广东省2022年中考化学总复习学案-碳和碳的氧化物

三.碳和碳的氧化物

把课标与中考

<<课程标准>>

1,了解自然界中的碳循环。

2.知道某些物质（如一氧化碳）对人体健康的影响，认识掌握化学知

识能帮助人们提高自我保护意识。

3.能结合实例说明二氧化碳的主要性质和用途。

4.初步学习二氧化碳的实验室制取方法。

5.了解自然界中的碳循环。

<<2017年~2021年广东省中考题型及分值统计>>

年份试题类型知识点分值

选择题、推断题、计碳与一氧化碳的化学性质、

20179分

算题二氧化碳的性质及实验

碳的化学性质、一氧化碳的

选择题、推断题、探

2018毒性、二氧化碳的性质及实10分

究题

验

碳单质的用途、二氧化碳的

2019选择题、探究题8分

性质及制取

碳的化学性质、二氧化碳的

2020问答题10分

性质、一氧化碳的毒性

活性炭净水原理、二氧化碳

2021选择题、问答题7分

的性质和制取

<<考题展示>>

1.(2018.广东中考)有一混合气体通过澄清石灰水无明显现象，剩余

气体经浓硫酸洗气后点燃，在火焰上方罩上干冷烧杯，内壁出现水雾。

符合上述现象的气体组合是(C)

A.H2、CO、CO2B.N2、O2、CO2

C.H2、CH-COD.H2、CH4、CO2

2.(2020.广东中考)某兴趣小组在学习碳(C)的化学性质时，了解到高

温下C与CuO反应生成CO2,C还能使CO2转变成co。于是对过

量木炭还原CuO的气体产物中是否含有CO进行了探究。

【猜想与假设】C还原CuO时产生的CO2与C进一步反应生成co,

日

化学方程式星CGh+C旦里2coc

【查阅资料】CO不与NaOH、Ca(OH)2及H2sO4反应。

【实验方案】取研细和干燥后的木炭(0.3g)和CuO(2.0g),混合均匀

并装入试管，连接装置，高温反应，检验气体。

【实验过程】

⑴由如图装置③中粉末的颜色变化可检验co，除此之外，还可通过

几种装置的组合，由另一种明显的现象来进一步确定co的存在，则

装置连接的最佳顺序为一旦——尾气处理（填字母）。

A.①一②—③一④B.④一①一②—③一①

C.①一④一①—③一②D.③一④一①一②

CuO

⑵上述进一步确定co存在的现象是—前一个试管中澄清石灰水不

变浑浊，后一个试管中澄清石灰水变浑浊—（装置③中粉末的颜色变

化除外）。

（3）装置③中发生反应的化学方程式是CO+CuO=4Cu+

CO2—O

（4）写出CO尾气处理的方法：—点燃（或收集）__（一种即可）。

【实验结论】高温下，过量木炭还原CuO的气体产物中有COo

【延伸应用】冬天，室内用炭火取暖时，应注意—保持通风

3.（2019.广东中考）某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶C02,

验满后，将澄清石灰水倒入集气瓶中，发现没有变浑浊。兴趣小组对

这个异常现象进行了探究。

【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊？

【查阅资料】

(DC02过量时，CaCCh沉淀会转化为可溶于水的Ca(HCO3)2

(2)AgCl不溶于稀硝酸

【提出猜想】

I.石灰水已完全变质

口._二氧化碳过量—

m.co2中混有HCI

【实验方案】兴趣小组用原药品继续制取co2,并进行探究。制备

C02的化学方程式为CaC03+2HCl==CaCb+H2O+CO2T。

步骤实验操作实验现象结论及化学方程式

取少量澄清石灰水于试

产生白色沉

(1)管中，加入—碳酸钠—溶猜想I不成AZ

淀

液

将少量气体通入盛有澄—溶液小

(2)猜想口不成AZ

清石灰水的试管中变浑浊—

将气体通入盛有一硝鳖—产生白猜想m成立。反应

(3)

银—溶液的试管中，再加色沉淀—方程式为

稀硝酸_HC1+

AgNCh——A、C1J+

HNO3

【实验结论】制取的C02气体中混入了HC1,所以澄清石灰水没有变

浑浊。

【交流讨论】若要收集到纯净、干燥的C02,需将混合气体依次通入

饱和NaHCCh溶液和一浓硫酸_。

【拓展思考】回忆课本中收集呼出气体的操作后，同学们尝试用排水

法收集一瓶C02，倒入澄清石灰水后，石灰水变浑浊。你认为该实验

成功的原因是一氯化氢溶于水_（写一点）。

思维导图•建体系

无色无味,

L物理U密度比空气大,

金刚石

性质能溶于水

石墨

■（碳单质人「（不支持燃烧）

C&0

d能与水反应生成碳酸）

常温下稳定化学

性质

可燃性,■（化学性质P能与可溶性碱反应

还原性，高温时能与碳反应

无色无味碳

及其1.灭火

密度比空气略小化碳用途2.气体肥料

T物理性质K氧化物_____/原理

难溶于水3.汽永

可燃性｛一氧化碳pd实验室制法户检验

还原性卜（化学性质卜

制法

毒性.U工业制法）

作燃料

j影响：会引起温室效应，但不是污染物

冶炼金属H用途）

知识清单•理脉络

一、碳单质的比较

1.几种碳单质的比较:

碳的单质金刚石石墨C60

深灰色，有金属

无色透明，正八

光泽，不透明的形似足球，有金

外观面体形状的固

细鳞片状固体，属光泽

体

很软，有滑腻感

构成物质的微

一原子一—原子―一分子—

粒

MW

结构

递

正八面体足球状

—导电性，滑腻

突出的物理性

—硬度大一感，灰黑色，质/

质

蚣一

—应用于超导、

—制铅笔芯，作

—裁玻璃，作钻催化、材料、医

用途电极，作润滑剂

头—学及生物领域

决定性质差异碳原子排列方

的原因式不同,导致几

种碳单质的物

理性质有较大

差异，但化学性

质相似

2.活性炭：有较好的—吸附性—,原因是其有—疏松多孔—的结构。

特别提醒⑴同一种元素也可以组成不同的单质，如金刚石和石墨都

是由碳元素组成的不同单质。

⑵单质一定是由同一种元素组成的纯净物，但同一种元素组成的物

质不一定是单质,还可能是混合物，如金刚石和石墨的混合物中只有

一种元素。

⑶石墨转化为金刚石是化学变化，吸附作用是物理变化。

(4)碳单质在物理性质上有很大差异的原因是它们的碳原子排列方式

不同。

3.化学性质：

⑴稳定性：在常温下，化学性质稳定。利用此性质，炭黑可用来制

墨汁或墨水。

⑵可燃性：

氧气充足，燃烧生成—二氧化碳—,其化学方程式为—C+Ch直燧

C02

氧气不充足时,燃烧不充分生成―一氧化碳—，其化学方程式为_其

+Q2^M2COo利用此性质，碳单质可用作燃料。

⑶还原性：

①木炭还原金属氧化物，如_C+2CuO旦西2Cu+C02T（用化学

方程式表示）。

日

②木炭还原非金属氧化物，如_c+82旦西2co-（用化学方程式

表示）。

二、二氧化碳

1.物理性质：是一种无色的气体，密度比空气—大_,—能—溶于

水。固体二氧化碳叫—王冰

2.化学性质：

⑴一般情况下，不能燃烧，不能一支持燃烧—,也不能供给呼吸。

（2）与水反应：

二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸不稳定，易分解为二氧化碳和水。

（3）与碱反应：

与石灰水反应，化学方程式为CO?+Ca（OH）2==CaCO31+

HzQ—（用于检验C02）；

与NaOH溶液反应，化学方程式为CO?+2NaOH==Na2c

比0（用于吸收CO2）o

3.用途：

⑴干冰用于人工降雨（干冰升华吸收大量的热）。

⑵灭火剂（C02一般不能燃烧，也不能支持燃烧，且密度比空气大）。

⑶生产饮料（C02能溶于水，且能与水反应）。

（4）温室气肥（C02是光合作用的原料）。

4.对生活和环境的影响：

⑴本身无毒，不能供给呼吸，进入久未开启的菜窖之前，必须先做

—灯火试验

⑵二氧化碳含量升高会加剧—温室效应植物的光合作用可以消

耗大气中的二氧化碳，因此植树造林可以降低空气中C02的含量。

5.低碳生活：

⑴概念：日常生活中尽量减少所消耗的能量，从而降低碳的排放量,

特别是二氧化碳的排放量。

⑵做法：不使用一次性筷子、使用清洁能源、乘坐公共交通等。

三、一氧化碳

1.物理性质：

颜色：—无色—,气味：—无味—,溶解性：—难溶于水—,密度：

比空气—略小—,宜采用一排水集气—法收集。

2.化学性质：

⑴可燃性：燃烧时产生—蓝—色火焰，放出热量，反应的化学方程

式：28+02^^282、

(2)还原性：一氧化碳还原氧化铜(见下表)。

⑶毒性：一氧化碳易与血液中的—血红蛋皂—结合，造成生物体内

缺氧，严重时会危及生命。

3.用途：作燃料，冶炼金属。

四、木炭、一氧化碳还原氧化铜的比较

木炭还原氧化铜co还原氧化铜

实验原△

c+2Cu0=^^=2Cu+CO+CuO--------Cu+

理

CO2TC02_

木炭和氧化铜

CuO

实验装a.

畲3k-

澄清

置石灰水

实验现

黑色粉末逐渐变—红一色，澄清石灰水—变浑浊—

象

木炭还原氧化铜co还原氧化铜

⑴试管口略向下倾斜的目的(5)先通入一段时间的CO，再

注意事

是—防止冷凝水回流到灼热点燃左边酒精灯，目的是一

项

的试管中，使试管炸裂—排出装置内的空气，防止co

(2)约品平铺在试管底部的目不纯，加热后发生爆炸—

的是—增大药品的加热接触⑹反应结束时先停止加热，

面积，受热均匀，使反应更继续通入CO至玻璃管冷却

充分—的作用是—防止生成的铜在

⑶加热时，在酒精灯火焰上较局温度卜重新被氧化成氧

加网罩的原因是化铜—

—使火焰集中并提高温度—(7)C0有毒,要进行尾■处

(4)反应结束时，先将导管从理，可米用点燃法或―收集

石灰水中撤出，再停止加热，—法

原因是—防止石灰水倒吸至

灼热的试管底部，使试管炸

裂—

五、碳、一氧化碳和二氧化碳的反应关系图(写出相应的化学方程式)

(1)碳的反应关系图(“一”表示物质之间的转化关系，“——”表示两

端的物质能发生化学反应)：

CuO

Fe2O3I步

Fe3O4CO2

①_2C+O2^^2co；②_c+02^^=COz_；

吉:曰=:曰

⑶£+82^^2co；④C+2Cu0^^2Cu+CO2T

=:日=、目

⑤3C+2Fe2O3旦国4Fe+3co2T；⑥2C+Fe3O4旦03Fe+

2co2T。

(2)一氧化碳的反应关系图：

co2

Fe2O3

①28+02^^2CCK；②C0+Cu0=±=Cu+C02

=1日日

③4co+Fe3O4^^3Fe+4co2.；④3CO+Fe2O3^^2Fe

+3CO2

⑶二氧化碳的反应关系图：

H2CO3

②①

③'⑤

Na2CO3-CO2,CaC05

④⑥⑦7

CCao-M~-Ca(OH)2

①比83==抵0+CO2T；

②C02+H2O==H2CO3；

③C02+2NaOH==Na2c。3+比0；

古旧

⑷C+C02^^2co；

⑤Ca(OH)2+CO2==CaCO31+H2。-；

一:日

⑥CaCCh^^CaO+CO2T；

⑦CaCCh^^CaO+CO2T；

⑧CaO+H2O==Ca(OH)2；

⑼Ca(OH)2+Na2cO3==CaCO31+2NaOH°

考点突破•释疑难

考点CC）2的性质

【例题1］下列有关C02的实验中，只能证明C02物理性质的是（D）

易错提醒⑴不能说二氧化碳使紫色石蕊试液变红值自使紫色石蕊试

液变红的是碳酸）,也不能说二氧化碳呈酸性（碳酸呈酸性）。

⑵二氧化碳用于灭火，既与物理性质（密度比空气大）有关，又与化学

性质（一般情况下不能燃烧，也不能支持燃烧）有关。

考点CO和C02的对比

【例题2】（2020.牡丹江中考）对比是学习化学的重要方法，下列关于

二氧化碳和一氧化碳的比较，完全正确的是（A）

A组成：COz、CO均由碳元素和氧元素组成

B.性质：CO2、CO都有可燃性

C.用途：C02可用于灭火；co可用于人工降雨

D.危害：CO2会导致酸雨；CO会引起中毒

特别提醒co与CO2的性质比较

(1)CO2不能燃烧且不支持燃烧;co具有可燃性。

(2)CO2与水反应生成碳酸，能使紫色石蕊试液变红；CO既不溶于

水，也不与水反应。

(3)CO2能使澄清石灰水变浑浊，CO与澄清石灰水不反应。

圮实验探究•培素养

实验二氧化碳的实验室制取

1.实验药品：一大理石(或石灰石)与稀盐酸一。

2.反应原理：CaCCh+2HCl===CaCb+比0+CO2T。

3.发生装置：(选择依据：反应物状态，反应条件为固液不加热型)

发生装3弹簧夹

，吊

院有孔

置

1£隔板

便于添加液—可控制液可随时控制

装置特体,长颈漏斗体的滴加量反应

安装简便

点下端要—便和滴加速率，的发生与停

入液面以下控制反应—止

-,以免—气

体沿长颈漏

斗口逸出—

4.收集装置：

二氧化碳能溶于水并与水发生反应，且密度比空气的大，应采用一

向上排空气法—收集。

5.检验方法：

把生成气体通入—澄清石灰水—中（或向集气瓶中加入少量—澄清石

灰水_）,振荡，若—石灰水变浑浊—,则说明制得的气体为二氧化

碳。

6.验满方法：

将燃着的木条放在一集气瓶口—,若观察到—木条熄灭—,证明气体

已收集满。

7.药品选择：

⑴不能用浓盐酸代替稀盐酸，原因是一浓盐酸有较强的挥发性，会

使制得的C02中混有氯化氢气体而不纯一。

⑵不能用稀硫酸代替稀盐酸，原因是一稀硫酸与碳酸钙反应生成的

硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表面阻碍反应的进行

⑶不能用碳酸钠代替大理石，原因是一碳酸钠是粉末状固体，与稀

盐酸接触面积大，反应剧烈，不利于控制反应速率及气体的收集―。

8.气体的净化与干燥：制取的C02通常含有HC1气体和水蒸气，应

先用—饱和碳酸氢钠—溶液除去HC1,再用一浓硫酸—干燥。

【例题1】（2021.安徽中考）某小组利用如图装置制备CO2,并模拟自

然界中CO2的循环。回答下列问题。

的水

电/溶液

缢鲸鳖色

D

⑴装置B中仪器①的名称是—述萱

（2）实验室用稀盐酸和石灰石制取CO2，反应的化学方程式为_CaCCh

+2HCl===CaCb+氏0+CO2T,发生装置是_A_（填字母序号）。

⑶为制得CO2的水溶液，CO2应从装置C的（填"m”或"n”）端通

入。

（4）将CO2的水溶液转移至烧杯,并组装装置如图D所示,置于阳光

下一段时间，观察到有气泡产生，检验该气体的方法是—将带火星的

木条伸入收集到的气体中，观察木条是否复燃

【例题2】（2021.包头中考）根据图1、图2回答问题：

C/F燥的紫色

石蕊纸花

I

⑴实验室用一种物质制取氧气，从图1中应选用的发生装置是

B（填字母）,该反应的化学方程式为2KMnO4--=K2M11O4土

MnO2+Q2t;若用F装置且采用排水法收集氧气，简述操作步骤—

先将集气瓶装满水，再将氧气从m端通入，水从n端排出一0

⑵某同学将图2中G装置产生的气体通入H中，若试剂X是新制澄

清石灰水，H中一直未出现浑浊现象，其原因是一二氧化碳中含有氯

化氢气体—；若I中干燥的紫色石蕊纸花没有变红，则X可能是下列

选项中的―园―（填标号）。

a.浓硫酸b.饱和NaHCCh溶液

c.CaCL溶液d.NaOH浓溶液

【变式训练】（2019.仙桃中考）请根据如图回答相关问题:

⑴写出两种仪器的名称：a_分液漏斗—,d_集气瓶_。

⑵收集干燥的CO?气体，可选用（填“C”或"D”）装置：若改用G、

H和I这个组合装置收集，H装置的作用是—防止倒吸

⑶制氢气时，用B装置代替A装置的优点是—可以控制反应的发生

与停止—；若用E装置收集氢气，气体应从」_（填“b”或"c”）端进入。

0梯级训练•提素能

1.（2021.广州中考）金刚石和石墨是常见的碳单质，其结构如图所示。

下列说法正确的是（C）

金刚石石墨

A.构成金刚石和石墨的原子大小不同

B.金刚石和石墨中原子排列方式相同

C.1g金刚石和1g石墨所含原子数相同

D.金刚石和石墨在氧气中都不能燃烧

2.（2021.重庆中考A）实验室制取二氧化碳部分操作如图所示，其中

错误的是（C）

双钠

A.检查气密性B.仪器连接C.加入药品D.收集气体

3.（2021.自贡中考）性质决定用途。下列物质的性质与其用途不相符

的是（A）

A.石墨有优良的导电性能—用于制铅笔芯

B.C60分子很稳定，有超导性—广泛用于超导领域

C.金刚石是天然存在的最硬物质—用于装在钻探机的钻头上

D.CO有还原性，在冶金工业中用于炼铁

4.（2021.南宁中考）下列有关碳和碳的氧化物的说法，正确的是（B）

A.焦炭能用于冶金工业，是因为其具有氧化性

B.在一定条件下，一氧化碳与二氧化碳可以相互转化

C.碳具有可燃性，木炭在空气中燃烧只生成二氧化碳

D.高温条件下，一氧化碳与氧化铁发生的反应属于置换反应

5.（2021.宁夏中考）实验室制取一氧化碳发生的化学反应是HCOOH

（甲酸）热野邈酸H2O+CO?o用如图所示的装置制取一氧化碳并还

原氧化铜时，下列说法不正确的是（D）

A.反应过程中a处黑色粉末逐渐变成红色

B.浓硫酸在制取一氧化碳的反应中起催化作用

C.大气球的作用是收集一氧化碳，防止其污染空气

D.该实验所涉及的反应类型有分解反应和置换反应

6.（2020湘西州中考）下列关于C02、CO的说法不正确的是（C）

A.CO是许多气体燃料（如水煤气）的主要成分

B.冬天用煤火取暖时，在煤炉上放一壶水不能防止CO中毒

C.C02无毒，当空气中的C02超过正常含量时，不会对人体健康产

生影响

D.大气中的CO?能起到对地球保温的作用

7.（2021.永州中考）木炭或燃气在氧气不足的情况下燃烧，容易产生

CO气体，下列关于CO气体的叙述不正确的是（C）

A.CO气体可以用作燃料

B.在相对密闭的环境里，CO气体容易使人发生中毒

C.将CO和02的混合气体通入NaOH溶液中，会生成Na2cCh和

H2O

D.高温下，CO气体可与FezCh等含铁氧化物反应生成Fe和CO2

8.（2021.本溪中考）下列有关含碳化合物的说法，正确的是（D）

A.一氧化碳和二氧化碳组成元素相同，则二者的化学性质一定相同

B.有机物中一定含有碳元素，则含有碳元素的碳酸氢钠一定属于有

机物

C.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则澄清石灰水变浑浊一定是通

入了二氧化碳

D.某物质在空气中燃烧生成了二氧化碳和水，则该物质一定含有碳、

/=—=*=•

氢兀素

9.（2021.乐山中考）2020年习近平主席在联合国大会上指出：中国力

争到2060年针对人为排放的二氧化碳，采取各种方式实现全部吸收,

实现“碳中和二下列做法有利于“碳中和”的是（C）

A.大力发展火力发电B.就地焚烧农作物秸秆

C.积极开展植树造林D.尽量选择私家车出行

10.（2021.南宁中考）“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力

争取2060年前实现碳中和。”这是中国应对全球气候问题作出的庄严

承诺。请回答下列问题：

⑴控制CO2的排放，目的是为减缓一温室—效应。加压水洗法可捕

集CO2,是因为压强增大时CO2在水中的溶解度—增大―。

⑵写出日常生活中你能做到的一种“低碳”行为：—随手关灯（合理即

可1—。

⑶利用天然气代替含硫煤作家庭燃料的优点是可以减少一二M化硫

—的排放。做饭时，若燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，则需将灶具进

风口—ii大_（填“调大”或“调小”）即可恢复正常的淡蓝色火焰。

11.（2021.株洲中考）金刚石、石墨、C60都是由碳元素形成的单质，

它们的原子排列方式不同，导致它们在性质上存在着明显差异。

⑴请写出另一组由同种元素形成的不同单质—红磷、白磷（或氧气、

臭氧等）_。

⑵石墨具有优良的—导曳性—,常用作干电池的电极。

⑶硅是一种良好的半导体材料。工业上制粗硅的反应为2C+

=旧

SiO2旦型Si+2co3该反应中SiO2发生—还原—（填“氧化”或“还

原”）反应。

（4）已知反应：2Mg+82直蜷2MgO+C,则Mg着火时—不能

一（填“能”或“不能”）使用干粉灭火器灭火。

12.（2020.巴中中考）如图所示进行碳的氧化物的性质实验,请回答下

列问题。

甲乙丙T

co

“化铜盘足量氢氧「「

R二：化钠溶液

________UV,--.7----------

⑴甲处的实验现象为—固体由黑色变成红色—,发生的化学反应方

程式为CO+CuO^=Cu+CCh0

（2）乙装置的作用是防止液体倒吸，丙装置的作用是—吸收二氧化碳,

收集一氧化碳—,发生的化学反应方程式为2NaOH+

CO2==Na2cO3+H2O°

13.（2020.济宁中考）2019年碳家族再添新成员，某研究小组合成出

第一个由18个碳原子构成的环状纯碳分子，其结构如图所示。回答:

⑴碳原子的结构示意图为也力，其最外层电子数是_4_。若碳元

素在化合物中的化合价为+4价，写出一种符合要求的化合物的化学

式_CQ2（合理即可）—。

⑵尝试写出环状纯碳分子的化学式_C1^—。

14.（2017.广东中考）二氧化碳与人类的生活生产密切相关。请根据如

图所示的有关二氧化碳的实验，回答问题：

后

/I\I,______蘸有澄清

|水'।「石灰水的

玻璃片

i-CO2同-稀盐酸

二三m置—大理石

实验2实验3

⑴实验1说明二氧化碳具有的性质是—不燃烧也不支持燃烧―、_

密度比空气大—；实验2瓶中发生反应的化学方程式为一a0土

CO2=H2CO3；实验3中观察到的现象是—有无色气泡产生，澄清

石灰水变浑浊—,大理石与稀盐酸反应的化学方程式为qCQi土

2HCl===CaCb+及0+CO2T6

⑵为解决温室效应加剧问题，科学家正在研究如图所示的二氧化碳

新的循环体系（部分生成物已略去）。

分离、浓缩

该体系中循环利用的物质是—CQz―；根据循环体系，推断有机物甲

可能含C、H、O—元素,理由是一根据质量守恒定律，反应前后元

素的种类不变—；该体系反映的化学观点或化学思想有—物质在二

条件下可以相互转化，光能可以转化为化学能，燃烧时化学能可