2023中考化学专题《碳和碳的氧化物》点睛含答案解析

碳和碳的氧化物考点01.碳的单质1．碳单质的物理性质和用途(1)金刚石、石墨和C60名称金刚石石墨C60结构模型色、态、形无色透明、正八面体形状的固体深灰色、有金属光泽而不透明的细鳞片状固体形状似足球，又叫足球烯硬度天然存在的最硬的物质质软，有滑腻感导电性不导电具有良好的导电性常温下不导电用途用作钻探机钻头、玻璃刀头、装饰品制铅笔、用作电极材料、润滑剂等有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物学等领域区别与联系都是由碳元素组成的单质，但是由于碳原子排列方式不同，因此它们的物理性质存在着明显差异【特别提醒】C60由分子构成，C60可以表示一个C60分子，每个分子由60个碳原子构成。(2)木炭、活性炭、焦炭和炭黑木炭、活性炭、焦炭、炭黑等物质的主要成分都是碳单质，它们的结构与石墨类似。①木炭：具有疏松多孔的结构，有吸附性，常用于吸附色素和异味。②活性炭：用于防毒面具、制糖、吸附色素和异味。③焦炭：用于冶金工业。④炭黑：常用于制造墨、油漆、颜料等。【特别提醒】①一种元素可以组成不同种单质；②石墨在一定条件下可以转化为金刚石，该变化为化学变化；③活性炭的吸附性是物理性质。2．碳单质的化学性质化学性质化学方程式用途稳定性常温下，碳的化学性质不活泼制作墨汁等可燃性①氧气充足：C＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))CO2；②氧气不足：2C＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2CO说明了相同反应物在不同的条件下反应产物可能不同作燃料还原性①与氧化铜反应：2CuO＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))_2Cu＋CO2↑，现象：固体由黑色变成红色，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体②与氧化铁反应：2Fe2O3＋3Ceq\o(=,\s\up7(高温))_4Fe＋3CO2↑③与二氧化碳反应：C＋CO2eq\o(=,\s\up7(高温))_2CO冶炼金属【要点补充】还原反应：含氧化合物中的氧被夺去的反应。3．碳还原氧化铜实验(1)实验装置(如图所示)：(2)现象：试管内的黑色粉末逐渐变成红色，澄清石灰水变浑浊。(3)操作要点：①实验时酒精灯上加网罩的目的是使火焰集中提高温度；②实验完毕后，要先把导管从直立试管中撤出，然后再熄灭酒精灯，其原因是防止直立试管内的液体倒流回试管内，使其破裂。考点02.碳的氧化物碳的氧化物有二氧化碳和一氧化碳两种。由于二氧化碳与一氧化碳的分子构成不同，因此它们的性质有很大差异。1．一氧化碳(1)物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度比空气的略小。(2)化学性质与用途①可燃性(点燃前要验纯)：2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2CO2(化学方程式)，火焰呈蓝色，用作燃料。②还原性eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(与氧化铜反应：CuO＋CO\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2,与氧化铁反应（详见P28）：Fe2O3＋3CO\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2))用于冶金工业③毒性：CO极易与血液中的血红蛋白结合使之失去携氧能力，造成生物体内缺氧，严重时危及生命。CO有毒，在实验室中应特别注意尾气处理；用煤等含碳燃料取暖时，一定要保持室内通风，防止CO中毒。2．二氧化碳(1)物理性质：通常情况下，二氧化碳是无色、无味的气体，可溶于水(体积比约为1∶1)，密度比空气大。在一定条件下二氧化碳会变成液体或固体，固态二氧化碳叫做干冰，升华时吸收大量的热。二氧化碳的溶解性实验：向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约eq\f(1,3)体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡；一段时间后，可观察到塑料瓶变瘪；原因是CO2溶于水中，使瓶内气体减少，导致瓶内气体压强变小，在外界大气压的作用下使瓶子变瘪。(2)化学性质性质一般情况下，既不燃烧，也不支持燃烧与水反应与碱反应与澄清石灰水反应与氢氧化钠反应实验倾倒二氧化碳现象两支蜡烛自下而上依次熄灭紫色石蕊溶液变红，加热后又变成无色澄清石灰水变浑浊结论或化学方程式蜡烛熄灭说明二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧；下层蜡烛先熄灭说明二氧化碳的密度比空气大(物理性质)CO2＋H2O=H2CO3(碳酸使紫色石蕊溶液变红)；加热后由红色变为无色，说明碳酸很不稳定，易分解H2CO3eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋H2OCO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O(检验二氧化碳)2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O(吸收或除去二氧化碳)(3)用途①二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧，密度比空气的大，可用于灭火；②植物的光合作用需要二氧化碳，其可以作气体肥料；③二氧化碳是化工生产的原料(如生产尿素、纯碱等)；④固态二氧化碳(即干冰)升华吸热，可以用于人工降雨。3．二氧化碳和一氧化碳的鉴别与除杂鉴别通入紫色石蕊溶液中无现象的是CO；能使紫色石蕊溶液变红的是CO2通入澄清石灰水中无现象的是CO；能使澄清石灰水变浑浊的是CO2通过灼热氧化铜有红色固体生成的是CO；无现象的是CO2点燃燃烧并发出蓝色火焰的是CO；不燃烧的是CO2除杂CO2(CO杂质)通过灼热的氧化铜CO(CO2杂质)通入足量的NaOH溶液或灼热的炭粉【易错警示】不能用点燃的方法除去CO2中的CO，在CO2气体中CO属于杂质，其含量不会很多，而二氧化碳不支持燃烧，因此，不能将其中的CO点燃。考点03.二氧化碳的制法1．工业制取工业上常用煅烧石灰石的方法制取CO2，化学方程式为CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑。2．实验室制取1.实验装置根据实验室制取二氧化碳的反应物状态是固体和液体、在常温下进行，选择固液不加热装置，如图所示：2.实验步骤（1）连接装置；（2）检查气密性；（3）在锥形瓶中装入大理石（或石灰石）；（4）从长颈漏斗中加入稀盐酸；（5）收集气体；（6）检验气体是否收集满。检查装置气密性→加入固体药品→加入液体药品→收集气体并验满→正放在桌面规律小结：长颈漏斗的下端要伸到液面以下（防止产生的气体从长颈漏斗口逸出）；锥形瓶中的导管只能刚刚露出橡皮塞（有利于产生的气体排出）；集气瓶中的导管口要接近集气瓶底（目的：便于排净空气）。3.收集方法根据二氧化碳的性质，收集二氧化碳只能用向上排空气法收集。4.验满与检验二氧化碳（1）检验：将收集的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则是二氧化碳；否则，不是。如图所示：（2）验满：将一根燃着的木条放在集气瓶口，若燃着的木条熄灭，则证明二氧化碳已满；否则，未满。如图所示：考点04.碳循环和温室效应1．自然界中的碳氧循环【特别提醒】绿色植物的光合作用是消耗大气中二氧化碳的主要途径。2．二氧化碳对人体健康的影响二氧化碳本身没有毒性，但二氧化碳不能供给呼吸，因此在人群密集的地方应该注意通风换气。在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和深洞底部之前，必须先做灯火试验。3．温室效应(1)加剧的原因：空气中的二氧化碳(或CO2)含量过高。【特别提醒】二氧化碳不是空气污染物。二氧化碳会参与大气中的碳循环，是氧气的间接来源，但是由于二氧化碳的过多排放，会导致“温室效应”加剧，只是影响环境，不能算污染。(2)危害：全球气温升高，两极冰川融化，海平面升高，淹没部分沿海城市，