第8章碳的世界九年级化学上册章末复习讲义模拟题汇编（原卷版）

第八章碳的世界知识点一常见的碳单质1．同种元素可以组成不同单质（1）不同种元素可以组成不同的单质，如氧气是由氧元素组成的单质，氮气是由氮元素组成的单质。（2）同种元素也可以组成不同的单质，如金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的不同单质。2．金刚石、石墨和C60的物理性质与用途金刚石石墨C60颜色硬度透明固体自然界中最硬深灰色固体质软黑色固体导电性不导电导电用途玻璃刀铅笔芯、电极构成微粒碳原子碳原子C60结构区别与联系碳原子的排列方式不同导致三者的物理性质存在明显差异；三者都是由碳元素组成的单质，故化学性质基本相同。3．无定形碳（1）木炭、活性炭、焦炭和炭黑等通常称为无定形碳（主要是由结构类似石墨的微小晶体和少量杂质构成），属于混合物，主要成分是碳单质，结构与石墨类似。（2）木炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附能力。利用木炭的这个性质来吸附一些食品和工业产品里的色素，也可以用它来吸附有异味的物质。木炭经水蒸气高温处理后，可得到活性炭。活性炭的吸附作用比木炭强。活性炭的用途：用在防毒面具里吸附毒气；用于制糖工业脱色以制白糖；污水的深度净化；吸附有害气体。（3）焦炭用于冶金工业，作还原剂。炭黑用于制造油墨、油漆、鞋油、颜料、橡胶工业的填充剂等。知识点二碳单质的化学性质1．常温下碳的稳定性 常温下，碳的化学性质不活泼。即使受日光照射或空气、水分接触，都不容易起变化。注意：碳的原子结构示意图为，最外层有4个电子，不容易得失电子，所以常温下碳的化学性质不活泼。2．碳与氧气的反应——可燃性点燃 在点燃的条件下，碳可以在氧气（或空气）里燃烧，放出热量。点燃点燃（1）碳在充足的氧气里充分燃烧生成二氧化碳：C+O2=CO2；现象：发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。点燃（2）碳在氧气不充足时，不充分燃烧，生成一氧化碳：2C+O2=2CO。碳与氧化铜反应——还原性方程式C+2CuO2Cu+CO2↑现象黑色固体变红色，澄清石灰水变浑浊细节金属网罩作用使火焰集中并提高温度实验结束时先撤导管，后熄酒精灯知识点三还原反应含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。得氧得氧得氧得氧高温高温失氧C+2CuO=CO2↑+2Cu失氧知识点四二氧化碳1．二氧化碳的物理性质 常温下无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水，固态二氧化碳称为干冰。2．二氧化碳的化学性质（1）不可燃且不支持燃烧，不能供给呼吸实验：现象：蜡烛自下而上依次熄灭。结论：CO2密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧（2）二氧化碳与水反应实验：现象：Ⅱ、Ⅲ小花不变红，Ⅰ、Ⅳ小花变红。结论：CO2能与H2O反应生成酸性物质。二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊溶液变为红色。CO2+H2O=H2CO3碳酸很不稳定，容易分解，生成的二氧化碳从溶液中逸出后，溶液失去了酸性，所以，红色的溶液又变为紫色。H2CO3=H2O+CO2↑（3）二氧化碳和澄清石灰水反应原理：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 现象：澄清石灰水变浑浊二氧化碳的用途灭火（不燃烧，也不支持燃烧），工业原料、做气体肥料（光合作用），干冰可作为制冷剂用于冷藏保鲜与运输、人工降雨（升华吸热）等。二氧化碳对生活和环境的影响绿色植物的光合作用自然界中的二氧化碳循环：绿色植物的光合作用人和动植物的呼吸，化石燃料的燃烧等二氧化碳氧气人和动植物的呼吸，化石燃料的燃烧等温室效应二氧化碳本身没有毒性，但不能供给呼吸。当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会使人感到气闷、头昏。因此在人群密集的地方应该注意通风换气。大气中的二氧化碳就像温室的玻璃或塑料薄膜一样，既能让太阳光透过，又能使地面吸收的太阳光热量不易向外散失，起到了对地球保温的作用，这种现象叫做温室效应。注意：二氧化碳不是空气污染物。低碳生活倡导低碳生活的理念。如不使用一次性筷子、理性消费、不使用一次性购物袋、使用节能灯泡、随手关灯、少开私家车、出行多步行或骑自行车等。知识点五一氧化碳1．一氧化碳的物理性质 常温下无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。2．一氧化碳的化学性质（1）可燃性点燃一氧化碳燃烧产生蓝色火焰，放出大量的热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。点燃CO前必须检验其纯度。点燃反应的化学方程式：CO+O2=2CO2。（2）毒性一氧化碳有毒，极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能再与氧气结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。冬季用煤火取暖时，一定要装烟囱，并且注意室内通风，防止一氧化碳中毒。（3）还原性CO还原氧化铜CO还原氧化铁化学方程式CO+CuOCu+CO23CO+Fe2O32Fe+3CO2现象固体由黑色变为红色澄清石灰水变浑浊固体由红色变为黑色澄清石灰水变浑浊注意：问题1：实验前先通CO还是先点燃酒精灯加热氧化铜？防止玻璃管内的空气没有排尽，加热时发生爆炸。问题2：实验结束之后是先停止通CO还是先停止加热？防止生成的铜重新被氧化为氧化铜。问题3：装置尾部的酒精灯的作用是什么？用酒精灯点燃是进行尾气处理：防止一氧化碳污染空气。3．一氧化碳的用途作气体燃料（可燃性），用于冶金行业（还原性）等。

二氧化碳的制取知识点一二氧化碳的制取1．药品的选择药品实验现象分析稀盐酸与块状大理石产生气泡，速率适中反应速率适中，便于气体收集，原料廉价易得浓盐酸与块状大理石剧烈反应，迅速产生大量气泡，并伴有白雾浓盐酸有挥发性，会使制得的CO2中混有HCl气体稀硫酸与块状大理石刚开始时产生气泡，后来速率减慢并逐渐停止稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在大理石的表面，阻止反应继续进行稀盐酸与碳酸钠粉末剧烈反应，迅速产生大量气泡碳酸钠粉末与稀盐酸反应速率过快，产生的气体不便于收集通过上述对比实验可知，实验室制取二氧化碳的药品为稀盐酸和大理石（或石灰石，主要成分都是碳酸钙，化学式为CaCO3）。2．反应原理实验室制取二氧化碳的反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。3．实验室制取二氧化碳装置的选择（1）发生装置碳酸钙是固体，稀盐酸是液体，该反应不需要加热，所以可选择固体与液体不加热型的发生装置。（2）收集装置二氧化碳的密度比空气大，所以用向上排空气法收集，收集到的气体较为干燥。因为二氧化碳能溶于水，且与水反应，所以不用排水法收集，但可选择排饱和碳酸氢钠溶液的方法收集二氧化碳。4．制取二氧化碳的步骤（1）连接仪器，检查装置气密性（2）装入大理石（或石灰石），塞紧双孔橡胶塞，由长颈漏斗加入稀盐酸，使液面浸没长颈漏斗末端。（3）收集气体。（4）检验气体集满，拆除装置。5．二氧化碳的检验和验满（1）检验：将气体通入澄清石灰水中，如果澄清石灰水变浑浊，证明该气体为二氧化碳。（2）验满：用燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明已收集满。（3）存放：收集满二氧化碳的集气瓶要用玻璃片盖住（毛面向下）并正放在桌面上。（4）除杂（净化）：CO2中混有HCl和水蒸气，将制取的气体先通过饱和碳酸氢钠溶液除去HCl气体，再通过浓硫酸除去水蒸气。（5）吸收：将气体通入氢氧化钠溶液。6．工业上制取二氧化碳高温煅烧石灰石生成氧化钙（俗称生石灰）和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑知识点二实验室制取气体的一般思路和方法1．制取气体的原理确定制取气体的化学反应原理，即在实验条件下（如常温、加热、加催化剂等），选择什么药品、通过什么反应来制取这种气体。制取氧气：2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑MnOMnO22H2O2=O2↑+2H2O制取二氧化碳：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O2．检验和验满（1）氧气的检验：。验满：。（2）二氧化碳的检验：。验满：。【思考】能否用燃着的小木条检验二氧化碳？请说明原因。。

2023北京初三一模化学汇编二氧化碳的性质和用途一、选择题组（2023·北京通州·统考一模）二氧化碳在自然界中广泛存在。完成下面小题。1．CO与CO2的化学性质不同，本质原因是A．物质用途不同 B．气体密度不同C．分子质量不同 D．分子构成不同2．下列有关CO2的性质和用途的说法不正确的是A．CO2密度比空气小，可用于灭火 B．CO2能促进植物光合作用，可做气体肥料C．CO2可用于区分澄清石灰水和氢氧化钠溶液 D．干冰易升华吸热，可用于人工降雨3．小明设计如图所示实验验证二氧化碳与水的反应(实验中所用的纸花均用石蕊溶液染成紫色并干燥)，下列说法不正确的是A．①③纸花变红，②纸花不变红B．该实验可证明二氧化碳与水发生了反应C．在实验③中，若对比纸花放入集气瓶前后的现象，可以不必做实验②D．二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使③中紫色石蕊纸花变红二、单选题4．（2023·北京海淀·统考一模）空气成分中，供给动植物呼吸的是A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体5．（2023·北京西城·统考一模）二氧化碳是碳纳米管纯化的重要辅助试剂。下列不属于二氧化碳用途的是A．扑灭火灾 B．用作燃料 C．人工降雨 D．气体肥料三、填空题6．（2023·北京房山·统考一模）用下图装置进行实验(夹持仪器略去)。(1)木炭在氧气中燃烧的现象是___________。(2)澄清石灰水变浑浊的原因为___________(用化学方程式解释)。7．（2023·北京延庆·统考一模）空间站中水、氧气等是循环使用的。应用“萨巴蒂尔反应器”进行反应的微观示意图如下，请在方框中补全另一种产物的微粒图示。(1)请在方框中补全另一种生成物的微粒图示。(2)该反应的另一个优点是解决了___________(填物质名称或化学式)的消除。四、科普阅读题8．（2023·北京西城·统考一模）阅读下面科普短文。《中国气候变化蓝皮书（2022）》指出，全球变暖趋势仍在继续。减少CO2排放，实现碳中和迫在眉睫。碳循环是实现碳中和的重要途径之一，研究人员提出通过促进人为碳循环实现碳中和的方法，如图1。首先，将太阳能转化为电能，用于电解水制得氢气，像这样利用可再生能源制得的氢气称为绿色氢气。然后，在催化剂的作用下，将捕捉的CO2与氢气反应制得甲醇（CH3OH）等化工产品。开发高效、稳定的催化剂对实现上述人为碳循环至关重要。研究人员使用两种催化剂，探究了影响CO2与H2制备甲醇反应效果的因素。反应效果可用甲醇的选择性衡量，数值越大反应效果越好，结果如图2。实现碳中和人人有责，让我们从日常点滴做起，低碳生活。依据文章内容回答下列问题。(1)绿色氢气是指______。(2)补全化学方程式：CO2+3H2CH3OH+[_____]______。(3)由图1可知，捕捉的CO2来源于______（写1条即可）。(4)由图2可知：Ⅰ、①⑤⑨组实验的目的是______。II、制备甲醇反应效果与温度的关系是______。Ⅲ、实验研究的多个因素中，对反应效果影响最大的是______。

2023北京初三二模化学汇编碳的世界章节综合一、单选题1．（2023·北京顺义·统考二模）下列关于自然界中碳循环(如图)的说法不正确的是A．氧元素也参与了碳循环 B．CO2随雨水降下形成酸雨C．绿色植物的光合作用可吸收CO2 D．动植物遗体被微生物分解可产生CO22．（2023·北京东城·统考二模）下列方法能区分二氧化碳和空气两瓶气体的是A．闻气味 B．观察颜色C．将燃着的木条伸入瓶中 D．倒入相同体积的水3．（2023·北京石景山·统考二模）空气是一种宝贵的资源。下列关于空气中各成分的用途描述不正确的是A．氧气用于气焊 B．氮气供给动植物呼吸C．稀有气体用于制作电光源 D．二氧化碳用于灭火4．（2023·北京顺义·统考二模）将CO2通入下列液体中，能产生白色沉淀的是A．水 B．食盐水 C．澄清石灰水 D．稀盐酸5．（2023·北京西城·统考二模）中国科学家成功制备出石墨双炔包覆的锑纳米空心立方盒，可用作钠离子电池负极材料。石墨烯和石墨双炔均由碳原子构成，具有优良的导电性，结构如下。下列说法不正确的是A．石墨烯和石墨双炔都是单质 B．石墨烯和石墨双炔性质完全相同C．石墨烯和石墨双炔完全燃烧都生成CO2 D．石墨烯和石墨双炔均可作电极材料6．（2023·北京大兴·统考二模）下列物质的用途中，利用其物理性质的是A．天然气用作燃料 B．氧气用于气焊C．干冰用于人工降雨 D．一氧化碳用于炼铁7．（2023·北京房山·统考二模）下列不属于CO2用途的是A．灭火 B．作燃料 C．人工降雨 D．气体肥料8．（2023·北京房山·统考二模）将CO2通入下列液体中，能产生白色沉淀的是A．水 B．稀硫酸 C．食盐水 D．澄清石灰水9．（2023·北京朝阳·统考二模）下列各组气体中，不能用燃着的木条区分的是A．氧气和空气 B．二氧化碳和氮气C．氢气和空气 D．一氧化碳和二氧化碳二、填空题10．（2023·北京大兴·统考二模）利用下图装置研究CO2的性质。(1)A中观察到蜡烛由下至上依次熄灭，说明CO2不燃烧也不支持燃烧、______。(2)B中观察到澄清石灰水变浑浊，其原因是______。(3)C中观察到的现象是______。11．（2023·北京顺义·统考二模）根据下图回答问题。(1)仪器a的名称是___________。(2)A可用于实验室制取CO2，反应的化学方程式为___________。(3)A中，将燃着的不条放在集气瓶口，若观察到___________，说明瓶中已充满CO2。(4)B中，1连接电源的___________极。(5)B实验证明水由___________组成。12．（2023·北京海淀·统考二模）投掷式自动灭火弹的主要成分之一是NaHCO3粉末，将其投入起火点3~5秒后，灭火弹会自动爆炸而灭火，此时NaHCO3发生反应：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(1)NaHCO3受热发生的反应所属的基本反应类型是_____。(2)灭火弹灭火利用的CO2的性质是_____。13．（2023·北京海淀·统考二模）用如图实验研究CO2遇澄清石灰水的变化。(1)CO2与Ca(OH)2发生反应的化学方程式为______。(2)由瓶子变瘪不能证明CO2与Ca(OH)2发生反应，原因是______。14．（2023·北京门头沟·统考二模）用下图装置探究燃烧的条件。实验过程：I、通入CO2，点燃酒精灯，一段时间后，a、b处红磷均无明显变化。II、熄灭酒精灯，立即改通氧气，a处红磷无明显变化，b处红磷燃烧。(1)II中a处红磷不燃烧的原因是______。(2)验证可燃物燃烧需要与氧气接触的实验现象是______。三、实验题15．（2023·北京朝阳·统考二模）用下图装置进行实验。(1)实验1，反应的化学方程式为_____。(2)实验2，观察到蜡烛由下到上依次熄灭，由此得出CO2的性质是_____。(3)实验3，证明二氧化碳能与水反应，需在B处放置_____。16．（2023·北京石景山·统考二模）用下图所示实验（夹持仪器已略去）研究CO2的性质。(1)玻璃管中，观察到干燥的紫色石蕊纸花不变色，湿润的紫色石蕊纸花变红，玻璃管中实验的目的是_________。(2)小烧杯中，观察到蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是_________。17．（2023·北京石景山·统考二模）根据下图回答问题。(1)实验室制取CO2的化学方程式为________；选用的收集装置是________（填序号）。(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为________；选用的发生装置序号及依据分别是_______。18．（2023·北京东城·统考二模）实验小组同学做了如下实验。

(1)A是“大象牙膏”趣味实验，现象为迅速涌出柱状的泡沫，其原理主要是H2O2在某些催化剂作用下迅速分解产生水和氧气，反应的化学方程式为___________。(2)B实验用于制取CO2，向锥形瓶中加入适量稀盐酸，盐酸液面应位于____________（填“a”或“b”）处。(3)C实验②中的现象是___________。(4)D实验，为了验证CO2能与H2O反应，①、②处可分别放置_____________。19．（2023·北京顺义·统考二模）用如图装置进行实验。已知：通常情况下，1体积的水约能溶解1体积的CO2。(1)将20mLNaOH溶液推入锥形瓶中，观察到气球变鼓，证明NaOH与CO2发生了化学反应，理由是___________。(2)NaOH与CO2反应的化学方程式为___________。20．（2023·北京大兴·统考二模）根据下图回答问题。(1)实验室用KMnO4制取O2的化学方程式为______；收集O2选用的装置是______（填序号，下同）。(2)实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，反应的化学方程式为______；选用的发生装置是______。21．（2023·北京西城·统考二模）用下图装置证明二氧化碳和水发生反应。(1)与稀硫酸反应的化学方程式为________。(2)为证明二氧化碳和水能发生化学反应，试剂的加入顺序是_________(用“A”“B”“C”表示)，对应的实验现象是_________。四、科普阅读题22．（2023·北京东城·统考二模）阅读下面科普短文。春季是呼吸道传染病的高发季节，佩戴口罩是预防呼吸道传染病的重要方法。口罩具有阻挡有害气体、粉尘、飞沫、病毒等物质的作用。制作口罩的材料主要包括织物、熔喷布、无纺布等传统材料，以及石墨烯、纳米铜等新型材料。对非油性颗粒的过滤效率是衡量口罩防护性能的重要指标。针对不同种类的口罩（由同一厂家提供同生产批次各10个口罩作为样品），检测其对非油性颗粒的过滤效率，检测结果如图1。对每种口罩的10个样品的过滤效率进行方差计算，数值越小则过滤效率越稳定，实验结果见表1。

表1

不同种类口罩过滤效率方差计算结果口罩类型外科口罩医用防护口罩石墨烯口罩纳米铜口罩方差结果表明，不同种类的口罩对非油性颗粒的过滤效率均符合国家标准。石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维多功能纳米材料，其结构如图2。石墨烯制成的口罩抗菌性更强、透气性更好、使用时间更长，被广泛关注。人们应根据场合、用途选择适宜的口罩，在合理防护的同时避免过度防护。

依据文章内容问答下列问题：(1)制作口罩的新型材料有_______。(2)对比图1中不同种类口罩的结果，可得出的结论是______。(3)由表1数据可知，_______（填序号）对非油性颗粒的过滤