中考化学一轮复习第六单元《碳和碳的氧化物》VIP

第六单元碳和碳的氧化物,碳的单质一、碳的单质1.碳单质的存在形式碳的单质有_、_和_，由于它们的原子_不同，导致它们在_上存在很大差异。,金刚石,石墨,C60,原子排,列方式,物理性质,2.常见的几种单质(1)金刚石和石墨的物理性质和主要用途比较。,无色透明、正八面体形状的固体,深灰色的有金属光泽、不透明的细鳞片状固体,最软的矿物之一,不导电,易导电,天然存在的最硬的物质,做钻石、制玻璃刀,做铅笔芯、电极、高温润滑剂,(2)木炭和活性炭。木炭和活性炭具有_性，可以用作_，除去食品和工业产品中的色素，消除异味和吸收有毒气体等。(3)C60。构成：每个C60分子由_构成，它形似_。用途：主要应用于材料科学、超导等方面。,吸附,吸附剂,60个碳原子,足球,【思考感悟】1.碳的单质一定都是由碳原子直接构成的吗？提示：不一定。金刚石和石墨是由碳原子直接构成的，而C60则是由C60分子构成的。2.“金刚石和石墨都是由碳元素组成的，因而其性质是相同的。”这种说法是否正确，为什么？提示：不正确。碳单质都是由碳元素组成的，但不同的碳单质(如金刚石和石墨)中碳原子的排列方式不同，因而其性质差异较大。,二、碳的化学性质常温下，碳的化学性质_，随着温度的升高，碳的活泼性大大增强。1.可燃性氧气充足时，反应的化学方程式为：_；氧气不足时，反应的化学方程式为：_。,不活泼,C+O2CO2,2C+O22CO,2.还原性(1)与CuO反应。,黑色粉末中有,红色固体生成,澄清的石灰水,变浑浊,C+2CuOCO2+2Cu,CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O,(2)与CO2反应。化学方程式：_3.应用用于_工业。如焦炭把铁从铁的氧化物矿石中还原出来，化学方程式为：_。,CO2+C2CO,冶金,2Fe2O3+3C4Fe+3CO2,【思考感悟】1.实验中，酒精灯加网罩的作用是什么？提示：集中酒精灯的火焰，以提高试管内药品的受热温度。2.实验完毕后，是先熄灭酒精灯还是先将导管从试管中拿出？理由是什么？提示：先将导管拿出，以避免熄灭酒精灯后试管内温度降低，试管中的液体倒流将试管炸裂。,二氧化碳1.性质(1)物理性质。,无色,无味,气体,大,能,(2)化学性质。灭火性现象：_，结论：CO2_，且_。,下面的蜡烛先灭，上面的蜡烛后灭,不能燃烧，也不支持燃烧,密度比空气大,与水化合现象：紫色石蕊溶液_，结论：_，化学方程式：_。与澄清石灰水反应现象：澄清的石灰水_，化学方程式：_。应用：实验室常用该反应检验二氧化碳气体。,变红色,CO2与水反应生成碳酸,CO2+H2O=H2CO3,变浑浊,CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O,2.用途及对环境的影响(1)用途。用于灭火:是因为CO2_，也_，且密度_。制冷剂、人工降雨：固体二氧化碳叫“干冰”，升华时吸收大量的热。参与光合作用，作气体肥料。作化工原料。,不燃烧,不支持燃烧,比空气大,(2)温室效应。成因：大气中的二氧化碳增多，使全球变暖。能产生温室效应的气体有：_、_、_、氟氯代烷等。危害：导致两极的冰川融化，使海平面上升，土地沙漠化。缓解措施：减少_的使用；使用_型能源；大量植树造林，严禁乱砍滥伐等。,二氧化碳,臭氧,甲烷,化石燃料,清洁,3.制取(1)工业制法。_。(2)实验室制取。反应原理_。,CaCO3CO2+CaO,CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2,将燃着的木条放在,集气瓶口，若木条,熄灭,向上排空气法,制取装置实验室常用的制取二氧化碳的装置如图甲、乙所示。,伸入液面以下,从长颈,漏斗中排出,正放,【思考感悟】1.实验室能否用浓盐酸或硫酸反应制取CO2？提示：不能。因浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢会使制得的二氧化碳不纯；不能用硫酸，是因为硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在碳酸钙的表面，阻止反应的继续进行。2.实验室能否用碳酸钠或纯净的碳酸钙粉末代替石灰石制取CO2？提示：不能。因它们与盐酸反应速率太快，不便于控制，不利于收集气体。,一氧化碳1.物理性质,无色,无味,气体,小,难,2.化学性质(1)可燃性。反应现象：纯净的CO在空气中点燃时，能产生_火焰，放出大量的热。化学方程式为：_。(2)还原性。CO还原CuO反应的化学方程式为：_。(3)剧毒性。毒性原理：CO与血液中的_结合，使_，造成生物体缺氧，甚至危及生命。,2CO+O22CO2,CO+CuOCu+CO2,血红蛋白,血红蛋白不能很,好地与O2结合,蓝色,3.用途(1)用作_。(2)用于_，如用CO冶炼生铁的化学方程式为：_。,燃料,冶炼金属,3CO+Fe2O32Fe+3CO2,【甄别判断】1金刚石和石墨都是由碳原子构成的，因而由石墨转化为金刚石的变化属于物理变化。()提示：石墨和金刚石属于不同的单质，因而其变化过程中有新物质生成，故属于化学变化。2一种元素只能组成一种单质。()提示：金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，说明一种元素不一定只能形成一种单质。,3为防止一氧化碳中毒，可在房间内放一盆水。()提示：CO难溶于水，故在房间内放一盆水，不能有效吸收CO，而应保持房间通风、透气。,一、气体的发生装置与收集装置的综合探究【高频考点】气体发生装置、收集装置的选择；装置正误的判断及装置的连接顺序等1气体发生装置,选择气体发生装置在依据是什么？,反应物的状态和反应条件,反应物是固体且需加热,反应物有两种（固体+液体）且不需加热,A,B或C,2.收集装置,选择气体的发生装置的依据是什么？,气体的性质,密度比空气大向上排气法,密度比空气小向下排气法,C,A,B,提示：因二氧化碳的密度比空气大且能溶解于水，因而需用向上排空气法收集，若用D装置收集时，二氧化碳气体应从a端进入；若用排水法收集氧气时，因水需从a端被排出，故氧气应从b端进入。,用D装置收集气体，若收集二氧化碳，气体应从哪端(填“a”或“b”)进入？若用排水法收集氧气呢？,【典例1】(重庆中考)为了制取氧气和二氧化碳，实验室提供了以下药品和仪器装置。【药品】二氧化锰氯酸钾大理石过氧化氢溶液稀盐酸【装置】,(1)小明同学选择的药品是和，则发生反应的化学方程式为_，他应该选择的发生装置是_(填序号)，收集装置是_(填序号)。(2)小永用装置A制取氧气，试管中应装入的药品是_(填序号)，加热时发生反应的化学方程式为_。他选择了E作收集装置。如果a与b相连，c端排出的物质主要是_；如果a与c相连，b端排出的物质是_。,【药品】二氧化锰氯酸钾大理石过氧化氢溶液稀盐酸,问题,CO还原氧化铜的实验【高频考点】反应现象；操作的先后顺序及原理分析；化学方程式的书写等1反应装置,2.发生的反应CO+CuOCu+CO2CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O2CO+O22CO2,提示：图中的作用是检验CO与氧化铜反应的产物中是否有CO2；因反应排放的尾气中有CO，若直接排入空气中，易造成空气污染，故处酒精灯的作用是通过点燃的方法将尾气中的CO燃烧掉。,(2)装置图中的作用是什么？处酒精灯的作用是什么？,(3)为防止CO污染空气，在该实验中，需将尾气通过燃烧处理或收集后集中处理，而不能直接排到空气中。,【典例2】(南充中考)CO是一种无色、无味、有毒的可燃性气体污染物，具有还原性，可用于冶金工业。某兴趣小组为探究其具有还原性，设计了如图所示的实验装置。请回答以下有关问题：,(1)CO气体能使人中毒，其原因是_。(2)实验开始时，先通入一段时间CO后，再加热，其原因是_。(3)实验中图A处玻璃管中发生的现象是_，其化学反应方程式为_。(4)实验中图B处发生的现象是_，其化学反应方程式为_。(5)该装置中有一个明显的缺陷，请指出改正方法_。,【误区警示】1.石墨与金刚石之间的互变的实质。金刚石和石墨属于不同的碳单质，因此，石墨和金刚石之间的转化中有新物质生成，故该转化属于化学变化。2.碳单质不都是由原子构成的。碳的单质包括金刚石、石墨和C60等，其中金刚石、石墨是由碳原子直接构成的，而C60是由C60分子构成的。,【典例1】(宜宾中考)下列关于碳单质的说法中正确的是()A.C60的相对分子质量为720B.金刚石、石墨和C60都由碳元素组成，结构相同C.木炭具有还原性，常温下可以将氧化铜中的铜还原出来D.石墨很软，不能用于制石墨电极,【易错提醒】1.金刚石、石墨和C60虽组成相同，但原子排列方式不同，故结构不同。2.碳单质在常温下性质稳定，只是在高温下才能表现可燃性、还原性。,【变式备选】金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质。关于它们的说法正确的是()A.化学性质相同B.碳原子的排列方式不同C.物理性质相同D.是同一种物质【解析】选B。金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的不同单质，不是同一种物质；它们的物理性质的差异很大，是因为碳原子的排列方式不同；保持金刚石和石墨的化学性质的最小微粒是碳原子，而保持C60化学性质的是C60分子，所以它们的化学性质也不相同。,二、CO和CO2的有关性质、检验与除杂1.CO与CO2的比较,2.鉴别CO、CO2的方法(1)依据：两种气体性质的不同。(2)鉴别的方法。通入澄清的石灰水通入紫色的石蕊试剂通过灼热的氧化铜点燃3.互为杂质时的除杂方法(1)CO中混有CO2杂质。通过足量氢氧化钠溶液；通过足量灼热的碳粉。(2)CO2中混有CO杂质。通过足量的灼热的氧化铜。,【误区警示】用点燃的方法不能除去CO2中的CO。在CO2气体中CO属于杂质，其含量不会很多，而二氧化碳不能支持燃烧，因此，不能将其中的CO点燃。,【拓展延伸】确定气体混合物组成的方法中考题考查气体混合物组成时，常先给定某气体混合物的大致组成，利用实验进行检验或确认，如对H2、CO、CO2、H2O等的分析，解题时，首先明确所给物质的组成及各成分的性质及检验方法，依据题目提供的信息，对组成作出判断。对常见气体的检验规律如下：通常用无水CuSO4粉末检验H2O(气)的存在，若白色CuSO4粉末变成蓝色，说明存在H2O(气)。,用灼热的CuO粉末检验H2和CO，黑色粉末变成红色，有水珠生成，说明存在H2；生成的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，说明存在CO。(气体通过灼热的CuO前必须干燥)CO2的存在对检验CO产生干扰，所以有时要先除去CO2且确认CO2已除尽，才能检验CO。,如图所示装置：其中A检验H2O(气)的存在，B检验CO2的存在并除去少量CO2(有时可在B后再加一盛有NaOH溶液的装置，以除尽CO2)，C干燥气体，D将H2、CO转化为H2O和CO2，D、E检验H2的存在，D、F检验CO的存在。,【典例2】(泰安中考改编)“归纳与比较”是化学学习的主要方法，下列关于CO2与CO的不同点比较错误的是()A.一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子B.CO2能溶于水；CO难溶于水C.CO2可用于光合作用；CO可用于人工降雨D.CO2会造成“温室效应”；CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒,【易错提醒】1.依据CO和CO2的化学式，明确两者在分子构成上的异同点及其性质差异。2.明确两者的主要用途和对环境的危害。,【我的答案】选C。从CO、CO2的化学式可知，一个CO分子比一个CO2分子少一个氧原子；由两者的性质可知，CO难溶于水；CO2能溶于水，并能与水反应生成碳酸；CO2在空气中与水共同参与植物的光合作用，其固体干冰易升华可用于人工降雨；CO2在空气中含量较高时易造成温室效应。对照各选项可知C不正确。,【变式备选】为了区别CO(可能混有氧气)与CO2两瓶无色气体，下列方法中可行的是()伸入燃着的木条分别通入到滴有紫色石蕊溶液的水中分别通入少量澄清石灰水中，振荡分别通入少量NaOH溶液中，振荡分别通入少量稀硫酸，振荡A.B.C.D.,【解析】选B。中，因CO中可能混有O2，点燃时可能引起爆炸，不安全。中，CO2与水反应生成H2CO3，可使紫色石蕊溶液变红，而CO不能，因而可行。中，CO2通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，CO通入澄清石灰水中，无明显现象，可行；中，CO2通入NaOH溶液中，发生反应为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，但无明显现象产生；CO通入NaOH溶液中也无明显现象产生，不可行；中，CO2和CO均不与稀硫酸反应，通入到稀硫酸中后，均无明显现象产生，不可行。故选。,碳的单质【高频考点】碳单质的种类；物理性质、化学性质及其性质差异的原因；碳单质与CuO反应的实验装置、反应现象及化学方程式的书写等1.(重庆中考)竹炭制品深受消费者欢迎，竹炭是竹子经过炭化处理后形成的多孔性材料，竹炭不具有的性质是()A.黑色固体B.易溶于水C.有吸附性D.能够燃烧,【解析】选B。本题属于信息题，通过分析信息明确竹炭的性质。竹子炭化后得到的物质应与木炭的性质相似，即是黑色固体，且具有吸附性、易燃烧和不溶于水的性质，故选B。,2.(怀化中考)下列说法不正确的是()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,【解析】选C。本题考查碳单质的性质与用途的关系。解答本题的关键应明确4点：(1)木炭具有还原性，可用来冶炼金属。(2)金刚石是最硬的非金属单质。(3)活性炭具有吸附性，可用来除去异味。(4)石墨具有导电性。由此分析，选项C不正确，利用活性炭来除去冰箱中的异味是利用它的吸附性，不是利用其稳定性。石墨具有导电性，能用来制造石墨电极。,3.(佛山中考)碳在地壳中的含量不高，但它的化合物数量众多，而且分布极广。,根据所学知识回答：(1)图为碳原子的结构示意图，碳原子最外层电子数为_，常温下碳的化学性质_(填“活泼”或“不活泼”)。(2)图、对应三种碳单质：图单质的名称是_，图单质的名称是_，图单质的化学式是_。(3)C为+4价，Cl为-1价，由C和Cl组成的化合物的化学式为_。,【解析】本题考查碳单质的结构与性质。(1)碳原子最外层电子数为4，这样的结构在化学变化中不容易得失电子，化学性质不活泼。(2)根据三种碳单质的原子排列方式可判断它们的名称。(3)根据化学式中化合价的代数和为0，可写出该化学式。答案：(1)4不活泼(2)金刚石石墨C60(3)CCl4,二氧化碳的性质与制取【高频考点】自然界中的碳循环及其作用；二氧化碳的物理性质、化学性质及对应用途；制取装置的选择；有关反应现象、化学方程式的书写，CO2的鉴别方法等,4.(苏州中考)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,【解析】选C。本题主要考查二氧化碳的性质、用途及自然界中的碳循环。A项中，二氧化碳溶于水生成碳酸，因此可以制碳酸类饮料。B项中，干冰在升华时会带走大量的热，因此可以用于人工降雨。C项中，常温下二氧化碳是无色、无味、无毒的气体。D项中，植物的光合作用需要消耗大量的二氧化碳，因此二氧化碳的消耗途径主要是植物的光合作用。故选C。,5.(扬州中考)下列制取二氧化碳的装置中，不能做到“随时控制反应的发生与停止”的是(),【解析】选A。本题属于实验评价题。B、C、D三种装置都能通过控制弹簧夹，实现两种药品的分离和接触，进而控制反应的发生与停止；A装置不能实现两种药品的分离和接触，即不能控制反应的发生与停止。,6.(广州中考)用下图装置在实验室收集一瓶CO2进行性质实验，据图回答问题：(1)写出图中标号仪器的名称：A是_，B是_。,(2)检查装置气密性的操作和现象是：先用夹子夹住导气管中的橡皮管，再向A中加入水至形成一段水柱，静置，若观察到_，说明气密性良好。(3)检验CO2是否收集满的操作和现象是：将燃着的木条放在_，若火焰熄灭，说明已经收集满。(4)Na、Mg等活泼金属可以在CO2中燃烧。某同学收集到一瓶CO2后，通过实验验证镁条能够在CO2中燃烧。下列物品中他需要使用的有_。酒精灯铁架台坩埚钳砂纸试管夹蒸发皿,【解析】本题主要考查实验室制取、收集二氧化碳的实验操作及二氧化碳的验证实验。(2)中检查如图装置气密性时，若水柱液面不下降，表明装置不漏气；(3)收集CO2验满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，若火焰熄灭，表明已经收集满；(4)验证镁条能在CO2中燃烧，需将燃着的镁条伸入到盛有CO2的集气瓶中，故需要酒精灯和坩埚钳，因镁条表面有一层氧化物，故需要砂纸打磨。,答案：(1)长颈漏斗集气瓶(2)一段时间内水柱液面不下降(3)集气瓶口(4),【中考链接】1.中考地位及考查角度二氧化碳的实验室制法是中考的命题常考点也是重点，重点考查二氧化碳实验室制法的反应原理、所用仪器的用途及名称，装置气密性的检查、操作顺序及注意事项，以及由制取二氧化碳引申的气体制取装置和收集装置的选择以及气体的检验等。,2.失分点及应对策略气体制取及收集装置的选择是难点和失分点，解答此类题目时要明确一点：制取气体的装置由反应物与生成物的状态以及反应条件决定，气体的收集方法由该气体在水中的溶解性以及是否与水反应来定；检验某气体时一般根据气体的特性，如氧气利用其能使带火星的木条复燃、二氧化碳则利用其能使澄清的石灰水变浑浊进行检验。解答时要注意叙述的完整性和准确性，要有操作、有现象、有结论的叙述。,一氧化碳的性质及用途【高频考点】一氧化碳的物理性质与化学性质；CO的毒性原理分析及防止中毒的方法判断7.(泰安中考)“吸烟有害健康”，我国政府规定：从2011年5月1日起，公共室内禁止吸烟。烟草燃烧释放的物质中，能与血红蛋白结合引起中毒的是()A.一氧化碳B.二氧化碳C.尼古丁D.焦油,【解析】选A。在烟草燃烧释放的物质中，CO能与人体的血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白失去吸氧的能力，从而使人体因缺氧而引起中毒。,8.(株洲中考)株洲晚报报道：“因厨房窗户紧闭，4名年轻人深夜煤气中毒，幸好被及时抢救，均脱离危险”。下列有关叙述正确的是()A.引起煤气中毒的主要成分是CO2B.为了便于及时发现煤气泄漏，煤气厂常在家用煤气中掺入微量具有难闻气味的气体C.冬天用煤炉取暖时，为了防止冷空气进入，应关闭门窗D.在煤炉旁放一盆冷水，可以防止煤气中毒,【解析】选B。本题考查煤气中毒的原因及预防措施，根据煤气的性质判断预防措施是否可行是解答此题的关键。引起煤气中毒的气体是CO，A不正确；CO是一种无味的气体，为了便于及时发现煤气泄漏，可在煤气中掺入微量具有难闻气味的气体，B正确；用煤炉取暖时，如果关闭门窗，产生的CO不易散失，更容易引起煤气中毒，C不正确；CO难溶于水，在煤炉旁放水不能防止煤气中毒，D不正确。,9.(绍兴中考)一氧化碳气体在生产生活中有着广泛的应用。(1)下列对一氧化碳的有关描述，错误的是_(填序号)。A.组成：由碳原子和氧原子组成B.性质：能燃烧C.用途：可以作为燃料D.危害：易与血液中的血红蛋白结合引起中毒,(2)如图是一氧化碳还原氧化铜的装置。指出实验中能证明发生了化学变化的证据_(写一条)。,【解析】(1)物质的组成应该用元素来表示，不能用原子来表示，故A错；一氧化碳具有可燃性，所以可作燃料，但是一氧化碳易与血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白不能与氧气结合而缺氧中毒；故B、C、D正确；(2)化学变化的实质是有新的物质生成，由于一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，故通过黑色CuO变为红色物质，澄清石灰水变浑浊，这两个现象都说明发生了化学变化。答案：(1)A(2)黑色CuO变为红色物质(或澄清石灰水变浑浊),二氧化碳、一氧化碳知识的综合考查【高频考点】CO、CO2的性质差异及原理；互为杂质的除杂方法；检验方法的综合探究；有关反应的现象、化学方程式等10.(肇庆中考)鉴别O2、CO、CO2三种气体，可行简便的方法是()A.将气体分别通入澄清石灰水B.将气体分别通入石蕊溶液C.试验三种气体在水中的溶解性D.将燃着的木条分别伸入瓶内,【解析】选D。本题考查气体的鉴别。根据三种气体的性质差异进行鉴别是解题