中考化学高频考点剖析 专题四碳单质及其氧化物教案.docx

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中考化学高频考点剖析专题四碳单质及其氧化物教案

备考2019中考化学高频考点剖析

专题四碳单质及其氧化物

考点扫描☆聚焦中考

碳单质及其氧化物，是每年中考的常考内容之一，考查的知识点包括碳单质的物理性质、化学性质和用途；碳氧化物的物理性质、化学性质和用途。

总体来看，难度系数低，以选择为主。

也有少量的填空题，二氧化碳考的做多。

结合2017和2018年全国各地中考的实例，我们从三个方面进行空气问题的探讨：

（1）碳单质的性质和用途；

（2）二氧化碳物的性质和应用；

（3）一氧化碳的性质和应用以及低碳生活。

考点梳理☆温习理解

一、碳单质

1、碳单质的物理性质

（1）、金刚石是自然界中最硬的物质，可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。

（2）、石墨是最软的矿物之一，有导电性，润滑性。

可用于制铅笔芯、电池的电极、润滑剂等。

（3）、C60由60个碳原子构成的分子，形似足球，结构稳定。

（4）、活性炭、木炭具有强烈的吸附性。

2、碳单质的化学性质

（1）、常温下稳定性强（古代字画能长久保存的原因）。

（2）可燃性：

完全燃烧（O2充足）生成CO2：

C+O2

CO2；不完全燃烧（O2不足）生成CO：

2C+O2

2CO。

（3）、还原性：

C+2CuO高温2Cu+CO2↑（置换反应）应用：

冶金工业；现象：

黑色粉末逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。

3C+2Fe2O3高温4Fe+3CO2↑（现象：

红棕色粉末逐渐变成黑色，石灰水变浑浊。

）

二、碳的氧化物

1、一氧化碳

（1）物理性质：

无色，无味的气体，密度比空气略小（相对分子质量为28，所以不用排气法收集），难溶于水（可用排水法收集）。

（2）有毒：

吸进肺里与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。

（3）化学性质：

①可燃性：

2CO+O2

2CO2（可燃性气体点燃前一定要检验纯度）。

②还原性：

CO+CuO高温Cu+CO2↑（置换反应）应用：

冶金工业；现象：

黑色粉末逐渐变成光亮红色。

3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2↑（现象：

红棕色粉末逐渐变成黑色，石灰水变浑浊）。

2、二氧化碳

（1）物理性质：

无色、无味的气体，能溶于水，在一定压强和低温条件下变成白色块状或片状固体，称为干冰（用途制冷剂、人工降雨、食物储运、制造舞台烟雾效果）。

（2）化学性质：

①与水反应：

原理：

CO2+H2O=H2CO3。

生成的碳酸可以使紫色石蕊试液变红，不是二氧化碳使石蕊变红的。

②与石灰水反应：

原理：

Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O。

现象：

石灰水变浑浊；用途：

检验二氧化碳的存在。

③化学性质稳定且无毒（用途科学实验和工业生产保护气）

④不燃烧、不支持燃烧（用途灭火）。

⑤光合作用原料（用途气体肥料）。

考点剖析☆典型例题

例1（2018广东广州）下列有关金刚石、石墨的说法正确的是（）

A.都是由碳元素组成B.都是黑色固体

C.都能导电D.硬度都很大

【答案】A

【解析】A.金钢石和石墨都由碳元素组成，A正确；

B、自然状态下金钢石是透明正面体晶体，石墨是黑色有金属光泽固体，B错误；

C石墨导电，金钢石不导电，C错误；

D金钢石硬度大，石墨质软，D错误；故选A。

【点评】本题考查物质的组成、单质与化合物的辨别以及实验室制取二氧化碳的原理，难度不大。

例2（2017来宾）关于二氧化碳性质的叙述错误的是（　　）

A．有毒性B．可溶于水

C．密度比空气大D．能与碱溶液反应

【答案】A

【解答】A、二氧化碳没有毒性，故A叙述错误；

B、二氧化碳可溶于水，故B叙述正确；

C、二氧化碳气体的密度比相同条件下空气密度大，故C叙述正确；

D、二氧化碳能与碱溶液反应生成盐和水，故D叙述正确。

故选A。

【点评】本题主要考查物质的性质和用途，解答时要充分理解各种物质的性质，然后再根据物质的性质方面进行分析、判断，从而确定物质的用途．通过回答本题知道了二氧化碳的一些用途，并知道了利用了它的哪些性质。

例3（2017重庆A）工业炼铁中会发生一氧化碳与氧化铁的反应，该反应中发生还原反应的物质是（　　）

A．COB．Fe2O3C．CO2D．Fe

【答案】A

【解答】一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，在此反应中一氧化碳得氧发生了氧化反应，是还原剂；氧化铁失氧发生了还原反应，是氧化剂。

故选A。

【点评】本题通过一氧化碳还原氧化铁考查常见物质的性质，增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力。

考点过关☆专项突破

类型一碳单质性质和用途

1·（2017枣庄）比较下列三种物质，判断不正确的是（　　）

A．硬度最大的是金刚石

B．组成上都含碳元素

C．属于单质的是干冰

D．可用于实验室制取二氧化碳的是大理石

【答案】C

【解答】A．金刚石是自然界中硬度最大的物质，故正确；

B．干冰是固态的二氧化碳，是由碳元素和氧元素组成的，金刚石是由碳元素组成的，大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙是由钙元素、碳元素和氧元素组成的，三种物质中都含碳元素，故正确；

C．干冰是固态的二氧化碳，是由碳元素和氧元素组成的纯净物，属于化合物，故错误；

D．在实验室中，通常用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳，故正确。

故选C。

2·（2018湖北宜昌）下列有关碳单质的说法错误的是（　　）

A．金刚石是天然存在的最硬的物质

B．石墨和C60是由不同种原子构成

C．金刚石和石墨的化学性质相似

D．活性炭包可放在冰箱中除异味

【答案】B

【解析】A、金刚石是天然存在的最硬的物质，故说法正确；

B、石墨和C60都是由碳原子构成的物质，故说法错误；

C、金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，化学性质相似，故说法正确；

D、活性炭具有吸附性，可放在冰箱中除异味，故说法正确。

故选B。

3·（2017上海）化学反应C+H2O

H2+CO中的还原剂是（　　）

A．CB．H2OC．H2D．CO

【答案】A

【解答】在氧化还原反应中失氧的是氧化剂，发生还原反应；得氧的是还原剂，发生氧化反应，在C+H2O

H2+CO中，C得氧被氧化是还原剂，水失氧被还原是氧化剂。

4·（2018四川雅安）金刚石、石墨、C60物理性质有很大差异的原因是（　　）

A．原子种类不同B．原子大小不同

C．原子排列方式不同D．原子数目不同

【答案】C

【解析】金刚石、石墨、C60均是由碳原子构成的固态非金属单质，但是由于金刚石、石墨、C60中碳原子的排列方式不同造成了金刚石、石墨、C60物理性质具有很大差异。

故选C。

5·（2018山东威海）石墨烯是一种革命性材料，具有优异的光学、电学和力学特性。

下图为金刚石、石墨和石墨烯的结构模型图，图中小球代表碳原子。

下列说法正确的是（）

①石墨烯是一种新型化合物

②三种物质分别在足量的氧气中完全燃烧的产物相同

③金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质

④石墨烯有超强的导电性和导热性，说明石墨烯的化学性质和金属相似

A.①④B.②③C.①③D.②③④

【答案】B

【解析】①由结构模型图看出，石墨烯是一种单质，错误；②三种物质都是碳元素组成的单质，分别在足量的氧气中完全燃烧的产物都是二氧化碳，正确；③金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质，正确；④石墨烯有超强的导电性和导热性，说明石墨烯的物理性质和金属相似，错误。

故选B。

6·（2018广西玉林）C60的发现使人类了解到一个全新的碳世界，下列说法正确的是（　　）

A．足球由C60构成

B．C60这种物质由碳原子直接构成

C．C60是一种新型化合物

D．C60在氧气中完全燃烧生成CO2

【解析】A、C60的分子结构与足球相似，但足球不是由C60构成；

B、C60是由60个碳原子构成的碳分子，所以由分子构成；

C、C60是由碳元素组成的单质；

D、C60在氧气中完全燃烧生成CO2。

【答案】D

7·（2018辽宁省铁岭市）11．下列有关金刚石、石墨、C60的说法中，错误的是（　　）

A．C60是一种新型的化合物

B．金刚石是天然存在最硬的物质

C．金刚石、石墨、C60在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳

D．金刚石与石墨物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同

【解析】化合物中含有多种元素，C60只含有碳一种元素，属于单质，A错误；金刚石是天然存在最硬的物质，B正确；金刚石、石墨、C60都含有碳元素，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，C正确；金刚石与石墨物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同，D正确。

【答案】A

8·（2017枣庄）2017年4月长春应用化学研究所提出了一种独特的锂﹣氮电池（LI﹣N2），结构示意图见左图，该电池由锂箔作负极，多孔碳布作正极，玻璃纤维作隔板，可以直接利用空气中的氮气，锂﹣氮电池的反应方程式：

6Li+N2=2Li3N。

请回答：

（1）碳布作为锂﹣氮电池的电极，是利用了碳单质的　　（填一种物理性质即可）。

【答案】

（1）导电性。

【解答】

（1）碳布作为锂﹣氮电池的电极，是利用了碳单质的导电性；故填：

导电性。

9·（2017重庆A）如图为干电池的结构示意图，请利用所学知识完成下列问题。

（1）干电池中含有较多的碳粉和石墨，依据碳元素组成的物质回答下列问题：

①下列说法错误的是　　（填序号）。

A．石墨具有导电性

B．碳纳米管是化合物

C．金刚石与C60中碳原子排列方式不同

②冬天用木炭烤火容易产生　　（填化学式）使人中毒。

【答案】

（1）①B；②CO；

【解答】

（1）①A、用碳棒做电极主要利用了石墨的导电性，故正确；

B、碳纳米管是一种元素组成的单质，故错误；

C、金刚石与C60中碳原子排列方式不同，故正确；

类型二碳的氧化物的性质和应用

1·（2018湖南长沙）燃气热水器中燃气不充分燃烧易产生CO气体，下列关于CO的说法不正确的是：

（）

A.CO气体有毒，可危害人体健康B.CO可用于冶炼金属

C.CO可以燃烧，可作燃料D.在煤炉上放一壶水就能防止CO中毒

【答案】D

【解析】A、CO气体有毒，可危害人体健康，正确；B、CO具有还原性，可用于冶炼金属，正确；C、CO可以燃烧，可作燃料，正确；D、一氧化碳难溶于水，在煤炉上放一壶水不能防止CO中毒，错误。

故选D。

2·（2018河南许昌一模）通常所说的大气“温室效应”，主要是下列哪种气体造成的（）

A.CO

B.SO2

C.N2D.CO2

【答案】D

【解析】形成温室效应的主要气体是二氧化碳。

故答案为：

D。

3·（2017广西桂林）实验室里用向上排空气法收集CO2，依据的CO2性质是（　　）

A．密度B．颜色C．气味D．熔点

【答案】A

【解析】二氧化碳的密度比空气大，因此实验室里用向上排空气法收集CO2。

故选A。

4·（2018北京市一模）下列不属于二氧化碳用途的是（）

A.用作燃料B.制碳酸饮料

C.用于灭火D.植物的光合作用

【答案】A

【解析】A、二氧化碳不可燃，A符合题意；

B、二氧化碳可以做化工原料，如制汽水等，不符合题意，B不符合题意；

C、二氧化碳的固体干冰，可以进行人工降雨，也可以做制冷剂，不符合题意，C不符合题意；

D、二氧化碳促进绿色植物的光合作用，因此可以做气体肥料，不符合题意，D不符合题意。

故答案为：

A。

5·（2017·东营）如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验，不正确的说法是（　　）

A．甲、乙两处的现象分别是：

黑色粉末减少，黑色粉末逐渐变红

B．甲处发生的反应是典型的吸热反应

C．丙处试管可防止液体倒吸

D．该装置的不足之处是未进行尾气处理

【答案】D

【解答】A、在甲处，在高温条件下碳能与二氧化碳反应生成了一氧化碳，在乙处在加热的条件下一氧化碳与氧化铜反应生成了二氧化碳和铜，所以，甲、乙两处的现象分别是：

黑色粉末减少，黑色粉末逐渐变红，故A正确；

B、在甲处，在高温条件下碳能与二氧化碳反应生成了一氧化碳，是典型的吸热反应，B正确；

C、由装置的特点可知，丙处试管可防止液体倒吸，故C正确；

D、由装置的特点可知，丁装置可以收集未反应的一氧化碳，不需要尾气处理，故D错误；

故选（D）

6·（2018四川成都高新区模拟）关于下图的说法错误的是（）

A.A试管中粉末由黑色变成红色

B.实验中一氧化碳表现了还原性

C.右图装置不够完备

D.B试管中增重的质量为A试管中减轻的质量

【答案】D

【解析】根据所学知识和题中信息知，A、A试管中粉末由黑色变成红色，一氧化碳可以把氧化铜还原为铜，氧化铜为黑色，铜为红色，故A不符合题意；

B、实验中一氧化碳表现了还原性，氧化铜表现了氧化性，故B符合题意；

C、上图装置不够完备，一氧化碳有毒，应有尾气处理装置，故C不符合题意；

D、B试管中增重的质量不是为A试管中减轻的质量，A试管中减轻的是氧元素的质量，B试管中增重的质量是反应生成的二氧化碳的质量，故D符合题意。

故答案为：

D

7·（2017广西）下列气体既有可燃性又有还原性的化合物是（　　）

A．氧气B．一氧化碳C．二氧化碳D．氮气

【答案】B

【解答】A、氧气能支持燃烧，不具有可燃性，且氧气属于单质，故选项错误；

B、一氧化碳既有可燃性又有还原性，且属于化合物，故选项正确；

C、二氧化碳不能燃烧，不具有可燃性；且二氧化碳不具有还原性，故选项错误；

D、氮气不能燃烧，不具有可燃性；且氮气不具有还原性，故选项错误；

8·（2017台州）下列实验现象只能反映二氧化碳物理性质的是（）

第2题图

A.紫色石蕊变红色B.石灰水变浑浊C.蜡烛熄灭D.杠杆左高有低

【答案】D

【解答】A、二氧化碳能使紫色石蕊试液变红色，是由于二氧化碳能与水化合生成了碳酸，反映二氧化碳的化学性质，故A不符合题意；

B、二氧化碳能使石灰水变浑浊，是由于二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水．反映二氧化碳的化学性质，故B不符合题意；

C、蜡烛熄灭，是由于二氧化碳不燃烧不支持燃烧，密度比空气大，既反映二氧化碳的化学性质又反映了二氧化碳的物理性质，故C不符合题意；

D、杠杆左高右低，是由于二氧化碳的密度比空气大，只反映了二氧化碳的物理性质，故D符合题意。

故选D。

9·（2017泰安）CO2是重要的资源，以其为原料可获得下列四种物质．下列说法错误的是（　　）

A．反应①是太阳能转化为化学能

B．反应②的实现有利于缓解“白色污染”

C．反应③可用来制取氮肥

D．反应④获得产品后的剩余液中，溶质只有NaHCO3

【答案】D

【解答】A、由光合作用中能量的转化可知，反应①是太阳能转化为化学能，故A说法正确；

B、通过该反应得到了无毒、易降解的塑料，有利于缓解“白色污染”，故B说法正确；

C、氨气与二氧化碳反应生成尿素和水，尿素可用作氮肥，故C说法正确；

D、反应④获得产品后的剩余液中，溶质有NH4Cl和NaHCO3，故D说法错误。

故选D。

10·（2018安徽）为实现二氧化碳的绿色利用，科学家用固碳酶作催化剂设计了如下转化过程。

下列有关说法正确的是

A.反应①的化学方程式为CO2+C=COB.固碳酶在反应前后化学性质发生变化

C.X的化学式为CH2D.该过程实现了无机物向有机物的转化

【答案】D

【解析】A、该反应方程式缺少条件，故错误；

B、固碳酶是催化剂，故反应前后的质量和化学性质不变，故错误；

C、由图可知，X的化学式为C2H4,故错误；

D、该过程实现了无机物向有机物的转化，正确。

故选D。

11·（2018浙江舟山）二氧化碳气体既是温室效应的元凶，又是一种潜在的碳资源。

实验室里，科学家已成功利用二氧化碳与环氧丙烷（一种简单有机物）在催化剂的作用下合成“二氧化碳塑料”。

该新型塑料在投入工业生产前，以下不是科学家重点考虑的问题是（　　）

A．如何提高催化剂的催化效率

B．新型塑料是否可降解

C．新型塑料的化学性质是否稳定

D．新型塑料生产是否影响碳循环

E．新型塑料生产是否影响碳循环

【答案】D

【解析】根据题中信息结合推广利用二氧化碳与环氧丙烷在催化剂的作用下合成“二氧化碳塑料”，可降低二氧化碳的排放，该新型塑料在投入工业生产前，科学家重点考虑的问题是如何提高催化剂的催化效率，新型塑料是否可降解，新型塑料的化学性质是否稳定，不是科学家重点考虑的问题是新型塑料生产是否影响碳循环。

故选D。

12·（2018北京市一模）根据下图所示研究二氧化碳的性质。

（1）若X为紫色石蕊溶液，观察到的现象是、澄清石灰水变浑浊。

澄清石灰水中发生反应的化学方程式为。

（2）若X为氢氧化钠溶液，观察到澄清石灰水中无明显现象，其原因是。

【答案】

（1）溶液由紫色变为红色；CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O

（2）CO2被NaOH完全反应

【解析】

（1）二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸具有酸性使紫色石蕊试液变红色；澄清石灰水中发生反应的化学方程式为：

CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；

（2）二氧化碳被氢氧化钠溶液完全吸收后，没有进入澄清石灰水中。

13·（2017荆门）碳元素是组成许多物质的基本元素，回答下列含碳元素物质的有关问题．

（1）倡导“低碳”生活，主要是为了减少　　的排放量。

（2）检验CO2常用澄清石灰水，写出该反应的化学方程式　　。

（3）天然气（主要成分是CH4）作燃料　　（用化学方程式表示）。

（4）为减少温室气体CO2的排放，科学家将CO2和H2在催化剂和加热的条件下反应，转化为水和甲烷，该反应的化学方程式为　　。

有人说：

“空气中CO2的含量越少越好”，你是否同意这种说法（填“是”或“否”）　　，理由是　　。

（5）金刚石和石墨的物理性质差异较大，主要原因是　　。

（6）在工业上可利用CO和NaOH通过化合反应制备HCOONa（甲酸钠），该反应的化学方程式为　。

【答案】

（1）CO2．

（2）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；

（3）CH4+2O2

CO2+2H2O；

（4）CO2+4H2

CH4+2H2O；否；如果空气中二氧化碳的含量太低，会影响植物的光合作用；

（5）碳原子的排列方式不同；

（6）CO+NaOH

HCOONa

【解答】

（1）“低碳生活”倡导低能量、低消耗，主要是为了减少二氧化碳的排放；

（2）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：

CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；

（3）甲烷与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，化学方程式表示为：

CH4+2O2

CO2+2H2O；

（4）二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应生成水和甲烷，化学方程式为：

CO2+4H2

CH4+2H2O；

有人说：

“空气中CO2的含量越少越好”，不同意这种说法，理由是：

如果空气中二氧化碳的含量太低，会影响植物的光合作用；

（5）金刚石和石墨的物理性质差异较大，主要原因是碳原子的排列方式不同；

（6）在工业上可利用CO和NaOH通过化合反应制备HCOONa（甲酸钠），该反应的化学方程式为：

CO+NaOH

HCOONa

14·（2017济宁）

（1）某实验小组利用如图实验装置探究二氧化碳的化学性质：

请根据实验装置和实验内容，回答下面问题：

①探究二氧化碳与碱反应时，将装置A生成的二氧化碳气体通入装置D未出现浑浊，原因是　　；可将二氧化碳先通过装置　　，再通入装置D，理由

是　　（用化学方程式表示）；

②探究二氧化碳与水反应时，实验分两步进行：

首先将二氧化碳通过石蕊溶液浸泡的干燥纸花，再将二氧化碳通过石蕊溶液浸泡的湿润纸花，这样做的目的是　　；结合上面实验，装置正确的连接顺序是　　（填序号）

【答案】①二氧化碳气体中混有氯化氢气体；C；HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑；

②通过对比实验，证明二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色变红色；ACBE；

【解答】

（1）①将装置A生成的二氧化碳气体通入装置D未出现浑浊，原因是：

二氧化碳气体中混有氯化氢气体，可将二氧化碳先通过饱和碳酸氢钠溶液，因为氯化氢气体和碳酸氢钠反应生成氯化钠和水和二氧化碳故填HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑；

②首先将二氧化碳通过石蕊溶液浸泡的干燥纸花，再将二氧化碳通过石蕊溶液浸泡的湿润纸花，这样做的目的是：

通过对比实验，证明二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色变红色；结合上面实验，装置正确的连接顺序是：

ACBE；