型化合物B、用玉米、高粱发酵可以制得乙醇
C、汽车使用乙醇汽油减少有害气体排放D、石油可以制得汽油
三、探究题
1、一种“化学爆竹”只要用手拍打锡纸袋，掷在地上，然后就会伴随响声。
小明认为这是锡纸袋中的物质发生化学反应生成气体造成的，于是探
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